Makalah Lengkap Kuliah Biologi Uum

BAB I. Biologi Sebagai Ilmu

A.   Pengertian Biologi

Kata biologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu dari bios dan logos. “Bios” berarti hidup dan “logos” berarti ilmu atau belajar tentang sesuatu. Jadi, biologi artinya ilmu yang mempelajari makhluk hidup serta masalah-masalah yang menyangkut hidupnya. Atau dengan kata lain biologi adalah ilmu tentang kehidupan.

B.   Pengertian Ilmu dan Sifat Ilmu (Sains)

Ilmu adalah pengetahuan tentang suatu bidang yang disusun secara bersistem menurut metode tertentu, yang dapat digunakan untuk menerangkan gejala tertentu di bidang (pengetahuan) itu.

Adapun pengetahuan itu sendiri bermakna segala sesuatu yang diketahui; kepandaian; atau segala sesuatu yang diketahui berkenaan dengan hal tertentu (misalnya, mata pelajaran).

Ilmu pengetahuan adalah kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.

Sifat atau ciri-ciri sains adalah sebagai berikut:

• Objek kajian berupa hal-hal yang konkret, objek kajian biologi adalah makhluk hidup;
• Dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris, yaitu pengalaman yang nyata yang dapat dilakukan oleh setiap orang;
• Menggunakan cara berpikir yang logis, yaitu kesimpulan diambil berdasarkan prinsip-prinsip berpikir logis;
• Memiliki langkah kerja yang sistematis, sehingga kebenarannya dapat dipertanggungjawabkan;
• Hasil kajian bersifat objektif, yaitu apa adanya dan sesuai dengan kenyataan tanpa dipengaruhi kepentingan peneliti;
• Hasilnya berupa teori atau hukum yang bersifat universal yang berlaku umum di mana saja.

C.   Objek Kajian Biologi

Objek yang dipelajari dalam Biologi mencakup seluruh organisme hidup (komponen biotik) beserta lingkungannya (komponen abiotik).

Komponen biotik yang dipelajari sebagai objek Biologi mencakup seluruh organisme hidup tidak hanya tumbuhan dan hewan yang hidup di muka bumi ini, akan tetapi tumbuhan dan hewan yang hidup di masa lampau, bahkan di tempat-tempat lain jika mungkin ada kehidupan.

Komponen abiotik yang juga sebagai objek Biologi, di antaranya adalah suhu, pH, cahaya matahari, kadar oksigen, tekanan osmotik, dan kelembaban. Komponen-komponen abiotik ini mampu memengaruhi komponen biotik, begitu juga sebaliknya. Cabang Biologi yang khusus mempelajari interaksi antara biotik dan abiotik adalah Ekologi.

D.   Ciri-Ciri Makhluk Hidup

Makhluk hidup memiliki ciri-ciri sebagai berikut:

1. Makhluk hidup mempunyai susunan kimia yang kompleks. Tubuh makhluk hidup terdiri atas susunan kimia yang sangat rumit dari satuan terkecil yang disebut sel. Sel terdiri atas molekul serta atom. Sel yang sama bentuk dan fungsinya membentuk jaringan, selanjutnya membentuk organ lalu sistem organ hingga menjadi suatu individu. Berbeda dengan makhluk tak hidup, seperti batuan, tidak tersusun oleh satuan-satuan dan partikel yang rumit seperti pada makhluk hidup.
2. Makhluk hidup memerlukan energi. Setiap makhluk hidup memerlukan energi yang digunakan untuk beraktifitas, misalnya berjalan, berlari, bahkan makanpun membutuhkan energi.
3. Makhluk hidup tumbuh dan berkembang. Setiap mahkluk hidup mengalami perubahan ukuran, yaitu tinggi, berat, dan jumlah.
4. Makhluk hidup mempunyai kemampuan memperbanyak diri (reproduksi).
5. Makhluk hidup melakukan aktivitas fisiologi seperti bernapas, transpor zat, bergerak, res pons terhadap rangsangan, regulasi, ekskresi, dan sebagainya.

E.   Kedudukan Biologi Terhadap Ilmu Lain

Ilmu biologi tidak bisa berdiri sendiri, ia berkaitan erat dengan ilmu-ilmu yang lain. Biologi merupakan ilmu multidisipliner yang berkaitan erat dengan ilmu lain seperti ilmu kimia sehingga melahirkan farmakologi, biologi molekuler, dan biokimia. Biologi berkaitan erat dengan ilmu fisika sehingga melahirkan ilmu biofisika, radiobiologi, dan kedokteran nuklir. Dengan ilmu-ilmu sosial melahirkan psikologi, antropologi, biogeografi, dan sebagainya.

F.    Cabang-Cabang Biologi

Ilmu pengetahuan terus berkembang, biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objek kajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang dipelajari. Lalu dibuatlah spesialisasi atau pengkhususan kajian pada topik-topik tertentu yang lebih sempit. Berdasarkan hal itu, lahirlah ilmu baru sebagai cabang-cabang biologi.

Cabang-cabang Biologi tersebut, di antaranya sebagai berikut.

Cabang Biologi	Hal yang dipelajari
Anatomi	Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi	Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
Andrologi	Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria
Algologi	Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang
Botani	Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
Bakteriologi	Ilmu yang mempelajari tentang bakteri
Biologi molekuler	Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul
Bioteknologi	Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia
Ekologi	Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan
Embriologi	Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
Entomologi	Ilmu yang mempelajari tentang serangga
Evolusi	Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuh makhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama
Epidemiologi	Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
Eugenetika	Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat
Endokrinologi	Ilmu yang mempelajari tentang hormon
Enzimologi	Ilmu yang mempelajari tentang enzim
Fisiologi	Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh
Fisioterapi	Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadap penderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
Farmakologi	Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatan
Genetika	Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
Histologi	Ilmu yang mempelajari tentang jaringan
Imunologi	Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
Ichtiologi	Ilmu yang mempelajari tentang ikan
Klimatologi	Ilmu yang mempelajari tentang iklim
Limnologi	Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir
Mikrobiologi	Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme
Malakologi	Ilmu yang mempelajari tentang moluska
Morfologi	Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
Mikologi	Ilmu yang mempelajari tentang jamur
Organologi	Ilmu yang mempelajari tentang organ
Onthogeni	Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
Ornitologi	Ilmu yang mempelajari tentang burung
Phylogeni	Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup
Patologi	Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruhnya bagi manusia
Palaentologi	Ilmu yang mempelajari tentang fosil
Parasitologi	Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit
Protozoologi	Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa
Sanitasi	Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan
Sitologi	Ilmu yang mempelajari tentang sel
Taksonomi	Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup
Teratologi	Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan
Virologi	Ilmu yang mempelajari tentang virus
Zoologi	Ilmu yang mempelajari tentang hewan

G.  Peran/Manfaat Biologi dalam Kehidupan

Biologi telah memberikan kontribusi yang nyata bagi kehidupan manusia. Berbagai penemuan dalam bidang Biologi telah berperan dalam menyejahterakan manusia. Misalnya, dalam bidang lingkungan, telah banyak usaha yang didasari Biologi untuk memecahkan permasalahan. Contohnya, masalah sampah, pencemaran, kerusakan lahan, atau kebakaran hutan.

Manfaat biologi di bidang pertanian

1. Cara pengolahan lahan.
2. Penyediaan dan pemilihan bibit unggul. Dalam bidang pertanian, kini telah banyak ditemukan bibit unggul seperti padi yang dapat dipanen beberapa kali dalam setahun. Bibit unggul ini ditemukan melalui metode kawin silang ataupun beberapa teknik yang didasari oleh Biologi.
3. Teknik penanaman.
4. Mutasi buatan berbagai komoditi pertanian.
5. Teknik pemberantasan hama.
6. Ditemukannya bakteri penambat nitrogen dari udara seperti Rhizobium sp.
7. Pengembangan Mikoriza, yaitu jamur yang bersimbiosis dengan akar tanaman.

Manfaat biologi di bidang kedokteran

• Mengobati berbagai penyakit menular serta mengurangi berkembangnya wabah penyakit.
• Teknik kedokteran modern telah memungkinkan pengobatan penyakit dalam dengan alat- alat bantu yang canggih yang dapat mendeteksi penyakit serta mengobatinya, seperti dengan radiasi.
• Berbagai obat-obatan telah ditemukan seperti antibiotika dan hormon insulin dengan penyisipan gen-gen pada bakteri Escherichia coli. Seorang ilmuwan bernama Sir Alexander Flemingmenemukan antibiotik pertama, yaitu penisilin. Antibiotik ini mampu mencegah infeksi yang terjadi pada luka.

Manfaat biologi di bidang industri, seperti industri pengolahan bahan pangan, industri farmasi, industri tekstil, dan industri pupuk.

BAB II. Struktur dan Fungsi Sel

A.   Pengertian Sel

Sel adalah unit terkecil dari makhluk hidup. Setiap Organisme di dunia ini tersusun atas sel-sel yang saling berintegrasi membentuk suatu fungsi tertentu dalam tubuh makhluk hidup. Baik organisme tinkat seluler (Uniseluler) maupun organisme Multiseluler. Sel  pertama kali dikenalkan oleh Robert Hooke pada tahun 1665 yang mengamati jaringan gabus pada pada tumbuhan dengan menggunakan lensa pembesar.

Gabus merupakan bangunan yang berlubang-lubang kecil seperti susunan sarang lebah yang dipisahkan oleh “diafragma”. Bangunan seperti sarang lebah ini selanjutnya disebut dengan Cell (sel).  Nama sel diambilnya dari bahasa Yunani “Kytos” yang berarti ruang kosong, sedangakan bahasa latin ruang kosong adalah “cella”.

Perkembangan teori tentang sel dimulai pada tahun 1839 sampai akhir abad XIX.

1. Schleiden dan T. Schwann. Sel sebagai unit struktural terkecil makhluk hidup. Teori ini menjelaskan bahwa setiap makhluk hidup disusun atas sel-sel. Sel adalah bagian terkecil makhluk hidup yang menyusun makhluk hidup.
2. Max Schultze. Sel sebagai unit fungsional terkecil makhluk hidup. Teori ini menjelaskan bahwa sel adalah bagian terkecil dari makhluk hidup yang melakukan fungsi kehidupan. Fungsi-fungsi kehidupan di dalam sel dapat ditunjukkan dengan adanya metabolisme sel dan pengaturan sel oleh nukleus.
3. Rudolf Virchow. Sel sebagai unit pertumbuhan terkecil makhluk hidup. Sel sebagai penyusun terkecil makhluk hidup selain menjalankan suatu fungsi kehidupan juga mengalami pertumbuhan. sel dapat mengalami perpanjangan ukuran maupun perbesaran volume sel.
4. Akhir abad XIX. Sel sebagai unit hereditas terkecil makhluk hidup. sel memiliki struktur yang dinamakan degan nukleus (inti sel). Nukleus memiliki peranan sebagai pembawa materi genetik (tersimpan sebagai molekul DNA) yang memiliki sifat diwariskan ke generasi sel selanjutnya.

Sel dapat digolongkan menjadi dua berdasarkan ada tidaknya membran nukleus (membran inti), yaitu sel prokariot, jenis sel yang tidak dilengkapi dengan membran inti contohnya bakteri dan ganggang alga biru (Cyanophita); dan sel eukariot, yaitu jenis sel yang memiliki membran inti contohnya sel hewan, tumbuhan, fungi.

1.     Sel Prokariot

.

Bakteri sebagai organisme prokariotik yang merupakan organisme uniseluler memiliki struktur sel yang tidak memiliki membran inti. Struktur sel secara umum yang dimiliki oleh sel prokariot dapat kita lihat pada sel bakteri

Nukleoid (Nukleus).Nukleus atau inti sel berfungsi sebagai pengendali dan pengatur sel. seluruh aktifitas sel diatur oleh nukleus. Nukleus juga berfungsi sebagai pembawa informasi genetik yaitu kromosom, yang diwariskan ke generasi selanjutnya. Kromosom adalah struktur yang tersusun oleh molekul DNA dan protein (histon). Nukleus sel bakteri terpapar atau kontak langsung dengan sitoplasma karena tidak memiliki membran inti.

Cytoplasm (Sitoplasma). Sitoplasma adalah bagian sel yang berisi cairan tempat berlangsungnya metabolisme sel. Kandungan terbesar dalam sitoplasma adalah air (80-90%).

Ribosome (Ribosom). Ribosom merupakan struktur berupa butiran-butiran kecil yaang merupakan tempat sintesis protein. Protein disintesis atau dibuat dengan menggabungkan beberapa asam amino yang sesuai informasi genetik yang ada di molekul DNA. Ribosom berada di sitoplasma.

Cytoplasmic membrane (Membran Plasma). Membran plasma adalah lapisan di luar sitoplasma yang tersusun atas phospolipid bilayer. Fungsi membran plasma adalah sebagai pelindung dan mengatur transportasi sel. Pengaturan transportasi sel dimasksudkan untuk mengatur keluar masuknya substansi ke dalam dan ke luar sel. Membran plasma juga berperan dalam penerima rangsang yang datang dari luar sel.

Membran sel pada sel prokariot mengalami pelekukan ke arah dalam membentuk struktur yang disebut mesosome (mesosom). Mesosom berfungsi sebagai tempat terjadinya respirasi sel sehingga dihasilkan energi yang akan digunakan untuk aktifitas di dalam sel.

Cell wall (Dinding Sel). Dinding sel adalah struktur pelindung kedua setelah membran plasma.

Capsule (Kapsul). Kapsul adalah struktur pelindung sel ketiga setelah membran plasma dan dinding sel.

Pili (Bulu Rambut). Pili berfungsi sebagai alat pelekatan sel bakteri pada suatu permukaan substrat atau benda.
Flagella (Flagel). Flagel berfungsi dalam pergerakan sel. Baik flagel dan pili disusun oleh mikrotubulus.

2.     Sel Eukariot

Sel Eukariot memiliki struktur yang lebih komplek dibandingkan dengan sel prokariot. Sel eukariot memiliki membran inti yang memisahkan Nukleus dengan sitoplasma. Sel ini juga memiliki struktur endomembran yang disebut dengan Organel. Organel-organel sel eukariot memiliki fungsi-fungsi tertentu yang menunjang kehidupan sel eukariot. Macam organel yang dimiliki Sel eukariot antara lain,

• Lisosom, Organel yang berperan dalam pencernaan sel. Organel ini mengandung enzim lisozim yang akan melisis bagain sel yang telah mati, rusak atau sudah tua.

• Mitokondria, Organel yang berperan dalam respirasi sel. Respirasi sel bertujuan untuk mengahasilkan energi yang akan digunakan dalam aktivitas sel.

• Aparatus Golgi, Oraganel yang berperan dalam sekresi produk, baik protein, polisakarida maupun lemak.

• Retikulum Endoplasma (RE), organel yang berperan dalam sintesis produk. Ada dua jenis RE, yaitu RE kasar (RE yang di bagian permukaannya terdapat butiran ribosom) dan RE halus (RE yang tidak memiliki ribosom). RE kasar berfungsi untuk mensintesis protein, sedangkan RE halus berfungsi  dalam sintesis lemak dan sterol.

• Plastida, organel yang mengandung pigmen (warna).

• Vakuola, organel yang berfungsi  dalam penyimpanan cadangan makanan, minyak atsiri dan sisa metabolisme sel.

• Mikrotubulus, organel yang memiliki struktur tabung. contohnya flagela (untuk pergerakan sel), silia (alat pelekatan sel) dan spindel (untuk pembelahan sel).

• Mikrofilamen, oragnel yang memiliki struktur filamen (benang). berfungsi dalam pergerakan sitoplasma dan kontraksi otot.

• Badan Mikro, ada dua macam badan mikro, yaitu Peroksisom (mengandung enzim katalase) dan Glioksisom (menagndung enzim katalase dan oksidase)

• Dinding Sel, struktur selulolitik dan kitin yang berfungsi memberi bentuk sel dan sebagai pelindung sel.

• Sentriol, organel yang berperan dalam pembelahan sel. Sentriol berfungsi menarik kromosom ke arah kutub yang berlawanan.

Sel Eukariot dibedakan atas sel hewan dan sel tumbuhan. Perbedaan yang mendasar antara kedua jenis sel tersebut adalah adanya beberapa bagian sel yang hanya dimiliki sel hewan (Sentrosom dan Lisosom) dan yang hanya dimiliki oleh sel tumbuhan (Plastida dan Dinding Sel). Berikut ini adalah video animasi yang menjelaskan perbedaan sel tumbuhan dengan sel hewan.

BAB III. KEANEKARAGAMAN MAKLUK HIDUP

Keanekaragaman makhluk hidup tumbuh dan berkembang dari keanekaragaman jenis, keanekaragaman genetis dan keanekaragaman ekosistem. Karena ketiga  keanekaragaman ini saling kait-mengkait dan tidak terpisahkan, maka dipandang sebagai satu keseluruhan (totalitas) yaitu keanekaragaman makhluk hidup.

Keanekaragaman makhluk hidup menunjukkan adanya berbagai macam variasi bentuk, penampilan, jumlah dan sifat yang terlihat pada berbagai tingkat gen, tingkat jenis dan tingkat ekosistem.

a.      Keanekaragaman jenis

Manusia dalam mengenal adanya keanekaragaman makhluk hidup berdasarkan ciri-ciri yang dapat diamati dan juga mungkin tingkah laku, penampilannya, makanannya dan cara perkembangbiakannya, habitatnya serta  interaksinya dengan makhluk lain.

Pada tumbuhan yang dapat diamati misalnya tempat tumbuhnya, batangnya, daunnya, bunganya, serangga yang mengunjunginya serta burung yang bersarang di dalamnya.

b.      Keanekaragaman genetis/gen/genetika

Setiap populasi mempunyai sifat genetik tertentu. Individu-individu sejenis ini mempunyai kerangka dasar komponen genetis yang sama (kromosomnya sama tetapi memiliki komponen faktor keturunan yang berbeda).

Misal :     rasa manis dan asam pada mangga

                warna kuning, merah dan putih pada biji jagung

Keanekaragaman gen menentukan keanekaragaman jenis individu, meski jenisnya sama tetapi memiliki gen yang tidak sama bila dibandingkan dengan individu lain dalam kelompok tersebut.

c.       Keanekaragaman ekosistem

Ekosistem merupakan satu kesatuan lingkungan yang melibatkan faktor biotik (makhluk hidup) dan faktor abiotik (mineral, udara, air, tanah dll.) yang  berinteraksi satu sama lain. Indonesia memiliki makhluk hidup yang bervariasi, sehingga ekosistem yang terbentuk juga beragam.

Misal :

- ekosistem bahari

- ekosistem hutan bakau

- ekosistem hutan rawa air tawar

- ekosistem danau

- ekosistem pertanian.

A.    Karakteristik Makhluk hidup

            Makhluk hidup memiliki karakteristik umum:

·         Organisasi. Makhluk hidup menunjukkan tingkat organisasi yang besar, organisme multiseluler dapat dibagi menjadi sel-sel dan sel-sel dibagi menjadi organela-organela selanjutnya organela dibagi menjadi molekul-molekul.

·         Homeostatis. Homeostasis adalah keadaan pemeliharaan lingkungan internal dalam keadaan tetap (dinamik) yaitu suhu, pH, konsentrasi air dan sebagainya. Kebanyakan metabolisme energi tubuh bertujuan menjaga batas homeostatis. Jika kita sakit dalam waktu yang lama, peningkatan suhu akan merusak organ dan merusak fungsi fisiologis tubuh. Homeostatis dijaga agar fungsi-fungsi fisiologis dan metabolisme dapat berjalan dengan baik.

·         Adaptasi. Makhluk hidup berusaha untuk dapat bertahan hidup. Charles Darwin dalam teori evolusinya menyatakan makhluk hidup berupaya untuk beradaptasi dengan lingkungannya untuk tetap hidup.

·         Reproduksi dan Hereditas. Semua sel berasal dari sel-sel sebelumnya. Adanya sel-sel baru dengan cara reproduksi. Reproduksi dapat dibagi menjadi dua yaitu aseksual (tanpa rekombinasi materi genetik) dan seksual (terjadi rekombinasi materi genetik).

·         Pertumbuhan dan Perkembangan. Sejak sel tunggal bertumbuh, ketika sel terbentuk melalui pembelahan, sel-sel itu berukuran kecil dan akan bertumbuh dan berkembang mencapai tahap kematangan sel. Organisasi multiseluler melewati proses yang rumit mencakup proses diferensiasi dan organogenesis (karena memiliki banyak sel yang berkembang).

·         Perolehan energi dan pelepasan. Sumber energi untuk tetap bertahan hidup adalah memperoleh energi (melalui cahaya matahari, komponen inorganik atau organisme lain) dan melepaskan energi yang didapat untuk proses pembentukan ATP (adenosine triphosphate) sebagai energi untuk aktivitas seluler.

·         Deteksi dan Respons. Untuk menimbulkan stimulus (eksternal dan internal).

·         Interaksi. Makhluk hidup berinteraksi dengan lingkungannya sebaik mungkin. Organisme mendapatkan materi dan energi dari lingkungan atau dari organisme lain. Terdapat banyak tipe-tipe simbiosis (interaksi organisme dengan organisme lain).

B.     Tingkatan Organisasi Kehidupan

·         Biosfer adalah keseluruhan makhluk hidup dan lingkungannya.

·         Ekosistem adalah interaksi antara kelompok kecil organisme satu dengan lainnya dan dengan lingkungan hidupnya.

·         Komunitas adalah hubungan antara kelompok species yang berbeda.

·         Populasi adalah kelompok individu sejenis yang ada pada area geografis terbatas.

·         Species adalah kelompok individu sejenis yang dapat melakukan perkawinan secara fertil.

·         Individu adalah satu atau lebih sel ditandai oleh susunan DNA yang spesifik.

·         Sistem organ ada pada organisme multiseluler. Kelompok sel, jaringan dan organ yang bekerja pada fungsi yang spesifik.

·         Organ (pada organisme multiseluler). Kelompok sel-sel atau jaringan yang membentuk satu fungsi bagi tubuh.

·         Jaringan (pada organisme multiseluler). Kelompok sel yang menunjukkan fungsi spesifik.

·         Sel adalah unit dasar semua makhluk hidup. Setiap sel memiliki materi genetik (DNA dan RNA), membutuhkan energi kimia dan sebagainya.

·         Organela adalah subunit dari sel. Organela memiliki fungsi spesifik dalam sel sebagai suatu sistem.

·         Molekul, atom dan partikel subatomik merupakan tingkat dasar fungsional dalam biokimia.

C.    Klasifikasi

Ilmuwan mengklasifikasikan makhluk hidup berdasarkan banyaknya persamaan dan perbedaan, baik morfologi, fisiologi maupun anatominya. Makin banyak persamaan di antara makhluk hidup makin dekat kekerabatannya, makin sedikit persamaan makhlik hidup dikatakan makin jauh kekerabatannya.

Dalam tatanama makhluk hidup telah disepakati penggunaan sederet takson yang disusun dari yang beranggota besar (sedikit persamaan ciri) ke yang beranggotakan kecil (banyak persamaan ciri). Untuk setiap katagori atau tingkat takson diberi nama tertentu, yaitu :

- dunia                     : regnum/ kingdom/ kerajaan

- devisi/ filum          : devisio/ phyllum

- kelas                      : classis

- bangsa                   : ordo

- suku/ famili           : famillia

- marga                    : genus

- jenis                      : species

Para ahli dulu membagi makhluk hidup menjadi 2 dunia, yaitu  dunia tumbuhan dan dunia hewan. Sekarang ilmuwan membagi makhluk hidup menjadi 5 dunia, yaitu dunia monera, protista, fungi, plantae (tumbuhan) dan animalia.

1.      Monera

Organisme bersel satu dan bersifat prokaryotik (tidak berselaput inti).

Contoh : bacteri dan algae biru

2.       Protista

Organisme bersel satu yang bersifat eukaryotik (sudah berselaput inti).

Contoh : protozoa, algae, jamur yang bersel satu

3.      Fungi (jamur)

Organisme yang tubuhnya terbentuk dari benang-benang hifa.

Contoh : mycota dan eumycota

4.      Plantae (tumbuhan)

Merupakan organisme multiselluler dan bersifat eukaryotik, dinding sel terbuat dari selulosa, mempunyai kloroplas.

Contoh :        - Algae (ganggang)

                             - Bryophyta (lumut)

                             - Pteridophyta (tumbuhan paku)

                             - Spermatophyta (tumbuhan biji)       

          

5.      Animalia (hewan)

Merupakan organisme multiseluler dan bersifat heterotop dan dapat bergerak/ berpindah tempat.

Contoh :  Jellyfish, katak, simpanse

D.    Sistem Klasifikasi

Terdiri dari :

a.       Sistem artifisial (buatan)  

Dasar klasifikasi yang menggunakan sifaf-sifat morfologi terutama alat reproduksi, habitat atau perawakan.

Misal : tanaman pohon, perdu, herba, semak, gulma atau liana.

b.      Sistem alam

Dasar klasifikasi yang digunakan adalah banyak sedikitnya persamaan, terutama persamaan sifat morfologi.

Misal :

sapi, buaya, gajah, kuda termasuk hewan berkaki empat

padi, gandum, jewawut termasuk tumbuhan berbulir

c.       Sistem filogenetik

Dasar klasifikasi yang digunakan adalah urutan perkembangan serta jauh dekatnya kekerabatan antar takson, selain mencerminkan persamaan dan perbedaan sifat morfologi dan anatominya.

E.     Tatanama Binner

Tatanama binner/ dwi tatanama/ binomial  nomenklatur  adalah  pemberian nama makhluk hidup dengan menggunakan dua kata yang dilatinkan yang dipelopori oleh Carolus Linnaeus (1707 -1778).

Cara-caranya :

1.      Untuk nama species (jenis) :

- nama species terdiri dari dua kata tunggal yang dilatinkan.

     - kata depan menunjukkan nama marga, kata belakang menunjukkan nama spesies.

- nama marga mulai ditulis dengan huruf besar, sedang nama species dimulai dengan huruf kecil.

     - nama marga dan jenis digarisbawahi secara terputus atau dicetak miring.

        contoh :   Rhinoceros sondaicus (badak jawa)

                        Havea brasikensis  (karet)

                        Elephas indicus (gajah)

                        Hibiscus rosasinensis (kembang sepatu)

                        Felis maniculata-domestika (kucing jinak)

2.      Untuk nama famili (suku) :

Nama suku diambil dari nama marga yang bersangkutan.

- Untuk tumbuhan :

  nama marga + akhiran aceae

  contoh :- Solamum lycopersicum (tomat)

                 Solanum + aceae à   fam: Solanaceae

               - Marchantia polymorpha (lumut hati)

                 Marchantia + aceae à fam: Marchantiaceae

- Untuk hewan :

  nama marga + akhiran idae

  contoh : - Felis tigris (harimau india)

                  Felis + idae à fam: Felidae (kucing)

                - Columba livea (merpati)

                  Columba + idae à fam: Columbidae

3.      Untuk nama ordo (bangsa) :

Nama ordo umumnya diambil dari nama marga yang bersangkutan.

- Untuk tumbuhan :

  nama marga + akhiran ales

  contoh : - Sphagnum fimbriatum (lumut gambut)

                          Sphagnum + ales  à ordo: Sphagnales

- Untuk hewan :

nama marga + akhiran iformis

  contoh : - Columba livea (merpati)

                           Columba + iformis à ordo: Columbiiformis  

F.     Klasifikasi  Tumbuhan

a)      a). Devisi Algae (ganggang)

Uniseluller  atau multiseluller, hidup berkoloni, tubuh berupa lembaran (filamen).

Algae terdiri dari 4 kelas :

- Rhodophyta (alga merah)

- Phaeophyta (alga perang / coklat)

- Chlorophyta (algae hijau)

- Chrysophyta (algae keemasan)

b)      Devisi Bryophyta (lumut)

Terdiri dari 2 kelas :

- Hepaticae (lumut hati)

berklorofil, daun sederhana, batang sederhana, belum ber-akar yang sebenarnya (rhizoid)    atau belum dapat dibedakan akar batang dan daun.

Contoh :           Marchantia polymorpha

                           Marchantia geminata

                           Reobulia hemispherica

- Musci (lumut daun)

jelas batang dan daun tetapi akar belum sempurna (rhizoid).

Contoh :           Spagnum fimbriatum

                           Pogonatum cirrhatum

c)      Devisi Pteridophyta (tumbuhan paku)

Sudah dapat dibedakan akar, batang, daun serta sudah memiliki sistem pembuluh.

Terdiri dari 4 kelas :

1.      Psiophytinae  

    contoh :          Psilotum nodum

2.      Equisetinae (paku ekor kuda)

    contoh :          Equisetum debile (paku ekor kuda)

3.      Lycopodinae (paku kawat)

    contoh :          Lycopodium clavatum

                           Lycopodium cernuum

                           Selaginella willdonovii

4.      Filicinae (paku sejati)

  contoh :         Gleichenia linearis (paku resam)

                           Asplenium nidus (paku sarang burung)

                           Adiatum cuneatum (suplir)

                           Platycerium bifurcatum (p. tanduk rusa)

                                Marsilea crenata (semanggi)

d)     Devisi Spermatophyta (tumbuhan biji)

Terdapat adanya bunga, menghasilkan biji sebagai sebagai alat perkembangbiakan, alat kelamin jantan dan betina terpisah.

Terdiri dari 2 sub devisi :

1.      Gymnospermae (tumbuhan berbiji terbuka)

Berakar tunggang, akar batang berkambium, terjadi pembuah-an tunggal.

Terdiri dari 4 kelas :

- Pteridospermae (paku biji), sudah punah

- Cycadinae

   contoh :     Cycas rumphii (pakis haji)

- Coniferae

   contoh :     Agathis alba (damar)

                     Pinus merkusi (pinus/tusam)

                     Casuarina sp (Cemara)

- Gnetinae

   contoh :     Gnetum gnemon (melinjo)

2.      Angiospermae (tumbuhan berbiji tertutup)

Memiliki bunga yang  sesungguhnya,  bakal biji tidak terlihat karena  terlindung dalam bakal buah atau putik, terjadi pembuahan ganda.

Terdiri dari 2 kelas :

-    Dicotylae (berkeping dua) :

Berbiji tertutup, berakar tunggang, bercabang banyak, daun pada batang tersebar, tulang daun menyirip atau menjari, berkambium, bagian bunga berjumlah 2,4,5 atau kelipatannya.

     Contoh :

                   - Manihot utilisima ( ketela pohon)

                   - Fiscus benyamina (beringin)

                   - Vigna sinensis (kacang panjang)

                   - Arachis hypogeae (kacang tanah)

                   - Tamarandus indica (asem)

                   - Tectona grandis (jati)

                   - Citrus nobilis (jeruk keprok)

                   - Artocarpus integra (nangka)

                   - Gossypium herbaceum (kapas)

                   - Eugenia malacensis (jambu bol/mete)

                   - Psidium guajava (jambu biji)

                   - Solanum tuberosum (kentang)

-    Monocotylae ( berkeping satu) :

berakar serabut, ruas batang nyata, tulang daun sejajar atau melengkung, tidak berkambium, bagian bunga 3 atau kelipatnnya.

Contoh :

- Oryza sativa (padi)

- Curcuma domestica (kunyit)

- Musa paradisiaca (pisang)

- Cocos nucifera (kelapa)

- Zea mays (jagung)

- Zingiber officinale (jahe)

- Alpinia galanga (laos)

- Colocasia esculenta (tales)

- Triticum sativum (gandum)

- Saccharum offinarum (tebu)

- Allium cepa (bawang merah)

Contoh :

·         Klasifikasi Pisang (Musa paradisiaca)

   Dunia              : Plantae

   Devisi             : Spermatophyta

   Sub.devisi       : Angiospermae

   Kelas               : Monocotylae

   Bangsa            : Musales

   Suku                : Musaceae

   Marga             : Musa

   Jenis                : Musa paradisiaca

·         Klasifikasi Waru (Hibiscus tiliaceus)

   Dunia              : Plantae

   Devisi             : Spermatophyta

   Sub.devisi       : Angiospermae

   Kelas               : Dicotylae

   Bangsa            : Malvales

   Suku                : Malvaceae

   Marga             : Hibiscus

   Jenis                : Hibiscus tiliaceus

·         Klasifikasi Kapuk randu (Ceiba petandra)

   Devisio           : Spermatophyta

   Sub.devisio     : Angiospermae

   Classis            : Dicotylae

   Ordo               : Malvales

   Famillia           : Bombaceae

   Genus             : Ceiba

   Species            : Ceiba petandra

·         Klasifikasi Padi (Oryza sativa)

   Devisio           : Spermatophyta

   Sub.devisio     : Angiospermae

   Classis            : Monocotylae

   Ordo               : Poales (Glumiflorae)

   Famillia           : Poaceae

   Genus             : Oryza

   Species            : Oryza sativa   

G.    Klasifikasi Hewan

Terdiri dari 10 filum :

- Filum Protozoa (hewan pertama)

- Filum Porifera (hewan berpori)

- Filum Coelenterata (hewan berongga)

- Filum Platyhelminthes (cacing pipih)

- Filum Nemathelminthes (cacing gilig)

- Filum Annelida (cacing cincin/ gelang)

- Filum Mollusca ( hewan bertubuh lunak)

- Filum Arthropoda (hewan berbuku-buku)

- Filum Echinodermata (hewan berkulit duri)

- Filum Chordata (hewan yang memiliki tali sumbu tubuh)

   Chordata terdiri dari 2 sub filum :

§  Protochordata (hewan yang memiliki notochordata)

            contoh : Amfioxus

§  Vertebrata (hewan yang bertulang belakang)

Terdiri dari 5 kelas :

  - Pisces

  - Amphibia

  - Reptilia

  - Aves

  - Mamalia

Contoh :

·         Klasifikasi Manusia (Homo sapiens)

   Dunia              : Animalia

   Filum              : Chordata

   Sub.Filum       : Vertebrata

   Kelas               : Mamalia

   Bangsa            : Primata

   Suku                : Hominidae

   Marga              : Homo

   Jenis                : Homo sapiens

·         Klasifikasi Harimau india (Felis tigris)

   Regnum           : Animalia

   Phyllum          : Chordata

   Sub.Phyllum   : Vertebrata

   Classis            : Mamalia

   Ordo               : Carnivora

   Famillia           : Felidae

   Genus             : Felis

   Species            : Felis tigris

BAB IV METABOLISME

A.   Pengertian Metabolisme

Metabolisme merupakan suatu proses pembentukan atau pengurain zat di dalam sel yang di sertai dengan adanya perubahan energi. Proses – proses ini terjadi di dalam sel mahluk hidup. Proses yang ter jadi dapat berupa pembentukan zat atau dapat pula berupa penguraian zat menjadi zat – zat yang lebih sederhana. Proses pembentukan zat terjadi pada proses fotosintesis , kemosintesis, sintesis lemak, dan sintesis protein. Proses penguraian zat dapat berupa respirasi sel dan fermentasi sel.

            Metabolisme adalah segala proses resksi kimia yang terjadi di dalam mahluk hidup  mulai mulai dari mahluk bersel satu yang sangat sederhana seperti bakteri, protozoa, jamur, tumbuhan, hewan, sampai kepada manusia, mahluk yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Di dalam proses ini mahluk hidup mendapat, mengubah, dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.( Wirahadikusumah M. 1985 ).

            Hampir setiap reaksi yang berlangsung in vivo, di katalis oleh enzim. Bila kami membayangkan suatu organism hidup sebagai suatu laboratorium kimia yang sangat istimewa, maka enzim merupakan operator – operator yang terlatih, yang mampu membuat reaksi – reaksi canggih dengan kecepatan terkendali dan hasil yang tinggi.( Manitto, Paulo. 1992 ).

Dalam proses metabolisme, enzim sangat diperlukan sebagai katalisator ( senyawa yang dapat mempercepat proses terjadinya reaksi tanpa habis reaksi ). Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat – zat yang bereaksi, dan dengan demikian dapat mempercepat proses reaksi.

B.     JENIS-JENIS METABOLISME

Metabolisme memiliki dua arah lintasan metabolic, yaitu :

• Katabolisme yang merupakan penguraian suatu zat menjadi partikel yang lebih kecil untuk dijadikan energy.
• Anabolisme yang merupakan reaksi untuk merangkai atau membentuk senyawa organic dari molekul molekul tertentu agar dapat diserap oleh tubuh.

Kedua proses ini disebut juga sebagai arah lintasan dari proses metabolisme. Kedua arah lintasan metabolisme diperlukan setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepatkan oleh senyawa organik yang disebut sebagai enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu percepatan reaksi kimia disebut katalis.

Pada setiap arah metabolisme, reaksi kimiawi melibatkan sejumlah substrat yang berinteraksi dengan enzim pada jenjang-jenjang reaksi guna menghasilkan senyawa intermediat yang lazim disebut dengan metabolit, yang merupakan substrat pada jenjang reaksi berikutnya. Keseluruhan pereaksi kimia yang terlibat pada suatu jenjang reaksi disebut metabolom. Semua ini dipelajari pada suatu cabang ilmu biologi yang disebut metabolomika.

            Proses anabolisme biasanya lebih banyak membutuhkan energi sehingga reaksinya dapat berlangsung cepat dan efisien serta memerlukan energi dalam bentuk energi panas.proses ini memerlukan energi yang lebih besar karena, dalam proses anabolisme proses yang terjadi lebih banyak dan prosesnya yang cepat dan efisien  panas sehingga nergy yang di perlukan lebih besar. Reaksi seperti ini disebut juga reaksi endergonik atau reaksi endoterm.

            Sedangkan dalam proses katabolisme  energi yang di butuhkan lebih sedikit. Karena, pada reaksi katabolisme hanya menguraikan zat dan melepaskan energi, jadi nergy yang diperlukan lebih sedikit.  Suatu proses di mana terjadi pelepasan energi disebut juga reaksi eskergonik atau reaksi eksoterm.

C.    PROSES METABOLISME

Didalam tubuh terjadi 3 proses metabolism utama yaitu :

1.      Metabolisme Karbohidrat

Metabolisme merupakan proses yang berlangsung dalam organisme,baik secara mekanis maupun kimiawi.Metabolisme itu sendiri terdiri dari 2 proses yaitu anabolisme (pembentukan molekul) dan Katabolisme (Penguraian molekul). Pada proses pencernaan makanan,karbohidrat mengalami proses hidrolisis(penguraian dengan menggunakan molekul air).Proses pencernaan karbohidrat terjadi dengan menguraikan polisakarida menjadi monosakarida.

Ketika makanan dikunyah,makanan akan bercampur dengan air liur yang mengandung enzim ptialin (suatu α amilase yang disekresikan oleh kelenjar parotis di dalam mulut).Enzim ini menghidrolisis pati(salah satu polisakarida) menjadi maltosa dan gugus glukosa kecil yang terdiri dari tiga sampai sembilan molekul glukosa.makanan berada di mulut hanya dalam waktu yang singkat dan mungkin tidak lebih dari 3-5% dari pati yang telah dihidrolisis pada saat makanan ditelan.

Sekalipun makanan tidak berada cukup lama dlaam mulut untuk dipecah oleh ptialin menjadi maltosa,tetapi kerja ptialin dapat berlangsung terus menerus selama satu jam setalah makanan memasuki lambung,yaitu sampai isi lambung bercampur dengan zat yang disekresikan oleh lambung.Selanjutnya aktivitas ptialin dari air liur dihambat oelh zat asam yang disekresikan oleh lambung.Hal ini dikarenakan ptialin merupakan enzim amilase yang tidak aktif saat PH medium turun di bawah 4,0.

Setelah makan dikosongkan dari lambung dan masuk ke duodenum (usus dua belas jari),makanan kemudian bercampur dengan getah pankreas.Pati yang belum di pecah akan dicerna oleh amilase yang diperoleh dari sekresi pankreas.Sekresi pankreas ini mengandung α amilase yang fungsinya sama dengan α-amilase pada air liur,yaitu memcah pati menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya.Namun,pati pada umumnya hampir sepenuhnya di ubah menjadi maltosa dan polimer glukosa kecil lainnya sebelum melewati lambung.

Hasil akhir dari proses pencernaan adalah glukosa,fruktosa,glaktosa,manosa dan monosakarida lainnya.Senyawa-senyawa tersebut kemudian diabsorpsi melalui dinding usus dan dibawa ke hati oleh darah.

• Glukosa sebagai salah satu hasil dari pemecahan pati akan mengalami dau proses di dalam hati,yaitu:
• Pertama,Glukosa akan beredar bersama aliran darah untuk memenuhi kebutuhan energi sel-sel tubuh
• Kedua,jika di dalam hati terdapat kelebihan glukosa (gula darah),glukosa akan di ubah menjadi glikogen(gula otot) dengan bantuan hormon insulin dan secara otomatis akan menjaga keseimbangan gula darah.Glikogen di simpan di dalam hati,jika sewaktu-waktu dibutuhkan,glikogen di ubah kembali menjadi glukosa dengan bantuan hormon adrenaline.

2.      Metabolisme Protein

Protein dalam makanan hampir sebagian besar berasal dari daging dan sayur-sayuran.Protein dicerna di lambung oleh enzim pepsin,yang aktif pada pH 2-3 (suasana asam).

Pepsin mampu mencerna semua jenis protein yang berada dalam makanan.Salah satu hal terpenting dari penceranaan yang dilakukan pepsin adalah kemampuannya untuk mencerna kolagen.Kolagen merupakan bahan daasar utama jaringan ikat pada kulit dan tulang rawan.

Pepsin memulai proses pencernaan Protein.Proses pencernaan yang dilakukan pepsin meliputi 10-30% dari pencernaan protein total.Pemecahan protein ini merupakan proses hidrolisis yang terjadi pada rantai polipeptida.

Sebagian besar proses pencernaan protein terjadi di usus.Ketika protein meninggalkan lambung,biasanya protein dalam bentuk proteosa,pepton,dan polipeptida besar.Setelah memasuki usus,produk-produk yang telah di pecah sebagian besar akan bercampur dengan enzim pankreas di bawah pengaruh enzim proteolitik,seperti tripsin,kimotripsin,dan peptidase.Baik tripsin maupun kimotripsin memecah molekul protein menjadi polipeptida kecil.Peptidase kemudian akan melepaskan asam-asam amino.

Asam amino yang terdapat dalam darah berasal dari tiga sumber,yaitu penyerapan melalui dinding usus,hasil penguraian protein dalam sel,dan hasil sintesis asam amino dalam sel.asam amino yang disintesis dalam sel maupun yang dihasilkan dari proses penguraian protein dalam hati dibawa oleh darah untuk digunakan di dalam jaringan.dala hal ini hati berfungsi sebagai pengatur konsentrasi asam amino dalam darah.

Kelebihan protein tidak disimpan dalam tubuh,melainkan akan dirombak di dalam hati menjadi senyawa yang mengandung unsur N,seperti NH₃ (amonia) dan NH₄OH (amonium hidroksida),serta senyawa yyang tidak mengandung unsur N.Senyawa yang mengandung unsur N akan disintesis menjadi urea.Pembentukan urea berlangsung di dalam hati karena hanya sel-sel hati yang dapat menghasilkan enzim arginase.Urea yang dihasilkan tidak dibutuhkan oleh tubuh,sehingga diangkut bersama zat-zat lainnya menuju ginjal laul dikeluarkan melalui urin.sebaliknya,senyawa yang tidak mengandung unsur N akan disintesis kembali mejadi bahan baku karbohidrat dan lemak,sehingga dapat di oksidasi di dalam tubuh untuk menghasilkan energi.

3.      Metabolisme Lemak

Pencernaan lemak tidak terjadi di mulut dan lambung karena di tempat tersebut tidak terdapat enzim lipase yang dapat menghidrolisis atau memecah lemak.Pencernaan lemak terjadi di dalam usus,karena usus mengandung lipase.

Lemak keluar daari lambung masuk ke dalam usus sehingga merangsang hormon kolesistokinin.Hormon kolesistokinin menyebabkan kantung empedu berkontraksi sehingga mengeluarkan cairan empedu ke dalam duodenum(usus dua belaas jari).Empedu mengandung garam empedu yang memegang peranan penting dalam mengemulsikan lemak.Emulsi Lemak merupakan pemecahan lemak yang berukuran besar menjadai butiran lemak yang berukuran lebih kecil.ukuran lemak yang lebih kecil (trigliserida) yang teremulsi akan memudahkan hidrolisis lemak oleh lipase yang dihasilkan dari penkreas.Lipase pankreas akan menghidrolisis lemak teremulsi menjadi campuran asam lemak dan monoligserida (gliserida tunggal).Pengeluaran cairan penkreas dirancang oleh hormon sekretin yang berperan dalam meningkatkan jumlah elektrolit (senyawa penghantar listrik) dan cairan pankreas,serta pankreoenzim yang berperan untuk merangsang pengeluaran enzim-enzim dalam cairan pankreas.

Absorpsi hasil pencernaan lemak sebagian besar (70%) terjadi di usus halus.Pada waktu asam lemak dan monogliserida di absorpsi melalui sel-sel mukosa pada dinding usus,keduanya di ubah kembali menjadi lemak (trigliserida dengan bentuk partikel-partikel kecil(jaringan lemak.Saar dibutuhkam,timbunan lemak tersenit akan diangkut menuju hati.

BAB V. Struktur dan Fungsi Pada Organisme

Bahasan tentang sel merupakan hal mendasar untuk memahami organisme, karena

sel mrupakan struktur dan fungsi terkecil dari organisme, dan hampir semua organism tersusun atas sel. Sel umumnya tersusun atas membran, sitoplasma, dan inti. Ada organisme yang tidak tersusun atas sel contohnya virus. Virus tidak memiliki sitoplasma,terdiri atas protein, RNA atau DNA, karbohidrat, lemak, dan mineral. Organisme seluler ada yang terdiri atas satu sel atau uni seluler dan ada yang terdiri atas banyak sel atau mullti seluler. Cabang biologi yang membahas khusus tentang sel disebut sitologi.

Pada organisme multi seluler, kumpulan sel membentuk jaringan. Jaringan adalah

kumpulan sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Kumpulan jaringan

membentuk organ, dan kumpulan organ membentuk sistem organ, selanjutnya kumpulan sistem organ membentuk organisme. Cabang biologi yang khusus membahas tentang jaringan disebut histologi.

A.   Sel

Sel adalah unit struktural dan fungsional terkecil dari mahluk hidup seluler. Ada makhluk hidup yang bukan merupakan sel contohnya virus. Mahluk hidup yang selulerdapat terdiri atas satu sel (uni seluler) contohnya Bakteri dan banyak sel (multi seluler) contohnya tumbuhan dan hewan tingkat tinggi. Berdasar ada tidaknya membran inti, sel terbagi atas sel prokarion (tdak memiliki membran inti) dan sel eukarion (memiliki membrane inti). Sel prokarion contohnya bakteri dan ganggang biru, dan sel eukarion contohnya sel tumbuhan dan hewan tingkat tinggi. Sel yang di bahas dalam makalah ini hanya sel eukarion organisme multi seluler yakni sel tumbuhan dan hewan.

Sel eukarion umumnya memiliki bagian-bagian yang sama yaitu: membran

plasma, sitoplasma dan organel-organelnya. Sitoplasma merupakan cairan sel yang

terdapat di luar inti, mengisi ruangan di antara membran plasma dan inti sel.

Komponen terluar sitoplasma adalah membran plasma (plasmolemma). Sitoplasma

terdiri dari matriks yang di dalamnya terdapat inclusion dan organel. Inklusion adalah benda sitoplasma yang berupa kumpulan pigmen, lipid, protein, atau karbohidrat, yang terbungkus membran ataupun tidak. Organel merupakan komponen permanen sel yang umumnya di selaputi membran, dan mengandung enzim-enzim untuk metabolisme. Contoh organel misalnya retikulum endoplasma, badan golgi, lisosom, mitokondria, kloroplas dan nucleus.

1.      Sel Hewan

a.      Membran Plasma

Membran sel merupakan selaput terluar sel yang berupa bilayer lipida dengan protein integral dan ferifer. Tebal membran sel antara 7,5 - 10 nano meter, sifatnya selektif permeabel. Fungsi membrane sel adalah untuk pelindung, reseptor dan mengatur keluar masuknya zat dari dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis, difusi berfasilitas, dan transport aktif.

Difusi adalah pergerakan molekul dari konsentrasi tinggi (hipertonis) ke

konsentrasi rendah (hipotonis).

Osmosis adalah pergerakan air dari konsentrasi air tinggi (banyak air) ke konsentrasi air rendah (sedikit air) melalui membran semi permeabel.

Difusi berfasilitas adalah difusi atau perpindahan zat yang menggunakan protein

pembawa tanpa memerlukan energi (ATP).

Transpor aktif adalah pergerakan molekul melalui membran yang memerlukan energy ATP.

b.      Retikulum Endoplasma (RE)

Retikulum endoplasma berupa vesikel atau kantung yang dapat berbentuk pipih,

bundar, atau tubuler dan satu sama lain dapat berhubungan. RE memiliki selapis

membran, dan membran tersebut ada yang berhubungan dengan membran inti dan

membran plasma sehingga dapat berperan sebagai penghubung antara bagian luar sel dengan bagian dalam sel. Ada dua jenis RE yaitu RE halus (REH) yani RE yang tidak dilekati ribosom, dan RE kasar (REK) yakni RE yang dilekati ribosom. RE memiliki peran anabolik dan protektif. Peran anabolik yakni mensintesis kolesterol, hormonehormon steroid, dan asam-asam empedu. Peran katabolik yakni dapat mengubah atau menetralisir bahan yang bersifat toksik. Mekanisme kerja antar RE dan organel lain seperti mitokondria dapat saling berhubungan.

c.       Badan Golgi

Struktur Badan Gogi berbentuk tumpukan kantong-kantong pipih, (didalamnya terdapat pula yang bundar dan tubuler), yang sangat kompleks yang memiliki dua

permukaan yakni permukaan luar berbentuk cembung (forming face) dan permukaan dalam berbentuk cekung (maturing face). Membran yang membentuk kantong sebanyak selapis. Badan Golgi berfungsi menghasilkan lisosom, secret, dan menyimpan protein serta enzim yang akan disekresikan.

d.      Lisosom

Lisosom terdapat pada sel hewan; bentuknya seperti bola, terdiri atas selapis

membrane, dan diameternya kurang lebih 500 nm. Lisosom berfungsi untuk

mencerna bahan makanan yang masuk ke dalam sel, baik secara pinositosis

(makanan yang ‘ditelan’ berupa cairan) maupun secara fagositosis (makanan yang

‘ditelan’ berupa padatan). Lisosom meliputi lisosom primer, dan sekunder. Lisosom

primer yakni lisosom yang belum melakukan pencernaan. Lisosom sekunder yakni

lisosom yang telah/sedang melakukan pencernaan.

e.       Mitokondria

Mitokondria berbentuk bulat lonjong atau bercabang; ukurannya 500 sampai 2000 nm. Mitokondria banyak terdapat pada sel yang sedang aktif. Struktur mitokondria dikelilingi dua lapisan membrane yaitu membran luar dan membran dalam. Membran dalam membentuk lipatan-lipatan ke dalam membentuk krista. Ruang dalam mitokondria berisi matrik mitkondria yang mengandung banyak enzim. Fungsi mitokondria yaitu tempat respirasi atau oksidasi karbohidrat yang menghasilkan energi (ATP).

f.       Ribosom

Ribosom sangat kecil (diameternya 20 – 25 nm), terdapat pada sitoplasma secara

bebas atau menempel pada reticulum endoplasma. Ribosom merupakan organel yang tidak bermembran, berupa padatan yang tersusun atas RNA, proten, karbohidrat, sedikit lemak dan mineral. Ribosom berfungsi sebagai alat untuk sintesis protein. Ribosom yang bekerja mensintesis protein berada dalam suatu unit yakni gabungan atas sub unit besar dan sub unit kecil. Unit (monomer) ribosom prokarion adalah 70 S, terdiri atas sub unit besar 50 S dan sub unit kecil 30 S. Unit (monomer) ribosom eukarion adalah 80 S, terdiri atas sub unit besar 60 S dan sub unit kecil 40 S.

g.      Flagel dan Silia

Pada mahluk hidup yang bersel tunggal (uniseluler) misalnya pada beberapa hewan

Protozoa ada yang memiliki alat gerak flagel dan silia. Struktur flagel terdiri dari dua 6fibril yang dikelilingi oleh 9 fibril yang terletak sebelah luar. Sedangkan fibril keluarnya dari granula basal dan secara kimia terdiri dari tubulin dan protein dinein dan ATP.

h.      Sentrosom

Umumnya sel hewan mengandung sentrosom yang letaknya pada sitoplasma dekat

membran inti. Pada saat pembelahan mengandung dua sentriol. Sebuah sentriol

terbentuk dari 9 set tabung yang masing-masing set terdiri dari 3 buah mikrotubul yang berfungsi menggerakkan kromosom pada saat pembelahan sel.

i.        Inti atau Nukleus

Letak inti pada sitoplasma biasanya di tengah. Umunya sel mahluk hidup

mengandung satu inti, tetapi ada pula yang memiliki inti lebih dari satu misalnya sel otot lurik. Bagian-bagian inti sel:

- Membran inti

Membran inti memisahkan inti sel dari sitoplasma. Membran inti terdiri dari dua

lapisan membran dan pada daerah-daerah tertentu terdapat pori-pori yang berfungsi tempat keluar masuknya bahan kimia. Lapisan membrane yang sebelah luar berhubungan dengan membrane reticulum endoplasma.

- Nukleoplasma dan Kromosom

Inti sel mengandung nukleoplasma atau plasma inti. Bahan kimia yang terdapat

pada nukleoplasma yaitu larutan fosfat, gula ribose, protein, nukleotida, dan asam

nukleat. Pada nukleoplasma terdapat benang-benang kromatin yang tampak jelas

pada saat pembelahan sel membentuk kromosom. Fungsi kromosom yaitu

mengandung material genetik yang berguna untuk mengontrol aktivitas hidup sel

dan pewarisan sifat-sifat yang diturunkan.

- Nukleolus

Nukleolus mengandung nukleoli yang berbentuk bulat. Secara kimia nukleolus

mengandung RNA dan protein. Nukleolus berfungsi untuk sisntesis RNA ribosom.

2.      Sel Tumbuhan

 

Di tinjau dari bagian-bagiannya, sel tumbuhan memiliki sedikit perbedaan dengan

sel hewan. Perbedaan tersebut yakni: pada sel tumbuhan memiliki dinding sel,

plasmodesma, kloroplas, dan vakuola besar, sedangkan pada sel hewan tidak.

Bagian-bagian lain yang terdapat pada sel tumbuhan umumnya sama dengan sel

hewan.

a.      Dinding sel

Dinding sel tumbuhan terbentuk dari bahan polisakarida yaitu selulosa. Fungsi

dinding sel yaitu melindungi sitoplasma dan membran sitoplasma. Pada beberapa

sel tumbuhan sel yang satu dengan sel lainnya dihubungkan dengan

plasmodesmata.

b.      Plastida

Umumnya sel tumbuhan mengandung plastida; ukuran diameternya 4 -6 mikron

(μ). Plastida ada yang berwarna ada yang tidak. Plastida yang tidak berwarna

disebut leukoplas sedang kan yang berwarna disebut kromoplas. Leukoplas yang

berfungsi untuk membuat amilum disebut amiloplas dan yang membuat lemak

disebut lipoplas. Sedangkan kromoplas yang mengandung klorofil disebut

kloroplas.

c.       Vakuola

Vakuola terdapat baik pada sel tumbuhan maupun sel hewan, tetapi pada sel

tumbuhan tampak lebih besar dan jelas terutama pada sel yang sudah tua.

Vakuola pada sel tumbuhan dikelilingi membran tunggal disebut tonoplas.

Vakuola sel tumbuhan umumnya berisi air, phenol, antosianin, alkaloid dan

protein.

B.   Jaringan

Sebagai mana telah dikemukakan , bahwa jaringan merupakan kumpulan sel yang

memiliki bentuk dan fungsi yang sama. Cabang biologi yang membahas khusus tentang jaringan disebut histologi. Dalam pembahasan jaringan ini, pertama akan dikemukakan jaringan pada hewan, selanjutnya jaringan pada tumbuhan.

1.      Jaringan Pada Hewan

Jaringan pada hewan multi seluler meliputi jaringan embrional, jaringan epitel,

jaringan otot, jaringan syaraf, jaringan penyokong, dan jaringan lemk

a.      Jaringan Embrional

Jaringan embrional adalah jaringan muda yang sel-selnya senantiasa membelah.

Jaringan ini merupakan hasil pembelahan sel zigot. Pada tahap awal terbentuknya

embrio, sel-sel penyusunnya memiliki bentuk sama. Namun dalam perkembangan

selanjutnya, sel-sel tersebut akan membelah dan akan mengalami perubahan bentuk maupun fungsinya. Proses ini yang disebut spesialisasi. Hasil dari proses spesialisasi tersebut antara lain dihasilkannya lapisan jaringan embrional. Ada hewan yang embrionya terdiri atas dua lapis disebut diploblastik (ectoderm dan endoderm contohnya Coelenterata), dan ada yang terdiri atas tiga lapis disebut triploblastik ( ectoderm, mesoderm, dan endoderm, contohnya Cacing tanah, Artropoda, dan Cordata).

b.      Jaringan Epitel

Jaringan epitel yaitu jaringan yang menutupi atau melapisi permukaan tubuh dan

rongga di dalam tubuh.

c. Jaringan Otot

1)      Otot Lurik atau otot serat lintang

Tersusun dari sel-sel berbentuk silindris panjang dengan banyak inti di bagian

pinggir. Otot lurik disebut juga otot serat lintang atau otot rangka karena melekat pada rangka. Kerja otot lurik menurut kehendak karena di bawah control kesadaran, reaksinya cepat terhadap rangsangan.

2)      Otot Polos

Tersusun atas sel-sel yang berbentuk lonjong dengan satu inti di tengahnya serta

miofibrilnya homogen. Kerja otot polos tidak menurut kehendak sehingga disebut

otot involuntir dan reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada dinding saluran

pencernan, pernapasan, pembuluh darah dan pembuluh limfe.

3)      Otot Jantung

Tersusun dari sel-sel berbentuk silindris panjang seperti otot lurik, bercabang

dengan inti di tengah. Kerjanya tidak menurut kehendak, reaksi terhadap rangsang lambat.

d.      Jaringan Syaraf

 

Tersusun dari kumpulan sel syaraf (neuron). Sebuah neuron terdiri dari badan sel, dendrite, dan neuron atau akson. Berdasarkan fungsinya, sel syaraf dibedakan menjadi 3 macam.

a)      Neuron Sensorik. Neuron ini bagian dendritnya berhubungan dengan reseptor,sedangkan aksonnya berhubungan dengan efektor. Berfungsi menghantarkanimpuls dari pusat saraf ke efektor.

b)      Neuron Motorik. Neuron ini bagian dendritnya berhubungan dengan neuronlain dan aksonnya berhubungan dengan efektor. Berfungsi menghantarkan impuls dari pusat saraf ke efektor.

c)      Neuron Konektor (penghubung). Neuron ini bagian dendrite dan neuritnya berhubungan dengan neuron lain. Berfungsi menghubungkan neuron yang satu dengan neuron yang lain.

e.      Jaringan Penunjang

Jaringan penunjang disebut juga jaringan penyokong atau jaringan penguat. Jaringan penunjang meliputi: jaringan ikat, jaringan rawan, jaringan tulang, jaringan darah, dan jaringan limfa atau getah bening.

1)      Jaringan ikat

a)      Jaringan ikat longgar

Tersusun atas sel-sel yang jarang, matriks tersusun atas serabut kolagen, elastin, dan retikulin. Terdapat antara berbagi alat, misalnya antara kulit dengan struktur di bawahnya.

b)      Jaringan ikat padat

Tersusun atas matriks yang rapat, terdiri dari serabut kolagen, dan elastin,

misalnya pada tendon.

2)      Jaringan Rawan (Kartilago)

Tersusun atas sel-sel pembentuk rawan (kartilago) dan matriks.

Berdasarkan matriks penyusunnya, kartilago terdiri atas tiga macam yaitu:

a)      Rawan hialin

Matriks bawahnya putih kebiru-biruan, jernih dan transparan. Terdapat pada

rangka embryo, ujung tulang iga, ujung tulang pipa, trakea, bronkus.

b)      Rawan Elastin

Matriks agak keruh, mengandung serabut elastin kuning yaitu serabut kolagen

yang tersusun seperti jala. Terdapat pada daun telinga, saluran telinga luar,

saluran eustachius.

c)      Rawan Fibrosa (serabut)

Matriks sedikit, gelap dan keruh, mengandung banyak berkas serabut kolagen.

Terdapat pada persambungan tulang kemaluan (simpisis pubis), antar ruas-ruas

tulang belakang.

3)    Jaringan Tulang (Osteon)

Tersusun atas sel-sel tulang dengan matriks yang kokoh karena ada pengapuran

garam-garam mineral seperti kalsium karbonat dan kalsium fosfat, sel-sel

pembentuk tulang (osteoblas) berada dalam lakuna (rongga), antara lacuna yang

satu dengan yang lain dihubungkan oleh saluran kecil (kanalikuli).

Berdasarkan susunan matriksnya osteon terdiri atas:

a)      Jaringan tulang spon (bunga karang)

Matriks berongga-rongga, berisi sum-sum merah, terdapat pada ujung-ujung

tulang pipa, tulang pendek dan tulang pipih, berfungsi sebagai tmpat memproduk

sel darah merah.

b)      Jaringan tulang kompak

Jaringan tulang kompak antara lain terdiri atas lapisan semen di bagian paling

luar, sel-sel tulang atau osteosit, matriks, dan saluran havers. Matriks tulang

tersusun atas zat kolagen dan endapan kapur. Fungsi tulang kompak adalah

sebagai alat gerak fasif, penyokong, tempat perlekatan otot, dan melindungi organ tubuh.

4)    Jaringan darah

Darah terdiri atas sel-sel darah, keeping-keping darah, dan plasma darah. Sel-sel

darah meliputi sel darah merah atau eritrosit antara lain berperan dalam mengikat oksigen dan sel darah putih atau leukosit antara lain berperan dalam pertahanan

tubuh. Keping-keping darah atau trombosit berperan dalam pembekuan darah.

Plasma darah yakni berupa cairan yang didalamnya antara lain terdapat protein,

glukosa, lemak, dan garam mineral.

5)    Jaringan limfe atau getah bening

Getah bening adalah bagian dari darah yang keluar dari pembuluh darah. Jaringan

getah bening terdiri atas bagian seluler berupa sel darah putih limfosit dan

granulosit, dan cairan yang mengandung glukosa, lemak, dan garam mineral. Getah

bening beredar ke seluruh tubuh melalui pembuluhnya. Pembuluh getah bening

berada parallel dekat pembuluh vena. Fungsi jaringan limfa adalah untuk

mengangkut cairan jaringan , protein, lemak, garam-garam mineral, dan zat-zat lain dari jaringan ke sistem pembuluh darah.

f.      Jaringan Lemak

Jaringan lemak terdiri atas sel-sel lemak, berbentuk bulat atau poligonal. Sel-selnya kaya rongga sel yang terisi tetes minyak. Jaringan ini terutama terdapat di bawah kulit, di sekitar alat-alat dalam, di sekitar pensendian, dan di dalam sum-sum tulang pipa.

Jaringan lemak umumnya disokong oleh serabut kolagen. Fungsi jaringan lemak

adalah untuk menyimpan lemak, menyimpan cadangan makanan, mencegah, dan

melindungi hilangnya panas secara berlebihan.

2.      Jaringan Tumbuhan

Jaringan pada tumbuhan dapat dibedakan atas jaringan meristem, jaringan

dewasa, jaringan penyokong, jaringan pengangkut, dan jaringan gabus.

a. Ragam Jaringan Tumbuhan

1) Jaringan Meristem

Jaringan meristem adalah jaringan muda yang sel-selnya selalu membelah atau

bersifat meristematik. Jaringan ini hanya terdapat pada bagian bagian tertentu dari tumbuhan.

Ciri-ciri jaringan meristem:

- Terletak pada kumpulan sel yang berdinding tipis

- Bentuk dan ukurannya relatif serupa

- Kaya protoplasma

- Umumnya memiliki vakuola yang kecil.

Jaringan meristem terbagi atas dua macam yaitu:

a) Meristem primer, yaitu meristem yang sel-selnya merupakan perkembangan

langsung dari sel-sel embrional sehingga merupakan kelanjutan dari pertumbuhan

embrio. Misalnya ujung batang dan ujung akar. Meristem yang ada di ujung akar

dan ujung batang disebut meristem apikal.

b) Meristem sekunder, yaitu meristem yang berasal dari jaringan dewasa yang telah mengadakan diferensiasi. Misalnya kambium dan kambium gabus yang terjadi dari parenkim atau jaringan dasar parenkim.

2) Jaringan Dewasa

Jaringan dewasa merupakan jaringan yang tela mengalami diferensiasi. Pada

umumnya jaringan dewasa tidak membelah diri. Jaringan dewasa terdiri dari:

a)      Jaringan epidermis, yaitu jaringan paling luar yang menutup seluruh permukaan.

b)      Jaringan parenkim, sering disebut jaringan dasar karena terbentuk dari meristem dasar. Berdasarkan bentknya, parenkim dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu:

a)      Parenkim palisade, bentuknya memanjang, tegak dan banyak menandung klorofil.

Parenkim ini merupakan penyusun mesofil daun.

b)      Parenkim bunga karang, bentuk dan susunan selnya tidak teratur, ruang antar

selnya relative besar.

c)      Parenkim bintang, mempunyai bentuk seperti bintang, ujungnya saling

berhubungan sehingga mempunyai banyak ruang antar sel.

d)     Parenkim lipatan, dinding selnya mengadakan lipatan kea rah dalam serta banyak mengandung kloroplas.

Berdasarkan fungsinya jaringan parenkim dibedakan menjadi beberapa macam antara lain:
1. Parenkim asimilasi (klorenkim).
2. Parenkim penimbun.
3. Parenkim air
4. Parenkim penyimpan udara (aerenkim).

1.      Parenkim asimilasi (klorenkim) adalah sel parenkim yang mengandung klorofil dan berfungsi untuk fotosintesis.

2.      Parenkim penimbun adalah sel parenkim ini dapat menyimpan cadangan makanan yang berbeda sebagai larutan di dalam vakuola, bentuk partikel padat, atau cairan di dalam sitoplasma.

3.      Parenkim air adalah sel parenkim yang mampu menyimpan air. Umumnya terdapat pada tumbuhan yang hidup didaerah kering (xerofit), tumbuhan epifit, dan tumbuhan sukulen.

4.      Parenkim udara (aerenkim) adalah jaringan parenkim yang mampu menyimpan udara karena mempunyai ruang antar sel yang besar. Aerenkim banyak terdapat pada batang dan daun tumbuhan hidrofit.

3)    Jaringan Penyokong

Jaringan penyokong disebut juga jaringan penguat atau stereom.

Fungsi utama jaringan ini adalah menguatkan bagian tubuh tumbuhan, jaringan ini

terdiri atas kolenkim dan skelerenkim.

a)      Kolenkim, merupakan jaringan penyokong atau penguat pada jaringan tubuh muda dan organ tua pada tumbuhan lunak, bentuk memanjang dengan penebalan dinding yang tidak merata di sudut-sudutnya.

b)      Sklerenkim, merupakan jaringan penguat atau kadang-kadang sebagai jaringan pelindung, sel-selnya mengalami penebalan sekunder dengan lignin atau zat kayu. Jaringan sklerenkim terdiri dari serabut sklerenkim. Contoh sklerenkim, misalnya pada batang jagung. Contoh sklereid misalnya pada pteolus daun teh dan tempurung kelapa dan kemiri.

4)    Jaringan pengangkut

Jaringan pengangkut yaitu jaringan tumbuhan yang berfungsi untuk transport atau pengangkutan zat. Jaringan ini terdiri dari xilem atau pembuluh kayu dan floem atau pembuluh tapis. Xylem merupakan jaringan kompleks, yang dapat terdiri dari sel xylem, sel serabut, dan sel parenkim. Sel xylem dan sel serabut umunya mengalami penebalan dari zat kayu dan mati. Sel-sel xilem terangkai memanjang dan membentuk pembuluh. Xylem berfungsi untuk mengangkut zat-zat mineral dan air dari dalam tanah ke daun. Floem, merupakan jaringan kompleks yang terdiri dari sel pengiring, parenkim, dan serabut. Fungsi floem adalah mengangkut hasil fotosintesis.

5)    Jaringan gabus

Jaringan gabus yaitu jaringan yang tersusun atas sel-sel gabus. Jaringan ini

berfungsi melindungi jaringan di bawahnya agar tidak terlalu banyak kehilangan air.

b. Jaringan Pada Organ Tumbuhan

1. Jaringan pada Akar

Jaringan pada sayatan melintang akar (akar muda) tampak dari luar ke dalam yaitu epidermis, korteks, endodermis, dan stele.

a. Epidermis

Sel-selnya tersusun rapat, setebal selapis sel, serta tidak mempunyai ruang antar sel, dinding selnya tidak mengalami penebalan dan dapat dilalui air dan garam mineral.

b. Korteks

Berada di bawah epidermis, terdiri atas lapisan-lapisan sel yang berdinding tipis,

susunannya tidak rapat, banyak ruang antar sel yang penting untuk pertukaran zat.

c. Endodermis

Yaitu lapisan terdalam korteks, terdiri atas satu lapis sel, dan sekaligus sebagai

pemisah antara korteks dengan selinder pusat, sel-selnya tersusun rapat tanpa ruang antar sel. Sel-sel endodermis umumnya mengalami penebalan bentuk U, dan ada diantaranya yang tidak mengalami penebalan yang disebut sebagai sel pelalu atau sel penerus yang berperan sebagai jalan untuk masuk dan keluarnya air dan garam mineral.

d. Stele / Selinder pusat

Merupakan bagian terdalam dari akar, terdiri dari:

1)      Perisikel atau perikambium yaitu bagian terluar dari stele.

2)      Berkas pembuluh angkut, terdiri dari xylem dan floem.

3)      Jaringan parenkim, merupakan jaringan pengisi diantara berkas-berkas pembuluh angkut, berdinding tipis tidak mengalami penebalan dan bersitoplasma.

.2. Jaringan pada Batang

Secara sederhana, jaringan pada sayatan melintang batang (batang muda) dari luar ke dalam adalah sebagai berikut:

a. Epiermis, terdiri atas selapis sel yang tersusun rapat dan tidak mempunyai ruang antar sel.

b. Korteks, yaitu bagian kulit sebelah dalam dari epidermis yang tersusun atas

jaringan parenkim dan memiliki banyak ruang antar sel.

c. Endodermis /fluterma, merupakan pemisah antar korteks dengan selinder pusat.

d. Stele / elinder pusat yaitu bagian dalam dari batang.

Fungsi jaringan pada batang antara lain :

- sebagai penyokong atau penegak tubuh tumbuhan

- tempat pengang kutan air dan garam mineral (xylem) serta pengangkutan hasil

fotosintesis (floem).

- Tempat cadangan makanan, tersimpan dalam sel-sel terutama sel parenkim.

3. Jaringan pada Daun

Pada sayatan melintang daun, dapat ditemukan jaringn epidermis (atas dan bawah), jaringan mesofil atau daging daun, dan jaringan tulang daun atau urat daun.

a. Epidermis

Tersusun oleh satu lapis sel yang dinding selnya mengalami penebalan dari

kutikula atau dari lignin. Pada epidermis (umumnya epidermis bawah) terdapat

celah yang diapit oleh dua sel penutup, celah ini disebut stoma (mulut daun). Di

antara epidermis daun terdapat alat tambahan misalnya trikoma (bulu daun).

b. Mesofil

Terdiri dari sel-selparenkim. Sel-sel parenkim yang panjang-panjang dan tersusun rapat disebut jaringan palisade atau jaringan tiang/pagar. Sel-sel parenkim di bawah palisade yang tersusun renggang-renggang banyak ruang antar selnya disebut jaringan spon atau jaringan bunga karang. Kedua jaringan parenkim ini banyak mengandung kloroplas.

c. Tulang daun

Tulang daun atau urat daun (cabang dari tulang daun), terdiri dari jaringan

pembuluh angkut xylem dan floem serta parenkim.

C. Organ

1. Organ Pada Tumbuhan

Organ pada tumbuhan antara lain:

A.   Akar

Fungsi akar antara lain:

• Mengokohkan berdirinya batang, kedalaman, dan luasnya akar sebanding dengan ketinggian dan rindangnya daun

• Pada beberapa tumbuhan akar berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan

• Untuk menyerap air dan mineral dalam tanah

• Untuk bernapas

Jika diperhatikan pada ujung akar muda terlihat adanya empat daerah pertumbuhan (primer), yaitu sebagai berikut.

a. Tudung akar (kaliptra), tudumg akar terdapat diujung akar melindungi

meristem akar dari kerusakan mekanik pada semua akar tumbuhan kecuali

pada akar tumbuhan parasit dan akar yang membentuk mikoriza.

b. Daerah pembelahan

c. Daerah pembelahan sel (daerah pemanjangan)

d. Daerah diferensiasi sel

Penampang akar muda dari luar kedalam adalah.

a. Epidermis

Dinding selnya tipis, tidak mempunyai ruang antarsel. Sifatnya semipermiabel, terdapat rambut akar yang fungsinya mengisap air dan garam mineral dari tanah,serta memperluas permukaan akar.

b. Korteks

Dindingnya tipis,banyak ruang antarsel. Fungsinya untuk pertukaran zat dan

menyimpan zat tepung.

c. Endodermis

Merupakan pemisah antara korteks dan stele.Fungsinya untuk mengatur masuknya air dan zat yang terleetak kedalam silinder pusat.

d. Stele

Tersusun dari jaringan parenkim, lapisan luarnya disebut perisikel atau

perikambium.Terdiri dari :

·         Perisikel = perikambium. Merupakan jaringan yang letaknya sejajar dengan endodermis untuk pembentukan akar cabang

·         Kambium vasikuler. Berfungsi untuk membentuk floem dan xilem sekunder, pada permulaannya berbentuk bintang (radial) tetapi akhirnya membulat

·         Xilem/berkas pembuluh kayu

ü  Sel-selnya mati, tersusun membujur, seratnya lenyap

ü  Berfungsi untuk mengangkut makanan dari akar ke daun

ü  Terdiri dari unsure tracheal dan trachea

·         Floem, terdiri dari:

ü  pembuluh tapis

ü  sel pengiring yang menghasilkan hormone traulin

·         Jaringan pengisi (parenkim) berfungsi menjadi bagian yang kosong.

B.    Batang

Fungsi batang:

a. Sebagai tempat cadangan makanan, misal pada tebu

b. Tempat tumbuhnya daun dan akar

c. Untuk mengangkut zat hara dari akar kedaun atau sebaliknya

d. Untuk menegakkan tanaman

e. Untuk bernapas

Pada batang terdapat tiga daerah pokok yaitu epidermis, korteks, dan

silinder pusat. Batang dikotil berkambium sehingga dapat tumbuh membesar,

memiliki endodermis dan perisikel, berikatan pembuluh kolateral terbuka, dan

berkas pembuluh pengangkut teratur dalam lingkaran. Batang monokotil tidak

berkambium, sehingga tidak tumbuh membesar, memiliki endodermis dan perisikel. Ikatan pembuluh kolateral tertutup dan berkas pengangkut kelihatan tersebar.

C.    Daun

Daun merupakan tempat fotosintesis,makin tipis permukaan daun, makin cepat terjadinya fotosintesis.

Fungsi daun:

a. Untuk fotosintesis dan pernapasan

b. Alat pengeluaran pada waktu penguapan (evaporasi) dan gutasi

c. Tempat pertukaran gas oksigen dan karbondioksida. Hal ini terjadi karena adanya stomata dan emiserium (alat pengeluaran air pada tumbuhan). Pada tumbuhsn yang lain daun berfungsi sebagai alat perkembangbiakan vegetative.

Jaringan penyusun daun:

a. Epidermis

Epidermis daun terdiri atas sel dengan dinding tebal berlapiskan kutikula dan kadang-kadang tidak berlignin, tidak berklorofil, terdapat dipermukaan bawah dan atas serta berfungsi sebagai pelindung.

b. Parenkim/mesofil

Pada daun tumbuhan monokotil belumberdeferiensi, sedangkan pada daun dikotil sudah berdefiriensi menjadi jaringan tiang dan pagar (palisade) yang terdapat dibagian luar dan yang didalam jaringan spons (bungan karang) dibagian dalam.

c. Pengangkut

Jaringan pengangkut daun merupakan bagian akhir dan awal dari floem.

Daun (morfologi daun yang lengkap) yaitu:

• Pelepah daun (upih daun/vaginula)

• Tangkai daun (ptiolus)

• Helaian daun (lamina)

Contoh pada pisang,palem,pinang

Adapun daun yang tidak lengkap yaitu misal pada

• Biduri (Calotropis gigantea) hanya memiliki helaian daun saja

• Akasia (Acasia auruculiformis-Acunn), daunnya merupakam

pelebaran tangkai.

Perbedaan daun pada dikotil dan monokotil adalah daun tumbuhan monokotil

mempunyai tulang daun sejajar atau melengkung, sedangkan pada tumbuhan

dikotil tulang daun menyirip atau menjari.

D.   Bunga

Bunga merupakan organ tumbuhan yang muncul hanya pada saat-saat tertentu

saja yaitu jika tumbuhan telah mencapai usia tertentu.

Struktur bunga terdiri:

a kelopak bunga (calyx) yaitu melindungi kuncup bunga

b mahkota bunga (corola) yaitu menarik perhatian serangga

c benang sari (stamen) yaitu penghasil serbuk sari

d putik (pistilum) yaitu penghasil gamet betina

E.    Buah dan biji

Buah merupakan salah satu organ tumbuhan yang berfungsi :

a.    Menyimpan cadangan makanan

b.    Alat perkembangbiakan karena mengandung biji

Buah merupakan pertumbuhan dari bakal buah setelah terjadi fertilisasi. Biji

adalah calon individu baru yang tumbuh didalam buah, terdiri dari endoperm

yang dibungkus oleh kulit biji.

2. Organ Pada Hewan

Organ terbentuk dari beberapa jaringan yang saling bekerjasama melaksanakan fungsi tertentu, misal organ usus terdiri dari 4 jaringan, yaitu :

-  jaringan epitelium  : tempat penyerapan sari makanan dan menghasilkan lendir.

-  jaringan otot : menghasilkan gerakan peristaltik (meremas)

-  jaringan ikat (pembuluh darah) : mengangkut sari makanan.

- jaringan syaraf : mengkoordinasi kerja jaringan epitel, jaringan otot dan     jaringan ikat.

Berdasarkan letaknya organ dibedakan menjadi :

- organ luar              : tangan, kaki, hidung, mulut, telinga dll

- organ dalam          : jantung, paru-paru, ginjal, pankreas, hati

D. Sistem Organ

1. Sistem Organ Pada Hewan

Sistem organ tersusun dari beberapa organ yang bekerja sama untuk melaksanakan fungsi tubuh tertentu.

·         sistem sirkulasi (peredaran darah) : tersusun atas organ jantung, pembuluh darah, darah.

·         Sistem respirasi (pernafasan) : tersusun atas organ hidung, tenggorokan, paru-paru.

·         Sistem pencernaan : tersusun atas organ mulut, faring, ternggorokan, lambung, usus, pankreas, hati.

·         Sistem ekskresi (pengeluran) : tersusun atas organ ginjal, ureter, kantong kemih, uretra.

·         Sistem koordinasi (syaraf) : tersusun atas organ otak, syaraf, simpul syaraf.

·         Sistem otot (gerak) : tersusun atas organ tulang, otot, syaraf.

·         Sistem reproduksi (perkembangiakan) : tersusun atas organ kelamin jantan, kelamin betina.

·         Sistem endokrin : tersusun atas kelenjar buntu (tidak mempunyai saluran), pituari, tiroid, paratiroid, pankreas, adrenal, kelenjar kelamin,

·         Sistem rangka : tersusun atas tengkorak, tulang belakang, tulang rusuk dan dada, tulang bahu, tulang pinggul, tulang anggota bagian atas dan bawah.

E. Organisme

1. Tumbuhan

Tumbuhan merujuk pada organisme yang termasuk ke dalam Regnum Plantae. Di dalamnya masuk semua organisme yang sangat biasa dikenal orang seperti pepohonan, semak, terna, rerumputan, paku-pakuan, lumut, serta sejumlah alga hijau. Tercatat sekitar 350.000 spesies organisme termasuk di dalamnya, tidak termasuk alga hijau. Dari jumlah itu, 258.650 jenis merupakan tumbuhan berbunga dan 18.000 jenis tumbuhan lumut. Hampir semua anggota tumbuhan bersifat autotrof, dan mendapatkan energi langsung dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis. Karena warna hijau amat dominan pada anggota kerajaan ini, nama lain yang dipakai adalah Viridiplantae ("tetumbuhan hijau"). Nama lainnya adalah Metaphyta.

Ciri yang segera mudah dikenali pada tumbuhan adalah warna hijau yang dominan akibat kandungan pigmen klorofil yang berperan vital dalam proses penangkapan energi melalui fotosintesis. Dengan demikian, tumbuhan secara umum bersifat autotrof. Beberapa perkecualian, seperti pada sejumlah tumbuhan parasit, merupakan akibat adaptasi terhadap cara hidup dan lingkungan yang unik. Karena sifatnya yang autotrof, tumbuhan selalu menempati posisi pertama dalam rantai aliran energi melalui organisme hidup (rantai makanan).

Tumbuhan bersifat stasioner atau tidak bisa berpindah atas kehendak sendiri, meskipun beberapa alga hijau bersifat motil (mampu berpindah) karena memiliki flagelum. Akibat sifatnya yang pasif ini tumbuhan harus beradaptasi secara fisik atas perubahan lingkungan dan gangguan yang diterimanya. Variasi morfologi tumbuhan jauh lebih besar daripada anggota kerajaan lainnya. Selain itu, tumbuhan menghasilkan banyak sekali metabolit sekunder sebagai mekanisme pertahanan hidup atas perubahan lingkungan atau serangan pengganggu. Reproduksi juga terpengaruh oleh sifat ini.

Pada tingkat selular, dinding sel yang tersusun dari selulosa, hemiselulosa, dan pektin menjadi ciri khasnya, meskipun pada tumbuhan tingkat sederhana kadang-kadang hanya tersusun dari pektin. Hanya sel tumbuhan yang memiliki plastida; juga vakuola yang besar dan seringkali mendominasi volume sel.

2. Hewan

Hewan atau binatang adalah kelompok organisme yang diklasifikasikan dalam kerajaan Animalia atau Metazoa, adalah salah satu dari berbagai makhluk hidup di bumi. Sebutan lainnya adalah fauna dan margasatwa (atau satwa saja).

Hewan dalam pengertian sistematika modern mencakup hanya kelompok bersel banyak (multiselular) dan terorganisasi dalam fungsi-fungsi yang berbeda (jaringan), sehingga kelompok ini disebut juga Histozoa. Semua binatang heterotrof, artinya tidak membuat energi sendiri, tetapi harus mengambil dari lingkungan sekitarnya.

Hewan mempunyai daya gerak, cepat tanggap terhadap rangsangan eksternal, tumbuh mencapai besar tertentu, memerlukan makanan bentuk kompleks dan jaringan tubuhnya lunak. Perbedaan itu berlaku secara umum, tentu saja ada kelainan-kelainannya. Tiap individu, baik pada hewan uniselular maupun pada hewan multiselular, merupakan satu unit. Hewan itu berorganisasi, berarti tiap bagian dari tubuhnya merupakan subordinat dari individu sebagai keseluruhan baik sebagai bagian suatu sel maupun seluruh sel. Inilah yang disebut konsep organismal, suatu konsep yang penting dalam biologi.^[1]

Secara umum berikut ini adalah ciri-ciri hewan:

1. Hewan merupakan organisme eukariota, multiseluler, heterotrofik. Berbeda dengan nutrisi autotrofik pada tumbuhan, hewan memasukkan bahan organik yang sudah jadi, ke dalam tubuhnya dengan cara menelan (ingestion) atau memakan organisme lain, atau memakan bahan organik yang terurai.
2. Sel-sel hewan tidak memiliki dinding sel yang menyokong tubuh dengan kuat, seperti pada tumbuhan atau jamur. Komponen terbesar sel-sel hewan terdiri atas protein struktural kolagen.
3. Keunikan hewan yang lain adalah adanya dua jaringan yang bertanggung jawab atas penghantaran impuls dan pergerakan, yaitu jaringan saraf dan jaringan otot sehingga dapat bergerak secara aktif.
4. Sebagian besar hewan bereproduksi secara seksual, dengan tahapan diploid yang mendominasi siklus hidupnya.
5. Alat pernapasan pada hewan bermacam-macam tergantung pada temapt hidupya, ada yang bernafas dengan paru-paru seperti kucing, insang seperti ikan, kulit seperti cacing, trakea seperti serangga.
6. Memerlukan makanan untuk tumbuh dan bertahan hidup.
7. Tidak mempunyai indra berpikir.
8. Dapat dikendali untuk manusia (hewan piaraan / sirkus).
9. Kehidupan dapat berakhir (mati).

BAB VI. SISTEM PEREDARAN DARAH

A.    Komponen Sistem Peredaran Darah

Sistem peredaran darah pada manusia tersusun atas darah, pembuluh darah, dan jantung sebagai pusat peredaran darah.

1.      Darah

Darah adalah jaringan terspesialisasi yang mencakup cairan kekuning-kuningan, disebut plasma darah yang di dalamnya terkandung sel-sel darah.sel-sel darah terdiri dari sel darah merah (eritrosit), sel darah puitih(leukosit) dan keping darah (trombosit).

Fungsi utama darah:

         Sebagai alat pengangkut yaitu:

a.       Mengambil oksigen dari paru-paru untuk diedarkan keseluruh jaringan tubuh.

b.      Mengangkut sari-sari makanan keseluruh alat tubuh.

c.       Mengangkut sisa metabolisme misalnya karbondioksida dari jaringan untuk dikeluarkan melalui paru-paru, dan  urea serta asam laktat ke alat eksresi.

         Sebagai pertahanan tubuh atau antibodi.

         Menyebarkan panas keseluruh tubuh.

a.       Plasma darah

Plasma darah berguna dalam pengaturan tekanan osmosis darah sehingga dengan sendirinya jumlahnya akan diatur misalnya  dalam proses eksresi. Pada manusia, plasma darah mengandung 92% air, protein dan senyawa organik.

b.      Sel-sel darah

Ada tiga macam sel darah, yaitu sel darah merah (eritrosit), sel darah putih( leukosit) dan keping-keping darah (trombosit).

         Sel darah merah (Eritrosit)

Sel darah merah (eritrosit) membawa hemoglobin dalam sirkulasi. Sel darah merah berbentuk cakram bikonkaf. Pada manusia sel darah merah hidup dalam sirkulasi selama 120 hari. Jumlah rata-rata sel darah merah normal pada laki-laki 5,4 juta /μL dan pada wanita kira-kira 4,8 juta / μL. Tiap-tiap sel darah merah manusia diantaranya kira-kira 7,5  μL dan tebalnya  2 μm.Mengandung ± 250 juta molekul Hb , sejenis protein pengikat dan pembawa O₂ yang mengandung besi.

         Sel darah putih (Leukosit)

Pada manusia sel darah putih dapat dibedakan dalam 5 tipe yaitu :

  Neutrofil, Basofil, Eosinofil mempunyai inti yang bentuknya tidak teratur ( karena itu sering disebut polimorfonuklear) dan granula sitoplasmik jelas ( tergolong granulosit ).

  Monosit dan Limfosit (tergolong agranulosit) yaitu sel dengan inti yang besar dan bulat dan sedikit sitoplasma agranuler dan inti berbentuk ginjal.

         Keping-Keping Darah (Trombosit)

Dalam tubuh kita terdapat keping-keping darah yang berbentuk cakram dan tidak berinti. Merupakan  bagian darah yang berukuran terkecil (2-4 µm). Berfungsi  dalam proses pembekuan darah.

2.      Pembuluh Darah

Pembuluh darah adalah saluran tertutup yang membawa darah dari jantung ke jaringan dan kembali ke jantung. Darah terutama mengalir melalui pembuluh diantaranya karena gerak maju yang diberikan oleh daya pompa jantung .

Pembuluh darah terdiri atas pembuluh nadi (Arteri) dan pembuluh balik (Vena).

a.       Pembuluh Nadi (Arteri)

Pembuluh nadi adalah pembuluh yang membawa darah dari jantung dan umumnya mengandung banyak oksigen.pembuluh ini tebal, elastis dan memiliki sebuah katup ( Valvula semilunaris) yang berada tepat diluar jantung.

Pembuluh nadi yang dilewati darah adalah :

·         Pembuluh nadi besar (Aorta)

Aorta adalah pembuluh yang dilewati darah dari bilik kiri jantung menuju keseluruh tubuh.

·         Pembuluh nadi paru-paru (Arteri pulmonalis)

Pembuluh nadi paru-paru adalah pembuluh yang dilewati darah dari bilik kanan menuju paru-paru (pulmo). Pembuluh ini banyak mengandung karbondioksida yang akan dilepaskan  ke paru-paru.

b.      Pembuluh Balik (Vena)

Pembuluh balik adalah pembuluh yang membawa darah kembali kejantung, yang umumnya banyak mengandung karbondioksida. Saat jantung berelaksasi (diastole), darah dari tubuh dan pru-paru akan masuk kejantung melalui vena. Pembuluh balik ini merupakan tempat masuknya darah kejantung. Vena ini diselubungi oleh otot rangka dan memiliki sebuah katup, yaitu valvula semilunaris.

Pembuluh balik yang masuk kejantung adalah :

·         Vena kava

Vena kava bercabang-cabang menjadi pembuluh yang lebih kecil, yaitu Vena. Vena bercabang lagi menjadi kapiler vena yang disebut Venula.

                                    Ada dua macam Vena kava yaitu:

a.       Vena kava superior yang membawa darah yang mengandung CO2 dari bagian atas  tubuh ( kepala, leher dan anggota badan atas) ke serambi kanan jantung.

b.      Vena kava inferior yang membawa darah yang mengandung CO2 dari bagian tubuh lain dan aanggota badan bawah tubuh keserambi kanan jantung.

·         Vena pulmonalis

Vena ini membawa darah yang mengandung O2 dari paru-paru keserambi kiri jantung.

3.      Jantung

Jantung manusia terletak dirongga dada sebelah kiri, di atas diafragma. Jantung merupakan sebuah organ yang terdiri otot. Bentuk jantung menyerupai jantung pisang, bagian atas tumpul dan bagian bawah agak runcing.

Jantung mempunyai empat ruang yang terbagi sempurna dan terletak didalam rongga dada dan terbungkus oleh perikardia. Perikardia terdiri dari dua lapis, yaitu lamina pariestalis (sebelah luar) and almina viseralis (menempel didinding jantung). Diantara kedua lapisan ini terdapat kavum perikardia yang berisi cairan pericardia

Jantung terdiri dari empat ruang, yaitu dua serambi (atrium) dan dua bilik (ventrikel). Pada dasarnya fungsi serambi adalah sebagai tempat lewatnya darah dari luar jantung ke bilik.

Akan tetapi, serambi juga sebagai pompa yang lemah sehingga membantu aliran darah dari serambi ke bilik. Bilik memberi tenaga yang mendorong darah ke paru-paru dan sistem sirkulasi tubuh.

 Cara kerja jantung memompa darah:

         Otot-otot jantung bekerja dengan sendirinya (berkontraksi) tanpa menurut kehendak kita. Pada manusia normal, biasanya jantung berkontraksi 72 kali setiap menit dan memompa darah 60cm3. Periode dari suatu akhir kontraksi berikutnya disebut siklus jantung. Pada setiap siklus jantung terjadi diastole dan sistol, secara beurutan dan teratur dengan adanya katup jantung yang terbuka dan tertutup. Pada saat itu jantung dapat beredar keseluruh tubuh.

         Diastole , yaitu siklus jantung pada saat relaksasi, jika serambi jantung menguncup dan bilik mengembang. Pada saat itu otot bilik mengendur maksimum dan ruang bilik mengembang maksimum.

         Sistol, yaitu siklus jantung pada saat kontraksi jika otot bilik jantung menguncup dan darah didalam bilik bilik dipompa ke pembuluh nadi paru-paru (Arteri pulmonalis) atau pun ke aorta secara bersamaan.

         Selama satu siklus kerja jantung terjadi perubahan tekanan didalam rongga jantung sehingga terdapat perbedaan tekanan. Perbedaan ini menyebabkan darah mengalir dari rongga yang tekanannya lebih tinngi ke tekanan yang lebih rendah.

BAB VII. Sistem Pernapasan

Pernapasan (Respirasi) adalah peristiwa menghirup udara dari luar yang,mengandung (oksigen) serta menghembuskan udara yang banyak memngandung karbondioksida sebagai sisa dari oksidasi keluar dari tubuh. Pengisapan udara ini disebut inspirasi dan menghembuskan disebut ekspirasi.

1.         INSPIRASI

            Inspirasi terjadi ketika tekanan alveoli dibawah tekanan atmosfir. Otot yang paling penting dalam inspirasi adalah diafragma, bentuknya melengkung dan melekat pada iga paling bawah dan oto interkosta eksterna. ketika diafragma berkontraksi bentuknya menjadi datar dan menekan dibawahnya yaitu pada isi abdomen dan mengangkat iga. Keadaan ini menyebabkan pembesaran rongga toraks dan paru-paru.meningkatnya ukuran dada menurunkan tekan intrapleura sehinggah paru-paru menjadi mengembang. mengembangnya paru-paru berakibat pada penurunan tekanan alveolus sehingga udara bergerak menurut gradien tekanan dari atmosfir kedalam paru-paru. Hal ini berlangsung terus sampai tekanan menjadi sama dengan tekanan atmosfer, demikian seterusnya.

2.         EKSPIRASI

            Ekspirasi merupakan proses pasif, tidak ada kontraksi otot-otot aktif. Pada akhirnya inspirasi otot-otot respirasi relaks, membiarkan elastisitas paru dan rongga dada untuk mengisi volume paru.ekspirasi terjadi ketika tekanan alveolus lebih tinggi dari tekanan atmosfir. Relaksasi diafragma dan otot interkosta eskterna mengakibatkan recoil elastic dinding dada dan paru sehingga terjadi tekanan alveolus dan menurunkan volune paru, dengan demikian udara bergerak dari paru-paru keatmosfer.

• Sistem pernapasan pada manusia adalah sistem organ yang digunakan untuk menghirup oksigen dari udara serta mengeluarkan karbon dioksida dan uap air.
• Dalam proses pernapasan, oksigen merupakan zat kebutuhan utama. Oksigen untuk pernapasan diperoleh dari udara di lingkungan sekitar.
• Alat-alat pernapasan berfungsi memasukkan udara yang mengandung oksigen dan mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida dan uap air.
• Tujuan proses pernapasan yaitu untuk memperoleh energi. Pada peristiwa bernapas terjadi pelepasan energi.
• Sistem pernapasan pada manusia mencakup  saluran pernapasan , mekanisme pernapasan dan gangguan sistem pernafasan.

A. Alat atau Saluran Pernafasan Manusia

• Saluran pernapasan atau tractus respiratorius (respiratory tract) adalah bagian tubuh manusia yang berfungsi sebagai tempat lintasan dan tampat pertukaran gas yang diperlukan untuk proses pernapasan. Saluran ini berpangkal pada hidung atau mulut dan berakhir pada paru-paru.
• Urutan saluran pernapasan adalah sebagai berikut: Rongga hidung - Pharing - Laryng - Trachea - Bronkus - Bronchiolus - Alveolus-  Paru-paru/Pulmo. Perhatikan gambar di bawah ini :

1. Rongga Hidung (Cavum Nasalis)

•  Rongga hidung berlapis selaput lendir berfungsi menangkap benda asing yang masuk lewat saluran pernapasan, di dalamnya terdapat kelenjar minyak (kelenjar sebasea) dan kelenjar keringat (kelenjar sudorifera). 
• Terdapat rambut pendek dan tebal yang berfungsi menyaring partikel kotoran yang masuk bersama udara.
•  Terdapat konka yang mempunyai banyak kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara yang masuk (sebagai heatter)

2. Faring (pangkal tenggorokan)

•  Faring merupakan percabangan 2 saluran berupa nasofarings bagian depan saluran pencernaan dan (orofarings) pada bagian belakang.
•  Pada bagian belakang faring  terdapat laring (tekak) tempat terletaknya pita suara (pita vocalis).
•  Masuknya udara melalui faring akan menyebabkan pita suara (Laring) bergetar dan terdengar sebagai suara.

3. Laring

•  Laring ini terdapat di antara faring dan trakea. 
•  Dindingnya terdiri dari 9 buah tulang rawan. 
• Di dalamnya terdapat epiglotis dan pita suara .
•  Pada saat kita menelan makanan, epiglotisnya ditutup agar makanan bisa diarahkan ke kerongkongan, sehungga kita engga keselek
• Tetapi harus hati-hati ! jika makan sambil berbicara dapat mengakibatkan makanan masuk ke saluran pernapasan ( Keselek) karena saluran pernapasan pada saat tersebut sedang terbuka. Walaupun demikian, saraf kita akan mengatur agar peristiwa menelan, bernapas, dan berbicara tidak terjadi bersamaan sehingga mengakibatkan gangguan kesehatan.

 4. Tenggorokan (Trakea)

• Tenggorokan berupa pipa yang panjangnya ± 10 cm, terletak sebagian di leher dan sebagian di rongga dada (torak).
•  Dinding tenggorokan tipis dan kaku, dikelilingi oleh cincin tulang rawan, Pada bagian dalam rongga terdapat epithel bersilia.
•  Silia-silia ini berfungsi menyaring benda-benda asing yang masuk ke saluran pernapasan.

5. Cabang-cabang Tenggorokan (Bronki/bronchus)

• Merupakan cabang Tenggorokan (trakea) bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri
•   Struktur lapisan mukosa bronkus sama dengan trakea, hanya tulang rawan bronkus bentuknya tidak teratur dan pada bagian bronkus yang lebih besar cincin tulang rawannya melingkari lumen dengan sempurna. 
• Bronkus bercabang-cabang lagi menjadi bronkiolus.

6. Alveolus
 alveolusmrupakan struktur berbentuk bola-bola mungil atau gelembung paru-paru yang diliputi oleh pembuluh-pembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler-kapiler darah mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus.

7. Paru-paru (Pulmo)

•  Paru-paru terletak di dalam rongga dada bagian atas, di bagian samping dibatasi oleh otot dan rusuk dan di bagian bawah dibatasi oleh diafragma yang berotot kuat.
•  Jaringan paru-paru berstruktur seperti spon yang elastis dengan daerah permukaan dalam yang sangat lebar untuk pertukaran gas. 
• Paru-paru kanan terdiri dari 3 lobus, sedangkan paru-paru kiri terdiri dari 2 lobus. 
• Setiap lobus terdiri dari bagian yang lebih kecil disebut lobulus.
• Paru-paru tersusun oleh bronkiolus, alveolus, jaringan elastik, dan pembuluh darah. 
•  Di dalam paru-paru, bronkiolus bercabang-cabang halus dengan diameter ± 1 mm, dindingnya makin menipis jika dibanding dengan bronkus. 
• Bronkiolus tidak mempunyi tulang rawan, tetapi rongganya masih mempunyai silia dan di bagian ujung mempunyai epitelium berbentuk kubus bersilia.
•  Pada bagian distal kemungkinan tidak bersilia. Bronkiolus berakhir pada gugus kantung udara (alveolus)
•  Alveolus terdapat pada ujung akhir bronkiolus berupa kantong kecil yang salah satu sisinya terbuka sehingga menyerupai busa atau mirip sarang tawon. 
•  Oleh karena alveolus berselaput tipis dan di situ banyak bermuara kapiler darah maka memungkinkan terjadinya difusi gas pernapasan
•  Paru paru disusun oleh otot otot pernafasan otot utama :M.Intercostalis, M.Diafragmatika dan otot tambahan : M.Pectoralis mayor, M.Pectoralis minor, M. Latisimus dorsi, M. Sternocleidomastoideus.

7. Pleura

•  Pleura merupakan selaput pembungkus paru, terdiri atas :

1.  Pleura Viscerale : melekat pd paru-paru , selaput bagian dalam yang langsung menyelaputi paru-paru disebut pleura dalam
2.  Pleura Parietale : melapisi dinding dada 
3. Pleura Costalis : melapisi iga-iga , berupa selaput yang menyelaputi rongga dada yang bersebelahan dengan tulang rusuk disebut pleura luar
4.  Pleura Diafragmatika : melapisi diafragma
5.  Pleura Servicalis : terletak di leher

• Antara selaput luar dan selaput dalam terdapat rongga berisi cairan pleura yang berfungsi sebagai pelumas paru-paru 
• Cairan pleura berasal dari plasma darah yang masuk secara eksudasi. Dinding rongga pleura bersifat permeabel terhadap air dan zat-zat lain.

B. Mekanisme  Pernapasan

• Pernapasan adalah suatu proses yang terjadi secara otomatis walau dalam keadaan tertidur sekalipun karna sistem pernapasan dipengaruhi oleh susunan saraf otonom. 
• Menurut tempat terjadinya pertukaran gas, maka pernapasan dapat dibedakan atas 2 jenis,

1. Pernapasan luar (Eksternal) terjadinya pertukaran udara antara udara dalam alveolus dengan darah dalam kapiler 
2. Pernapasan dalam (Insternal) adalah pertukaran udara antara darah dalam kapiler dengan sel-sel tubuh.

• Keluar masuk  udara dalam paru-paru dipengaruhi oleh perbedaan tekanan udara dalam rongga dada dengan tekanan udara di luar tubuh. 
• Jika tekanan di luar rongga dada lebih besar maka udara akan masuk. 
• Sebaliknya, apabila tekanan dalam rongga dada lebih besar maka udara akan keluar.
• Dalam pernapasan selalu terjadi dua siklus, yaitu inspirasi (menghirup udara) dan ekspirasi (mengeluarkan udara).
• Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan 2 mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.
• Pernapasan dada dan perut terjadinya secara bersamaan

1. Pernapasan Dada

•  Pernapasan dada adalah pernapasan yang melibatkan otot antartulang rusuk. Mekanismenya dapat dibedakan sebagai berikut.

a.Pernapasan dada inspirasi.

•  Fase ini berupa berkontraksinya otot antar tulang rusuk (Inter Costae)
•  Kontraksi ini membuat rusuk naik terangkat 
• Terangkatnya rusuk membuat rongga dada membesar Karena rongga dada membesar tekanan udara di rongga kecil 
• Akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk.
• Mekanisme inspirasi pernapasan dada sebagai berikut: Otot antar tulang rusuk (muskulus intercostalis eksternal) berkontraksi --> tulang rusuk terangkat (posisi datar) --> Paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara luar masuk ke paru-paru.

b. Pernapasan dada ekspirasi.

•  Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot antara tulang rusuk ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil.
•  Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
• Mekanisme ekspirasi pernapasan dada adalah sebagai berikut: Otot antar tulang rusuk relaksasi --> tulang rusuk menurun --> paru-paru menyusut --> tekanan udara dalam paru-paru lebih besar dibandingkan dengan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru. 

2. Pernapasan Perut 

• Pernapasan perut merupakan pernapasan yang mekanismenya melibatkan aktifitas otot-otot diafragma yang membatasi rongga perut dan rongga dada. 
• Mekanisme pernapasan perut dapat dibedakan menjadi dua tahap yakni sebagai berikut.

a. Pernapasan perut inspirasi.

• Fase ini berupa berkontraksinya otot diafragma sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada menjadi lebih kecil daripada tekanan di luar sehingga udara luar yang kaya oksigen masuk. 
• Mekanisme inspirasi pernapasan perut sebagai berikut: sekat rongga dada (diafraghma) berkontraksi --> posisi dari melengkung menjadi mendatar --> paru-paru mengembang --> tekanan udara dalam paru-paru lebih kecil dibandingkan tekanan udara luar --> udara masuk

b. Pernapasan perut ekspirasi.

• Fase ini merupakan fase relaksasi atau kembalinya otot diafragma ke posisi semula yang dikuti oleh turunnya tulang rusuk sehingga rongga dada menjadi kecil. Sebagai akibatnya, tekanan di dalam rongga dada menjadi lebih besar daripada tekanan luar, sehingga udara dalam rongga dada yang kaya karbon dioksida keluar.
• Mekanisme ekspirasi pernapasan perut sebagai berikut: otot diafragma relaksasi --> posisi dari mendatar kembali melengkung --> paru-paru mengempis --> tekanan udara di paru-paru lebih besas dibandingkan tekanan udara luar --> udara keluar dari paru-paru

C. Volume dan Kapasitas Paru-Paru

Volume udara yang dipernafaskan sangat bervariasi, sebab dipengaruhi oleh cara dan kekuatan seseorang melakukan respirasi.  Pada orang dewasa, volume paru-paru  berkisar antara 5 – 6 liter.     Udara yang dipernafaskan oleh tubuh dapat digolongkan menjadi:

a. Volume Tidal (VT) : Volume udara yang keluar masuk paru-paru sebagai akibat aktivitas pernapasan biasa (500 cc).

b.Volume Komplementer (VK) : Volume udara yang masih dapat dimasukkan secara maksimal ke dalam paru-paru setelah inspirasi biasa (1500 cc) .

c.Volume Suplemen (VS) : Volume udara yang masih dapat dihembuskan secara maksimal dari dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi biasa (1500 cc) . 

d.Volume Residu (VR) : Volume udara yang selalu tersisa di dalam paru-paru setelah melakukan ekspirasi sekuat-kuatnya (1000 cc)

e. Kapasitas Vital (KV) : Volume udara yang dapat dihembuskan sekuat-kuatnya setelah melakukan inspirasi sekuat-kuatnya (KV = VT + VK + VS).

f. Kapasitasi Total (KT) : Volume total udara yang dapat tertampung di dalam paru-paru (KT = KV + VR)

1. 

D. Frekuensi pernapasan

•  adalah intensitas memasukkan atau mengeluarkan udara per menit, dari dalam ke luar tubuh atau dari luar ke dalam tubuh.
•  Pada umumnya intensitas pernapasan pada manusia berkisar antara 16 - 18 kali. 
• Beberapa faktor-faktor yang mempengaruhi kecepatan frekuensi pernapasan adalah:

1. Usia : Balita memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan manula. Semakin bertambah usia, intensitas pernapasan akan semakin menurun.
2. Jenis kelamin :  Laki-laki memiliki frekuensi pernapasan lebih cepat dibandingkan perempuan. 
3. Suhu tubuh : Semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat.
4. Posisi tubuh : Frekuensi pernapasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. Frekuensi pernapasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk. Frekuensi pernapasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurap.
5. Aktivitas : Semakin tinggi aktivitas, maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat.

E. Mekanisme Pertukaran Oksigen dan Carbondioksida

1. pertukaran oksigen

• Kebutuhan oksigen setiap individu berbeda-beda tergantung pada umur, aktivitas, berat badan, jenis kelamin dan jumlah makanan yang dikonsumsi .
• Dalam keadaan biasa jumlah oksigen yang dibutuhkan sebanyak 300 ml perhari per individu. 
• Sekitar 97% oksigen yang masuk ke dalam darah akan diangkut oleh hemoglobin/eritrosit, . Oksigen yang terikat dalam Hb dikenal dengan oksihemoglobin (HbO2). dengan reaksi sebagai berikut: Hb4 + 4 O2 -----> 4 HbO2
• sedangkan yang 2-3 % lagi akan larut dan diangkut oleh plasma darah.
•  Proses pengikatan dan pelepasan oksigen dipengaruhi oleh tekanan oksigen, kadar oksigen, dan kadar carbondioksida  di jaringan tubuh, dan terjadi secara difusi
• Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul secara bebas, melalui membran sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah.
• Prosesnya  dapat dijelaskansebagai berikut: Tekanan oksigen di udara(PO2=160 mmHg) , dalam alveolus (PO2=105mmHg). di arteri 100 mmHg,  di jaringan 40 mmHg, di vena lebih kecil 40 mmHg. Jadi karna  tekanan parsial oksigen berbeda, maka hemoglobin akan mengangkut oksigen sampai ke jaringan tubuh. Di dalam sel-sel tubuh, oksigen digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin banyak oksigen yang digunakan oleh sel-sel tubuh, semakin banyak karbondioksida yang terbentuk dari proses respirasi.
•  Berapa cc O2 yang dapat diangkut oleh 5 liter darah, sekali beredar ke seluruh tubuh?

- Setiap 100 cc darah di arteri mampu mengangkut 19 ccO2.
- Setelah sampai di vena setiap 100 cc darah masih mengandung O2 sebanyak 12 cc
- Jadi volume O2 yang tertinggal di jaringan adalah 7 cc
- Jika volume darah ada 5 liter, atau 5000 cc, maka volume O2 yang sampai ke jaringan sekali beredar            adalah: 5000 / 100 x 7 cc = 50 x 7 = 350 cc

2. Pertukaran Karbondioksida

• Proses respirasi sel di jaringan tubuh akan menghasilkan karbondioksida, hal ini menyebabkan tekanan parsial karbondioksida (PCO2) dalam sel tubuh lebih tinggi dibanding di kapiler vena, sehingga  CO2 bedifusi ke vena dan di bawa ke paru-paru
• Prosesnya sebagai berikut : P.CO2 di jaringan tubuh = 60 mmHg , P. CO2 di vena = 47 mmHg ,  P. CO2 di alveolus= 35 mmHg) atau luar tubuh = 0.3 mmHg, karena perbedaan tekanan parsial tersebut, akhirnya CO2 akan dikeluarkan dari tubuh melalui ekspirasi
• Pengangkutan CO2 oleh darah dilakukan 3 cara yaitu:

a.       Oleh plasma darah CO2 + H2O H2CO3, Pengangkutan ini dibantu enzim karbonat anhidrase jumlah CO2 yang dapat diangkut sebanyak 5 %

b.      Oleh Hemoglobin CO2 + Hb -----> HbCO2 (Karbominohemoglobin)

c.       Pertukaran klorida :   CO2 + H2O -------> HCO3
- H2CO3 -------> H+ dan HCO3
- H+ di ikat Hb, krn bersifat racun dalam sel
- HCO3 --------> ke plasma darah
- HCO3 ---------> diganti oleh Cl- , (selengkapnya baca disistem eksresi)

F. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Pernapasan Manusia

• Beberapa kelainan dan penyakit pada sistem pernapasan manusia antara lain sebagai berikut:

1. Asma adalah  gangguan pada rongga saluran pernapasan yang diakibatkan oleh kontraksi otot polos pada trakea dan mengakibatkan penderita sulit bernapas. ditandai dengan kontraksi yang kaku dari bronkiolus . Asma biasanya disebabkan oleh hipersensitivas bronkiolus (disebut asma bronkiale) terhadap benda-benda asing di udara. penyebab penyakit ini juga dapat terjadi dikarenakan faktor psikis dan penyakit menurun.

2. Tuberkulosis (TBC) :  merupakan penyakit spesifik yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosae. Bakteri ini dapat menyerang semua organ tubuh, tetapi yang paling sering adalah paru-paru dan tulang. Penyakit ini menyebabkan proses difusi oksigen yang terganggu karena adanya bintik-bintik kecil pada dinding alveolus. Keadaan ini menyebabkan : · Peningkatan kerja sebagian otot pernapasan yang berfungsi untuk pertukaran udara paru-paru · Mengurangi kapasitas vital dan kapasitas pernapasan · Mengurangi luas permukaan membran pernapasan, yang akan meningkatkan ketebalan membran pernapasan sehingga menimbulkan penurunan kapasitas difusi paru-paru 
3. Faringitis :  merupakan peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri pada waktu menelan makanan ataupun kerongkongan terasa kering. Gangguan ini disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus dan dapat juga disebabkan terlalu banyak merokok. Bakteri yang biasa menyerang penyakit ini adalah Streptococcus pharyngitis.

4.  Bronkitis :  Penyakit bronkitis karena peradangan pada bronkus (saluran yang membawa udara menuju paru-paru). Penyebabnya bisa karena infeksi kuman, bakteri atau virus. Penyebab lainnya adalah asap rokok, debu, atau polutan udara.

5.  Pneumonia :  adalah peradangan paru-paru dimana alveolus biasanya terinfeksi oleh cairan dan eritrosit berlebihan. Infeksi disebarkan oleh bakteri dari satu alveolus ke alveolus lain hingga dapat meluas ke seluruh lobus bahkan seluruh paru-paru. Umumnya disebabkan oleh bakteri streptokokus (Streptococcus), Diplococcus pneumoniae, dan bakteri Mycoplasma pneumoniae.

6.  Emfisema Paru-paru :   disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus sendiri adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap didalamnya. Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru ini.

7.  Dipteri : merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diphterial yang dapat menimbulkan penyumbatan pada rongga faring (faringitis) maupun laring (laringitis) oleh lendir yang dihasilkan oleh bakteri tersebut.

8.  Asfiksi  :  adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan yang disebabkan terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah, ataupun jaringan tubuh. Misalnya alveolus yang terisi air karena seseorang tenggelam. Gangguan yang lain adalah keracunan karbon monoksida yang disebabkan karena hemoglobin lebih mengikat karbon monoksida sehingga pengangkutan oksigen dalam darah berkurang.
9.  Kanker Paru-paru :   Penyakit ini merupakan pertumbuhan sel kanker yang tidak terkendali di dalam jaringan paru-paru. Kanker ini mempengaruhi pertukaran gas di paru-paru dan menjalar ke seluruh bagian tubuh. Merokok merupakan penyebab utama dari sekitar 90% kasus kanker paru-paru pada pria dan sekitar 70% kasus pada wanita. Semakin banyak rokok yang dihisap, semakin besar resiko untuk menderita kanker paru-paru. Tetapi tidak menutup kemungkinan perokok pasif pun mengalami penyakit ini. Penyebab lain yang memicu penyakit ini adalah penderita menghirup debu asbes, kromium, produk petroleum, dan radiasi ionisasi.

G. Sistem Pernapasan Pada Hewan
1. Pernapasan pada hewan avertebrata
a. Sistem Pernapasan pada Porifera

• Pada porifera, air yang membawa oksigen masuk melalui pori-pori tubuh (ostium) lalu masuk ke koanosit secara difusi. Di dalam mitokondria pada sel koanosit, oksigen digunakan untuk mengurai molekul organik menjadi molekul anorganik yang disertai pelepasan karbon dioksida. Karbon dioksida dibawa keluar oleh air melalui spongosoel lalu menuju oskulum dalam mitokondria sel koanosit.

b. Sistem Pernapasan pada Moluska

• Hewan anggota filum moluska terdiri dari dua kelompok yaitu moluska darat dan moluska air. Moluska darat seperti bekicot, bernapas dengan paru-paru. Sedangkan moluska air seperti kerang bernapas dengan insang. 

c. Sistem Pernapasan pada Arthropoda

• Filum arthropoda terdiri dari 4 kelas yaitu crustacea, myriapoda, arachnida, dan insekta. 
• Crustacea (udang dan kepiting) bernapas dengan insang, 
• myriapoda (lipan dan luwing) bernapas dengan trakea, 
• arachnida (laba-laba dan kalajengking) bernapas dengan paru-paru buku,
• insekta (serangga) bernapas dengan trakea.

d. Sistem Pernapasan pada Cacing

• Cacing tidak memiliki alat pernapasan khusus. Sehingga oksigen harus berdifusi melalui kulit untuk masuk ke dalam kapiler darah. Karbon dioksida juga keluar melalui kulit. Proses pernapasan semacam ini disebut pernapasan integumenter. Cacing memiliki permukaan yang licin supaya tetap lembap sehingga memudahkan terjadi pertukaran gas.

e. Sistem Pernapasan pada Echinodermata

• Hewan-hewan echinodernata seperti bintang laut, landak laut, dan mentimun laut hidup di air laut, bernapas dengan insang kulit.

2. Sistem Pernapasan pada Vertebrata

a. Sistem Pernapasan pada Ikan

•  Ikan memiliki alat pernapasan berupa insang.

b. Sistem Pernapasan pada Amfibi

• Salah satu contoh hewan amfibi adalah katak. 
• Amfibi dapat hidup di air dan darat. 
• Sehingga alat pernapasannya berupa paru-paru, kulit, dan insang. 
• Katak pada waktu masih larva bernapas dengan insang luar. 
• Pada masa berudu terbentuk insang dalam. 
• Katak dewasa bernapas dengan paru-paru dan kulit.

c. Sistem Pernapasan pada Reptil

• Reptil memiliki alat pernapasan berupa paru-paru. Paru-paru reptil dikelilingi oleh rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. 
• Reptil memiliki kulit yang bersisik atu kering sehingga sulit ditembus oleh air. 
• Hal ini menyebabkan cairan yang hilang melalui kulit sangat sedikit sehingga reptil mampu bertahan hidup pada habitat yang kering.

d. Sistem Pernapasan pada Burung

• Sistem pernapasan burung terdiri dari lubang hidung, paru-paru, trakea, kantung udara depan, dan kantung udara belakang.
• Kantung udara berfungsi sebagai alat pernapasan pada saat terbang, membantu memperbesar ruang siring sehingga memperkeras suara, mengatur berat jenis tubuh, dan mengatur suhu tubuh.

e. Sistem Pernapasan pada Mamalia

• Sistem pernapasan pada mamalia mirip dengan sistem pernapasan pada manusia. Itu karena manusia juga termasuk mamalia. Pernapasan menggunakan paru-paru.

BAB VIII Sistem Eksresi

Ekskresi merupakan proses pengeluaran zat sisa metabolisme tubuh, seperti CO₂, H₂O, NH₃, zat warna empedu dan asam urat. Beberapa istilah yang erat kaitannya dengan ekskresi adalah sebagai berikut.

1. Defekasi : yaitu proses pengeluaran sisa pencernaan makanan yang disebut feses. Zat yang dikeluarkan belum pernah mengalami metabolisme di dalam jaringan. Zat yang dikeluarkan meliputi zat yang tidak diserap usus sel epitel, usus yang rusak dan mikroba usus.
2. Ekskresi : yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi bagi tubuh.
3. Sekresi : yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya mengandun genzim.
4. Eliminasi : yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus).

Fungsi Sistem Ekskresi

1. Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh
2. Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi)
3. Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi)
4. Homeostasis

ALAT-ALAT EKSKRESI PADA MANUSIA

Ginjal (ren)

Ginjal (ren) manusia berjumlah sepasang, terletak di rongga perut sebelah kanan depan dan kiri depan ruas-ruas tulang belakang bagian pinggang. Ginjal kanan lebih rendah dari pada ginjal kiri karena di atas ginjal kanan terdapat hati. Ginjal berbentuk seperti biji ercis dengan panjang sekitar 10 cm dan berat sekitar 200 gram. Ginjal yang dibelah secara membujur akan memperlihatkan bagian-bagian korteks yang merupakan lapisan luar. Medula (sumsum ginjal), dan pelvis (rongga ginjal). Di bagian korteks terdapat jutaan alat penyaring yang disebut nefron. Setiap nefron terdiri atas badan Malpighi dan tubulus kontortus. Badan Malpighi terdiri atas kapsula (simpai) Bowman Dan glomerulus. Glomrerulus merupakan anyaman pembuluh kapiler. Kapsula Bowman berbentuk mangkuk yang mengelilingi glomerulus.’I’ubulus kontortus terdiri atas tubulus kontortus proksimal. tubulus kontortus distal. Dan tubulus kontortus kolektivus. Di antara
tubuIus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distal terdapat gelung /lengkung Henle pars ascenden (naik) dan pars descenden (turun).
Penamaan beberapa bagian ginjal mengambil nama ahli yang berjasa dalam penelitian ginjal. Kapsula Bowman mengambil nama William Bowman (l816 – 1892). Seorang ahli bedah yang merupakan perintis di bidang saluran kentih yang mengidentifikasi kapsula tersebut. Lengkung Henle meugambil nama Jacob Henle (1809-1885), seorang ahli anatomi berkebangsaan Jerman yang mendeskripsikan lengkung di dalam ginjal tersebut. Glomerulus di identifikasi oleh seorang ahli mikroanatomi berkebangsaan ltalia bernama Marcerllo Malpighi (1628 – 1694). Ginjal merupakan alat pengeluaran sisa metabolisme dalam bentuk urine yang di dalamnya mengandung air, amoniak (NH3), ureum, asam urat dan garam mineral tertentu. Penderita diabetes miletus urine mengandung glukosa.

Fungsi ginjal

Ginjal merupakan alat ekskresi penting yang mempunyai beberapa fungsi, antara lain menyaring darah sehingga menghasilkan urine; mengekskresikan zat-zat yang membahayakan tubuh. misalnya protein-protein asing yang masuk ke dalam tubuh, urea, asam urat. dan bermacam -macam garam; mengekskresikan zat-zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya kadar gula darah yang melebihi normal; mempertahankan tekanan osmosis cairan ekstraseluler; dan mempertahankan keseimbangan asam dan basa.

• Mengekskresikan zat-zat yang merugikan bagi tubuh, antara lain :

1. urea, asam urat, amoniak, creatinin
2. garam anorganik
3. bacteri dan juga obat-obatan

• Mengekskresikan gula kelebihan gula dalam darah
• Membantu keseimbangan air dalam tubuh, yaitu mem-pertahankan tekanan osmotik ektraseluler
• Mengatur konsentrasi garam dalam darah dan keseim-bangan asam basa darah.

Anatomi ginjal, meliputi :

Lapisan luar (korteks/ kulit ginjal) yang mengandung kurang lebih 1 juta nefron. Tiap nefron terdiri atas badan malpighi (badan renalis) yang tersusun dari kapsula bowman dan glomerulus.
Lapisan dalam (medula/ sumsum ginja) yang terdiri atas tubulus kontorti yan gbermuara pada tonjolan papila di ruang (pelvis renalis). Tubulus kontorti terdiri atas tubulus kontorti proksimal dan tubulus kontorti distal.

Proses pembentukan urine :

Terdapat 3 proses penting yang berhubungan dengan proses pembentukan urine, yaitu :

1. Filtrasi (penyaringan) : kapsula bowman dari badan malpighi menyaring darah dalam glomerus yang mengandung air, garm, gula, urea dan zat bermolekul besar (protein dan sel darah) sehingga dihasilkan filtrat glomerus (urine primer). Di dalam filtrat ini terlarut zat yang masih berguna bagi tubuh maupun zat yang tidak berguna bagi tubuh, misal glukosa, asm amino dan garam-garam.
2. Reabsorbsi (penyerapan kembali) : dalam tubulus kontortus proksimal zat dalam urine primer yang masih berguna akan direabsorbsi yang dihasilkan filtrat tubulus (urine sekunder) dengan kadar urea yang tinggi.
3. Ekskesi (pengeluaran) : dalam tubulus kontortus distal, pembuluh darah menambahkan zat lain yang tidak digunakan dan terjadi reabsornsi aktif ion Na+ dan Cl- dan sekresi H+ dan K+. Di tempat sudah terbentuk urine yang sesungguhnya yang tidak terdapat glukosa dan protein lagi, selanjutnya akan disalurkan ke tubulus kolektifus ke pelvis renalis.

Dari kedua ginjal, urine dialirkan oleh pembuluh ureter ke kandung urine (vesika urinaria) kemudian melalui uretra, urine dikeluarkan dari tubuh.
Hal yang perlu diperhatikan meliputi :

• Dalam keadaan normal urine tidak mengandung glukosa dan protein
• Diabetes melitus terjadi karena adanya glukosa dalam urine yang disebabkan kekurangan hormon insulin
• Banyak urine yan gdikeluarkan tergantung dari banyaknya air yang diminum dan kadar ADH.

Gangguan pada ginjal :

• Nefritis : disebabkan gangguan pada nefron karena infeksi kuman, akibatnya kadar ureum dalam darah meningkat. Nefritis dapat menimbulkan uremia, yaitu adanya uriene yang masuk ke dalam darah, sehingga menyebabkan penyerapan air terganggu dan tertimbun di kaki yang disebut oedema.
• Diabetes melitus (kencing manis) : disebabkan kekuranga insulin, akibatnya kadar glukosa darah meningkat.
• Diabetes inspidus (penyalit kuning) : disebabkan tidak ada hormon adh, akibatnya urine meningkat.
• Albuminuria : disebabkan adanya protein dalam urine, akibatnya kerusakan atau iritasi sel ginjal karena infeksi.
• Batu ginjal : disebabkan kekurangan minum dan sering menahan kencing, akibatnya mengendap menjadi batu ginjal.
• Polyuria : yaitu urine yang dikeluarkan sangat banyak dan encer, disebabkan kemampuan nefron untuk mengadakan reabsorbsi sangat rendah atau gagal.
• Oligouria : yaitu urine yang dikeluarkan sangat sedikit bahkan tidak berurine, disebabkan oleh kerusakan ginjal secara total.

Kulit

Kulit (integumen) merupakan lapisan terluar tubuh manusia dan pelindung bagian dalam tubuh.

Susunan Kulit

Kulit tersusun atas tiga lapisan, yaitu epidermis (lapisan luar/kulit ari), dermis (lapisan dalam/kulit jangat). Dan hipodermis (jaringan ikat bawah kulit).
1) Epidermis
Lapisan epidermis terdiri atas stratum korneum, stratum lusidum. stratum granulosum, dan stratum germinativum. Stratum korneum tersusun dari sel-sel mati dan selalu mengelupas. Stratum lusidum tersusun atas sel-sel yang tidak berinti dan berfungsi mengganti stratum korneum. Stratum granulosum tersusun atas sel-sel yang berinti dan mengandung pigmen melanin. Stratum germinativum tersusun atas sel-sel yang selalu membentuk sel-sel baru ke arah luar.

• Stratum korneum, merupakan lapisan zat tanduk, mati dan selalu mengelupas.
• Stratum lusidium, merupakan lapisan zat tanduk
• Stratum granulosum, mengandung pigmen
• Stratum germonativum, selalu membentuk sel-sel baru ke arah luar

2) Dermis
Dermis terletak di bawah epidermis. Lapisan ini mengandung akar rambut, pembuluh darah, kelenjar, dan saraf. Kelenjar yang terdapat dalam lapisan ini adalah kelenjar keringat (glandula sudorifera) dan kelenjar minyak (glandula sebasea). Kelenjar keringat menghasilkan keringat yang di dalamnya terlarut berbagai macam garam. terutama garam dapur. Keringat dialirkan melalui saluran kelenjar keringat dan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui poripori. Di dalam kantong rambut terdapat akar rambut dan batang rambut. Kelenjar minyak berfungsi menghasilkan minyak yang berfungsi meminyaki rambut agar tidak kering. Rambut dapat tumbuh terus karena mendapat sari-sari makanan pembuluh kapiler di bawah kantong rambut. Di dekat akar rambut terdapat otot penegak rambut.

• Akar rambut
• Pembuluh darah
• Syaraf
• Kelenjar minyak (glandula sebasea)
• Kelenjar keringat (glandula sudorifera)
• Lapisan lemak, terdapat di bawah dermis yang berfungsi melindungi tubuh dari pengaruh suhu luar

3) Hipodermis

Hipodermis terletak di bawah dermis. Lapisan ini banyak mengandung lemak. Lemak berfungsi sebagai cadangan makanan, pelindung tubuh terhadap benturan, dan menahan panas tubuh.

Fungsi kulit

Sebagai alat ekskresi. kulit berfungsi mengeluarkan keringat. Fungsi kulit yang lain, antara lain melindungi tubuh terhadap gesekan, kuman, penyinaran, panas. dan zat kimia;
mengatur suhu tubuh; menerima rangsang dari luar: serta mengurangi kehilangan air.
Kelenjar keringat menyerap air dan garam, terutama garam dapur dan darah di pembuluh kapiler. Keringat yang dikeluarkan melalui pori-pori di permukaan kulit akan menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh menjadi tetap. Pada keadaan normal. keringat akan keluar dari tubuh sebanyak sekitar 50 mL setiap jam. Beberapa faktor yang dapat memacu pengeluaran keringat. antara lain peningkatan aktivitas tubuh. peningkatan suhu lingkungan, dan goncangan emosi. Emosi akan merangsang saraf simpatis untuk memperkecil pengeluaran keringat dengan cara mempersempit pembuluh darah. Pengeluaran keringat yang berlebihan, misalnya karena terik matahari atau kegiatan tubuh yang berlebihan, dapat menyebabkan terjadi lapar garam. Kekurangan kadar garam darah dapat mengakibatkan kekejangan dan pingsan.

Paru-paru (pulmo)

Penguraian karbohidrat (glukosa) dan lemak kecuali menghasilkan energi akan menghasilkan zat sisa berupa CO2 dan H2O yang akan dikeluarkan lewat paru-paru. Seseorang yang berada dalam daerah dingin waktu ekspirasi akan tampak menghembuskan uap. Uap tersebut sebenarnya merupakan carbondioksisa dan uap air yang dikeluarkan saat terjadi pernafasan.

Hati (hepar)

Hati merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh, terdapat di rongga perut sebelah kanan atas, berwarna kecoklatan. Hati mendapat suplai darah dari pembuluh nadi (arteri hepatica) dan pembuluh gerbang (vena porta) dari usus. Hati dibungkus oleh selaput hati (capsula hepatica). Hati terdapat pembuluh darah dan empedu yang dipersatukan selaput jaringan ikat (capsula glison). Hati juga terdapat sel-sel perombak sel darah merah yan gtelah tua disebut histiosit.
Sebagai alat eksresi hati menghasilkan empedu yang merupakan cairan jernih kehijauan, di dalamnya mengandung zat warna empedu (bilirubin), garam empedu, kolesterol dan juga bacteri serta obat-obatan. Zatr warna empedu terbentuk dari rombakan eritrosit yang telah tua atau rusak akan ditangkap histiosit selanjutnya dirombak dan haeglobinnya dilepas.

Fungsi hati :

1. Menyimpan kelebihan gula dalam bentuk glikogen (gula otot)
2. Merombak kelebihan asam amino (deaminasi)
3. Menawarkan racun
4. Membentuk protombin dan fibrinogen
5. Membentuk albumin dan globulin
6. Mengubah provitamin a menjadi vitamin a
7. Tempat pembentukan urea
8. Menghasilkan empedu
9. Tempat pembentukan dan penghancuran eritrosit yang telah tua

KELAINAN dan PENYAKIT PADA SISTEM EKSKRESI

Kelainan dan penyakit yang menyerang sistem ekskresi dapat disebabkan oleh banyak hal. Misalnya virus, bakteri, jamur. Efek samping obat atau pola makan yang tidak sehat. Beberapa penyakit pada sistem ekskresi antara lain sebagai berikut.
1. Albuminuria
Albuminuria adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan urine penderita mengandung albumin. Albumin merupakan protein yang bermanfaat bagi manusia karena berfungsi untuk mencegah agar cairan tidak terlalu banyak keluar dari darah. Penyakit ini rnenyebabkan terlalu banyak albumin yang lolos dari saringan ginjal dan terbuang bersama urine. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh kekurangan protein. penyakit ginjal. dan penyakit hati.

2. Hematuria
Hematuria (kencing darah) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan urine penderita mengandung darah. Penyakit ini antara lain disebabkan oleh peradangan gnjal, batu ginjal, dan kanker kandung kemih.

3. Nefrolitiasis
Nefrolitiasis (batu ginjal) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan adanya batu pada ginjal. saluran ginjal, atau kandung kemih. Batu ginjal pada umumnya mengandung garam kalsium ( zat kapur) antara lain kalsium oksalat, kalsium fosfat, atau campurannya. Batu ginjal terbentuk karena konsentrasi unsur-unsur tersebut dalam urine tinggi. yang dipercepat dengan infeksi dan penyumbatan pada ureter. Penyakit ini diobati dengan cara mengeluarkan batu ginjal. Apabila batu ginjal masih berukuran kecil, dapat dihancurkan dengan obat-obatan. Apabila batu ginjal sudah berukuran besar, harus dikeluarkan dengan tindakan operasi. Dengan kemajuan ilmu dan teknologi, batu ginjal dapat dihancurkan dengan gelombang suara yang berintensitas tinggi tanpa perlu tindakan operasi.
4. Nefritis
Nefritis adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan peradangan ginjal. khususnya nefron. Proses peradangan biasanya berasal dari glomerulus, kemudian menyebar ke jaringan sekitarnya. Penyakit ini harus segera ditangani dokter.

5. Gagal Ginjal
Gagal ginjal adalah ketidakmampuan, ginjal menjalankan fungsinya, akibatnya zat-zat yang seharusnya dapat dikeluarkan rnelalui ginjal menjadi tertumpuk di dalam darah. Salah satu contohnya adalah timbulnya uremia, yaitu peningkatan kadar urea di dalam darah. Kadar urea darah yang tinggi dapat menimbulkan keracunan dan mengakibatkan kematian. Gagal ginjal antara lain disebabkan oleh nefritis. Penyakit ini dapat diatasi dengan dua alternatif. Pertama melakukan dialisis ginjal (cuci darah) yang diIakukan secara rutin. Kedua dengan transplantasi (cangkok) ginjal dari donor. Cangkok ginjal dapat dilakukan jika ada kecocokan antara organ donor dan jaringan penderita sehingga tidak terjadi penolakan.


6. Diabetes Insipidus
Diabetes insipidus adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan meningkatnya jumlah urine sampai 20-30 kali lipat karena kekurangan hormon antidiuretika (ADFI). Penyakit ini dapat diatasi dengan pemberian ADH sintetik. 7. Diabetes Melitus
Diabetes melitus (kencing manis) adalah penyakit pada sistem ekskresi yang ditandai dengan kadar glukosa darah melebihi normal karena kekurangean hormon insulin. Kelebihan glukosa darah akan dikeluarkan bersama urine. Diabetes melitus pada anak diatasi dengan penyuntikan insulin secara rutin. Diabetes melitus pada orang dewasa dapat diatasi dengan mengatur diet, olahlaga. dan pemberian obat-obatan penurun kadar glukosa darah.

8. Hepatitis
Hepatitis adalah radang hati yang umumnya disebabkan oleh virus. Penyakit ini dapat dicegah dengan vaksin hepatitis, menjaga kebersihan lingkungan. menghindari kontak langsung dengan penderita hepatitis dan tidak menggunakan jarum suntik untuk pemakaian lebih baik satu kali. Beberapa hepatitis. antara lain hepatitis A dan B. Penderita hepatitis mengalami perubahan warna kulit dan putih mata menjadi berwarna kuning. Urine penderita pun berwarna kuning. bahkan kecokelatan seperti teh.

9. Sirosis Hati
Sirosis hati adalah kelainan pada hati yang ditandai dengan timbulnya jaringan parut dan kerusakan sel-sel normal hati. Sirosis hati sering terjadi pada peminum alkohol, keracunan obat-obatan, infeksi bakteri. atau komplikasi hepatitis. Karena hati merupakan organ yang mempunyai banyak fungsi vital, sirosis hati akan menimbulkan beberapa akibat, antara lain gangguan kesadaran, koma, dan kematian. Pengobatan sirosis hati ditujukan pada penyebab utamanya, pemulihan fungsi hati. sampai transplantasi hati.
10. Gangren

Gangren adalah kematian jaringan lunak yang disebabkan oleh gangguan pengaliran darah ke jaringan tersebut. Gangren sering terjadi di tangan dan kaki karena gangguan aliran darah. Ganggren banyak terjadi pada penderita diabetes melitus dan aterosklerosis yang sudah lanjut. Jaringan yang terkena mula-mula menjadi kebiruan dan terasa dingin jika disentuh. kemudian menghitam dan berbau busuk. Untuk mengatasi infeksi diperlukan antibiotik. Pada keadaan yang tidak tertolong bagian tubuh yang terkena gangren harus diamputasi.

11. Kencing Batu
Kencing batu disebabkan pembentukan endapan zat kapur (kalium) dalam ginjal. Endapan ini dapat terjadi pada rongga ginjal atau dalam kantong kemih. Jika endapan terbentuk di dalam rongga ginjal disebut batu ginjal. Jika terbentuk di dalam kantong kemih disebut kencing batu. Baik batu ginjal maupunpun kencing batu dapat dihilangkan dengan pembedahan {operasi), pengobatan, atau penembakan dengan sinar laser.

BAB IX. Sistem Koordinasi

A. Sistem Saraf

Sistem saraf disusun oleh satuan terkecil yang disebut sel saraf. Sistem saraf terdiri atas otak, sumsum tulang belakang, dan saraf (neuron). Fungsi sistem saraf adalah sebagai pengatur koordinasi alat-alat tubuh dan sebagai
pusat kesadaran, kemauan, dan pikiran.

1. Sel Saraf
Sel saraf atau neuron merupakan unit dasar dari sistem saraf. Berdasarkan fungsinya, sel saraf dibagi menjadi dua macam, yaitu neuron dan neuroglia. Neuron berfungsi sebagai pembawa impuls dari organ ke saraf pusat atau sebaliknya. Sedangkan, neuroglia berperan untuk mendukung neuron melaksanakan tugasnya dengan baik. Neuron terdiri atas tiga bagian, yaitu: badan sel, dendrit, dan neurit. Badan sel memiliki sebuah inti dan di dalam
sitoplasmanya terdapat butir-butir Nissl yang mengandung RNA. Butir-butir Nissl ini berfungsi untuk mensintesis protein. Dendrit berfungsi untuk menyampaikan impuls (rangsangan) menuju badan sel. Sedangkan, neurit berfungsi menyampaikan informasi dari badan sel ke sel lainnya. Pertemuan antara neurit dengan dendrit disebut sinapsis. Di dalam neurit terdapat serabut-serabut halus yang disebut neurofibril. Neurofibril diselubungi oleh selaput mielin yang berfungsi melindungi dan memberi makan neurit. Pada tempat tertentu, terdapat penyempitan yang tidak
diselubungi selaput mielin, disebut nodus ranvier.

Berdasarkan struktur dan fungsinya, terdapat tiga macam sel saraf, yaitu sel saraf sensorik, motoris, dan konektor (interneuron).

a. Neuron Sensorik
Neuron sensorik (neuron aferen) berfungsi untuk menghantarkan impuls dari indera ke sistem saraf pusat (otak dan sumsum tulang belakang).

b. Neuron Motoris
Neuron motoris (neuron eferen) berfungsi untuk menghantar impuls dari sistem saraf pusat ke kelenjar atau otot.

c. Neuron Konektor (Interneuron)
Interneuron berfungsi untuk meneruskan impuls (rangsangan) dari neuron sensorik ke neuron motoris. Interneuron merupakan sel saraf yang memiliki banyak dendrit dan akson (multipolar).

2. Gerak Biasa dan Gerak Refleks
Gerak adalah suatu aktivitas tubuh karena adanya rangsangan oleh saraf. Gerak dibagi menjadi dua macam, yaitu gerak biasa dan gerak refleks. Gerak biasa adalah gerak yang dilakukan dengan kesadaran. Sedangkan, gerak
refleks dilakukan di luar kesadaran. Gerak refleks sangat dibutuhkan untuk menghindari bahaya. Berdasarkan letak neuron penghubung (neuron
konektor), gerak refleks dibagi menjadi dua macam, yaitu refleks otak dan refleks tulang belakang. Jika neuron konektornya terletak di otak disebut refleks otak. Contohnya, gerakan pupil mata yang menyempit dan melebar karena terkena rangsangan cahaya. Jika neuron konektornya terletak di sumsum tulang belakang disebut refleks sumsum tulang belakang. Contohnya, gerakan lutut yang tidak disengaja.

3. Sistem Saraf Pusat dan Saraf Tepi
Sistem saraf dibagi menjadi dua macam, yaitu sistem saraf pusat dan saraf tepi. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Sedangkan, sistem saraf tepi terdiri atas sistem saraf sadar (saraf kraniospinal) dan saraf tak sadar (saraf otonom).

a. Sistem Saraf Pusat
Sistem saraf pusat merupakan pusat pengaturan informasi. Seluruh aktivitas tubuh dikendalikan oleh sistem saraf pusat. Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang belakang. Otak dilindungi oleh tengkorak dan sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Otak dan sumsum tulang belakang dibungkus oleh
selaput meningia yang melindungi sistem saraf halus, membawa pembuluh darah, dan dengan mensekresi sejenis cairan yang disebut cairan serebrospinal, selaput meningia dapat memperkecil benturan dan guncangan. Meningia terdiri atas tiga lapisan, yaitu piamater, arachnoid, dan duramater.

1) Otak
Otak merupakan pusat saraf yang terletak di dalam rongga tengkorak. Otak manusia terdiri atas dua belahan, yaitu otak kiri dan kanan.

Otak kiri mengendalikan tubuh bagian kanan. Sebaliknya, otak kanan mengendalikan tubuh bagian kiri. Hal ini terjadi karena pindah silang pada jalur-jalur spinal. Otak dibagi menjadi empat bagian, yaitu otak besar, otak tengah, otak kecil, dan sumsum lanjutan.

a) Otak besar (cerebrum)
Otak besar pada manusia dewasa memiliki volume sekitar ± 1500 cm3. Permukaan otak berlipat-lipat sehingga dapat memuat jutaan neuron. Bagian luar otak berisi neuron sehingga berwarna kelabu (substansia grissea). Sedangkan, otak bagian dalam berisi neurit dan dendrit sehingga
berwarna putih (substansia alba). Otak besar merupakan pusat ingatan, kesadaran, kecerdasan, dan kemauan. Selain itu, otak besar juga merupakan sumber semua kegiatan yang manusia sadari. Otak besar terbagi menjadi empat bagian, yaitu:

1) bagian depan : pusat gerakan otot
2) bagian tengah : pusat perkembangan ingatan dan
kecerdasan
3) bagian samping : pusat pendengaran
4) bagian belakang : pusat penglihatan

b) Otak tengah (mesensefalon)
Otak tengah merupakan bagian otak yang terletak di antara pons vasoli dan diensefalon. Otak tengah berhubungan dengan sistem penglihatan dan pendengaran. Di bagian depan dari otak tengah terdapat:

1) Talamus, yaitu bagian yang menjalankan pemisahan pertama impuls yang tiba dan mengarahkan impuls ke bagian cerebrum yang berbeda, serta mengarahkan sebagian dari impuls ke sumsum tulang belakang.
2) Hipotalamus, yaitu bagian yang mengatur suhu tubuh, selera makan, dan keseimbangan cairan tubuh.

c) Otak kecil (cerebelum)
Otak kecil terletak di bawah otak besar, di dalam rongga tengkorak bagian belakang. Fungsi otak kecil adalah untuk mengatur keseimbangan tubuh, posisi tubuh, dan gerakan otot yang disadari. Bagian kiri dan bagian kanan otak kecil dihubungkan oleh suatu penghubung yang disebut jembatan varol, seperti otak besar. Bagian luar otak kecil (korteks) berwarna kelabu dan bagian dalam (medula) berwarna putih.

d) Sumsum lanjutan (medula oblongata)
Sumsum lanjutan terdapat di muka otak kecil dan di bawah otak besar, dan merupakan perpanjangan dari sumsum tulang belakang. Bagian dalamnya berisi neuron sehingga berwarna kelabu. Sedangkan, bagian luarnya berwarna putih karena berisi neurit dan dendrit. Fungsi sumsum lanjutan adalah sebagai pengatur pernapasan, gerakan jantung, dan gerak alat pencernaan.

Gambar Otak

2) Sumsum tulang belakang (medula spinalis)
Sumsum tulang belakang dilindungi atau berada di dalam ruas-ruas tulang belakang. Bagian luarnya berwarna putih dan bagian dalam berwarna kelabu. Sumsum tulang belakang terletak memanjang dari ruas-ruas leher sampai ruas pinggang yang kedua. Selaput otak juga menyelaputi sumsum tulang belakang.
Fungsi sumsum tulang belakang, yaitu:

a) Pusat perantara antara susunan saraf tepi dan otak.
b) Menghantarkan impuls menuju atau dari otak.
c) Mengatur gerak refleks tubuh.

Penampang melintang sumsum tulang belakang terlihat seperti gambar kupu-kupu dengan warna kelabu, berisi neuron. Rangsang disampaikan ke otot lewat serabut saraf sensorik. Sedangkan, tanggapan dari pusat ke efektor disampaikan lewat serabut saraf motorik. Serabut saraf tersebut terdapat di sumsum tulang belakang.

b. Sistem Saraf Tepi
Sistem saraf tepi terdiri atas sistem saraf sadar dan sistem saraf tidak sadar. Sistem saraf sadar meliputi sistem saraf kepala (kranial). Sedangkan, sistem saraf tidak sadar dibagi menjadi dua macam, yaitu saraf simpatik dan parasimpatik.

1) Sistem saraf sadar
Sistem saraf sadar (kraniospinal) merupakan saraf yang mengatur gerakan yang dilakukan secara sadar. Sistem saraf sadar dibagi menjadi dua macam, yaitu kranial dan spinal. Sistem saraf kranial atau kepala disusun oleh 42 pasang  saraf yang keluar dari otak. Saraf kranial berhubungan dengan reseptor dan efektor untuk daerah kepala. Sedangkan, saraf spinal disusun oleh 31 pasang saraf yang  keluar dari sumsum tulang belakang.

2) Sistem saraf tak sadar (saraf otonom)
Sistem saraf otonom dibagi menjadi dua bagian, yaitu  saraf simpatik dan parasimpatik yang memiliki susunan  dan fungsi yang khas.

a) Sistem saraf simpatik
Sistem saraf simpatik terdiri atas serangkaian urat  kembar berupa ganglion-ganglion yang tersebar di beberapa daerah, seperti daerah leher, daerah dada, daerah pinggang, dan daerah pelvis.  Serabut saraf simpatik berfungsi untuk merangsang kerja otot jantung, otot-otot tak sadar semua pembuluh  darah, dan semua alat-alat dalam, seperti lambung, pankreas,dan usus. Selain itu, merangsang serabut motorik sekretorik
pada kelenjar keringat dan mempertahankan tonus semua otot, termasuk tonus otot sadar.
b) Sistem saraf parasimpatik
Susunan saraf parasimpatik berupa jaringan susunan  saraf yang berhubungan dengan ganglion-ganglion yang  tersebar di seluruh tubuh. Sistem saraf parasimpatik memiliki fungsi kebalikan dari saraf simpatik.

B. Sistem Indera

Tubuh manusia mempunyai berbagai organ indera.  Masing-masing organ indera dikhususkan untuk mendeteksi adanya rangsang tertentu. Mata mendeteksi adanya cahaya. Hidung dan lidah mendeteksi adanya
molekul-molekul zat kimia. Telinga mendeteksi adanya getaran atau gelombang udara. Kulit mendeteksi adanya panas, dingin, sentuhan, dan tekanan. Organ indera bisa menentukan adanya rangsang tertentu karena ada sel-sel reseptor. Reseptor adalah bagian saraf yang menanggapi rangsang. Reseptor tertentu peka terhadap rangsang tertentu.

1. Indera Penglihatan

Mata merupakan indera penglihatan yang dibentuk  untuk menerima rangsangan berkas-berkas cahaya pada retina. Kemudian, rangsangan ini dialihkan ke pusat penglihatan melalui serabut-serabut nervus optikus untuk ditafsirkan.

a. Struktur Mata
Mata manusia berbentuk agak bulat, dilapisi oleh tiga lapis jaringan yang berlainan, yaitu lapisan luar, lapisan tengah, dan lapisan dalam mata.

1) Lapisan luar mata (lapisan sklera)
Lapisan sklera sangat kuat dan berwarna putih. Di lapisan ini terdapat kornea yang bening, yang menerima cahaya masuk ke bagian dalam mata dan membelokkan berkas cahaya sedemikian rupa sehingga dapat difokuskan.

2) Lapisan tengah mata (lapisan koroid)
Lapisan koroid berpigmen melanin dan mengandung banyak pembuluh darah. Lapisan ini berfungsi untuk menghentikan refleksi berkas cahaya yang menyimpang di  dalam mata. Lapisan koroid membentuk iris.

3) Lapisan dalam mata (retina)
Retina terdiri atas reseptor cahaya yang sesungguhnya, yaitu berbentuk batang dan kerucut. Pada bagian lapisan retina yang dilewati berkas saraf ke otak tidak memiliki reseptor dan tidak peka terhadap sinar. Oleh karena itu, daerah ini disebut bintik buta.

Struktur mata mulai dari depan ke belakang, adalah
sebagai berikut.

1)Kornea merupakan bagian depan mata yang transparan  dan tembus cahaya. Kornea berfungsi membantu memfokuskan bayangan pada retina.
2) Iris adalah tirai berwarna di depan lensa yang bersambung dengan selaput koroid. Iris berfungsi mengecilkan atau membesarkan ukuran pupil. Iris  menentukan warna mata.
3) Pupil merupakan bintik tengah iris mata dan merupakan  celah dalam iris yang dilalui cahaya untuk mencapai retina.
4) Aqueus humor merupakan cairan yang berasal dari  badan siliari dan diserap kembali ke dalam aliran darah pada sudut antara iris dan kornea melalui vena halus yang dikenal sebagai saluran schlemm.
5) Lensa adalah sebuah benda transparan bikonveks (cembung pada kedua sisi). Lensa terletak persis di belakang iris.
6) Vitreus humor merupakan cairan berwarna putih seperti agar-agar. Cairan ini berfungsi untuk memberi bentuk dan kekokohan pada mata. Selain itu, berfungsi juga untuk mempertahankan hubungan antara retina
dengan selaput koroid.

b. Reseptor Mata
Reseptor penglihatan mata ialah sel batang dan sel kerucut, yaitu sel-sel yang tersusun rapat di bawah permukaan retina.

1) Sel batang
Sel batang berfungsi untuk penglihatan dalam cahaya suram, tetapi tidak mampu membedakan warna. Agar cahaya dapat diserap, pada sel batang terdapat pigmen yang disebut rodopsin. Untuk pembentukan rodopsin diperlukan vitamin A. Jika kamu kekurangan vitamin A, rodopsin yang
dihasilkan sedikit sehingga kamu tidak bisa melihat dalam gelap atau yang disebut buta senja.
2) Sel kerucut
Sel kerucut sangat peka terhadap intensitas cahaya tinggi sehingga berperan untuk penglihatan pada siang hari dan dapat membedakan warna. Satu sel kerucut hanya menyerap satu macam warna. Pada mata terdapat tiga sel kerucut yang masing-masing menyerap warna merah, hijau,
dan biru.

c. Otot pada Mata
Mata memiliki enam otot penggerak mata, empat di antaranya lurus, sementara yang dua lagi agak serong. Aksi otot-otot ini memungkinkan bola mata diputar ke segala arah. Biasanya, sumbu kedua mata mengarah serentak pada satu titik yang sama. Jika mata tidak dapat mengarah secara serentak lagi, mata mengalami kelainan yang disebut juling.

2. Indera Pendengaran (Telinga)
Telinga merupakan organ pendengaran. Telinga terdiri atas tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan rongga telinga dalam.

a. Telinga Luar
Telinga luar terdiri atas daun telinga yang merupakan tulang rawan elastis. Daun telinga berfungsi untuk menerima dan mengumpulkan suara yang masuk, terdapat rambutrambut halus yang berfungsi untuk menghalangi benda asing yang masuk. Selain itu, terdapat kelenjar lilin yang menjaga agar permukaan saluran luar dan gendang telinga tidak kering.
b. Telinga Tengah
Telinga tengah disebut juga rongga timpani merupakan bilik kecil yang mengandung udara. Rongga ini terletak di sebelah dalam membran timpani atau gendang telinga. Di sebelah depan telinga tengah terdapat saluran eustachius yang menghubungkan rongga dengan faring. Saluran ini berfungsi untuk menjaga keseimbangan tekanan udara antara udara luar dengan udara di dalam telinga tengah.

c. Telinga Dalam
Rongga telinga dalam terdiri atas berbagai rongga yang menyerupai saluran-saluran dalam tulang temporalis. Rongga-rongga ini disebut labirin tulang dan dilapisi membran membentuk labirin membranosa. Labirin tulang terdiri atas tiga bagian, yaitu vestibula, saluran setengah lingkaran yang bersambung dengan vestibula, dan kokhlea. Kokhlea adalah sebuah tabung berbentuk spiral yang membelit dirinya seperti rumah siput.
Dalam setiap belitan terdapat saluran membranosa yang mengandung ujung-ujung akhir saraf pendengaran. Cairan dalam labirin membranosa disebut endolimfa dan di luar labirin membranosa disebut perilimfa.

d. Saraf Pendengaran
Saraf pendengaran (nervus auditorius) terdiri atas dua bagian, salah satunya berkaitan dengan bagian vestibuler rongga telinga dalam yang berhubungan dengan keseimbangan. Serabut-serabut saraf ini bergerak menuju nukleus vestibularis yang berada pada titik pertemuan antara pons dan medula oblongata, kemudian bergerak ke cerebellum. Bagian kokhleris pada nervus auditorus adalah saraf pendengar yang sebenarnya. Cedera pada saraf kokhlearis akan mengakibatkan ketulian saraf. Sedangkan, cedera pada saraf vestibularis akan menimbulkan vertigo.

3. Indera Peraba (Kulit)
Kulit merupakan indera peraba. Kulit menutupi dan melindungi permukaan tubuh dan bersambung dengan selaput lendir yang melapisi rongga-rongga dan lubanglubang masuk. Kulit mempunyai banyak fungsi, yaitu sebagai indera peraba, membantu mengatur suhu dan mengendalikan hilangnya air dari tubuh, dan mempunyai sedikit kemampuan eksretori, sekretori, dan absorpsi. Kulit dibagi menjadi dua lapisan, yaitu epidermis (kutikula) dan dermis (korium).

a. Epidermis
Epidermis tersusun atas epitelium berlapis dan terdiri atas dua lapisan, yaitu lapisan tanduk dan zona germinalis. Lapisan tanduk (lapisan epidermal) terletak paling luar dan tersusun atas tiga lapisan sel yang membentuk epidermis, yaitu stratum korneum, stratum lusidum, dan stratum granulosum. Zona germinalis terletak di bawah lapisan tanduk,
terdiri atas sel berduri dan sel basal. Sel berduri adalah sel dengan fibril halus yang menyambung sel satu dengan yang lain. Sedangkan, sel basal terus-menerus memproduksi sel epidermis baru.
b. Dermis
Lapisan dermis tersusun atas jaringan fibrus dan jaringan ikat yang elastis. Pada permukaan dermis tersusun papila-papila kecil yang berisi pembuluh darah kapiler. Ujung akhir saraf sensoris terletak di dalam dermis. Kelenjar
keringat yang berbentuk tabung berbelit-belit terletak di sebelah dalam dermis, salurannya melalui dermis dan epidermis, kemudian bermuara ke pori-pori kulit. Pada kulit terdapat beberapa jenis reseptor, antara lain
rasa nyeri, rasa panas, rasa dingin, rasa sentuhan, dan rasa tekanan. Kulit dan jaringan di bawahnya bekerja sebagai tempat penyimpanan air dan jaringan adiposa tempat menyimpan lemak. Hal ini sangat diperlukan agar panas tubuh tidak cepat keluar dari tubuh (untuk menghangatkan tubuh).

4. Indera Perasa ( Pengecap)
Lidah merupakan indera perasa. Selain membantu proses pencernaan, lidah juga dapat merasakan rasa makanan. Permukaan lidah kasar karena terdapat tonjolan yang disebut papila. Papila ini berfungsi untuk mengecap.

Ada empat macam rasa kecapan, yaitu rasa manis, pahit, asam, dan asin. Umumnya, makanan memiliki ciri harum dan ciri rasa. Ciri harum merangsang ujung saraf penciuman, bukan pengecapan. Agar dapat dirasakan, semua makanan harus menjadi cairan dan harus bersentuhan dengan ujung saraf yang mampu menerima rangsangan berbeda-beda.
Reseptor rasa manis dan asin terdapat di ujung lidah, rasa pahit di pangkal lidah, dan untuk rasa asam ada di sisi lidah bagian dalam.

5. Indera Penciuman
Indera penciuman terdapat di rongga hidung. Sel-sel sensori penerima rangsang berupa bau terdapat di lapisan epitel dalam rongga hidung dan dilindungi oleh mukus (lendir). Di akhir setiap sel sensori terdapat silia atau rambut pembau. Rasa penciuman dirangsang oleh gas yang terhirup. Rasa penciuman ini sangat peka, tetapi kepekaan ini mudah hilang bila dihadapkan pada suatu bau yang sama untuk
waktu yang lama. Rasa penciuman akan melemah bila kamu sedang flu
karena terdapat penumpukan cairan yang menghalangi silia untuk membaui sesuatu.

C. Kelainan pada Sistem Saraf dan Sistem Indera

Terdapat beberapa kelainan yang dapat terjadi pada sistem koordinasi dan panca indera, antara lain sebagai berikut:

1. Meningitis
Meningitis adalah radang membran pelindung sistem syaraf pusat. Penyakit ini dapat disebabkan oleh mikroorganisme, luka fisik, kanker, atau  obat-obatan tertentu. Meningitis merupakan penyakit serius karena letaknya dekat otak dan tulang belakang sehingga dapat menyebabkan
kerusakan kendali gerak, pikiran, bahkan kematian. Kebanyakan kasus meningitis disebabkan oleh mikroorganisme, seperti virus, bakteri, jamur, atau parasit yang menyebar dalam darah ke cairan otak.

2. Alzheimer
Alzheimer adalah jenis kepikunan yang mengerikan karena dapat melumpuhkan pikiran dan kecerdasan seseorang. Keadaan ini ditunjukkan dengan kemunduran kecerdasan dan ingatan secara perlahan sehingga mengganggu kegiatan sosial sehari-hari. Alzheimer timbul karena adanya proses degenerasi sel-sel neuron otak. Menurut dr. Samino, SpS (K),
Ketua Umum Asosiasi Alzheimer Indonesia (AAzI), alzheimer merupakan penyakit pembunuh otak karena mematikan fungsi sel-sel otak. Orang yang rentan terserang alzheimer ini adalah para lansia di atas 60 tahun, tetapi orang dewasa muda juga tak tertutup kemungkinan bila memiliki faktor resiko keturunan. Bahkan, menurut Samino, penderita demensia Alzheimer berusia 40 tahun pernah ditemukan di Indonesia. Alzhemier dapat dicegah sejak dini dengan mengenali gejala-gejalanya. Berikut ini adalah beberapa tanda atau gejala yang patut diwaspadai tentang kemungkinan hadirnya
penyakit alzhemier:
a) Kemunduran memori/daya ingat.
b) Sulit melaksanakan kegiatan/pekerjaan sederhana.
c) Kesulitan bicara dan berbahasa.
d) Sulit dalam berhitung.
e) Salah meletakkan benda.
f) Penampilan buruk karena lupa cara berpakaian atau
berhias.

g) Perubahan emosi dan perilaku.
h) Gangguan berpikir abstrak atau kemampuan imajinasi
penderita terganggu.
i) Hilang minat dan inisiatif, misalnya cenderung menjadi
pendiam, tak mau bergaul, dan menyendiri.
j) Tidak dapat membedakan berbagai jenis bau-bauan
(kecuali sedang menderita flu).

3. Dermatitis Atopik
Dermatitis atopik atau eksema adalah peradangan kronik kulit yang kering dan gatal. Pada umumnya dimulai di awal masa kanak-kanak. Eksema dapat menyebabkan gatal yang tidak tertahankan, peradangan, dan gangguan
tidur. Eksema merupakan penyakit tidak menular. Sebagian besar anak akan sembuh dari eksema sebelum usia 5 tahun. Sebagian kecil anak akan terus mengalami eksema hingga dewasa. Penyakit ini tidak dapat disembuhkan, namun penanganan yang tepat akan mencegah dampak negatif penyakit ini terhadap anak yang mengalami eksema dan keluarganya.

4. Anosmia
Anosmia adalah hilangnya atau berkurangnya kemampuan untuk membaui, merupakan kelainan yang paling sering ditemui. Penciuman dapat dipengaruhi oleh beberapa perubahan di dalam hidung, di dalam saraf yang berasal dari hidung menuju ke otak atau di dalam otak.
Misalnya, jika rongga hidung tersumbat karena pilek, penciuman bisa berkurang karena bau tidak sampai ke penerima bau. Kemampuan membaui akan mempengaruhi rasa sehingga pada penderita pilek, rasa dari makanan terasa kurang enak. Sel-sel penciuman kadang mengalami kerusakan sementara oleh virus flu. Beberapa penderita tidak dapat
membaui atau merasa dengan baik setelah mengalami flu. Kadang, hilangnya penciuman atau pengecapan berlangsung selama berbulan-bulan, bahkan bersifat menetap.
5. Otitis

Radang telinga atau otitis adalah peradangan sebagian atau seluruh mukosa telinga tengah, tuba eustachius (saluran yang menghubungkan telinga tengah dan rongga mulut), antrum mastoid, dan sel-sel mastoid. Sebagian besar anakanak pernah mengalami radang telinga dan tidak sedikit yang mengalami gangguan pendengaran akibat penanganan yang terlambat.
Bila terjadi proses radang pada telinga tengah, tentu akan terjadi gangguan dalam penghantaran bunyi/suara ke telinga dalam. Akibatnya, kamu seperti menjadi tuli. Penyebab terjadinya radang pada telinga tengah, antara lain:
a) Perubahan tekanan udara yang tiba-tiba.
b) Alergi.
c) Infeksi.
d) Sumbatan pada telinga.

6. Tuli
Tuli merupakan gangguan pendengaran karena kerusakan saraf  pendengaran, infeksi bakteri, atau jamur. Tuli merupakan gejala utama radang telinga (otitis). Gendang telinga terlihat utuh, namun  tertarik/retraksi, suram, kuning kemerahan, atau keabu-abuan. Penderita tuli tidak dapat mendengar dengan jelas apa yang diucapkan oleh orang lain. Akibatnya, ketika berkomunikasi dengan temannya yang lain, terkadang tidak nyambung. Dalam kondisi yang sudah parah, penderita tulitidak dapat mendengar sama sekali apa yang diucapkan oleh orang lain. Penderita tuli akan sulit bersosialisasi dengan orang lain. Oleh karena itu, penderita tuli dapat dibantu dengan alat bantu pendengaran. Alat ini biasanya dipasang di telinga bagian luar. Dengan alat ini, penderita tuli dapat mendengar dengan jelas.

7. Buta Warna
Istilah buta warna dapat diartikan sebagai suatu kelainan penglihatan yang disebabkan ketidakmampuan sel-sel kerucut pada retina mata untuk menangkap suatu spektrum warna tertentu sehingga warna objek yang terlihat bukan warna yang sesungguhnya. Penyebab buta warna adalah faktor keturunan, gangguan terjadi biasanya pada kedua mata, namun tidak memburuk. Penyebab lainnya adalah kelainan yang didapat selama kehidupannya, misalnya kecelakaan/trauma pada mata, umumnya kelainan hanya terjadi pada salah satu mata saja dan bisa mengalami penurunan fungsi seiring berjalannya waktu.

8. Katarak
Katarak adalah perubahan lensa mata yang tadinya bening dan tembus cahaya menjadi keruh sehingga menyebabkan gangguan pada penglihatan. Pada umumnya, katarak merupakan proses penuaan pada mata. Paparan
sinar ultraviolet jangka panjang, penggunaan obat-obatan dan penyakit tertentu, misalnya diabetes, juga dapat mempercepat timbulnya katarak. Katarak juga dapat merupakan bawaan lahir, artinya semenjak dilahirkan sudah menderita katarak.
Beberapa gejala umum katarak, antara lain:

a) Pandangan menjadi kabur atau ukuran kacamata yang sering berubah.
b) Warna-warna tampak kusam.
c) Susah melihat di tempat yang terang akibat silau.
d) Kesulitan saat membaca atau mengemudi di malam hari.

Penderita katarak dapat dibantu dengan menggunakan kacamata yang sesuai. Akan tetapi, jika penglihatan penderita katarak tidak dapat diperbaiki dengan kacamata, harus dilakukan operasi katarak. Operasi katarak dapat dilakukan oleh dokter mata.

9. Hipermetropi
Hipermetropi (rabun dekat) adalah suatu keadaan  dimana lensa mata tidak dapat menyembung atau bola mata terlalu pendek sehingga bayangan benda jatuh di belakang retina. Penderita hipermetropi akan merasa tidak jelas pada saat melihat benda dari jarak dekat, meskipun untuk jarak jauh masih lumayan jelas. Keadaan ini akan diperparah lagi jika sudah menginjak usia tua. Kesulitan yang hebat akan dialami saat melihat dari jarak dekat atau membaca. Penderita hipermetropi dapat ditolong dengan lensa cembung atau positif. Dengan menggunakan kacamata yang berlensa cembung, penglihatan penderita hipermetropi menjadi normal kembali.

10. Miopi
Miopi (rabun jauh) adalah suatu keadaan dimana lensa mata terlalu cembung atau bola mata terlalu panjang sehingga bayangan mata jatuh di depan retina. Miopi biasanya terjadi pada anak-anak remaja usia 8 sampai 14 tahun. Faktor yang menyebabkannya adalah keturunan membaca sambil tiduran, menonton televisi dari jarak yang terlalu dekat, atau menggunakan komputer terlalu lama. Penderita rabun jauh dapat ditolong dengan lensa cekung atau negatif. Dengan menggunakan kacamata yang berlensa cekung, penderita miopi dapat melihat dengan jelas dan normal.

11. Presbiopi
Presbiopi adalah hilangnya kemampuan mata untuk melakukan akomodasi karena umur. Karenanya, presbiopi disebut juga sebagai mata tua. Pada umumnya, penderita presbiopi berumur di atas 60 tahun. Gejala yang nampak biasanya dimulai dengan hilangnya kemampuan membaca pada jarak normal, namun tidak mempengaruhi penglihatan jarak jauhnya. Hilangnya daya akomodasi mata akibat menurunnya kemampuan mata untuk mengubah bentuk lensa mata. Salah satu cara untuk mengatasi presbiopi adalah dengan menggunakan kacamata fokus ganda (bifokal).

Bagian bawah lensa mata memiliki kuat lensa yang lebih besar  ibandingkan bagian atas karena pada saat melihat benda dekat diperlukan kuat lensa yang lebih besar.

12. Astigmatisme
Astigmatisme adalah suatu keadaan dimana permukaan lensa mata tidak sama sehingga fokus dan bayangan yang terbentuk tidak sama. Kelainan ini dapat ditolong dengan lensa silindris.

BAB X. Sistem Reproduksi

A.    Sistem Reproduksi Pria
1. Organ Reproduksi Laki-laki
Sama halnya dengan ciri sekunder dan primer. Organ reproduksi laki-laki dibedakan menjadi alat alat reproduksi yang tampak dari luar dan yang berada didalam tubuh. Berikut rinciannya :
a. Organ Reproduksi Luar

Penis terdiri dari jaringan-jaringan otot, jaringan spons yang lembut, pembuluh darah dan jaringan saraf. Fungsinya yaitu untuk kopulasi (hubungan antara alat kelamin jantan dan betina untuk memudahkan semen ke dalam organ reproduksi betina). Penis diselimuti oleh selaput tipis yang nantinya akan dioperasi padsa saat dikhitan/sunat.

Buah zakar yang terdiri dari kantung zakar yang didalamnya terdapat sepasang testis dan bagian-bagian lainnya. Kulit luar nya disebut skrotum. Skrotum berfungsi melindungi testis serta mengatur suhu yang sesuai untuk spermatozoa (sel sperma).

Skrotum (kantung pelir) merupakan kantung yang di dalamnya berisi testis. Skrotum berjumlah sepasang, yaitu skrotum kanan dan skrotum kiri. Di antara skrotum kanan dan skrotum kiri dibatasi oleh sekat yang berupa jaringan ikat dan otot polos (otot dartos). Otot dartos berfungsi untuk menggerakan skrotum sehingga dapat mengerut dan mengendur. Di dalam skrotum juga tedapat serat-serat otot yang berasal dari penerusan otot lurik dinding perut yang disebut otot kremaster. Otot ini bertindak sebagai pengatur suhu lingkungan testis agar kondisinya stabil. Proses pembentukan sperma (spermatogenesis) membutuhkan suhu yang stabil, yaitu beberapa derajat lebih rendah daripada suhu tubuh.

b. Organ Reproduksi Dalam

Organ reproduksi dalam yaitu organ yang tidak tampak dari luar, penjelasannya :
Testis sebenarnya adalah kelenjar kelenjar kelamin, berjumlah sepasang dan akan menghasilkan sel-sel sperma serta hormon testosteron. Skrotum dapat menjaga suhu testis. Jika suhu terlalu panas , skrotum mengembang, jika suhu dingin skrotum mengerut sehingga testis lebih hangat.

Testis (gonad jantan) berbentuk oval dan terletak didalam kantung pelir (skrotum). Testis berjumlah sepasang (testes = jamak). Testis terdapat di bagian tubuh sebelah kiri dan kanan. Testis kiri dan kanan dibatasi oleh suatu sekat yang terdiri dari serat jaringan ikat dan otot polos.Fungsi testis secara umum merupakan alat untuk memproduksi sperma dan hormon kelamin jantan yang disebut testoteron.

Didalam testis terdapat terdapat saluran-saluran halus yang disebut saluran penghasil sperma (tubulus seminiferus). Dinding dalam saluran terdiri dari jaringan epitel dan jaringan ikat. Dijaringan epithelium terdapat :

Saluran Reproduksi (Saluran Pengeluaran)
Saluran reproduksi maksudnya tempat sperma keluar atau jalan berupa lubang kecil yang menghubungkan organ dalam.

Saluran pengeluaran pada organ reproduksi dalam pria terdiri dari epididimis, vas deferens, saluran ejakulasi dan uretra.

Epididimis berupa saluran panjang yang berkelok yang keluar dari testis. Epididimis berjumlah sepasang di sebelah kanan dan kiri. Epididimis berfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara sperma sampai sperma menjadi matang dan bergerak menuju vas deferens.

Vasa deferens, berupa saluran panjang dan lurus mengangkut sperma ke vesika seminalis. Vas deferens atau saluran sperma (duktus deferens) merupakan saluran lurus yang mengarah ke atas dan merupakan lanjutan dari epididimis. Vas deferens tidak menempel pada testis dan ujung salurannya terdapat di dalam kelenjar prostat. Vas deferens berfungsi sebagai saluran tempat jalannya sperma dari epididimis menuju kantung semen atau kantung mani (vesikula seminalis).

Saluran ejakulasi merupakan saluran yang pendek dan menghubungkan vesikula seminalis dengan urethra. Saluran ini berfungsi untuk mengeluarkan sperma agar masuk ke dalam uretra

Uretra merupakan saluran panjang terusan dari saluran ejakulasi dan terdapat di penis.`

2.      Kelenjar kelamin Pria

Vesikula seminalis.
berjumlah sepasang, terletak dibawah dan atas kantung kemih. Merupakan tempat untuk menampung sperma sehingga disebut dengan kantung semen. Menghasilkan getah berwarna kekuningan yang kaya akan nutrisi bagi sperma dan bersifat alkali. Berfungsi untuk menetralkan suasana asam dalam saluran reproduksi wanita.

Kelenjar prostat
Kelenjar prostat melingkari bagian atas uretra dan terletak di bagian bawah kantung kemih. Kelenjar prostat menghasilkan getah yang mengandung kolesterol, garam dan fosfolipid yang berperan untuk kelangsungan hidup sperma.

Kelenjar Cowper (kelenjar bulbouretra) merupakan kelenjar yang salurannya langsung menuju uretra. Kelenjar Cowper menghasilkan getah yang bersifat alkali (basa).

Gangguan pada Sistem Reproduksi Pria

- Hipogonadisme
Hipogonadisme adalah penurunan fungsi testis yang disebabkan oleh gangguan interaksi hormon, seperti hormon androgen dan testoteron. Gangguan ini menyebabkan infertilitas, impotensi dan tidak adanya tanda-tanda kepriaan. Penanganan dapat dilakukan dengan terapi hormon.

-Kriptorkidisme
Kriptorkidisme adalah kegagalan dari satu atau kedua testis untuk turun dari rongga abdomen ke dalam skrotum pada waktu bayi. Hal tersebut dapat ditangani dengan pemberian hormon human chorionic gonadotropin untuk merangsang terstoteron. Jika belum turun juga, dilakukan pembedahan.

-Uretritis
Uretritis adalah peradangan uretra dengan gejala rasa gatal pada penis dan sering buang air kecil. Organisme yang paling sering menyebabkan uretritis adalah Chlamydia trachomatis, Ureplasma urealyticum atau virus herpes.

-Prostatitis
Prostatitis adalah peradangan prostat. Penyebabnya dapat berupa bakteri, seperti Escherichia coli maupun bukan bakteri.

-Epididimitis
Epididimitis adalah infeksi yang sering terjadi pada saluran r

-Orkitis
Orkitis adalah peradangan pada testis yang disebabkan oleh virus parotitis. Jika terjadi pada pria dewasa dapat menyebabkan infertilitas.

B.     Sistem Reproduksi Wanita

Terdiri alat / organ eksternal dan internal, sebagian besar terletak dalam rongga panggul.
Eksternal (sampai vagina) : fungsi kopulasi
Internal : fungsi ovulasi, fertilisasi ovum, transportasi blastocyst, implantasi, pertumbuhan fetus, kelahiran.

Fungsi sistem reproduksi wanita dikendalikan / dipengaruhi oleh hormon-hormon gondaotropin / steroid dari poros hormonal thalamus – hipothalamus – hipofisis – adrenal – ovarium.
Selain itu terdapat organ/sistem ekstragonad/ekstragenital yang juga dipengaruhi oleh siklus reproduksi : payudara, kulit daerah tertentu, pigmen dan sebagainya.

1.      GENITALIA EKSTERNA

Ø  Vulva
Tampak dari luar (mulai dari mons pubis sampai tepi perineum), terdiri dari mons pubis, labia mayora, labia minora, clitoris, hymen, vestibulum, orificium urethrae externum, kelenjar-kelenjar pada dinding vagina.

Ø  Mons pubis / mons veneris
Lapisan lemak di bagian anterior symphisis os pubis.
Pada masa pubertas daerah ini mulai ditumbuhi rambut pubis.

Ø  Labia mayora
Lapisan lemak lanjutan mons pubis ke arah bawah dan belakang, banyak mengandung pleksus vena.
Homolog embriologik dengan skrotum pada pria.
Ligamentum rotundum uteri berakhir pada batas atas labia mayora.
Di bagian bawah perineum, labia mayora menyatu (pada commisura posterior).

Ø  Labia minora
Lipatan jaringan tipis di balik labia mayora, tidak mempunyai folikel rambut. Banyak terdapat pembuluh darah, otot polos dan ujung serabut saraf.

Ø  Clitoris
Terdiri dari caput/glans clitoridis yang terletak di bagian superior vulva, dan corpus clitoridis yang tertanam di dalam dinding anterior vagina.
Homolog embriologik dengan penis pada pria.
Terdapat juga reseptor androgen pada clitoris. Banyak pembuluh darah dan ujung serabut saraf, sangat sensitif.

Ø  Vestibulum
Daerah dengan batas atas clitoris, batas bawah fourchet, batas lateral labia minora. Berasal dari sinus urogenital.
Terdapat 6 lubang/orificium, yaitu orificium urethrae externum, introitus vaginae, ductus glandulae Bartholinii kanan-kiri dan duktus Skene kanan-kiri. Antara fourchet dan vagina terdapat fossa navicularis.

Ø  Introitus / orificium vagina
Terletak di bagian bawah vestibulum. Pada gadis (virgo) tertutup lapisan tipis bermukosa yaitu selaput dara / hymen, utuh tanpa robekan.
Hymen normal terdapat lubang kecil untuk aliran darah menstruasi, dapat berbentuk bulan sabit, bulat, oval, cribiformis, septum atau fimbriae. Akibat coitus atau trauma lain, hymen dapat robek dan bentuk lubang menjadi tidak beraturan dengan robekan (misalnya berbentuk fimbriae). Bentuk himen postpartum disebut parous.
Corrunculae myrtiformis adalah sisa2 selaput dara yang robek yang tampak pada wanita pernah melahirkan / para.
Hymen yang abnormal, misalnya primer tidak berlubang (hymen imperforata) menutup total lubang vagina, dapat menyebabkan darah menstruasi terkumpul di rongga genitalia interna.

Ø  Vagina
Rongga muskulomembranosa berbentuk tabung mulai dari tepi cervix uteri di bagian kranial dorsal sampai ke vulva di bagian kaudal ventral. Daerah di sekitar cervix disebut fornix, dibagi dalam 4 kuadran : fornix anterior, fornix posterior, dan fornix lateral kanan dan kiri. Vagina memiliki dinding ventral dan dinding dorsal yang elastis. Dilapisi epitel skuamosa berlapis, berubah mengikuti siklus haid.
Fungsi vagina : untuk mengeluarkan ekskresi uterus pada haid, untuk jalan lahir dan untuk kopulasi (persetubuhan).
Bagian atas vagina terbentuk dari duktus Mulleri, bawah dari sinus urogenitalis. Batas dalam secara klinis yaitu fornices anterior, posterior dan lateralis di sekitar cervix uteri.
Titik Grayenbergh (G-spot), merupakan titik daerah sensorik di sekitar 1/3 anterior dinding vagina, sangat sensitif terhadap stimulasi orgasmus vaginal.

Ø  Perineum
Daerah antara tepi bawah vulva dengan tepi depan anus. Batas otot-otot diafragma pelvis (m.levator ani, m.coccygeus) dan diafragma urogenitalis (m.perinealis transversus profunda, m.constrictor urethra).
Perineal body adalah raphe median m.levator ani, antara anus dan vagina.
Perineum meregang pada persalinan, kadang perlu dipotong (episiotomi) untuk memperbesar jalan lahir dan mencegah ruptur.

2.    GENITALIA INTERNAL

Ø  Uterus
Suatu organ muskular berbentuk seperti buah pir, dilapisi peritoneum (serosa).
Selama kehamilan berfungsi sebagai tempat implatansi, retensi dan nutrisi konseptus.
Pada saat persalinan dengan adanya kontraksi dinding uterus dan pembukaan serviks uterus, isi konsepsi dikeluarkan.
Terdiri dari corpus, fundus, cornu, isthmus dan serviks uteri.

Ø  Serviks uteri
Bagian terbawah uterus, terdiri dari pars vaginalis (berbatasan / menembus dinding dalam vagina) dan pars supravaginalis. Terdiri dari 3 komponen utama: otot polos, jalinan jaringan ikat (kolagen dan glikosamin) dan elastin. Bagian luar di dalam rongga vagina yaitu portio cervicis uteri (dinding) dengan lubang ostium uteri externum (luar, arah vagina) dilapisi epitel skuamokolumnar mukosa serviks, dan ostium uteri internum (dalam, arah cavum). Sebelum melahirkan (nullipara/primigravida) lubang ostium externum bulat kecil, setelah pernah/riwayat melahirkan (primipara/ multigravida) berbentuk garis melintang. Posisi serviks mengarah ke kaudal-posterior, setinggi spina ischiadica. Kelenjar mukosa serviks menghasilkan lendir getah serviks yang mengandung glikoprotein kaya karbohidrat (musin) dan larutan berbagai garam, peptida dan air. Ketebalan mukosa dan viskositas lendir serviks dipengaruhi siklus haid.

Ø  Corpus uteri
Terdiri dari : paling luar lapisan serosa/peritoneum yang melekat pada ligamentum latum uteri di intraabdomen, tengah lapisan muskular/miometrium berupa otot polos tiga lapis (dari luar ke dalam arah serabut otot longitudinal, anyaman dan sirkular), serta dalam lapisan endometrium yang melapisi dinding cavum uteri, menebal dan runtuh sesuai siklus haid akibat pengaruh hormon-hormon ovarium. Posisi corpus intraabdomen mendatar dengan fleksi ke anterior, fundus uteri berada di atas vesica urinaria.
Proporsi ukuran corpus terhadap isthmus dan serviks uterus bervariasi selama pertumbuhan dan perkembangan wanita (gambar).

Ø  Ligamenta penyangga uterus
Ligamentum latum uteri, ligamentum rotundum uteri, ligamentum cardinale, ligamentum ovarii, ligamentum sacrouterina propium, ligamentum infundibulopelvicum, ligamentum vesicouterina, ligamentum rectouterina.

Ø  Vaskularisasi uterus
Terutama dari arteri uterina cabang arteri hypogastrica/illiaca interna, serta arteri ovarica cabang aorta abdominalis.

Ø  Salping / Tuba Falopii
Embriologik uterus dan tuba berasal dari ductus Mulleri. Sepasang tuba kiri-kanan, panjang 8-14 cm, berfungsi sebagai jalan transportasi ovum dari ovarium sampai cavum uteri.
Dinding tuba terdiri tiga lapisan : serosa, muskular (longitudinal dan sirkular) serta mukosa dengan epitel bersilia.
Terdiri dari pars interstitialis, pars isthmica, pars ampularis, serta pars infundibulum dengan fimbria, dengan karakteristik silia dan ketebalan dinding yang berbeda-beda pada setiap bagiannya (gambar).

Ø  Pars isthmica (proksimal/isthmus)
Merupakan bagian dengan lumen tersempit, terdapat sfingter uterotuba pengendali transfer gamet.
Pars ampularis (medial/ampula)
Tempat yang sering terjadi fertilisasi adalah daerah ampula / infundibulum, dan pada hamil ektopik (patologik) sering juga terjadi implantasi di dinding tuba bagian ini.
Pars infundibulum (distal)
Dilengkapi dengan fimbriae serta ostium tubae abdominale pada ujungnya, melekat dengan permukaan ovarium. Fimbriae berfungsi “menangkap” ovum yang keluar saat ovulasi dari permukaan ovarium, dan membawanya ke dalam tuba.

Ø  Mesosalping
Jaringan ikat penyangga tuba (seperti halnya mesenterium pada usus).

Ø  Ovarium
Organ endokrin berbentuk oval, terletak di dalam rongga peritoneum, sepasang kiri-kanan. Dilapisi mesovarium, sebagai jaringan ikat dan jalan pembuluh darah dan saraf. Terdiri dari korteks dan medula.
Ovarium berfungsi dalam pembentukan dan pematangan folikel menjadi ovum (dari sel epitel germinal primordial di lapisan terluar epital ovarium di korteks), ovulasi (pengeluaran ovum), sintesis dan sekresi hormon-hormon steroid (estrogen oleh teka interna folikel, progesteron oleh korpus luteum pascaovulasi). Berhubungan dengan pars infundibulum tuba Falopii melalui perlekatan fimbriae. Fimbriae “menangkap” ovum yang dilepaskan pada saat ovulasi.
Ovarium terfiksasi oleh ligamentum ovarii proprium, ligamentum infundibulopelvicum dan jaringan ikat mesovarium. Vaskularisasi dari cabang aorta abdominalis inferior terhadap arteri renalis.

C. Hormon- Hormon Reproduksi

1.Estrogen

Estrogen dihasilkan oleh ovarium. Ada banyak jenis dari estrogen tapiyang paling penting untuk reproduksi adalah estradiol. Estrogen berguna untuk  pembentukan ciri-ciri perkembangan seksual pada wanita yaitu pembentukan payudara, lekuk tubuh, rambut kemaluan,dll. Estrogen juga berguna pada siklusmenstruasi dengan membentuk ketebalan endometrium, menjaga kualitas dankuantitas cairan cerviks dan vagina sehingga sesuai untuk penetrasi sperma.

2.Progesterone

Hormon ini diproduksi oleh korpus luteum. Progesteronemempertahankan ketebalan endometrium sehingga dapat menerima implantasizygot. Kadar progesterone terus dipertahankan selama trimester awal kehamilansampai plasenta dapat membentuk hormon HCG.

3.Gonadotropin Releasing HormoneGNRH merupakan hormon yang diproduksi oleh hipotalamus diotak.GNRH akan merangsang pelepasan FSH (folikl stimulating hormone) dihipofisis. Bila kadar estrogen tinggi, maka estrogen akan memberikanumpanbalik ke hipotalamus sehingga kadar GNRH akan menjadi rendah, begitupun sebaliknya.

4.FSH (folikel stimulating hormone) dan LH (luteinizing Hormone)Kedua hormon ini dinamakan gonadotropoin hormon yang diproduksioleh hipofisis akibat rangsangan dari GNRH. FSH akan menyebabkan pematangan dari folikel. Dari folikel yang matang akan dikeluarkan ovum.Kemudian folikel ini akan menjadi korpus luteum dan dipertahankan untuk waktu tertentu oleh LH.

5.LH (Luteinizing Hormone) / ICSH (Interstitial Cell StimulatingHormone)Diproduksi di sel-sel kromofob hipofisis anterior. Bersama FSH, LH berfungsi memicu perkembangan folikel (sel-sel teka dan sel-sel granulosa) dan juga mencetuskan terjadinya ovulasi di pertengahan siklus (LH-surge). Selamafase luteal siklus, LH meningkatkan dan mempertahankan fungsi korpus luteum pascaovulasi dalam menghasilkan progesteron. Pelepasannya juga periodik / pulsatif, kadarnya dalam darah bervariasi setiap fase siklus, waktu paruheliminasinya pendek (sekitar 1 jam). Kerja sangat cepat dan singkat.

BAB XI. Prinsip-Prinsip Genetika

A.    SEJARAH PERKEMBANGAN GENETIKA

Sejarah perkembangan genetika sebagai ilmu pengetahuan dimulai menjelang akhir abad ke 19 ketika seorang biarawan Austria bernama Gregor Johann Mendel berhasil melakukan analisis yang cermat dengan interpretasi yang tepat atas hasil-hasil percobaan persilangannya pada tanaman kacang ercis (Pisum satifum).Sebenarnya, Mendel bukanlah orang pertama yang melakukan percobaan- percobaan persilangan.Akan tetapi, berbeda dengan para pendahulunya yang melihat setiap individu dengan keseluruhan sifatnya yang kompleks, Mendel mengamati pola pewarisan sifat demi sifat sehingga menjadi lebih mudah untuk diikuti.Deduksinya mengenai pola pewarisan sifat ini kemudian menjadi landasan utama bagi perkembangan genetika sebagai suatu cabang ilmu pengetahuan, dan Mendelpun di akui sebagai bapak genetika.

Karya Mendel tentang pola pewarisan sifat tersebut dipublikasikan pada tahun 1866 di Proceedings of the Brunn Society for Natural History. Namun, selama lebih dari 30 tahun tidak pernah ada peneliti lain yang memperhatikannya. Baru pada tahun 1900 tiga orang ahli botani secara terpisah, yaitu Hugo de Vries di belanda, Carl Correns di jerman dan Eric von Tschermak-Seysenegg di Austria, melihat bukti kebenaran prinsip-prinsip Mendel pada penelitian mereka masing-masing. Semenjak saat itu hingga lebih kurang pertengahan abad ke-20 berbagai percobaan persilangan atas dasar prinsip-prinsip Mendel sangat mendominasi penelitian di bidang genetika.Hal ini menandai berlangsungnya suatu era yang dinamakan genetika klasik.

Selanjutnya, pada awal abad ke-20 ketika biokimia mulai berkembang sebagai cabang ilmu pengetahuan baru, para ahli genetika tertarik untuk mengetahui lebih dalam tentang hakekat materi genetik, khususnya mengenai sifat biokimianya.

Pada tahun 1920-an, dan kemudian tahun 1940-an, terungkap bahwa senyawa kimia materi genetika adalah asam dioksiribonekleat (DNA).Dengan ditemukannya model struktur molekul DNA pada tahun1953 oleh J.D.Watson dan F.H.C. Crick dimulailah era genetika yang baru, yaitu genetika molekuler.

Perkembangan penelitian genetika molekuler terjadi demikian pesatnya.Jika ilmu pengetahuan pada umumnya mengalami perkembangan dua kali lipat (doubling time) dalam satu dasa warsa, maka hal itu pada genetika molekuler hanyalah dua tahun.Bahkan, perkembangan yang lebih revolusioner dapat disaksikan semenjak tahun 1970-an, yaitu pada saat dikenalnya teknologi manipulasi molekul DNA atau teknologi DNA rekombinan atau dengan istilah yang lebih populer disebut rekayasa genetika.

Saat ini sudah menjadi berita biasa apabila organisme- organisme seperti domba, babi dan kera, didapatkan melalui teknik rekayasa genetika yang disebut kloning .sementara itu, pada manusia telah di lakukan pemetaan seluruh genom atau dikenal sebagai proyek genom manusia (human genom project), yang diluncurkan pada tahun 1990 dan diharapkan selesai pada tahun 2005. ternyata pelaksaan proyek ini berjalan justru lebih cepat dua tahun dari pada jadwal yang telah ditentukan.

B.  PRINSIP GENETIKA

            Perkembangan genetika sebagi ilmu tidak lepas dari percobaan yang dilakukan Mendel pada Pisum sativum.Mendel berhasil menjelaskan bagaimana sifat diwariskan dari tetuanya kepada anak dalam suatu persilangan antar tanaman dengan sifat yang berbeda.

Pisum sativum memiliki keuntungan digunakan dalam percobaan genetika karena mudah didapat, mempunyai keragaman yang jelas bisa dibedakan meliputi warna biji, bentuk biji, warna bunga.Pisum sativum memiliki bunga cukup besar sehingga memudahkan pesilangan buatan.

Pada persilangan dengan satu sifat beda, mendel menyilangkan tanaman dengan bunga ungu dengan tanaman berbunga putih dan dihasilkan tanaman berbunga ungu (F1). Sifat bunga ungu ini disebut dominan. Jika F1 disilangkan dengan F1 maka dihasilkan bunga F2 dengan perbandingan ungu : putih = 3:1. Sifat yang diamati disebut fenotipe, sedangkan faktor yang mengendalikan disebut genotipe.

Pada persilangan dengan dua sifat beda, misalnya bulat kuning (RRYY) dengan hijau keriput (rryy), dihasilkan F1 bulat kuning (RrYy). Jika F1 diselangkan dengan F1, diperoleh perbandingan bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, keriput hijau dengan perbandingan 9 :3: 3 : 1. Dari persilangan ini maka ditetapkan hukum mendel I atau hukum segregasi dan hukum mendel II atau hukum pisah bebas.

Konsep umum mengenai cara kerja gen atau ekspresi gen adalah berdasarkan kedominanan dan keresesifan. Artinya, alel terekspresi secara komplit pada fenotipe atau tidak terekspresi sama sekali. Prinsip ini merupakan prinsip Mendel. Tetapi penelitian membuktikan bahwa terdapat banyak macam aksi gen dan interaksi yang mempengaruhi pola segregasi. Tipe dari aksi gen dapat dibedakan menjadi dua katagori umum yaitu antar alel pada lokus yang sama (intralokus) dan antar alel pada lokus-lokus yang berbeda (interlokus).

 a. Interaksi intralokus

            Terdapat tiga macam interaksi intralokus. Tipe pertama adalah dominan seperti yang disimpulkan oleh mendel dalam penelitiannya. Pada tipe dominan, rasio F2 dari dua tetua homozigot adalah 3:1.Tipe kedua adalah tidak dominan (no-dominance/incomplete dominance).Pada tipe ini fenotipe dari heterozigot berada di tengah-tengah di antara kedua tetua.Contohnya adalah pada persilangan bunga pukul empat merah dan putih dihasilkan bunga merah muda pada F1. F2nya menyebar dengan rasio 1 merah: 2 merah muda: 1 putih. Tipe ketiga adalah overdominance.Pada situasi ini heterozigot memiliki nilai fenotipe di luar kisaran antara kedua tetua.

Tipe aksi gen lainnya yang tidak termasuk epistasis adalah additive gene action. Pada aditif tiap alel pada satu lokus akan menambah atau mengurangi derajat nilai fenotipe. Contohnya adalah pada warna bagian dalam biji gandum.Warna biji gandum ditentukan oleh 3 lokus R1, R2 dan R3 dengan 2 alel pada tiap lokus.Warna biji bervariasi dari merah gelap ke putih dan intensitas warna tergantung pada jumlah dari alel yang menambah warna.Warna merah gelap adalah R1R1R2R2R3R3, sedangkan putih adalah r1r1r2r2r3r3.Jika disilangkan, maka F1nya adalah R1r1R2r2R3r3 menunjukkan warna intermediet diantara kedua tetuanya.

Pada aksi gen, kadang-kadang terjadi genotipe-genotipe yang sama tetapi tidak mengekspresikan fenotipe yang sama walaupun keadaan lingkungan seragam. Perbedaan ini disebut perbedaan dalam penetrasi.Penetrasi adalah presentase individu untuk genotype tertentu yang menampilkan fenotipe dari genotype tersebut. Contohnya, suatu organisme yang bergenotipe aa atau A_ tetapi tidak menunjukkan fenotipe yang sebagaimana normalnya bergenotipe aa atau A_ karena adanya gen-gen epistasis atau supresor, atau karena efek lingkungan. Istilah penetrasi dapat digunakan untuk menjelaskan efek tersebut jika penyebab pastinya tidak diketahui.

Peristiwa lain yang cenderung memperlihatkan hasil peristiwa genetika yang kurang jelas adalah ekspresivitas. Ekspresivitas adalah derajat atau tingkat suatu genotype tertentu mengekspresikan fenotipenya pada suatu individu.Contohnya, genotype A_ yang seharusnya berfenotipe merah, tetapi yang tampak adalah derajat warna yang berbeda-beda, misalnya warna biru, merah tua, merah muda, putih.Ekspresivitas warna yang berbeda-beda ini karena adanya pengaruh gen-gen lainnya atau pengaruh lingkungan yang tidak diketahui dengan pasti.

Kondisi lingkungan yang penting Cahaya: Lamanya penyinaran atau lamanya periode gelap dapat menginduksi munculnya bunga pada beberapa species tanaman Suhu: Banyak proses biokimia dipengaruhi oleh suhu. Lintasan reaksi biokimia melibatkan enzim yang peka terhadap suhu.

Perubahan suhu dapat mengubah fenotipe.Nutrisi: Contohnya, efek beberapa genotype baru dapat dilihat hanya kalau tanaman dalam lingkungan stress. Perlakuan buatan: Ekspresi suatu sifat bisa tidak nampak karena pemberian senyawa kimia atau hormon.

Variasi atau keanekaragaman genetik sangat penting karena jika tidak terdapat variasi genetik, maka apabila terjadi perubahan lingkungan yang cukup keras akan dapat mengakibatkan punahnya suatu spesies pada habitat alaminya. Keragaman genetik dalam bentuk variasi alelik disebabkan oleh mutasi.Mutasi terjadi secara spontan dengan frekuensi yang bervariasi tergantung pada lokus dan informasi genetic dari area sekitarnya pada kromosom. Mutasi menghasilkan perubahan DNA, yang akibatnya mengubah enzim-enzim dan menyebabkan variasi dalam mekanisme fisiologi yangnantinya dievaluasi melalui proses seleksi alam.

C.  MATERI GENETIKA

1.  KROMOSOM

Kromosom berasal dari kata chrome artinya berwarna dan soma artinya badan. Oleh karena itu, kromosom dapat diartikan sebagai badan yang menyerap warna.Kromosom terdapat pada nukleus (inti sel) setiap sel. Kromosom dapat diamati pada tahap metafase saat pembelahan mitosis maupun meiosis.

a)      Struktur Kromosom

Kromosom terdiri atas sentromer dan lengan kromosom. Sentromer tidak mengandung gen dan merupakan tempat melekatnya kromosom. Jika dilihat menggunakan mikroskop, sentromer terlihat terang karena kemampuan menyerap zat warna yang rendah. Sentromer memiliki fungsi penting dalam pembelahan sel mitosis dan meiosis yang akan Anda pelajari pada bab berikutnya. Lengan kromosom merupakan bagian kromosom yang mengandung gen.

Setiap kromosom memiliki satu atau dua lengan.Setiap lengan kromosom, terdapat benang halus yang terpilin.Benang-benang halus tersebut dikenal dengan kromatin. Benang-benang kromatin juga merupakan untaian  DA (deo yribonucleic acid) yang berpilin dengan  protein histon. Bentuk ikatan DNA dan protein histon disebut juga nukleosom.

b)      Bentuk Kromosom

Kromosom memiliki bentuk yang berbeda-beda. Berdasarkan panjanglengan yang dimilikinya kromosom  dibedakan menjadi  metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, dan  telosentrik

1) Metasentrik, kromosom jenis ini memiliki panjang lengan yang relative sama sehingga sentromer berada di tengah-tengah kromosom.

2) Submetasentrik, kromosom jenis ini memiliki satu lengan kromosom lebih pendek sehingga letak sentromer sedikit bergeser dari tengah kromosom.

3) Akrosentrik, pada kromosom ini salah satu lengan kromosom jauh pendek dibandingkan lengan kromosom lainnya.

4) Telosentrik, kromosom ini hanya memiliki satu buah lengan saja sehingga letak sentromernya berada di ujung kromosom.

c)      Jumlah kromosom

Semua makhluk hidup eukariotik memiliki jumlah kromosom yang berbeda-beda.Pada sel tubuh atau sel somatis, jumlah kromosom umumnya genap, karena kromosom sel tubuh selalu berpasangan. Jumlah kromosom sel somatis tersebut terdiri atas 2 set kromosom (diploid, 2n), dari induk jantan dan induk betina.

Pada sel gamet atau sel kelamin, seperti sel telur dan sel sperma, hanya memiliki setengah dari jumlah kromosom sel tubuh. Jumlah kromosom sel gamet hanya satu set atau haploid (n). Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46, sel telur atau sel sperma hanya memiliki 23 kromosom.Adanya fertilisasi (peleburan sel telur dan sel sperma) mengembalikan jumlah kromosom sel tubuh menjadi 46 buah.

d)     Tipe Kromosom

Kromosom dalam tubuh berdasarkan pengaruhnya terhadap penentuan jenis kelamin dan sifat tubuh dibedakan menjadi dua, yaitu:

1) Autosom, disebut juga kromosom biasa atau kromosom tubuh. Autosom tidak menentukan jenis kelamin organisme.Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, memiliki 44 autosom.Selebihnya, 2 kromosom, adalah kromosom kelamin. Penulisan autosom dilambangkan dengan huruf A sehingga penulisan autosom sel somatis manusia adalah 44A atau 22AA.

2) Gonosom, disebut juga kromosom kelamin atau kromosom seks. Gonosom dapat menentukan jenis kelamin makhluk hidup.Jumlahnya sepasang pada sel somatis.Pada manusia dengan jumlah kromosom sel somatis 46 buah, terdapat 44 autosom dan 2 gonosom. Terdapat 2 jenis gonosom, yaitu X dan Y. Umumnya pada makhluk hidup, gonosom X menentukan jenis kelamin betina dan gonosom Y menentukan jenis kelamin jantan. Susunan gonosom wanita XX dan gonosom pria XY.Oleh karena itu, penulisan kromosom sel somatic (2n) adalah 44A + XY (pria) atau 44A + XX (wanita).Adapun untuk sel gamet (n) adalah 22A + X atau 22A + Y.

2. DNA DAN RNA

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit mononukleotida, jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida disebut asam ribonukleat(RNA).

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida lainnya(Harpet, 1980).

Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam semua sel. Asam nukleat merupakan molekul makro yang memberi keterangan tiap asam nukleat mempunyai urutan nukleotida yang unik sama seperti urutan asam amino yang unik dari suatu protein tertentu karena asam nukleat merupakan rantai polimer yang tersusun dari satuan monomer yang disebut nukleotida(Dage, 1992).

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA, yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya(fessenden, 1990).

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu(Poedjiati, 1994):

1.      Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah dioksiribosa.

2.      Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.

3.      RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.

4.      Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Selain itu perbedaan RNA dengan DNA yang lain adalah dalam hal(Suryo, 1992):

1. Ukuran dan bentuk

Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA.DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal.Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai spiral.

2. Susunan kimia

Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya dengan DNA yaitu:

a.       Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b.      Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil.

3. Lokasi

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a.       RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.

b.      RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.

c.       RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

4. Fungsinya

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a.       RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

b.      RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

c.       RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

3.KODE GENETIKA

Kode genetik adalah suatu informasi dengan menggunakan huruf sebagai lambang basa nitrogen (A, T, C, dan G) yang dapat menerjemahkan macam-macam asam amino dalam tubuh. Dengan kata lain, kode genetik adalah cara pengkodean urutan nukleotida pada DNA atau RNA untuk menentukan urutan asam amino pada saat sintesis protein. Macam molekul protein tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang pendeknya rantai polipeptida.

Pada tahun 1968, Nirenberg, Khorana dan Holley menerima hadiah nobel untuk penelitian mereka yang sukses menciptakan kode-kode genetik yang hingga sekarang kita kenal. Seperti kita ketahui saat ini, ada 20 macam asam amino penting yang dapat dirangkai membentuk jutaan polipeptida.

Untuk memudahkan mempelajarinya, asam amino ditulis secara singkat dengan mencantumkan 3 huruf pertama dari nama asam amino itu.

Proses sintesis protein (polipeptida) baru akan diawali apabila ada kodon AUG yang mengkode asam amino metionin, karenanya kodon AUG disebut sebagai kodon permulaan (kode ‘start’). Sedangkan berakhirnya proses sintesis polipeptida apabila terdapat kodon UAA, UAG, dan UGA (pada prokariotik) dan UAA (pada eukariotik). Kodon UAA,UAG, dan UGA tidak mengkode asam amino apapun dan merupakan agen pemotong gen (tidak dapat bersambung lagi dengan double helix asam amino) disebut sebagai kodon terminasi/kodon nonsense (kode ‘stop’). Kode genetik berlaku universal, artinya kode genetik yang sama berlaku untuk semua jenis makhluk hidup.

4.ALEL & ALEL GANDA

Gen dalam tubuh yang terletak pada kromosom tidak hanya satu, tetapibanyak. Aleladalah gen-gen yang menempati atau terletak pada lokus yang sama pada kromosom homolognya yang mempunyai tugas berlawanan untuk suatu sifat tertentu.

Surya (1984) mendefinisikan alel sebagai anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan. Misalnya gen B memiliki peran untuk menumbuhkan karakter pigmentasi kulit secara normal. Gen B dapat membentuk melanin karena diekspresikan sepenuhnya pada penampakan fisik organisme. Dalam hal ini gen B menimbulkan karakter yang dominan. Apabila gen B bermutasi maka akan berubah menjadi b, sehingga pigmentasi kulit secara normal, tidak dapat dilakukan. Gen b menimbulkan karakter yang berbeda, yaitu resesif. Karakter resesif ini menumbuhkan karakter albinisme (tidak terbentuk melanin). Contoh yang lainnya, misalnya:

1. K alelnya k, untuk rambut keriting dan lurus.                

2. H alelnya h, untuk kulit hitam dan putih dan sebagainya.

Sedangkan alel ganda (multiple alelo murphi) adalah beberapa alel lebih dari satu gen yang menempati lokus sama pada kromosom homolognya. Pengaruh alel ganda pada organisme dapat ditemukan pada tempat-tempat berikut.

Golongan Darah pada Manusia         

Golongan Darah	Alel	Genotif
A	|A	|A|A dan |A |O
B	|B	|B|B dan |B |O
AB	|A,|B	|A |B
O	|O	|O |O

Warna Bulu Kelinci dipengaruhi oleh empat alel yaitu W, Wch, Wh, w yang keempatnya berada pada lokus yang sama, di mana:

Alel W : warna bulu normal (hitam), Wch : warna bulu normal Chinchilia (kelabu), Wh : warna bulu Himalaya (coklat), w : warna bulu albino (putih)

Genotipe	Fenotipe
Hitam (normal)	WW, WWch, WWh, Ww
Kelabu (Chichilia)	WchWch, WchWh, Wch,w
Coklat (Himalaya)	WhWh, Wchw
Putih (Albino)	Ww

5.      SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein terdiri atas 2 tahap, yaitu :

1.Transkripsi

Transkripsiadalah proses menyalin data yang terdapat pada rantai sense (3′–>5″) DNA. Proses ini terjadi di dalam inti sel dimulai dengan pembukaan rantai DNA oleh enzim helikase. Setelah itu penempelan enzim polimerase pada daerah promotor sekuen gen dan barulah enzim polimerase mulai aktif menyalin kode genetik pada rantai sense DNA hingga bagian triplet basa nitrogen yang mengandung informasi untuk mengehentikan proses menyalinpemindahan kode dari 3′-5′-DNA ke m RNA.

Hasil dari proses transkripsi adalah mRNA dengan kode pasangan yang terdapat pada rantai sense DNA. Rantai RNA yang mengandung kode ini disebut pula dengan kodon.Jadi mRNA adalah kodon. Setelah proses transkripsi selesai maka m-RNA akan segera bergerak meningggalkan inti sel menuju sitoplasma untuk melakukan proses selanjutnya(translasi).

2.      Translasi

Translasiadalah proses proses penerjemahan kodon menjadi asam amino dan menyambungkan setiap asam amino yang sesuai kodon dengan ikatan peptida menjadi protein. Organel yang aktif melakukan proses penerjemahan kodon adalah ribosom. Setelah ribosom melekat pada triplet kodon maka t-RNA yang berada di sitoplasma akan membawakan asam amino yang sesuai pada kodon.