fisiologi ekskresi

BAB I

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

Fisiologi (Ilmu Faal) adalah salah satu dari cabang-cabang biologi yang mempelajari berlangsungnya sistemkehidupan. Dimana ilmu ini membahas fungsi normal tubuh dengan berbagai gejala yang ada pada sistem hidup, serta pengaturan atas segala fungsi dalam sistem tersebut. Salah satu sistemnya yaitu sistem ekresi.

Dalam sisitem ekskresi dapat diketahui merupakan proses pengeluaran zat sisa metabolisme tubuh, seperti CO₂, H₂O, NH₃, zat warna empedu dan asam urat, selain itu ekskresi juga dapat diartikan sebagai proses pembuangan sisa metabolisme dan benda tidak berguna lainnya. Ekskresi merupakan proses yang ada pada semua bentuk kehidupan. Pada organisme bersel satu, produk buangan dikeluarkan secara langsung melalui permukaan sel. Sisa metabolisme yang mengandung nitrogen ialah amonia (NH₃), urea dan asam urat.Bahan tersebut berasal dari hasil perombakan protein, purin, dan pirimidin.

Amonia dihasilkan dari proses deaminiasi asam amino. Kebanyakan mamalia, amphibi dan ikan mengekskresikan urea dan hewan-hewan tersebut dapat disebut ureotelik. Urea mudah larut dalam air dan diekskresikan dalam cairan yang disebut urine. Pada burung, reptil, keong darat, dan serangga asam urat yang diekskresikan berbentuk padat bersama kotoran. Air dalam urine pada hewan-hewaan tersebut diabsorbsi oleh tubuh untuk penghematan.

I.2. Rumusan Masalah

            Adapun rumusan masalah dari pembuatan makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Apakah pengertian fisiologi ekskresi?

2.      Apa alat ekskresi pada invertebrata?

3.      Apa alat ekkresi pada vertebrata?

BAB II

PEMBAHASAN

1.      Definisi Ekskresi

Sistem ekskresi merupakan sistem yang berperan dalam pembuangan zat-zat yang sudah tidak diperlukan (zat sisa) ataupun zat-zat yang membahayakan tubuh dalam bentuk larutan. Ekskresi terutama berkaitan dengan pengeluaran senyawa-senyawa nitrogen. Selama proses pencernaan makanan, protein dicerna menjadi asam amino dan diabsorpsi darah, kemudian dipergunakan oleh sel-sel tubuh untuk membentuk protein-protein baru. Di dalam tubuh vertebrata, asam amino yang berlebihan akan dirombak menjadi ammonia dan diekskresikan lewat ginjal sebagai senyawa–senyawa ammonium sulfat, ammonium fosfat, urea, asam urat atau trimethylamine. Semua zat sisa yang tidak dipergunakan lagi oleh tubuh sebagian akan dikeluarkan bersama urin.

Beberapa istilah yang erat kaitannya dengan ekskresi:

a)      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.

b)      Ekskresi : yaitu pengeluaran zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi bagi tubuh.

c)      Sekresi : yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar pencernaan ke dalam saluran pencernaan. Getah yang dikeluarkan masih berguna bagi tubuh dan umumnya mengandun genzim.

d)     Eliminasi : yaitu proses pengeluaran zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (saluran air mata) maupun dari rongga yang besar (usus).

Sistem ekskresi sangat beraneka ragam, tetapi semuanya memiliki kemiripan fungsional. Secara umum, sistem ekskresi menghasilkan urin melalui dua proses utama yaitu filtrasi cairan tubuh dan penyulingan larutan cair yang dihasilkan dari filtrasi itu sendiri.

Pertama, selama filtrasi, darah dan cairan tubuh lain, bergantung pada jenis sistem ekskresi, kemudian mengalami penyaringan, di mana penyaringan ini terbuat dari membran epitalium transpor yang selektif permeabel. Membran ini menahan protein dan molekul besar lainnya dalam cairan tubuh. Kemudian tekanan hidrostatik (tekanan darah pada banyak hewan) memaksa air dan zat terlarut kecil, seperti garam, gula, asam amino, dan limbah bernitrogen, melewati membran tersebut dan masuk ke dalam sistem ekskresi. Larutan dari hasil filtrasi ini disebut sebagai filtrat.

Semua eksresi menghasilkan urin dari filtrat melalui dua mekanisme, dan keduanya melibatkan tranpor aktif. Transpor selektif air dan dan zat-zat terlarut penting seperti glukosa, garam dan asam amino, dari filtrat kembali ke cairan tubuh yang di mana proses ini disebut reabsorpsi. Karena filtrasi bersifat nonselektif, maka molekul kecil yang esensial bagi tubuh akan dikembalikan ke cairan tubuh. Dalam sekresi, zat-zat terlarut (misalnya kelebihan garam dan toksin) dikeluarkan dari cairan tubuh hewan dan ditambahkan ke dalam filtrat.

Keseluruhan filtrasi, reabsorpsi dan sekresi yaitu pertama dengan cara filtrasi atau pembersihan cairan tubuh dengan cara pertama-tama mengeluarkan molekul kecil dan zat-zat yang sudah tidak dibutuhkan tubuh lagi. Kemudian dilanjutkan dengan proses reabsorpsi atau pengembalian zat-zat yang masih berguna bagi tubuh. Kemudian pembuangan zat-zat yang sudah tidak berguna di dalam tubuh atau proses sekresi dan kemudian terjadilah proses ekskresi atau membuang semua zat-zat hasil dari semua proses yang sudah benar-benar tidak dibutuhkan oleh tubuh.

Setiap makhluk hidup mengeluarkan zat sisa agar tidak membahayakan dan meracuni tubuhnya.Alat ekskresi pada manusia berupa paru-paru, kulit, ginjal, dan anus. Paru-paru mengeluarkan zat sisa berupa karbon dioksida dan uap air. Kulit mengeluarkan zat sisa berupa keringat yang terdiri dari air, urea, dan garam. Ginjal mengeluarkan zat sisa berupa urin yang terdiri dari air, garam, dan urea. Anus merupakan poros sistem pencernaan yang mengeluarkan zat sisa berupa tinja, air, dan garam.

Zat sisa metabolisme adalah hasil pembongkaran zat makanan yang bermolekul kompleks. Zat sisa ini sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Karbon dioksida dan air merupakan sisa oksidasi atau sisa pembakaran zat makanan yang berasal dari karbohidrat, lemak dan protein. Kedua senyawa tersebut tidak berbahaya bila kadarnya tidak berlebihan. Walaupun CO2 berupa zat sisa namun sebagian masih dapat dipakai sebagai dapar (penjaga kestabilan PH) dalam darah. Demikian juga H2O dapat digunakan untuk berbagai kebutuhan, misalnya sebagai pelarut.

Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh. Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk urea. Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang dilaksanakan oleh hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin. Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.

Sistem ekskresi merupakan hal yang pokok dalam homeostasis karena sistem ekskresi tersebut membuang limbah metabolisme dan merespon terhadap ketidakseimbangan cairan tubuh dengan cara mengekskresikan ion-ion tertentu sesuai kebutuhan. Sebagian besar sistem ekskresi menghasilkan urin dengan cara menyaring filtrat yang diperoleh dari cairan tubuh. Sistem ekskresi sangat beraneka ragam, tetapi semuanya mempunyai kemiripan fungsional. Secara umum, sistem ekskresi menghasilkan urin melalui dua proses utama yaitu filtrasi cairan tubuh dan penyulingan larutan cair yang dihasilkan dari filtrasi itu. Sistem ekskresi pada hewan invertebrata sangat berbeda dengan sistem ekskresi pada hewan vertebrata. Tetapi walaupun berbeda secara fungsional tetap mengeluarkan urin dari filtrat zat-zat terlarut didalam tubuh yang tidak terpakai lagi, melalui anus ataupun kloaka dan rectum. Jadi salah satu ciri makhluk hidup adalah mengeluarkan zat sisa (Ekskresi), ketika makhluk hidup tidak bisa lagi mengeluarkan zat sisa maka mkhluk hidup tersebut berada dalam kondisi tidak sehat dan dapat menimbulkan kematian terhadap makhluk hidup tersebut.

1.      Organ ekskresi

Organ ekskresi adalah organel yang menunjukkan variasi yang besar baik struktur morfologi maupun lokasi anatomi, sesuai dengan fungsinya. Disini organ ekskresi dibagi atas dua, yaitu :

1)      Organ Ekskresi Umum

a)      Vakuola kontraktil pada protozoa

b)      Nepheredia pada annelida dan Molusca

c)      Tubula Malpighi pada insekta

d)     Ginjal pada vertebrata

2)      Organ Eskresi Khusus

a.        Insang pada udang dan ikan

b.      Kelenjer rectal (elasmobranchii)

c.       Kelenjer garam (reptil dan burung )

d.      Hati (vertebrata)

e.       Kulit (vertebrata)

f.       Paru-paru (vertebrata)

Organ Ekskresi mempunyai beberapa fungsi, semuanya berhubungan dalam pemeliharaan lingkungan internal agar tetap konstan pada hewan. Fungsi utama organ ekskresi adalah sebagai berikut :

a)      Menjaga konsentrasi ion (Na⁺ , K⁺, Cl^‑, Ca⁺⁺, H⁺)

b)      Menjaga volume cairan tubuh (kandungan Air)

c)      Menjaga konsentrasi osmotik

d)     Membuang hasil akhir metabolisme ( urea, asam urat )

e)      Mengeluarkan subtansi asing atau produk metabolismenya

2.      Ekskresi Pada Hewan Invertebrata

Sistem ekskresi invertebrata berbeda dengan sistem ekskresi pada vertebrata. Invertebrata belum memiliki ginjal yang berstruktur sempurna seperti pada vertebrata. Pada umumnya, invertebrata memiliki sistem ekskresi yang sangat sederhana, dan sistem ini berbeda antara invertebrata satu dengan invertebrata lainnya. Alat ekskresinya ada yang berupa saluran Malphigi, nefridium, dan sel api. Nefridium adalah tipe yang umum dari struktur ekskresi khusus pada invertebrata.

a.      Protonefridia: Sistem Bola-Api (Flame-Bulb System)

Cacing pipih (filum Platyhelmithes) mempunyai sistem eksresi tubuler yang disebut protonefridia. Protonefridium adalah suatu jaringan kerja tubula tertutup yang tidak mempunyai pembukaan internal. Tubula ini bercabang di seluruh tubuh, dan cabang paling kecil ditudungi oleh unit seluler yang disebut sebagai sebuah bola-api (flame-bulb). Bola-api itu mempunyai berkas silia atau rambut getar yang menjulur ke dalam tubula. Pergerakan rambut getar itu memberikan gaya yang akan menarik air dan zat terlarut dari cairan interestial melalui bola-api dan masuk ke dalam sistem tubula. Rambut getar atau silia yang berdenyut itu juga mendorong cairan di sepanjang tubula itu, dan menjauhi bola-api. Urin dari sistem trubula tersebut mengalir ke lingkungan eksternal melalui lubang yang disebut sebagai nefridiopori. Cairan yang diekskresikan itu sangat encer pada tubuh cacing pipih air tawar, yang membantu menyeimbangkan pengambilan air secara osmotik dari lingkungannya. Kemudian tubula tersebut menyerap kembali sebagia besar zat terlarut dari cairan tersebut sebelum cairan tersebut keluar meninggalkan tubuh.

Sistem bola api cacing pipih tampaknya terutama berfungsi dalam osmoregulasi. Sebagian besar imbah metabolisme berdifusi keluar dari permukaaan tubuh atau diekskresikan ke dalam rongga gastroveskuler dan dikeluarkan melalui mulut. Akan tetapi, pada beberapa cacing pipih parasit, yang isoosmotik dengan cairan di sekitar organisme inangnya, fungsi utama protonefridia adalah dalam ekskresi dan membuang limbah bernitrogen. Perbedaan dalam fungsi inimenggambarkan bagaimana struktur yang sama bagi suatu kelompok organisme dapat diadaptasikan dalam berbagai cara yang beragam melalui evolusi dalam lingkungan yang berbeda-beda. Protonefridia juga ditemukan pada rotifer, beberapa cacing annelida, larva moluska, dan lancelet yang merupakan hewan kordata invertebrata.

Protonefridia adalah tubula internal bercabang yang utamanya adalah dalam osmoregulasi. Sebuah sel tunggal menudungi ujung internal masing-masing tubula itu saling mengunci dengan suatu sel tubula, membentuk suatu bola api. Air dan zat terlarut dari cairan interstial memasuki lumen tubula yang saling menjalin. Denyutan silia pada sel tudung mempertahankan cairan itu tetap bergerak ke dalam dan melewati tubula tersebut. (silia yang berdenyut tersebut mirip dengan kedipan nyala api, sehingga diberi nama bola-api). Protonefridia planaria dan cacing pipih air tawar lainnya menghasilkan urin encer, yang keluar melalui lubang-lubang kecil yang disebut nefridiopori. Dengan demikian, cacing pipih air tawar menyeimbangkan pengambilan air secara osmotik dari lingkungan hoposmotiknya.

a.       Metanefridia

Jenis lain sistem ekskresi tubuler, yaitu metanefridium (jamak: metnefridia), mempunyai lubang internal yang mengumpulkan cairan tubuh. Metanifrida ditemukan pada sebagian besar cacing annelida, termasuk cacing tanah. Masing-masing segmen seekor cacing mempunyai sepasang metanefridia, yang merupakan tubula yang terendam dalam cairan selomik dan terbungkus oleh suatu jaringan kerja kapiler. Lubang pembukaan metanefridium dikelilingi oleh corong bersilia, atau nefrostom, yang mengumpulkan cairan dari selom (coelom).

Metanefridia seekor cacing tanah mempunyai fungsi pengaturan ekskresi dan osmeregulasi. Ketika cairan bergerak di sepanjang tubula, epitelium transpor yang membatasi lumen menyerap kembali sebagian besar zat terlarut dari tubula, dan zat terlarut tersebut masuk kembali ke darah yang beredar dalam kapiler. Limbah bernitrogen tetap berada dalam tubula itu. Cacing tanah menempati tanah lembab dan umumnya mengambil air secara keseluruhan melalui osmosis. Metanefridianya menyeimbangkan aliran masuk air dengan cara menghasilkan urin encer (yang hipoosmotik dengan cairan tubuh cacing tersebut). Urin yang keluar melalui nefridiopori sebagian besar terdiri dari air dan limbah bernitrogen yang larut.

Masing-masing segmen pada cacing mengandung sepasang metanefridia yang mengumpulkan cairan selom dari segmen anterior di sebelahnya. Cairan memasuki nefroston dan lewat melalui tubula pengumpul yang melilit, yang meliputi gelembung penyimpanan yang membuka ke bagian luar melalui nefridiopori. Limbah bernitrogen masih tetap berada di dalam cairan itu, tetapi garam tertentu dipompakan kembali ke dalam darah. Untuk menyeimbangkan pengambilan air secara osmotik melalui kulit, urin seekor cacing tanah sangat encer.

a.       Tubula Malpighi

Organ eksresi serangga dan artropoda darat lain disebut sebagai Tubula Malpighi. Organ-organ tersebut mengeluarkan limbah bernitrogen dari hemolimfa (cairan sirkulasi) dan juga berfungsi dalam osmoregulasi. Tubula Malpighi membuka ke dalam saluran pencernaan dan ujungnya terendam dalam hemolimfa buntu. Epitelium transpor yang melapisi tubula itu mengekskresi zat-zat terlarut tertentu, termasuk limbah bernitrogen, dari hemolimfa ke dalam lumen tubula. Air mengikuti zat terlarut itu masuk ke dalam tubula dengan cara osmosis, dan cairan di dalam tubula itu kemudian lewat ke dalam rektum, d mana sebagian zat terlarut dipompakan kembali ke dalam hemolimfa. Sekali lagi air mengikuti zat terlarut, dan limbah bernitrogen dikeluarkan sebagai bahan yang nyaris kering bersama-sama dengan feses. Sistem ekskresi serangga adalah satu adaptasi yang telah berkontribusi terhadap keberhasilan besar hewan tersebut di darat, di mana penghematan air sangat penting dalam kelangsungan hidup.

Tubula Malpighi merupakan pelipatan keluar saluran pencernaan. Tubula itu mengekskresikan limbah bernitrogen dan garam dari hemolimfa, dan air mengikuti zat-zat terlarut tersebut melalui osmosis. Sebagian besar garam dan air diserap kembali (direabsorpsi) melewati epitelium rektum, dan limbah nitrogen kering itu dikeluarkan bersama feses.

1.      Ekskresi Pada Hewan Vertebrata

Alat ekskresi yang utama pada vertebrata adalah ginjal. Struktur ginjal yang paling primitif pada vertebrata disebut akrinefros atau holonefros. Pada prinsipnya, terdapat beberapa ginjal pada vertebrata, yaitu pronefros, opistonefros, mesonefros, dan metanefros. Pronefros adalah ginjal yang berkembang pada fase embrio atau larva. Selanjutnya pronefros akan berubah menjadi mesonefros, kemudian setelah hewan dewasa berubah lagi menjadi metanefros. Opistonefros terdapat pada kelompok hewan Anamniota (Cyclostomata, Pisces, dan Amfibi), sedangkan mesonefros terdapat pada fase embrio Amniota (Reptil, Aves, dan Mamalia). Namun setelah dewasa, mesonefros ini berubah menjadi metanefros.

Sistem ekskresi pada mamalia

            Vertebrata berkembang dari sekelompok kordata invertebrata. Hagfish, yang meruapakan salah satu di antara vertebrata yang hidup paling primitif, mempunyai ginjal dengan tubula ekskresi yang tersusun secara segmental dan kemungkinan besar struktur ekskresi vertebrata paling primitif juga tersusun secara segmental. Sebaliknya, ginjal sebagian besar vertebrata adalah organ padat yang mengandung banyak sekali tubula yang tidak tersusun secara segmental. Suatu jaringan padat kapiler yang sangat terkait dengan tubula merupakan bagian dari ginjal. Pada vertebrata yang mengadakan osmoregulasi, ginjal berfungsi dalam ekskresi maupun osmoregulasi.

            Ginjal, pembuluh darah yang yang mengaliri ginjal, dan struktur yang membawa urin yang terbentuk dalam ginjal keluar dari tubuh merupakan komponen sistem ekskresi vertebrata.

Pada mamalia, ginjal adalah organ berbentuk biji kacang merah (pada manusia panjangnya sekitar 10 cm). Darah memasuki masing-masing ginjal melalui arteri renal dan meninggalkan masing-masing ginjal melalui vena renal. Meskipun ginjal manusia hanya meliputi sekitar 1% bobot tubuh, ginjal menerima sekitar 20% dari darah yang dipompakan dalam setiap denyutan jantung. Urin keluar meninggalkan ginjal melalui duktur yang disebut ureter. Ureter kedua ginjal tersebut mengosongkan isinya ke dalam kandung kemih (urinary bladder). Selama urinasi, urin meninggalkan tubuh dari kandung kemih melalui saluran yang disebut dengan uretra, yang mengosongkan isinya dekat vagina pada perempuan atau melalui penis pada laki-laki. Otot sfingter yang dekat dengan persambungan uretra dan kandung kemih mengontrol proses urinasi atau pengeluaran urin.

Ginjal mamalia mempunyai dua daerah yang berbeda, yaitu korteks renal di bagian luar dan medula renal di bagian dalam. Yang membungkus kedua daerah tersebut adalah tubula ekskresi mikroskopis, yang disebut nefron, dan duktus pengumpul di mana keduanya berkaitandengan pembuluh-pembuluh darah kecil. Nefron, yang merupakan unit fungsional ginjal vertebrata, terdiri atas sebuah tubula panjang tunggal dan sebuah bola kapiler yang disebut glomerulus. Ujung buntu tubula itu membentuk pembengkakan mirip piala, yang disebut kapsula bowman (boeman’s capsule), yang mengelilingi glomerulus.

Filtrasi darah terjadi ketika tekanan darah memaksa air, urea dan zat terlarut kecil lainnya dari darah dalam glomelurus masuk ke dalam lumen kapsula Bowman. Kapiler berpori, bersama-sama dengan sel-sel khusus kapsula itu yang disebut sebagai podosit yang berfungsi sebagai filter, karena bersifat permeabel terhadap air dan zat terlarut kecil maupun tidak permeabel terhadap sel darah atau molekul yang lebih besar seperti protein plasma. Filtrasi bersifat nonselektif terhadap molekul kecil. Setiap zat yang cukup kecil dapat dipaksa loos melewati dinding kapiler dan antara sel-sel podosit oleh tekanan darah, dapat memasuki lumen tubula nefron. Filttrat dalam kapsula Bowman mengandung zat terlarut seperti garam, glukosa dan vitamin. Limbah bernitrogen seperti urea dan molekul kecil lainnya adalah suatu campuran yang merupakan cerminan konsentrasi zat-zat ini dan osmositas plasma darah.

Jalur filtrat dari kapsula Bowman, filtrat lewat secara berurutan melalui tiga daerah nefron, tubula proksimal, lengkung Henle (loop of Henle),  lengkungan berbentuk seperti jepit rambut dengan saluran menurun dan saluran menanjak dan tubula distal. Tubula distal emngosongkan isinya ke dalam duktus pengumpul (collecting duct), yang menerima filtrat dari banyak nefron. Duktus pengumpul ginjal yang banyak itu mengosongkan isinya ke dalam pelvis renal.

Pada ginjal manusia, sekita 80% nefron, yang dinamakan nefron kortikal, memiliki lengkung Henle yang tereduksi dan hampir keseluruhannya berada hanya pada korteks renal. Nefron sisanya (20%), yang dinamakan nefron jukstamedulari (juxtamedullary nephron), mempunyai lengkungan yang berkembang beik menjulur sampai ke dalam medula renal. Hanya mamalia dan burung yang mempunyai nefron jukstamedulari, nefron vertebrata yang lain tidak mempunyai lengkung Henle.

Nefron duktus pengumpul dilapisi oleh epitelium transpor yang memproses filtrat itu untuk membentuk urin. Dari sekitar 1100 sampai 2000 L darah yang mengalir melalui ginjal manusia setiap hari (sekitar 275 kali total volume darah dalam tubuh), nefron dari duktus pengumpul memproses sekitar 180 L filtrat, tetapi ginjal mengekskresikan hanya sekitar 1,5 L urin. Sisa filtrat lainnya, termasuk sekitar 99% dari air, diserap kembali ke dalam darah.

Setiap nefron dilapisi darah oleh arteriola aferen (afferent arteriole), yang merupakan cabang arteri renal yang membagi diri menjadi kapiler gromerulus. Kapiler-kapiler itu menyatu ketika mereka meninggalkan glomerulus dan membentuk arteriola everen. Pembuluh itu membagi sekali lagi menjadi jaringan kapiler kedua, yaitu kapiler peritubuler. Kapiler tersebut saling menjalin dengan tubula distal dan proksimal nefron. Kapiler tambahn menjulur ke arah bawah untuk membentuk vasa rekta, sistem kapiler yang mengaliri lengkung Henle. Vasa rekta juga merupakan suatu lengkungan dengan pembuluh yang turun (descending) dan pembuluh yang naik (ascending) yang mengalirkan darah dengan arah yang berlawanan.

Meskipun tubula ekskretoris dan kapiler sekitarnya sangat berkaitan erat, tubula dan kapiler itu tidak mempertukarkan zat-zat secara langsung. tubula dan kapiler terendam dalam cairan interestial, tempat dilalaluinya berbagai zat yang mengalir keluar masuk antara plasma di dalam kapiler dan filtrat di dalam tubula nefron.

Tubula proksimal adalah tempat sekresi yang paling umum. Sekresi adalah suatu proses yang sangat selektif melibatkan transpor yang pasif maupun transpor aktif. Sebagai contoh, sekresi terkontrol ion hidrogen dari cairan interestial ke dalam tubula nefron penting dalam mempertahankan pH yang konstan bagi cairan tubuh.

Tubula proksimal dan tubula distal serta lengkung Henle semuanya memberikan kontribusi terhadap reabsorpsi, seperti halnya duktus pengumpul. Hampir semua gula, vitamin, dan zat makanan organik lainnya yang ditemukan dalam filtrat awal akhirnya akan akan diserap kembali. Sebagian besar air filtrat itu juga diserap kembali dalam ginjal mamalia dan burung.

Reabsorpsi dan sekresi selektif bersama-sama mengontrol konsantrasi berbagai garam dalam cairan tubuh. Fungsi kunci nefron dan duktus pengumpul memodifikasi komposisi filtrat, yang meningkatkan konsentrasi beberapa zat dan menurunkan konsentrasi beberapa zat dan menurunkan konsentrasi bahan lain yang akhirnya diekskresikan.

a)      Ginjal menghasilkan urin dan mengatur komposisi darah. Urin dikirmkan ke kandung kemih melalui ureter dan dan keluar melalui uretra. Cabang-cabang aorta yaitu arteri renal, mengirimkan darah ke ginjal ke dalam vena cava posterior.

b)      Urin dibentuk dalam dua daerah ginjal yang berbeda yaitu koretks renal dan medula renal, urin itu kemudian dialirkan ke ruang tengah, pelvis renal dan ke dalam ureter.

c)      Tubula ekskresi (nefron dan duktus pengumpul) dan pembuluh darah terkait membungkus korteks dan medula. Ginjal manusia empunyai sekitar satu juta nefron yang mewakili sekitar 80 km tubula. Nefron kortikal terbatas terutama pada korteks renal. Nefron jukstamedulari mempunyai bagian panjang yang mirip jepit rambut, yang memanjang ke madula renal. Beberapa nefron mengosongkan isinya ke dalam setiap duktus pengumpul, yang kemudian mengosongkan isinya ke dalam pelvis renal.

d)     Masing-masing nefron terdiri atas glomerulus atau kumpulan kapiler yang dikelilingi oleh kapsula Bowman, sebuah tubula proksimal, sebuah llengkung Henle, dan sebuah tubula distal. Darah memasuki glomerulus melalui arteri aferen dan meninggalkan glomerulus melalui erteriola eferen yang mengirimkan isinya ke kapiler peritubuler dan ke vasa rekta yaitu kapiler yang mengelilingi lengkung Henle. Nefron duktus pengumpul, dan pembuluh darah terkait menghasilkan urin dari filtrat (air dan zat terlarut kecil) yang dipaksa oleh tekanan darah masuk ke dalam kapsula Bowman dari glomerulus. Ketika filtrat itu berjalan dari kapsula bowman ke duktus pengumpul, zat kimia penyusunnya diubah ketika zat-zat itu lewat melalui cairan interestial antara nefron dan kapilerndi sekitarnya. Pengolahan dan pemrosesan filtrat ini terus berlangsung dalam filtrat pengumpul. Aliran darah dalam vasa rekta berlawanan arah dengan aliran filtrat dalam lengkung Henle (tanda panah).

Sistem Ekskresi pada Amfibi

Alat ekskresi pada katak ialah ginjal opistonefros yang dihubungkan dengan ureter di vesika urinaria. Berwarna merah kecokelatan serta terletak di kanan dan kiri tulang belakang. Alat ekskresi lainnya ialah kulit, paru-paru, dan insang. Pada katak jantan, saluran ginjal dan saluran kelaminnya bersatu, sedangkan katak betina tidak. Saat mengalami metamorfosis, amfibi mengubah ekskresi amonia menjadi urea. Hal ini terjadi saat larva berubah jadi berudu dan hewan darat dewasa. Seperti halnya ikan, ginjal pada katak juga berperan dalam pengaturan kadar air dalam tubuh.

Ginjal amphibi sama dengan ginjal ikan air tawar yaitu berfungsi untuk mengeluarkan air yang berlebih. Karena kulit katak permeable terhadap air, maka pada saat ia berada di air, banyak air yang masuk ke tubuh katak secara osmosis. Pada saat ia berada di darat harus melakukan konservasi air dan tidak membuangnya. Katak menyesuaikan dirinya terhadap kandungan air sesuai dengan lingkungannya dengan cara mengatur laju filtrasi yang dilakukan oleh glomerulus, sistem portal renal berfungsi untuk membuang bahan – bahan yang diserap kembali oleh tubuh selama masa aliran darah melalui glomerulus dibatasi. Katak juga menggunakan kantung kemih untuk konservasi air. Apabila sedang berada di air, kantung kemih terisi urine yang encer. Pada saat berada di darat air diserap kembali ke dalam darah menggantikan air yang hilang melalui evaporasi kulit. Hormon yang mengendalikan adalah hormon yang sama dengan ADH.

Sistem Ekskresi pada Reptil

Alat ekskresi pada Reptil berupa sepasang ginjal metanefros, kulit, dan paru-paru. Metanefros berfungsi setelah pronefros dan mesonefros yang merupakan alat ekskresi utama saat stadium embrio menghilang. Ginjal dihubungkan oleh ureter ke vesika urinaria yang bermuara langsung ke kloaka. Bentuk ureter menyempit di bagian posterior, ukurannya kecil, dan permukaannya beruang-ruang. Selain ginjal, reptile memiliki kelenjar kulit yang menghasilkan asam urat tertentu yang berguna untuk mengusir musuh. Pada jenis kura-kura tertentu terdapat sepasang vesika urinaria tambahan yang juga bermuara langsung ke kloaka dan berfungsi sebagai organ respirasi.

Pada kura-kura betina, alat respirasinya juga berperan membasahi tanah yang dipersiapkan untuk pembuatan sarang sehingga menjadikan tanah lebih lunak dan mudah digali. Hasil ekskresi reptile adalah asam urat. Dibandingkan Amfibi, Reptil hanya menggunakan sedikit air untuk membilas sampah nitrogen dari darah karena sebagian sisa metabolisme diekskresikan sebagai asam urat yang tidak beracun dalam bentuk pasta berwarna putih. Sisa air direabsorpsi oleh bagian tabung ginjal. Pada beberapa anggota Reptil, seperti buaya dan kura-kura air, selain mengekskresikan asam urat juga mengekskresikan amonia. Khusus pada kura-kura laut terjadi ekskresi garam dari sepasang kelenjar garam di kepala yang bermuara di sudut mata, sehingga sering terlihat seperti mengeluarkan air mata. Anggota lainnya, seperti ular, crocodilian, dan alligator tidak mempunyai vesika urinaria sehingga asam urat keluar bersama feses.

Sistem Ekskresi pada Aves

Alat ekskresi berupa sepasang ginjal metanefros, kulit, dan paru-paru. Ginjal dihubungkan oleh ureter ke kloaka karena burung tidak memiliki vesika urinaria. Tabung ginjal burung lebih banyak dari mamalia karena kecepatan metabolisme burung sangat tinggi. Tiap 1 ml kubik jaringan korteks burung mengandung 100 sampai dengan 500 tabung ginjal yang membentuk lengkung Henle kecil. Air dalam tubuh disimpan melalui reabpsorpsi di tubulus. Di dalam kloaka juga terjadi reabsorpsi air yang menambah jumlah air dalam tubuh. Sampah nitrogen dibuang sebagai asam urat yang dikeluarkan lewat kloaka sebagai kristal putih yang bercampur feses.

Khusus pada burung laut, seperti camar, selain mengekskresikan asam urat juga mengekskresikan garam. Hal ini disebabkan karena meminum air gram dan makan ikan laut yang banyak mengandung garam. Burung laut memiliki kelenjar pengekskresi garam di atas mata. Larutan garam mengalir ke rongga hidung kemudian keluar lewat nares luar dan akhirnya garam menetes dari ujung paruh. Burung hampir tidak memiliki kelenjar kulit, tetapi memiliki kelanjar minyak yang terdapat pada tunggingnya. Kelenjar minyak berguna untuk meminyaki bulu-bulunya.

BAB III

PENUTUP

III.1. Kesimpulan

            Adapun kesimpulan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.      Sistem ekskresi merupakan sistem yang berperan dalam pembuangan zat-zat yang sudah tidak diperlukan (zat sisa) ataupun zat-zat yang membahayakan tubuh dalam bentuk larutan.

2.      Organ ekskresi pada invertebrata adalah protonefridia (sistem bola-api), metanefridia dan tubula malphigi adalah oragan ekskresi yang umum pada hewan invertebrata.

3.      Organ ekskresi yang umum pada hewan vertebrata adalah ginjal

III.2. Saran

            Sebaiknya proses pembelajaran untuk mata kuliah ini lebih diperdalam dengan penjelasan langsung dari dosen, agar mahasiswa bisa jauh lebih mengerti bagaimana fisiologi hewan itu sendiri.

tinjauan pustaka Kurva Sigmoid Pertumbuhan

PENDAHULUAN

I.1. Latar Belakang

            Proses pertumbuhan merupakan hal yang mencirikan suatu perkembangan bagi makhluk hidup baik manusia, hewan, maupun tumbuhan. Dalam proses pertumbuhan terjadi penambahan dan perubahan volume sel secara signifikan seiring dengan berjalannya waktu dan bertambahnya umur tanaman. Proses pertumbuhan menunjukkan suatu perubahan dan dapat dinyatakan dalam bentuk kurva/diagram pertumbuhan. Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu. Oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi, maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap, bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Latunra, dkk., 2009).

Suatu hasil pengamatan pertumbuhan tanaman yang paling sering dijumpai khususnya pada tanaman setahun adalah biomassa tanaman yang menunjukkan pertambahan mengikuti bentuk S dengan waktu, yang dikenal dengan model sigmoid. Biomassa tanaman mula-mula (pada awal pertumbuhan) meningkat perlahan, kemudian cepat dan akhirnya perlahan sampai konstan dengan pertambahan umur tanaman (Awalia, 2013).

             Sebagai jawaban dari pertanyaan tersebut beberapa pertanyaan kemudian akan muncul seperti apakah itu karena factor X,Y dan Z. Apakah itu karena hubungan yang demikian di antara faktor-faktor tersebut. Faktor-faktor dan proses atau hubungan diantara satu dengan faktor lain, hipotatik akan dilahirkan yaitu yang mendapatkan dukungan paling kuat (sesuai fakta yang tersedia). Faktor dan hubungan yang ditempatkan tersebut kemudian ditampilkan secara bersama dalam suatu bentuk bahasa matematik yaitu model matematik (Awalia, 2013).

            Hal-hal di ataslah yang melatarbelakangi dilakukannya praktikum ini sehingga laporan ini dapat dikerjakan.

I.2. Tujuan

            Tujuan dari praktikum ini adalah untuk mengamati laju tumbuh daun sejak dari embrio dalam biji hingga daun mencapai ukuran tetap pada tanaman kacang merah Phaseolus vulgaris.

I.3. Waktu dan Tempat

            Percobaan kurva sigmoid pertumbuhan dilaksanakan pada hari jumat, tanggal 21 Maret 2014, pukul 14.00-17.00 WITA, bertempat di Laboratorium Botani, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar, dengan pengamatan selama 14 hari, di lantai tiga Gedung Laboratorium Biologi Dasar, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Hasanuddin, Makassar.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Pertumbuhan didefinisikan sebagai pertambahan yang tidak dapat dibalikkan dalam ukuran pada sistem biologi. Secara umum pertumbuhan berarti pertambahan ukuran karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertumbuhan itu bukan hanya dalam volume, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertumbuhan biologis terjadi dengan dua fenomena yang berbeda antara satu sama lain. Pertambahan volume sel dan pertambahan jumlah sel. Pertambahan volume sel merupakan hasil sintesa dan akumulasi protein, sedangkan pertambahan jumlah sel terjadi dengan pembelahan sel (Kaufman, dkk., 1975).

Pertumbuhan tanaman mula-mula lambat, kemudian berangsur-angsur lebih cepat sampai tercapai suatu maksimum, akhirnya laju tumbuh menurun. Apabila digambarkan dalam grafik, dalam waktu tertentu maka akan terbentuk kurva sigmoid (bentuk S). Bentuk kurva sigmoid untuk semua tanaman kurang lebih tetap, tetapi penyimpangan dapat terjadi sebagai akibat variasi-variasi di dalam lingkungan. Ukuran akhir, rupa dan bentuk tumbuhan ditentukan oleh kombinasi pengaruh faktor keturunan dan lingkungan (Tjitrosomo, 1999).

Laju pertumbuhan suatu tumbuhan atau bagiannya berubah menurut waktu, oleh karena itu, bila laju tumbuh digambarkan dengan suatu grafik, dengan laju tumbuh ordinat dan waktu pada absisi. Maka grafik itu merupakan suatu kurva berbentuk huruf S atau kurva sigmoid. Kurva sigmoid ini berlaku bagi tumbuhan lengkap bagian-bagiannya ataupun sel-selnya (Sujarwati, 2004).

Kurva pertumbuhan berbentuk S (sigmoid) yang ideal. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali: fase logaritmik, fase linier, dan fase penuaan. Pada fase logaritmik, ukuran (v) bertambah secara eksponensial sejalan dengan waktu (t). Ini berarti bahwa laju pertumbuhan (^dv/_dt) lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Salisbury dan Ross, 1992).

Untuk sistem tanaman suatu kompertemen dapat dianggap sebagai tempat substrat dan kompertemen lain sebagai tempat produk yang dapat berupa senyawa organik atau biomassa (berat kering) jaringan, organ atau keseluruhan tumbuhan (Sitompul, 1995).

Reproduksi dan perkembangan adalah topik yang sangat berhubungan erat. Baik suatu tumbuhan muncul dari zigot yang dihasilkan secara seksual ataupun melalui reproduksi vegetatif, perubahannya menjadi sebuah individu baru yang utuh bergantung pada mekanisme yang membentuk organ seperti daun dan akar, dan membentuk pola khusus pada sel-sel dan jaringan tertentu di dalam organ tersebut. Perkembangan (development) adalah penjumlahan seluruh perubahan yang secara progresif merincikan tubuh organisme (Campbell, dkk., 2010).

Pada setiap tahap dalam kehidupan suatu tumbuhan, sensitivitas terhadap lingkungan dan koordinasi respons sangat jelas terlihat. Tumbuhan dapat mengindera gravitasi dan arah cahaya dan menanggapi stimulus-stimulus ini dengan cara yang kelihatannya sangat wajar bagi kita. Seleksi alam lebih menyukai mekanisme respons tumbuhan yang meningkatkan keberhasilan reproduktif, namun ini mengimplikasikan tidak adanya perencanaan yang disengaja pada bagian dari tumbuhan tersebut (Campbell, dkk., 2010).

Yang paling umum, pertumbuhan berarti pertambahan ukuran. Karena organisme multisel tumbuh dari zigot, pertambahan itu bukan hanya dalam volumenya, tapi juga dalam bobot, jumlah sel, banyaknya protoplasma, dan tingkat kerumitan. Pertambahan massa sering ditentukan dengan cara memanen seluruh tumbuhan atau bagian yang diinginkan, dan menimbangnya cepat-cepat sebelum air terlalu banyak menguap dari bahan tersebut (Salisbury dan Ross, 1992).

            Pada tanaman, aktifitas perkembangan yang vital ini banyak yang tumpang tindih. Pertumbuhan apikal (pada ujung akar dan batang) mendahului morfogenesis dan deferensiasi. Tetapi pembesaran batang terjadi oleh karena pembesaran sel-sel setelah morfogenesis dan diferensiasi berlangsung (Kimball, 1992).

Agar pertumbuhan dapat terjadi, maka laju sintesis molekul yang kompleks dari organisme itu seperti protein, harus melebih laju perombakannya. Ini berarti bahwa harus ada tambahan molekul organik (yaitu asam amino, asam lemak, gliserol dan glukosa) yang diambil oleh organisme itu dari lingkungannya. Beberapa dari bahan ini merupakan bahan baku dalam reaksi anabolisme, dan lainnya akan menyediakan energi untuk anabolisme dan molekul-molekul merupakan bahan baku (Kimball, 1992).

Faktor lingkungan juga penting dalam pertumbuhan dan perkembangan tanaman. Tidak hanya lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan, tetapi juga banyak faktor seperti cahaya, temperatur, kelembaban, dan faktor nutrisi mempengaruhi akhir morfologi dari tanaman. Cahaya meliputi pada lekukan dari batang morfogenesis. Temperatur, kelembaban,dan nutrisi mempunyai efek yang lebih halus, tetapi juga mempengaruhi perubahan morfologi ( Ting, 1987).

Dalam proses fotosintesis, karbondioksida dari udara direduksi menjadi karbon organik. Zat-zat hara mineral diambil dari akar, sebagian besar dalam bentuk anorganik dan digabungkan ke dalam tanaman dan hasilnya. Hanya sejumlah kecil air diserap yang sebenarnya digabungkan ke dalam tanaman. Pertumbuhan merupakan kenaikan dalam bahan tanaman, adalah proses total yang mengubah bahan-bahan mentah ini secara kimia dan menambahkannya pada tanaman (Goldsworthy dan Fisher, 1992).

Selama tumbuhan masih mampu untuk bertahan hidup, tumbuhan dapat tumbuh tidak terbatas karena tumbuhan memiliki jaringan embrionik yang selalu tersedia, yang disebut meristem, pada daerah pertumbuhan. Sel-sel meristematik membelah terus untuk menghasilkan sel-sel baru. Beberapa produk pembelahan ini tetap berada pada daerah meristematik untuk menghasilkan lebih banyak lagi sel, sementara yang lain menjadi terspesialisasi dan digabungkan ke dalam jaringan dan organ tumbuhan yang sedang tumbuh. Sel-sel yang tetap berfungsi untuk menghasilkan sel-sel baru di dalam meristem disebut inisial (initial) atau permulaan. Sel-sel baru yang digantikan dari meristem, terus membelah selama beberapa saat, sampai sel-sel yang mereka hasilkan mulai mengalami spesialisasi di dalam jaringan yang sedang berkembang (Campbell, dkk., 2010).

Pola pertumbuhan tumbuhan bergantung pada letak meristem. Meristem apikal, berada pada ujung akar dan pada pucuk tunas, menghasilkan sel-sel bagi tumbuhan untuk tumbuh memanjang. Pemanjangan ini, yang disebut pertumbuhan primer (primary growth), memungkinkan akar membuat jalinan di dalam tanah dan tunas untuk meningkatkan pemaparannya terhadap cahaya matahari dan karbon dioksida. Pada herba (bukan tumbuhan berkayu), yang terjadi hanya pertumbuhan primer. Namun demikian, pada tumbuhan berkayu terdapat juga pertumbuhan sekunder (secondary growth), yaitu adanya aktivitas penebalan secara progresif pada akar dan tunas yang terbentuk sebelumnya oleh pertumbuhan primer. Pertumbuhan sekunder adalah produk meristem lateral, silinder-silinder yang terbentuk dari sel-sel yang membelah ke samping di sepanjang akar dan tunas. Meristem lateral ini menggantikan epidermis dengan jaringan dermis sekunder, seperti kulit, yang lebih tebal dan keras, dan meristem lateral juga menambahkan lapisan jaringan pembuluh. Kayu adalah xylem sekunder yang terakumulasi selama bertahun-tahun (Campbell, dkk., 2010).

Ketika buah dan biji masak, buah dan biji terlepas dari tumbuhan tempat buah dan biji ini telah tumbuh dan berkembang. Pada tumbuh-tumbuhan dengan buah-buahan merekah, biji-bijianlah yang terpencar jauh dan luas sewaktu buah-buahan ini tumpah atau merekah terbuka. Jika buah-buahan ini tidak merekah, buah-buahan inilah (bukan biji-bijinya) yang terpencar. Pada beberapa kasus, struktur atau pola tingkah laku tumbuhan tertentu kemungkinan penyebaran buah-buahan dan biji-bijian. Buah dan biji ini dapat juga tersebar oleh angin, air, hewan dan oleh manusia. Jika keadaan memungkinkan, biji-biji ini akan berkecambah dan akan menimbulkan tumbuh-tumbuhan baru (Tepfer, 1987).

Pertumbuhan dan perkembangan tanaman merupakan proses yang penting dalam kehidupan dan pekembang biakan suatu species. Pertumbuhan dan perkembangan berlangsung secara terus-menerus sepanjang daur hidup, tergantung pada tersedianya merisitem,hasil asimilasi,hormone dan substansi pertumbuhan lainnya, serta lingkungan yang mendukung. Secara empiris, pertumbuhan tanaman dapat dikatakan sebagai suatu fungsi dari genotype X lingkungan (internal dan eksternal). Pertumbuhan itu lebih mudah digambarkan dari pada di defenisikan. Pertumbuhan berarti pembelahan sel dan pembesaran sel. Kedua proses ini memerlukan sintesis protein dan merupakan proses yang tidak dapat berbalik. Proses differensiasi seringkali dianggap pertumbuhan. Pertumbuhan tanaman memerlukan proses differensiasi (Awalia, 2013).

Laju pertumbuhan relatif (relative growth rate) menunjukkan peningkatan berat kering dalam suatu interval waktu dalam hubungannya dengan berat asal. Dalam situasi praktis, rata-rata pertumbuhan laju relative dihitung dari pengukuran yang di ambil pada waktu t₁ dan t₂ (Susilo, 1991).

Kurva menunjukkan ukuran kumulatif sebagai fungsi dari waktu. Tiga fase utama biasanya mudah dikenali, yaitu fase logaritmik, fase linier dan fase penuaan. Pada fase logaritmik ini berarti bahwa laju pertumbuhan lambat pada awalnya, tapi kemudian meningkat terus. Laju berbanding lurus dengan ukuran organisme. Semakin besar organisme, semakin cepat ia tumbuh. Pada fase linier, pertambahan ukuran berlangsung secara konstan. Fase penuaan dicirikan oleh laju pertumbuhan yang menurun, saat tumbuhan sudah mencapai kematangan dan mulai menua (Srigandono, 1991).

DAFTAR PUSTAKA

Awalia, 2013. http://mytryanderror.blogspot.com/2013/07/kurva-sigmoid-pertumbuhan.html, diakses pada hari minggu 23 maret 2014, pukul 22.37 WITA, Makassar.

Campbell, N. A., J. B., Reece, dan L. G., Mitchel, 2010. Biologi, edisi kedelapan, Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Goldsworthy, P.R dan N. M. Fisher, 1992. Fisiologi Tanaman Budidaya Tropik. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Kaufman, P. B., Labavitch, A. A. Prouty, N.S Ghosheh, 1975. Laboratory Experiment in Plant Physiology. Macmillan Publishing Co., Inc. New York.

Kimball, J.W., 1992.  Biologi Jilid 2. Erlangga, Jakarta.

Latunra, 2007. Penuntun Praktikum Fisiologi Tumbuhan II. Makassar, Universitas Hasanuddin.

Maulana, Puri, 2012. http://perpustakaancyber.blogspot.com/2012/11/pertumbuhan-dan-perkembangan-pada-tumbuhan.html, diakses pada hari Kamis 27 Mret 2014, pukul 13.56 WITA, Makassar.

Salisbury, F.B dan C.W. Ross., 1992. Fisiologi Tumbuhan. Jilid Tiga Edisi Keempat. Erlangga, Jakarta.

Srigandono, B., 1991. Fisiologi Lingkungan Tanaman. Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.

Sitompul, S. M., 1995. Analisis Pertumbuhan Tanaman.Universitas Gadjah Mada Press, Yogyakarta.

Susilo, W., 1991. Fisiologi Tanaman Budidaya. Universitas Indonesia, Jakarta.

Sujarwati, 2004. Perkecambahan dan Pertumbuhan Palem Jepang akibat Perendaman Biji dalam Lumpur. Jurnal Natur Indonesia.

Tepfer, S., 1989. Ilmu Pengetahuan Populer Jilid 6. Grolier Widyadara, Jakarta.

Tjitrosomo, G., 1991. Botani umum 2. Angkasa, Bandung.

Ting, I.P., 1987. Plant Physiology. Addision- Wesley Publishing Company, California.

SURAT RIAU UNTUK INDONESIA

Sebelumnya SBC @>-- SURAT RIAU UNTUK INDONESIADear Yth. Presiden RI bapak SusiloBambang Yudhoyono yang sebentarlagi akan habis masa jabatannya.Riau, dari sini bahasa Indonesiaberasal, bahasa yang pernahmembuat nusantara satu. Titik apidisekitar kami bukanlah simbolkemarahan Allah, tapi simbolkeserakahan dan buktiketidakpedulian negara, buktikepongahan Jakarta terhadap daerah.Bapak mau kesini sekarang? Bandaraditutup pak, lagipun tak ada anaksekolah yang menyambut bapak,sekolah diliburkan. Mau menempuhjalan darat? bahaya pak, asap tebaltidak bagus buat kesehatan bapakdan ibu Ani, lagian juga tidak bagusuntuk objek foto instagram. Biarkansaja seperti ini, agar Riau bisamenjadi lahan sawit dan bisaditanami tanaman industri. Biarkansaja seperti ini, kami ikhlas matipelan-pelan karena ISPA, karenaketidakberdayaan kami di daerah.Kami pasrah, mungkin ini kehendakAllah. Bagi saudara dan saudari kamidi daerah lainnya, kami sangatberterimakasih atas do'a yang selalukalian panjatkan, mohon maaf karenakiriman asap Riau, kalian jaditerganggu, jika tidak sempat bertatapmuka, semoga kita bertemu di Surgananti.Berita di TV ONE katanya Pekanbarusudah tidak layak huni lagi karnacuma 5% udara yang bersih yang bisadihirup.Innalillah~ :"Izin share yaaSy syok sama asap nih mba..mau ngungsi dari riau gak bs..gak ada penerbangan..tutup semua..hny bisa pasrah..Mohon selalu sertakan doa buat kami di Riau..Pray for Riau..Pemerintah pusat tidak peduli pd kami..
Hari ini puncaknya asap
6 juta rakyat riau terancam kena kanker paru2..
terutama anak2..
Sepertinya lebih peduli pada pesawat jatuh daripada nasib 6 juta rakyat riau..
pdhl riau salah satu penyumbang devisa terbesar negara..
Hanya begini nasib kami..
Tolong sebarkan di bbm atau facebook..soalnya media spt TV dan koran tidak banyak memberitakan..
terlalu sibuk dg pesawat malaysia yg jatuh..
Biar semakin banyak yg mendoakan..
Hanya doa yg bisa kami harapkan..
sblm rakyat riau mati pelan_pelan 

pengemasan DNA pada sel kromosom

A.    Kromosom

Gen yang menentukan sifat suatu makhluk hidup dibawa oleh struktur pembawa gen yang mirip benang dan terdapat di dalam inti sel (nukleus). Kromosom hanya dapat diamati dengan mikroskop pada saat sel sedang membelah secara mitosis atau meiosis. Di dalam inti terdapat benang-benang halus yang dapat menyerap warna yang disebut kromatin (chroma = berwarna, tin = benang). Pada tahap profase (fase awal ketika sel akan membelah diri), benang-benang kromatin memendek, menebal, dan disebut kromosom (chroma = berwarna, soma = badan). Pada keadaan demikian, kromosom lebih mudah menyerap zat warna, misalnya sudan III, hematoksilin, methylen blue, dan kalium iodida.

Kromosom tersusun atas molekul DNA yang membawa keterangan genetik, oleh karena itu kromosom mempunyai arti penting dalam genetika. Nama kromosom diberikan oleh Waldeyer pada tahun 1888, sedang Morgan dalam tahun 1933 menemukan fungsi kromosom dalam pemindahan materi-materi genetik. DNA merupakan persenyawaan kimia pembawa materi genetik. Di dalam kromosom terdapat 35% DNA dari keseluruhan kromosom. DNA merupakan molekul hidup dan dapat mengadakan replikasi (menggandakan diri). Karena mengandung molekul DNA, kromosom pun dapat menggandakan diri. Selain itu, DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetika yang akan diwariskan kepada keturunannya. Kromosom dikatakan sebagai benang pembawa sifat, karena sifat-sifat makhluk hidup pada dasarnya tersimpan di dalam DNA yang terdapat di dalam kromosom.

B.     Proses Pengemasan DNA

Proses pengemasan DNA dan protein terjadi pada tahap profase. Proses yang terjadi adalah sebagai berikut (Anonim, 2010):

1.     Untai DNA dipintal dalam suatu protein histon. Protein histon ini mengikat DNA menjadi suatu unit yang disebut nukleosom.

2.     Nukleosom satu dengan lainnya bergabung membentuk benang yang lebih padat dan terpintal menjadi lipatan lipatan yang disebut dengan solenoid.

3.     Solenoid satu dengan yang lainnya bergabung dan lebih padat lagi membentuk benang yang disebut kromatin.

4.     Benang benang  halus kromatin memadat membentuk lengan kromatid. Lengan kromatid berpasangan membentuk kromosom.

C.    Pengemasan DNA kromosom pada sel prokaryotik

Histon H1 letaknya  di bagian tepi nukleosom adanya molekul H1  berukuran lebih besar 20 pb disebut dengankromatosom. DNA nuklir dihubungkan dengan DNA-BINDING protein atau yang disebut histones. Beberapa nuclease perlindungan chromatin (DNA-HISTONE kompleks) mempertahankan struktur chromatin. Brown nuclease merupakan perlindungan mengadakan percobaan yang kompleks yang diperlakukan dengan suatu enzim untuk memotong DNA dan memposisikannya pada pasangannya. Ukuran DNA fragmen menandai adanya posisi dari protein yang kompleks.

Pengemasan terjadi dengan cara pelilitan DNA di sekeliling  sumbu nukleosom, Sumbu nukleosom tersusun atas empat macam histon sumbu: H2A, H2B, H3, dan H4. Keempat macam histon ini berada dalam bentuk oktamer (pada dua molekul) Protein histon sumbu bersifat basa/ bermuatan positif  (banyak  arginin & lisin).

Setiap untai DNA sepanjang 146 pb mengelilingi satu sumbu nukleosom, sedangkan bagian-bagian DNA lainnya menjadi penghubung (linker)   antara satu sumbu nukleosom dan sumbu nukleosom berikutnya. Pelilitan DNA di sekeliling sumbu nukleosom berlangsung dengan arah ke kiri atau terjadi superkoiling negatif. Pelilitan terjadi demikian kuat karena DNA bermuatan negatif, sedangkan histon sumbu bermuatan positif.  Struktur ‘Beads-On-A-String’ yang ditunjukkan di atas menghadirkan suatu pembongkaran format dari chromatin yang terjadi hanya di nucleus. Terbentuknya rangkaian heliks nukleosom  terlihat sebagai serabut dengan diameter 30 nm yang dikenal sebagai serabut 30 nm. histon H1 berfungsi menstabilkan struktur serabut 30 nm.

D.    Pengemasan DNA kromosom pada sel eukaryotik

Berbeda dengan DNA prokariot yang berbentuk sirkuler tertutup, DNA eukariot merupakan molekul linier yang sangat panjang. Panjang DNA eukariot di dalam nukleus jauh melebihi ukuran nukleus itu sendiri. Oleh karenanya, agar dapat dikemas di dalam nukleus, DNA harus dimampatkan dengan suatu cara. Derajad pemampatan (kondensasi) DNA dinyatakan sebagai nisbah pengepakan (packing ratio)-nya, yaitu panjang molekul DNA dibagi dengan panjang pengepakannya. Sebagai contoh, kromosom manusia yang terpendek, yaitu kromosom nomor 21, berisi 4,6 x 10⁷ pb DNA (sekitar 10 kali ukuran genom E. coli). Ukuran DNA kromosom ini setara dengan panjang 14.000 μm jika DNA ditarik lurus. Pada kondisi yang paling mampat, yaitu selama mitosis, kromosom tersebut panjangnya hanya sekitar 2 μm. Angka ini memberikan nisbah pengepakan sebesar 7.000 (14.000/2).

Untuk mencapai nisbah pengepakan totalnya, DNA tidak langsung dikemas ke dalam struktur terakhirnya (kromatin). Pengemasan DNA dilakukan melalui sejumlah tingkatan organisasi kromosom. Tingkatan yang pertama diperoleh ketika DNA melilit-lilit di sekeliling sumbu protein sehingga menghasilkan struktur seperti manik-manik yang disebut nukleosom. Pada tingkatan ini terdapat nisbah pengepakan sebesar 6. Tingkatan yang kedua adalah pemutaran sejumlah nukleosom membentuk struktur heliks yang disebut serabut 30 nm. Struktur serabut 30 nm dijumpai baik pada kromatin interfase maupun pada kromosom mitosis. Dengan struktur ini nisbah pengepakan DNA meningkat menjadi sekitar 40. Pengemasan terakhir terjadi ketika serabut 30 nm tersusun dalam sejumlah kala, struktur tangga, dan domain, yang memberikan nisbah pengepakan tertinggi sebesar lebih kurang 1.000 pada kromatin interfase dan 10.000 pada kromosom mitosis.

Kromosom eukariot terdiri atas suatu kompleks DNA-protein yang tersusun sangat kompak sehingga memungkinkan DNA yang ukurannya begitu panjang tersimpan di dalam nukleus. Istilah bagi struktur dasar kromosom adalah kromatin, sedangkan satuan dasar kromatin adalah nukleosom. Dengan demikian, kromatin merupakan satuan analisis kromosom yang menggambarkan struktur umum kromosom.

E.     Struktur DNA

Struktur DNA terdiri atas dua utas  benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk heliks ganda (double helix). Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas (Rifai, Mien A. 1996) :

1.      Gugusan gula deoksiribosa

2.      Gugusan  fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula

3.      Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula.

Sesuai dengan namanya, DNA, Deoxyribose Nucleic Acid. Penyusun utama DNA adalah gula ribose yang kehilangan satu atom oksigen (deoksiribose). Perhatikan gambar di atas, pada deoksiribose, satu atom oksigen pada salah satu atom C ribose hilang. Tiap pita/rantai double helix terbuat dari unit-unit berulang yang disebut nukleotida. Satu nukleotida terdiri dari tiga gugus fungsi; satu gula ribose, triphosphate, dan satu basa nitrogen.

Ukuran molekul DNA bervariasi antara jasad yang satu dengan jasad yang lainnya. Pada jasad prokaryot variasinya tidak sebesar pada virus bakteriofag. Bahan genetik pada proaryotik dan virus pada umumnya berupa satu molekul tunggal DNA (kecuali virus tertentu yang bahan genetiknya  RNA). Sebaliknya, bahan genetik pada eukaryotik berupa beberapa molekul kromosom yang masing-masing berupa molekul DNA berukuran besar. Ukuran DNA pada jasad eukaryotik, terutama eukaryotik tingkat tinggi, belum diketahui secara pasti karena kompleksitasnya.