Fisiologi Hewan i

Fisiologi Hewan I

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Ruang Lingkup Fisiologi Hewan Setiap individu harus menyelenggarakan fungsi kehidupannya seperti makan, bernafas, bergerak dan bereproduksi. Setiap fungsi kehidupan harus diatur dan dikendalikan dengan cara tertentu agar hewan dapat tetap hidup. Mekanisme kerja fungsi kehidupan dan segala sesuatu yang dilakukan hewan merupakan inti kajian dalam fisiologi hewan. Dengan demikian fisiologi hewan adalah ilmu yang mempelajari fungsi normal tubuh dan berbagai gejala yang ada pada sistem hidup, serta pengaturan atas segala fungsi dalam sistem tersebut atau dengan kata lain ilmu yang mempelajari fungsi, mekanisme, dan cara kerja organ. Atau fisiologi juga dapat didefinisikan menjadi: Ilmu yang mempelajari tentang proses-proses yang terjadi di dalam tubuh hewan, meliputi proses antara lain :  Pertumbuhan  Pergerakan/ berpindah tempat  Pertukaran Zat  Reproduksi  Reaksi terhadap rangsang  Pencernaan Makanan  Peredaran Darah/ cairan tubuh  Dll Dalam Fisiologi, dikaji lebih dalam tentang bagaimana mekanisme yang menggerakkan proses-proses kehidupan, mulai dari pengendalian dan proses terjadinya

pada

tataran

molekuler.

Dengan

pesatnya

perkembangan

instrumentasi, makin pesat pula perkembangan fisiologi, sehingga banyak masalah yang masih “misteri”, mekanismenya tidak jelas. Fisiologi merupakan bidang ilmu yang tidak dapat berdiri sendiri, mutlak membutuhkan bidang ilmu lain untuk memecahkan permasalahannya. Bidangbidang ilmu lain yang diperlukan antara lain: struktur dan perkembangna hewan dan biokimia.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

1

1.2 Konsep-konsep Dasar Fisiologi Sebelum lebih jauh mengkaji tentang fungsi tubuh, terdapat beberapa konsep-konsep dasar dari fisiologi  Mekanisme: Hidup didasarkan pada material dan hukum-hukum yang berlaku di dunia fisik.  Homeostasis:

Usaha

untuk

mengatur

dan

mengendalikan reaksi-reaksi yang diakibatkan oleh perubahan-perubahan lingkungan

internal

lingkungan. yang

Keadaan

konstan

dan

yang

bertanggung jawab atas keadaan konstan tersebut.  Regulator:

Kelompok

makhluk

yang

mampu

mempertahankan kondisi lingkungan internal secara relatif terhadap lingkungan eksternal.  Konfermer: Lingkungan internal berubah sejalan dengan perubahan lingkungan eksternal.  Homeokinesis: lingkungan

mekanisme

internal

dengan

mempertahankan menghindar

dari

lingkungan eksernal yang tidak sesuai.  Adaptasi:

Tanggapan

terhadap

perubahan

lingkungan dalam upaya untuk mempertahankan hidup makhluk. Dalam biologi secara khusus diberi istilah “kompensasi”.  Aklimasi: Penyesuaian terhadap kondisi-kondisi lingkungan laboratorium yang mempunyai variabel terkendali sangat terbatas.  Aklimatisasi:

Penyesuaian

yang

berlangsung

dalam kondisi alami dengan multivariabel, sehingga lebih rumit untuk dianalisis.  Toleransi:

Kemampuan

organisme

untuk

melakukan regulasi dan konformasi terbatas pada suatu kisaran (range) kondisi tertentu.

Sel

Jaringan

Organ

Sistem Organ

Fisiologi Hewan I

BAB II PENGANTAR STRUKTUR DAN FUNGSI HEWAN Struktur dan fungsi tubuh hewan memiliki hubungan yang sangat erat, keduanya merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan. Untuk dapat mempelajari fungsi dari suatu sistem, terlebih dahulu kita akan mempelajari struktur organ atau jaringan dari suatu organ tersebut. Namun dalam tingkat organisasi

kehidupan,

sel

menempati

kedudukan

yang

khusus

karena

merupakan unit yang terendah dan terkecil.

Sel merupakan unit fungsional yang terkecil yang dapat berdiri sendiri sebagai suatu organisme. Berdasarkan jumlah sel yang dapat menyusun komponen hidup, terdapat organisme bersel satu (uniseluler) dan organisme bersel banyak (multiseluler). Protista merupakan salah satu organisme yang terendah (uniseluler) dimana dia mempunyai organel terspesialisasi yang melakukan pekerjaan tertentu dalam sebuah sel tunggalnya yaitu mencerna makanan, mendeteksi perubahan lingkungan, mensekresi hasil buangan dan bereproduksi. Sedangkan untuk organisme bersel banyak, kumpulan dari sel-sel pada tempat tertentu akan membentuk jaringan yang merupakan struktur yang lebih tinggi dari sel. Selanjutnya jaringan akan berkelompok dan bekerja sama melaksanakan fungsi tertentu membentuk suatu organ. Beberapa organ bekerja sama membentuk

St. Rabiatul Fajri, S. Si

3

sistem organ. Inilah yang merupakan tingkat-tingkat organisasi yang struktural dalam membentuk suatu organisme hidup. Setelah kita mengenal sel dan organel-organelnya serta berbagai fungsinya dalam biologi sel, selanjutnya kita melanjutkan pemahaman kita tentang kumpulan-kumpulan sel yang disebut dengan jaringan, organ dan sistem organ.

2.1 Jaringan Jaringan adalah kumpulan sel-sel dengan struktur dan fungsi yang sama. Jenis jaringan yang berbeda memiliki struktur dan fungsi yang berbeda. Jaringan dapat dikelompokkan menjadi 4 kategori yaitu jaringan epitelium, jaringan ikat, jaringan saraf dan jaringan otot. a. Jaringan Epitelium Jaringan epitelium berbentuk lapisan-lapisan sel yang terkemas dengan rapat yang berfungsi sebagai pelindung bagian luar tubuh, melapisi organ dan pelindung rongga dalam tubuh., selain itu jaringan epitelium juga berfungsi sebagai pelindung sel atas kerusakan mekanis, serangan mikroorganisme

yang

menyusup

masuk

dan melindungi

agar tidak

kehilangan cairan. b. Jaringan Ikat Jaringan ikat berfungsi sebagai pengikat atau penyokong jaringan lainnya. Serat jaringan ikat terbuat dari protein, terdiri dari 3 jenis yaitu serat berkolagen, serat elastis, dan serat retikuler. Serat kolagen terbuat dari kolagen yang merupakan protein yang paling berlimpah dalam kingdom hewan. Serat kolagen tidak elastis dan tidak mudah robek, serat inilah yang berfungsi menjaga daging tidak lepas dari tulang. Contohnya, ketika anda mencubit sebagian kulit belakang telapak tangan anda dan anda lepaskan kembali, maka kulit akan tetap menempel pada daging, ini adalah sebgian kecil contoh serat kolagen. Serat elastis, untaian panjang yang terbuat dari protein (elastin), sifatnya seperti karet sehingga dapat melengkapi kekuatan serat kolagen yang tidak elastis. Seperti contoh diatas maka serat elastis akan dengan cepat memulihkan kulit

Fisiologi Hewan I

anda ke bentuk semula. Serat retikuler tersusun atas kolagen yang merupakan penyambung atau penghubung jaringan ikat dengan yang lainya. Jaringan ikat yang paling banyak pada vertebrata adalah jaringan ikat longgar yang berfungsi sebagai bahan pengemas, yang menjaga agar organ tetap berada di tempatnya. Pada jaringan ini terdapat juga jaringan yang berperan dalam penyimpanan lemak yang disebut jaringan adiposa. Setiap sel adiposa ini mengandung suatu butiran lemak besar yang membengkak, namun ketika lemak ini dipakai oleh tubuh maka selnya akan mengkerut. Jaringan ikat berserat adalah jaringan ikat yang padat yang mengandung banyak serat kolagen yang berfungsi sebagai pengaturan yang memaksimalkan kekuatan jaringan yang nonelastis. Jaringan tulang rawan, terdiri dari serat kolagen yang melimpah yang berfungsi sebagai penyokong atau rangka tubuh pada awal embrio, menunjang jaringan yang lunak dan menunjang berbagai organ dalam. c. Jaringan Saraf Unit fungsional jaringan saraf adalah neuron atau sel saraf. Jaringan saraf berfungsi sebagai merasakan adanya stilmulus, menghantarkan sinyal dari satu bagian tubuh hewan ke bagian tubuh yang lain. Neuron terdiri dari badan sel, dendrit dan akson. Dendrit menghantarkan sinyal/inpuls dari ujung menuju bagian neuron yang lain, akson menghantarkan impuls menuju neuron ke efektor (BAB Sistem Saraf). d. Jaringan Otot Merupakan serabut otot yang mampu berkontraksi ketika diransang oleh impuls saraf. Dalam tubuh vertebrata terdapat 3 jenis jaringan otot yaitu otot rangka yang bertanggung jawab atas pergerakan tubuh secara sadar. Otot jantung yang bekerja di luar kehendak, kontraksi otonya otomatis, teratur, tidak pernah lelah dan bereaksi lambat. Dinamakan otot jantung karena hanya terdapat di jantung. Otot polos, ditemukan di dinding saluran pencernaan, kandung kemih, arteri dan organ lainya. Otot polos berkontraksi lebih lambat dari pada otot rangka, tetapi dapat berkontraksi dalam waktu lebih lama. Misalnya dalam sistem pencernaan, otot ini akan menggerakkan zat-zat disepanjang saluran pencernaan. Selain itu otot ini juga mengerakkan pupil mata dan mengontrol diameter pembuluh darah.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

5

2

Organ dan Sistem Organ

Organ adalah kumpulan beberapa jaringan untuk melaksanakan fungsi tertentu dalam tubuh. Misalnya kulit, kulit tersusun atas berlapis-lapis jaringan. Jaringan pengikat, epitelium, otot, saraf dan jaringan pembuluh darah. Sedangkan tingkatan yang lebih tinggi lagi adalah sistem organ yang merupakan kumpulan dari beberapa organ yang bergabung untuk menjalankan fungsinya. Namun semua sistem organ yang ada harus dapat dikoordinasi supaya hewan tetap bertahan hidup. Berikut beberapa sistem organ, komponen dan fungsinya (tubuh hewan mamalia dan manusia: SISTEM

KOMPONEN UTAMA

ORGAN Pencernaan

Mulut,

faring,

FUNGSI UTAMA

esofagus, Pengolahan makana: penelanan,

lambung, usus halus, hati, pencernaan, pangkreas dan anus Sirkulasi

penyerapan,

dan

pembuangan

Jantung, pembuluh darah Distribusi internal bahan-bahan seperti, O2 dan sari makanan ke dan darah sel tubuh dan mengangkut hasi metabolisme yang tidak berguna ke luar tubuh

Respirasi

Hidung,

faring,

laring, Pertukaran gas (pengambilan O2

trakea, bronkus dan paru- dan mengeluarkan CO2 Ekskresi

Endokrin

Saraf

paru Ginjal,

ureter,

kandung Mengeluarkan hasil metabolisme yang tidak berguna ke luar tubuh kemih dan uretra dan mengatur keseimbangan osmotik darah Pituitari (hipofisis), tiroid, Memperoduksihormon untuk pankreas, dan kelenjar mengatur metabolisme tubuh penghasil hormon lainya Otak, sumsum tulang Deteksi stimulus dan penentuan belakang, simpuls saraf respon terhadap stimulus

Reproduksi

dan organ sensoris Testis dan ovarium

Perkembangbiakan

Integumen

Kulit dan derivatnya

Pelindung tubuh

Fisiologi Hewan I

Kerangka

Kerangka, tulang belkang, Penyokong tubuh, pengerak tulang rusuk dan dada, bagian tubuh dan pelindung organ internal rangka penopang tulang bahu, tulang pinggul dan tulang

Otot

Imunitas Limpatik

anggota

badan

bagian atas dan bawah Otot rangka, otot polos, Menentukan postur tubuh, menyimpan glikogen, sebagai alat otot jantung gerak dan Susmsum tulang, nodus Pertahanan tubuh limpa,

timus,

limpa,

pembuluh limpa dan sel darah puitih

St. Rabiatul Fajri, S. Si

7

BAB III MEKANISME TRANSPORT ZAT MELALUI MEMBRAN 3.1. SIFAT FISIK DAN KIMIA PROTOPLASMA Organel sel yang paling menonjol adalah sitoplasma atau protoplasma, yaitu medium cair berupa koloid aktif yang berfungsi sebagai tempat berlangsungnya berbagai reaksi. Secara kimiawi, komponen penyususn terbesar protoplasma adalah air. Dari jumlah keseluruhannya terdapat 30% zat-zat yang tersuspensi, diantaranya 60% protein, dan sisanya adalah karbohidrat, lemak dan bahan anorganik lainnya seperti garam, mineral dan bahan lainnya. Secara fisik, protoplasma mempunyai viskositas yang bervariasi, tergantung pada ukuran dan densitas partikel di dalamnya. Misalnya pada Ameba, bagian luar sitoplasma (ektoplasma) mempunyai viskositas yang lebih tinggi dari pada bagian dalam (endoplasma). Hal ini yang memungkinkan Ameba dapat bergerak dengan kaki semu atau pseudopodia. Mengingat komponen utama dari protoplasma adalah air, maka sifatnya tidak jauh berbeda dari sifat air baik secara fisika dan kimia. Yaitu meliputi: Kapasitas panas, Panas penguapan, Viskositas dan Molekul bipolar. 1. Kapasitas panas Kapasitas panas dapat didefinisikan sebagai banyaknya panas yang di perlukan untuk menaikkan suhu 1 gr air setinggi 1°C. Sehingga dari pernyataan ini di peroleh kesimpulan untuk menaikan suhu air diperlukan panas/kalor yang relatif besar dari lingkungan, sebaliknya untuk menurunkan suhu air diperlukan panas/kalor yang relatif besar yang akan dilepaskan ke lingkungan. Sehingga kapasitas panas yang tinggi inilah menyebabkan air sulit mengalami perubahan suhu. Sifat inilah yang dapat menjaga kesetabilan

Fisiologi Hewan I

suhu tubuh hewan, khususnya hewan akuatik. 2. Panas penguapan Panas penguapan didefinisikan sebagai jumlah panas/energi yang diperlukan untuk mengubah cairan menjadi gas pada suhu yang sama. Sifat ini akan membantu hewan untuk menurunkan suhu melalui penguapan yaitu dengan mekanisme berkeringat. 3. Viskositas Viskositas dapat berarti kekentalan. Disini dapat kita jelaskan dalam darah hewan. Kandungan air yang cukup tinggi dalam darah dapat menyebabkan aliran darah hewan dapat berlangsung lancar. 4. Molekul bipolar Air disebut molekul bipolar karena air memiliki 2 kutub elektro yaitu positif dan negatif. Keadaan yang seperti ini akan memberi peluang pada air untuk terjadinya tarik menarik antara kutub positif dari molekul air dan kutub negatif dari molekul air yang dinamakan ikatan hidrogen. Kemampuan dua molekul yang sejenis untuk berikatan disebut daya kohesi. 3.3. Mekanisme Transport Sitoplasma merupakan materi yang mengisi antara inti dan selaput plasma (membran sel), membran sel merupakan bagian terluar dari sel yang membatasi sel dengan lingkungan luar. Membran sel merupakan selaput selektif permeabel (semipermeabel) dapat dilalui oleh molekul atau ion tertentu. Perpindahan molekul (transpor) melewati membran dan masuk kedalam daerah sitoplasma terdapat 2 cara yang berbeda yaitu transpor pasif dan aktif. a. Transpor Pasif Adalah perpindahan molekul tanpa menggunakan energi sel. Perpindahan molekul tersebut secara spontan dari konsentrasi tinggi ke rendah.  Osmosis Adalah perpindahan air atau zat pelarut dari larutan yang lebih encer ke larutan yang lebih pekat. Misalnya: NaCl 5% dan NaCl 10%, perpindahan air dari larutan NaCl 5% ke larutan NaCl 10% disebut osmosis  Difusi

St. Rabiatul Fajri, S. Si

9

Adalah perpindahan molekul/zat terlarut dari larutan yang lebih pekat (konsentrasi zat terlarut lebih tinggi) ke larutan yang lebih encer (konsentrasi zat terlarut lebih rendah). Misalnya: seperti contoh diatas terdapat membran pembatas yang bersifat permeabel, maka: NaCl 5% NaCl 10%

NaCl 10% atau

NaCl 5%, sehingga terjadi kesetimbangan.

Difusi dapat dibedakan menjadi 2 yaitu: 1) Difusi sederhana Secara spontan molekul yang dapat berdifusi mencapai kerapatan yang sama dalam suatu ruang. Misalanya sesendok gula akan menyebar keseluruh volume air meski tanpa diaduk. 2) Difusi terbantu (facilitated diffusion) Merupakan proses difusi dengan prantara yaitu dengan bantuan protein pembawa (carrier protein). Dalam hal ini proses difusi dipermudah dengan adanya bantuan dari protein pembawa (carrier protein). Terdapat keunggulan difusi dari pada osmosis yaitu dapat mengangkut zat lebih cepat dari pada osmosis, hal ini dapat dipengaruhi oleh beberapa hal antara lain: •

Besarnya perbedaan konsentrasi larutan antara kedua sisi membran

•

Jumlah molekul karier (protein pembawa) yang tersedia pada membran

•

Kecepatan molekul karier dalam mengikat dan melepaskan kembali zat yang diangkut. Misalnya; pada glukosa, terdapat insulin yang dapat membantu untuk mempercepat masuknya glukosa ke dalam sel.

b. Transpor Aktif Adalah perpindahan molekul atau ion menggunakan energi dari sel itu yaitu zat dari larutan berkonsentrasi rendah ke zat yang berkonsentrasi lebih tinggi dengan bantuan energi dari selnya. Contohnya; pompa natrium (Na+), kalium (K+), endositosis dan eksositosis. Pompa natrium dan kalium bekerja untuk mempertahankan kadar natrium di luar sel tetap lebih tinggi dari pada di dalam sel, dan kadar kalium di dalam

Fisiologi Hewan I

sel tetap tinggi dari pada di luar sel. Sedangkan endositosis dan eksositosis, endositosis merupakan proses masuknya senyawa melalui membran dengan cara pembukusan senyawa dan cairan ekstraseluler dengan pelekukan ke dalam sebagian membran. Eksositosis merupakan proses pengeluaran zat dari dalam ke luar sel. Jika yang dimasukkan/dikeluarkan berupa senyawa pada disebut fagositosis, sedangkan yang dimasukkan/dikeluarkan berupa larutan disebut pinositosis. BAB IV KONSEP ENZIM Enzim atau biokatalisator adalah katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Enzim sangat penting dalam kehidupan, karena semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Jika tidak ada enzim, atau aktivitas enzim terganggu maka reaksi metabolisme sel akan terhambat hingga pertumbuhan sel juga terganggu. Reaksi-reaksi enzimatik dibutuhkan agar bakteri dapat memperoleh makanan/nutrient dalam keadaan terlarut yang dapat diserap ke dalam sel, memperoleh energi Kimia yang digunakan untuk biosintesis, perkembangbiakan, pergerakan, dan lain-lain. Fungsi enzim adalah sebagai katalis untuk proses biokimia yang terjadi di dalam sel atau diluar sel. Enzim bekerja untuk mempercepat reaksi 108 sampai 1011 kali lebih cepat dari pada apabila reaksi tersebut dilakukan tanpa katalis. Enzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut: 1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi. 2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil. 3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat pada enzim. 4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang. 5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase. 6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh: lipase, mengkatalisis

St. Rabiatul Fajri, S. Si

11

pembentukan dan penguraian lemak. Lemak + H2O

Lipase à Asam lemak + Gliserol

7. Bekerjanya spesifik; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan permukaan substrat tertentu. 8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non protein tambahan yang disebut kofaktor. 4.1 Nomenklatur Enzim Biasanya enzim mempunyai akhiran –ase. Di depan –ase digunakan nama substrat di mana enzim itu bekerja atau nama reaksi yang dikatalisis. Misal: selulase, dehidrogenase, urease, dan lain-lain. Tetapi pedoman pemberian nama tersebut diatas tidak selalu digunakan. Hal ini disebabkan nama tersebut digunakan sebelum pedoman pemberian nama diterima dan nama tersebut sudah umum digunakan. Misalnya pepsin, tripsin, dan lain-lain. Dalam Daftar Istilah Kimia Organik (1978), akhiran –ase tersebut diganti dengan –asa. 4.2 Struktur Enzim Pada mulanya enzim dianggap hanya terdiri dari protein dan memang ada enzim yang ternyata hanya tersusun dari protein saja. Misalnya pepsin dan tripsin. Tetapi ada juga enzim-enzim yang selain protein juga memerlukan komponen selain protein. Komponen selain protein pada enzim dinamakan kofaktor. Koenzim dapat merupakan ion logam/metal, atau molekul organik yang dinamakan koenzim. Gabungan antara protein-protein atau terdiri atas protein disebut apoenzim dan gugus bukan protein dinamakan holoenzim. Enzim yang memerlukan ion logam sebagai kofaktornya dinamakan metaloenzim. Ion logam ini berfungsi untuk menjadi pusat katalis primer, menjadi tempat untuk mengikat substrat, dan sebagai stabilisator supaya enzim tetap aktif. Tabel 1. Beberapa enzim yang mengandung ion logam sebagai kofaktornya Ion logam

Enzim

Zn 2+

Alkohol dehidrogenase Karbonat anhidrasa

Fisiologi Hewan I

Karboksipeptidasa Mg2+

Fosfohidrolasa Fosfotransferasa

Fe2+ / Fe3+

Sitokrom Peroksida Katalasa Feredoksin

Cu2+/ Cu+

Tirosina Sitokrom oksidasa

K+

Piruvat

kinasa

(juga

memerlukan

Mg2+) Na+

Membrane sel ATPasa ( juga memerlukan K+ dan Mg2+)

4.3 Aktivitas Enzim Seperti halnya katalisator, enzim dapat mempercepat reaksi Kimia dengan menurunkan energi aktivasinya. Enzim tersebut akan bergabung sementara dengan reaktan sehingga mencapai keadaan transisi dengan energi aktivasi yang lebih rendah daripada energi aktivasi yang diperlukan untuk mencapai keadaan transisi tanpa bantuan katalisator atau enzim. Misalkan pembentukan ikatan antara senyawa A dengan senyawa B menjadi senyawa AB akan memerlukan energi, terjadinya senyawa AB dari A dan B akan membutuhkan energi yaitu sebesar p. Sebaliknya untuk menguraikan senyawa AB menjadi A dan B akan mengeluarkan energi yaitu sebesar P. Terurainya senyawa A dan B tidak dapat bekerja sendiri, tetapi terlebih dahulu terbentuk senyawa AB aktif. Untuk pembentukan AB aktif maka diperlukan energi sebesar a yang disebut energi aktivasi. Makin besar harga a, makin sukar terjadinya suatu reaksi. Sehingga diperlukanlah katalis atau enzim untuk menurunkan harga energi aktivasi, dengan demikian akan dapat memudahkan atau mempercepat terjadinya suatu reaksi.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

13

maltosa amilum

glukosamaltosa amilase maltase

p A + B à AB P à A + B

AB

4.4 Penggolongan (Klasifikasi) enzim 1. Hidrolase Hidrolase merupakan enzim-enzim yang menguraikan suatu zat dengan pertolongan air. Hidrolase dibagi atas kelompok kecil berdasarkan substratnya yaitu : A. Karbohidrase, yaitu enzim-enzim yang menguraikan golongan karbohidrat. Kelompok

ini

masih

dipecah

lagi

menurut

karbohidrat

yang

menguraikan

amilum

(suatu

diuraikannya, misal : a. Amilase,

yaitu

enzim

yang

polisakarida) menjadi maltosa. Amilase terdapat dalam saliva dan pankreas. 2 (C6H10O5)n + n H2O

n C12H22O11

b. Maltase, yaitu enzim yang menguraikan maltosa menjadi glukosa C12H22O11 + H20

2 C6H12O6

c. Sukrase, yaitu enzim yang mengubah sukrosa (gula tebu) menjadi glukosa dan fruktosa. d. Laktase, yaitu enzim yang mengubah laktase menjadi glukosa dan galaktosa. e. Selulase, emzim yang menguraikan selulosa ( suatu polisakarida) menjadi selobiosa ( suatu disakarida) f.

Pektinase, yaitu enzim yang menguraikan pektin menjadi asampektin.

Fisiologi Hewan I

B. Esterase, yaitu enzim-enzim yang memecah golongan ester. Contoh-contohnya : a. Lipase, yaitu enzim yang menguraikan lemak menjadi gliserol dan asam lemak. b. Fosfatase, yaitu enzim yang menguraikan suatu ester hingga terlepas asam fosfat. C. Proteinase atau Protease, yaitu enzim enzim yang menguraikan golongan protein. Contoh-contohnya: a. Peptidase, yaitu enzim yang menguraikan peptida menjadi asam amino. b. Gelatinase, yaitu enzim yang menguraikan gelatin. c. Renin, yaitu enzim yang menguraikan kasein dari susu. 2. Oksidase dan reduktase , yaitu enzime yang menolong dalam proses oksidasi dan reduksi. Enzim Oksidase dibagi lagi menjadi; a. Dehidrogenase : enzim ini memegang peranan penting dalam mengubah zat-zat organik menjadi hasil-hasil oksidasi. b. Katalase : enzim yang menguraikan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen. 3. Desmolase , yaitu enzim-enzim yang memutuskan ikatan-ikatan C-C, CN dan beberapa ikatan lainnya. Enzim Desmolase dibagi lagi menjadi : a. Karboksilase : yaitu enzim yang mengubah asam piruyat menjadi asetaldehida. b. Transaminase : yaitu enzim yang memindahkan gugusan amine dari suatu asam amino ke suatu asam organik sehingga yang terakhir ini berubah menjadi suatu asam amino. Enzim juga dapat dibedakan menjadi eksoenzim dan endoenzim berdasarkan tempat kerjanya, ditinjau dari sel yang membentuknya. Eksoenzim ialah enzim yang aktivitasnya diluar sel. Endoenzim ialah enzim yang aktivitasnya didalam sel. Selain eksoenzim dan endoenzim, dikenal juga enzim konstitutif dan enzim induktif. Enzim konstitutif ialah enzim yang dibentuk terus-

St. Rabiatul Fajri, S. Si

15

menerus oleh sel tanpa peduli apakah substratnya ada atau tidak. Enzim induktif (enzim adaptif) ialah enzim yang dibentuk karena adanya rangsangan substrat atau senyawa tertentu yang lain. Misalnya pembentukan enzim betagalaktosida pada escherichia coli yang diinduksi oleh laktosa sebagai substratnya. Tetapi ada senyawa lain juga yang dapat menginduksi enzim tersebut walaupun tidak merupakan substarnya, yaitu melibiosa. Tanpa adanya laktosa atau melibiosa, maka enzim beta-galaktosidasa tidak disintesis, tetapi sintesisnya akan dimulai bila ditambahkan laktosa atau melibiosa. 4.5 Koenzim dan Kofaktor Dalam peranannya enzim sering memerlukan senyawa organik tertentu selain protein. Ditinjau dari fungsinya, dikenal adanya koenzim yang berperan sebagai pemindah hidrogen, pemindah elektron, pemindah gugusan kimia tertentu (“group transferring”) dan koenzim dari isomerasa dan liasa. Sedangkan kofaktor adalah sebaliknya dengan koenzim, yaitu kofaktor yang membantu kerja enzim yaitu dengan bahan anorganik. Tabel 2. Contoh-contoh koenzim dan peranannya Yang No

Kode

Singkatan dari

dipindahkan

1.

NAD

Nikotinamida-adenina dinukleotida

Hidrogen

2.

NADP

Nikotinamida-adenina

3.

FMN

fosfat Flavin mononukleotida

Hidrogen

4.

FAD

Flavin-adenina dinukleotida

Hidrogen

5.

Ko-Q

Koenzim Q atau Quinon

Hidrogen

6.

sit

Sitokrom

Elektron

7.

Fd

Ferredoksin

Elektron

8.

ATP

Adenosina trifosfat

Gugus fosfat

9.

PAPS

Fosfoadenil sulfat

Gugus sulfat

10. UDP

Uridina difosfat

Gula

11. Biotin

Biotin

Karboksil (CO2)

12. Ko-A

Koenzim A

Asetil

dinukleotida Hidrogen

Fisiologi Hewan I

13. TPP

Tiamin pirofosfat

C2-aldehida

4.6 Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim a. Konsentrasi Enzim Kecepatan suatu reaksi yang menggunakan enzim tergantung pada konsentrasi enzim. Kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.

b. Konsentrasi Substrat Pada keadaan konsentrasi enzim yang tetap, apabila konsentrasi substrat ditambah

maka

akan

menaikkan

kecepatan

reaksi.

Akan

tetapi

penambahan konsentrasi substrat tidak terlalu menjadi penting untuk mempercepat reaksi karena terdapat batas konsentrasi tertentu untuk menaikkan kecepatan reaksi. Pada konsentrasi substrat rendah maka bagian aktif enzim akan menampung substrat sedikit, dan pada konsentrasi substrat besar maka makin banyak substrat yeng berhubungan dengan enzim pada bagian aktif sehingga akan mempercepat reaksi. Selain itu pada suatu batas konsentrasi substrat tertentu, semua bagian aktif telah dipenuhi oleh substrat atau telah jenuh dengan substrat, maka dalam keadaan ini bertambah besarnya konsentrasi substrat tidak menyebabkan bertammbah besarnya enzim substrat, sehingga tidak mempengaruhi kecepatan reaksi. c. Suhu Pada suhu rendah reaksi kimia berlangsung lambat dan pada suhu tinggi reaksi kimia berlangsung lebih cepat. Karena enzim merupakan suatu protein, maka kenaikan suhu dapat menyebabkan proses denaturasi dan bagian aktif enzim akan terganggu dan dengan demikian konsentrasi efektif enzim menjadi berkurang dan kecepatan reaksi menurun. Kenaikan suhu pada saat mulai terjadinya denaturasi akan mengurangi kecepatan reaksi tetapi kenaikan suhu sebelum terjadinya denaturasi dapat menaikkan kecepatan reaksi. Suhu optimal enzim adalah 35-40ºC

St. Rabiatul Fajri, S. Si

17

d. Pengaruh pH pH rendah ataupun tinggi dapat menyebabkan denaturasi dan ini akan mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim. pH optimum untuk bekerja paling efektif 6-8. Untuk pepsin bekerja paling baik pada pH 2 dan Tripsin pada pH 8. e. Pengaruh Inhibitor (Penghambat) Hambatan dapat terjadi pada suatu reaksi yang menggunakan enzim sebagai katalis dapat terjadi apabila penggabungan substrat pada bagian aktif enzim mengalami hambatan. Molekul atau ion yang menghambat reaksi dinamakan inhibitor. 1. Inhibitor kompetitip Mengurangi produktifitas enzim, dapat dicegah dengan cara menambah substrat. 2. Inhibitor nonkompetitif Berikatan dengan bagian lain enzim sehingga bentuk enzim berubah menyebabkan kerja enzim kurang efektif.

Fisiologi Hewan I

BAB V SISTEM SARAF Sistem saraf merupakan salah satu sistem dalam tubuh yang dapat berfungsi sebagai media untuk berkomunikasi antara sel maupun organ dan dapat berfungsi sebagai pengendali berbagai sistem organ lain serta dapat pula memperoduksi hormon. Namun secara umum sistem saraf mempunyai tiga fungsi yang saling tumpang tindih yaitu: 1. Input sensoris Input adalah penghantaran atau konduksi sinyal dari reseptor sensoris. Misalnya, sel-sel pendeteksi cahaya di mata ke pusat integrasi. 2. Integrasi Integrasi merupakan penerjemah informasi yang berasal dari stimulus reseptor sensoris dari lingkungan, kemudian dihubungkan dengan respon tubuh yang sesuai. 3. Output motoris Penghantar sinyal dari pusat integrasi yaitu sistem saraf pusat ke sel-sel efektor. Berdasarkan struktur dan fungsinya sistem saraf secara garis besar dapat dibagi dalam sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (SST). Sistem saraf pusat (SSP) terdiri dari otak dan sum-sum tulang belakang. Sedangkan sistem saraf tepi (SST) merupakan saraf yang menghubungkan sinyal motoris dan sensoris antara sistem saraf pusat dan bagian tubuh lain secara bersamaan. SSP terdiri dari otak dan medula spinalis, yang mempunyai beragam pusat dan fungsi yang berbeda-beda. SSP berfungsi mengendalikan berbagai sistem organ lainnya sehingga terbentuk keluaran atau hasil berupa perilaku makhluk hidup.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

19

Somatik Otonom Aferen (Sensorik) Eferen (Motorik) Sistem Sarap Pusat(Medula Spinalis) Otak dan sumsum tulang belakang Otot polos Sistem Sarap Otot Tepi Rangka Otot jantung kelenjar

SST terdiri dari saraf Aferen (Sensorik) dan saraf Eferen (Motorik). Saraf aferen berfungsi menyalurkan info yang berasal dari organ reseptor, mekanismenya penghantaran informasi antara reseptor dengan SSP terjadi melalui proses penghantaran inpuls. Saraf eferen terdiri dari 2 saraf yaitu saraf eferen somatik dan saraf eferen autonom. Saraf eferen somatik membawa inpuls dari SSP ke otot-otot rangka sebagai organ efektor, saraf eferen somatik berperan

mengendalikan

kinerja

otot

rangka

yang

diperlukan

untuk

menyelenggarakan beragam sikap dan gerakan tubuh. Sedangkan saraf eferen autonom merupakan salah satu komponen sistem saraf yang mengendalikan otot polos, otot jantung dan kelenjar. Kerja saraf eferen autonom tidak langsung dikendalikan oleh kesadaran. Saraf eferen autonom kerjanya sangat penting karena mengandalikan organ penting untuk mempertahankan kehidupan yaitu jantung, fungsi pembuluh darah dan mengatur aliran darah ke berbagai organ serta membantu fungsi sistem pencernaan.

Organ Reseptor

Organ Efektor

Fisiologi Hewan I

5.1 Komponen Sistem Saraf Sistem saraf tersusun atas dua jenis sel yang utama yaitu neuron dan selsel pendukung. a. Neuron Neuron adalah unit fungsional sistem saraf yang dikhususkan untuk menghantarkan dan mengirimkan sinyal dalam tubuh dari satu lokasi ke lokasi yang lain. Sebuah neuron mempunyai badan sel yang relatif besar yang mengandung nukleus dan berbagai ragam organel seluler lainnya. Ciri neuron yang paling menonjol adalah penjuluran yang mirip serat, yang disebut

prosesus.

Ada

dua

jenis

penjuluran

neuron

yang

u

mum yaitu dendrit, yang mengirimkan sinyal dari ujungnya ke seluruh bagian lain neuron. Akson, yang menghantarkan pesan ke ujung neuron. Dendrit mempunyai banyak percabangan, dendrit adalah adaptasi struktural yang meningkatkan luas permukaan neuron, yaitu tempat neuron menerima input dari neuron lain atau reseptor sensoris. Selain dendrit dan akson terdapat juga bukit akson yaitu daerah pada badan sel tempat akson bercabang. Banyak akson dalam sistem saraf vertebrata terbungkus oleh lapisan insulin yang disebut selubung mielin yang dibentuk oleh sel-sel pendukung. Pada sistem saraf tepi, sel pendukung disebut sel Schwann yang menyusun selubung mielin, sedangkan pada sistem saraf pusat sel pendukung disebut Oligodendrosit menghasilkan selubung mielin. Akson bisa bercabang dan masing-masing cabang mencapai ratusan hingga ribuan ujung-ujung khusus yang disebut terminal sinaptik, yang mengirim sinyal ke sel lainnya dengan melepas pesan kimiawi yang disebut neurotransmiter dan lokasi kontak antara terminal sinaptik dan sel target ini yang disebut sinapsis. Dengan demikian sinapsis adalah persambungan

St. Rabiatul Fajri, S. Si

21

dimana neuron yang satu berkomunikasi dengan neuron yang lain dalam satu jalur neural.

ORGANISASI FUNGSIONAL NEURON Secara fungsional terdapat 3 macam neuron yang masing-masing berkaitan dengan tiga fungsi sistem saraf diantaranya: 1. Neuron sensoris Adalah sel saraf yang berfungsi untuk membawa ransangan dari daerah tepi (perifer tubuh) ke pusat saraf (otak dan sum-sum tulang belakang atau medula spinalis). 2. Interneuron Adalah saraf penghubung yaitu sel saraf yang terdapat di pusat saraf yang menjadi penghubung antara neuron sensorik dan motorik. 3. Neuron motoris Adalah sel saraf yang berfungsi membawa ransangan dari pusat saraf ke daerah tepi. Ketiga jenis neuron ini tersusun khusus dan bekerja dengan sempurna

sesuai

fungsi

masing-masing

sehingga

hewan

mampu

menanggapi berbagai perubahan yang terjadi pada lingkungannya, baik lingkungan internal ataupun eksternalnya. b. Sel Pendukung (Glia) Sel-sel pendukung (Glia) sangat penting bagi integritas struktur sistem saraf. Jumlah glia melebihi jumlah neuron50 kali lipat. Ada beberapa jenis glia di dalam otak dan sum-sum tulang belakang, pada embrio yang sedang berkembang glia disebut radial glia yang membentuk jalur yang digunakan neuron untuk bermigrasi atau tumbuh keluar ke luar tabung neuron. Glia yang lain ada yang disebut Astrosit yang memberikan dukungan struktural dan metabolisme bagi neuron, astrosit inilah yang menginduksi pembentukan sambungan yang sangat erat antara sel yang melapisi kapiler otak.

Fisiologi Hewan I

5.2 Fisiologi Saraf Sel saraf adalah sel yang berfungsi untuk menjalankan ransangan (inpuls). Inpuls adalah sinyal listrik yang bergantung pada aliran ion yang menembus membran plasma neuron. Sinyal itu berawal sebagai suatu perubahan dalam gradien listrik yang melewati membran plasma sel. Semua sel hidup mempunyai muatan listrik baik negatif atau positif yang melewati membran sel. Perbedaan muatan ini menghasilkan gradien voltase listrik melewati membran yang dapat diukur dengan voltase, voltase yang diukur melintasi membran disebut potensial membran. Pada sistem saraf hewan, hewan dikatakan istirahat atau tidak menjalarkan inpuls apabila potensial membran sel neuron berkisar antara -70 mV dan pada saat menjalarkan inpuls atau tidak istirahat voltase berkisar antara -50 sampai -100 mV, tanda minus menunjukkan bahwa keadaan disisi dalam membran lebih negatif dari pada di luar membran. Potensial

membran

terjadi

disebabkan

oleh

adanya

perbedaan

konsentrasi ion yang berada di luar atau di dalam sel, keadaan membran sel yang selektif permeabel merupakan rintangan antara kedua cairan tersebut yaitu cairan intraseluler atau cairan ekstraseluler. Cairan intraseluler dan ekstraseluler mengandung berbagai jenis zat terlarut yang meliputi beragam zat yang bermuatan listrik contohnya K+, Na+, Cl- dll. Semua sel mempunyai potensial membran, tetapi hanya sel tertentu saja yang meliputi neuron dan sel-sel otot yang mempunyai kemampuan untuk membangkitkan perubahan potensial membran pada sel. Masihkah anda mengingat pompa natrium dan kalium pada pokok pembahasan transportasi zat melalui membran, ini adalah salah satu contoh sederhana transportasi zat yang dibutuhkan dan tidak dibutuhkan oleh sel di lingkungan sel. Apabila diransang dengan kekuatan tertentu, membran mengalami perubahan elektrokimia dan perubahan fisiologis. Perubahan tersebut berkaitan

dengan

adanya

perubahan

permeabilitas

membran

sehingga

menyebabkan membran menjadi permeabel terhadap Na+ dan sangat kurang permeabel terhadap K+. Sehingga dalam keadaan demikian, sejumlah besar ion Na+ akan berdifusi ke dalam sel dan ion K+ akan lebih banyak bertahan di dalam sel yang menyebabkan pada sisi dalam membran menjadi lebih positif dan sisi

St. Rabiatul Fajri, S. Si

23

luar membran menjadi negatif. Dalam hal ini membran dikatakan mengalami depolarisasi. Depolarisasi adalah penurunan gradien listrik melintasi membran. Perubahan potensial yang diukur pada saat membran terdepolarisasi disebut potensial aksi. Keadaan di atas berlangsung sangat singkat yaitu 1-5 mili detik, kemudian terjadi pemulihan dengan kembalinya sifat membran sel saraf yang impermeabel terhadap ion natrium dan permeabel terhadap kalium. Hal ini akan meningkatkan muatan positif pada sisi dalam membran dan mengurangi muatan positif pada sisi luar. Sehingga akan menyeimbangkan gradien konsentrasi ion zat yang ada di dalam sel dan di luar sel. Peristiwa ini adalah merupakan awal dari proses pemulihan sel saraf menuju keadaan istirahat atau dinamakan periode penyembuhan atau repolarisasi. 5.3 Organisasi sistem Saraf a. Sistem saraf pada hewan Uniseluler Salah satu contoh dari hewan uniseluler adalah Paramaecium. Paramaecium merupakan hewan dengan sejumlah besar cilia yang menutupi seluruh permukaan tubuhnya. Cilia digunakan untuk berbagai keperluan hidupnya, misalnya bergerak dan memperoleh makanan. Jika ingin bergerak ke arah tertentu, cilia harus mengatur dan mengkoordinasikan gerakan cilia ke arah yang tepat sehingga tujuan tercapai, sama halnya dalam menangkap partikel

makanan.

Sehingga

jelas

cilia

memiliki

kemampuan

mengkoordinasikan semua aktivitas tubuhnya. Gerakan cilia tersebut diatur oleh cilia pemacu gerakan yang disebut cilia pemacu atau pacemeker. Apabila cilia pemacu bergetar dengan cepat, maka cilia yang lain akan menyesuaikan diri dengan getaran cilia pemacu. b. Sistem saraf pada hewan invertebrata  Sistem jala saraf Jala

saraf

adalah

susunan

organisasi

saraf

yang

paling

sederhana, susunan saraf menyerupai jala atau jaring. Jala saraf dapat ditemukan pada hewan karang dan ubur-ubur. Pada ubur-ubur, terdapat dua jaring saraf yaitu jaring saraf atas dan jaring saraf bawah. Jaring saraf atas berfungsi sebagai mengkoordinasigerakan, sedangkan jaring saraf bawah/tentakel berfungsi sebagai reseptor sensiris.

Fisiologi Hewan I

Pada bintang laut, terdapat cincin saraf yang akan menjadi saraf pusat dan terdapat saraf radial yang menjulur ke masing-masing lengan dari cincin saraf yang akan membentuk jaringan kerja yang saling berkaitan. Sistem ini akan mengkoordinasikan pergerakan tanpa peduli lengan mana yang bergerak pertama.  Sistem tali saraf dan sefalisasi Merupakan susunan organisasi sistem saraf yang berupa traktus/kumpulan serabut saraf. Tali saraf terbentuk terbentang/menjulur dari otak ke sepanjang tubuh hewan secara longitudinal. Jaring saraf pada daerah kepala lebih berkembang dari pada bagian tubuh lainnya, perkembangan tersebut di sebut sefalisasi. Salah satu contoh yang paling umum adalah cacing pipih, cacing ini mempunyai SSP yang jelas, yang terdiri dari otak kecil dan dua atau lebih tali saraf. Contoh lain adalah Anelida dan Artropoda, ke dua hewan ini memiliki sefalisasi sistem saraf yang lebih besar. Otak menonjol dengan jelas dan memiliki tali saraf ventral yang mengandung ganglia yang tersusun secara segmental yang berfungsi sebagai neuron motorik. Pada insekta, ganglion di daerah dada (toraks) telah berkembang lebih sempurna sehingga dapat dipergunakan untuk mengendalikan aktivitas kaki dan sayap c. Sistem saraf pada hewan vertebrata Sistem saraf pada vertebrata secara struktural dan fungsional sudah lebih kompleks dari pada hewan lainnya. Sistem saraf vertebrata dikoordinasikan oleh sistem saraf pusat (SSP) dan sistem saraf tepi (SST). SSP terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang, dimana otak berfungsi

menyediakan

kemampuan

integratif

(penerjemah)

yang

mendasari perilaku. Sedangkan sumsum tulang belakang berfungsi sebagai mengintegrasikan respon yang sederhana terhadap jenis stimulus tertentu dan mengirim informasi ke dan otak. SSP awalnya berasal dari tali saraf yang berlubang dorsal, antara otak dan sumsum tulang belakang mempunyai ruangan yang penuh dengan cairan. Ruangan tersebut disebut Ventrikel dan cairan itu disebut cairan serebrospinal, dan jaringan yang melindungi otak dan sumsum tulang belakang disebut Meninges.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

25

SST terdiri atas saraf kranial dan saraf spinal. Saraf kranial berasal dari otak yang menginervasi organ kepala dan tubuh bagian atas. Sedangkan saraf spinal berasal dari sumsum tulang belakang dan menginervasi ke seluruh tubuh. Lebih jelas lagi bagian dari SSP dan SST dapat dilihat pada diagram di atas.

BAB VI RESEPTOR DAN EFEKTOR Untuk dapat menerima ransangan dan menghasilkan tanggapan dengan baik, hewan harus memiliki alat untuk menerima ransangan dan untuk menghasilkan tanggapan terhadap ransangan yang datang. Alat penerima ransangan pada hewan disebut reseptor dan alat penghasil tanggapan dinamakan efektor. Reseptor biasanya berhubungan dengan saraf sensorik dan efektor berhubungan dengan saraf motorik. Reseptor bertugas sebagai tranduser (pengubah energi) yaitu mengbah energi dari satu bentuk tertentu menjadi bentuk energi lain. PENGELOMPOKAN RESEPTOR Reseptor dikelompokka ke dalam beberapa bagian yaitu reseptor berdasarkan struktur, lokasi sumber ransangan, dan jenis/sifat ransangan. 1. Berdasarkan struktur a. Reseptor saraf Reseptor saraf berupa ujung dendrit dari suatu sel saraf. Misanya resptor nyeri atau sakit. b. Reseptor bukan saraf Reseptor bukan saraf misalnya organ pendengaran dan penglihatan 2. Berdasarkan lokasi sumber ransangan a. Interoreseptor Merupakan reseptor yang berfungsi untuk menerima ransangan dari dalam tubuh hewan. Misalnya kemoreseptor yang memantau pH, kadar gula, dan kadar kalsium. b. Eksteroreseptor

Fisiologi Hewan I

Berfungsi untuk menerima ransangan dari lingkungan di luar tubuh hewan. Contohnya reseptor penerima gelombang suara dan reseptor cahaya. 3. Berdasarkan jenis/sifat ransangan a. Kemoreseptor (kimia) Kemoreseptor meliputi reseptor utama yang menghantarkan informasi mengenai konsentrasi zat terlarut total atau terjadinya interaksi antara bahan kimia. Pada insekta kemoreseptor terdapat pada bagian mulut, antena dan kaki. Pada umumnya kemoreseptor berupa rambut atau duri sensoris yang kaku, ukurannya panjang dan ujungnya terbuka ke lingkungan luar. Rambut sensoris insekta memiliki susunan sebagai kemoreseptor yaitu: 1 reseptor untuk gula, 1 untuk air, 1 atau 2 untuk garam dan senyawa lain. Kemoreseptor pada semua hewan adalah reseptor pengecap terutama untuk mengecap rasa pahit. Kemampuan mengecap rasa pahit menunjukkan fungsi protektif karena rasa pahit dianggap sebagai pengingat akan adanya ancaman senyawa toksik. Selain itu kemoreseptor juga penting untuk memantau kadar O2 dan CO2 dalam cairan tubuh serta untuk menerima ransangan feromon. b. Termoreseptor (suhu) Termoreseptor adalah yang merespon panas dan dingin, atau suhu rendah/tinggi serta perubahan suhu lingkungan. Proses ini sangat penting untuk setiap individu mengingat perubahan suhu dapat berpengaruh buruk terhadap individu. Peningkatan suhu secara ekstrim akan mempengaruhi struktur protein dan enzim, sehingga tidak dapat berfungsi secara maksimal. c. Mekanoreseptor (mekanik) Mekanoreseptor

diransang oleh

perubahan bentuk

fisik

yang

disebabkan oleh stimulus, seperti tekanan, sentuhan, regangan, pergerakan, dan suara. Mekanoreseptor dapat terjadi di hewan invertebrata dan vertebrata. Pada insekta mempunyai Mekanoreseptor pada permukaan tubuhnya yang dapat memberikan informasi mengenai arah angin. Sel rambut adalah salah satu contoh jenis Mekanoreseptor yang umum dalam mendeteksi pergerakan. Rambut adalah silia atau mikrovili yang mengalami spesialisasi. Ketika sel rambut merespon terhadap arah pergerakan, maka silia akan membengkok ke suatu arah sehingga membran sel rambut akan

St. Rabiatul Fajri, S. Si

27

meregang dan akan meningkatkan permeabilitas terhadap ion Na+ dan kalium dan terjadi peningkatan laju produksi impuls dan neuron sensoris. Namun ketika silia membengkok ke arah berlawanan dengan arah sebelumnya, permeabilitas ion akan berkurang, keadaan inilah yang akan menyebabkan pergerakan. Berikut mekanisme sederhana untuk menjelaskan Mekanoreseptor: -

Saat sel dalam keadaan istirahat, pintu ion Na+ pada

membran

Mekanoreseptormasih

dalam

keadaan tertutup. -

Ransangan

mekanik

menyebabkan

yang

menekan

membran

reseptor

Mekanoreseptor

meregang. -

Peregangan membran Mekanoreseptor tersebut menimbulkan

perubahan

konformasi

protein

penyusun pintu ion Na+ -

Pintu ion Na+ terbuka diikuti terjadinya perubahan elektrokimia

yang

mendepolarisasikan

Mekanoreseptor. Selain

sel

rambut,

terdapat

organ

pendengaran

juga

yang

menggunakan cilia. Gerakan cilia itulah yang nantinya akan merangsang pembentukan potensial aksi sehingga terjadi proses mendengar. Peristiwa lain adalah ekolokasi (mendengar gaung). Gaung sebenarnya merupakan pantulan gelombang suara dari sumber suara yang pertama. Gelombang suara berasal dri hewan yang melakukan ekolokasi, kemudian di pantulkan oleh benda lain sehingga gaungnya dapat di dengar. Misalnya pada kelelawar, burung yang tinggal di gua, ikan paus dan lumba-lumba. Ekolokasi digunakan untuk mendeteksi adanya mangsa atau objek lain disekitar hewan tersebut. d. Fotoreseptor (cahaya) Hampir

semua

hewan

dapat

mendeteksi

cahaya.

Sel

Fotoreseptorpada vertebrata mempunyai bentuk lipatan dan mengandung pigmen yang umumnya berupa rodopsin. Rodopsin akan berubah jika adanya cahaya yang mengenai sel Fotoreseptor. Pada cacing pipih, Fotoreseptor berupa mata yang berbentuk mangkuk. Apabila diberi

Fisiologi Hewan I

ransangan cahaya, cacaing pipih akan menghindar dan berusaha mencari daerah gelap guna memperkecil resiko tertangkap oleh pemangsa. Pada Artropoda (insekta, krustacea dan laba-laba) memiliki mata majemuk yaitu unit optik yang lebih kecil atau mata majemuk yang dapat terdiri atas beberapa ribu detektor cahaya yang masing-masing memiliki lensa pemokus cahaya yang disebut omatida. e. Magnetoreseptor (medan magnet) Contoh hewan yang memiliki Magnetoreseptor adalah lebah madu, dimana

lebah

madu

menggunakan

medan

magnet

bumi

untuk

berkomunikasi. Ketika terbang dari sarangnya dan menemukan sumber makanan baru, maka lebah akan menyampaikan informasi kepada lebah lainnya yaitu dengan cara menunjukkan tarian tertentu. Dalam tariannya akan membentuk sudut antara sumber makanan dan matahari, tujuannya untuk menunjukkan apakah makanan terletak jauh atau dekat dengan matahari. f.

Elektroreseptor (medan listrik)

Pada Elektroreseptor, hewan yang menggunakan Elektroreseptor adalah ikan hiu, ikan pari, ikian berkumis dll. Medan listrik dihasilkan oleh aktivitas otot dan berfungsi untuk mendeteksi adanya musuh ataupun makanan. Alat yang menerima ransangan berupa medan listrik adalah yang disebut Elektroreseptor. Alat Elektroreseptor pada ikan hiu dan ikan pari terdapat pada gurat sisi dan ampula lorenzini.

St. Rabiatul Fajri, S. Si

29

BAB VII SISTEM HORMON (ENDOKRIN) Sistem endokrin dapat dijumpai disemua golongan hewan, baik vertebrata maupun invertebrata. Sistem endokrin (sistem hormon) disebut juga kelenjar buntu, yaitu kelenjar yang tidak mempunyai saluran khusus untuk mengeluarkan sekretnya. Sekret dari kelenjar endokrin dinamakan hormon. 7.1 Fungsi Sistem Endokrin Sistem hormon berperan penting untuk mengatur berbagai aktivitas dalam tubuh hewan. Aktivitas tersebut seperti aktivitas pertumbuhan, reproduksi, osmoregulasi, pencernaan, integrasi, dan koordinasi tubuh. 7.2 Klasifikasi dan Sifat Hormon 7.3 Mekanisme Aksi Hormon 7.4 Sistem Endokrin pada Invertebrata 7.5 Sistem Endokrin pada Vertebrata

Fisiologi Hewan I

BABVII OTOT DAN PERGERAKANNYA

St. Rabiatul Fajri, S. Si

31