RANGKUMAN PERTEMUAN III MIKROBIOLOGI FUNGI

A. PENGERTIAN
Fungi adalah nama regnum dari sekelompok besar makhluk hidup eukariotik heterotrof yang mencerna makanannya di luar tubuh lalu menyerap molekul nutrisi ke dalam sel-selnya. Fungi memiliki bermacam-macam bentuk. Awam mengenal sebagian besar anggota Fungi sebagai jamur, kapang, khamir, atau ragi, meskipun seringkali yang dimaksud adalah penampilan luar yang tampak, bukan spesiesnya sendiri. Kesulitan dalam mengenal fungi sedikit banyak disebabkan adanya pergiliran keturunan yang memiliki penampilan yang sama sekali berbeda (ingat metamorfosis pada serangga atau katak). Fungi memperbanyak diri secara seksual dan aseksual. Perbanyakan seksual dengan cara :dua hifa dari jamur berbeda melebur lalu membentuk zigot lalu zigot tumbuh menjadi tubuh buah, sedangkan perbanyakan aseksual dengan cara membentuk spora, bertunas atau fragmentasi hifa. Jamur memiliki kotak spora yang disebut sporangium. Di dalam sporangium terdapat spora. Contoh jamur yang membentuk spora adalah Rhizopus. Contoh jamur yang membentuk tunas adalah Saccharomyces. Hifa jamur dapat terpurus dan setiap fragmen dapat tumbuh menjadi tubuh buah. Ilmu yang mempelajari fungi disebut mikologi (dari akar kata Yunani μυκες, "lendir", dan λογοσ, "pengetahuan", "lambang).

B. POSISI DALAM TAKSONOMI

Fungi dulu dikelompokkan sebagai tumbuhan. Dalam perkembangannya, fungi dipisahkan dari tumbuhan karena banyak hal yang berbeda. Fungi bukan autotrof seperti tumbuhan melainkan heterotrof sehingga lebih dekat ke hewan. Usaha menyatukan fungi dengan hewan pada golongan yang sama juga gagal karena fungi mencerna makanannya di luar tubuh (eksternal), tidak seperti hewan yang mencerna secara internal. Selain itu, sel-sel fungi berdinding sel yang tersusun dari kitin, tidak seperti sel hewan.

C.CARA HIDUP

Fungi hidup menyerap zat organik dari lingkunganya. Berdasarkan cara memperoleh makannya, fungi mempunyai sifat sebagai berikut: Saprofit, Parasit, dan Mutual.

D. HABITAT

Fungi hidup pada lingkungan yang beragam namun sebagian besar jamur hidup di tempat yang lembab. Habitat fungi berada di darat (terestrial) dan di tempat lembab. Meskipun demikian banyak pula fungi yang hidup pada organisme atau sisa-sisa organisme di laut atau di air tawar. Jamur juga dapat hidup di lingkungan yang asam.

E. REPRODUKSI

Fungi melakukan reproduksi secara aseksual dan seksual. Reproduksi secara aseksual terjadi dengan pembentukan kuncup atau tunas pada jamur uniselule serta pemutusan benang hifa (fragmentasi miselium) dan pembentukan spora aseksual (spora vegetatif) pada fungi multiseluler. Reproduksi jamur secara seksual dilakukan oleh spora seksual. Spora seksual dihasilkan secara singami. Singgami terdiri dari dua tahap, yaitu tahap plasmogami dan tahap kariogami.

F. KLASIFIKASI

a. Divisi Mycomycotina
Myco = lendir, mykes= jamur, yaitu golongan jamur yang fase vegetatifnya serupa lendir. Mempunyai satu kelas saja yaitu Myxomycetes.

Kelas Myxomycetes

Myxomycetes meliputi organisme yang tidak mengandung klorofil, yang secara filogenetik tergolong ke dalam organisme yang sangat sederhana. Dalam keadaan vegetatif tubuhnya berupa massa protoplasma telanjang yang bergerak sebagai amoeba yang disebut plasmodium dengan cara hidup sebagai saprofit atau seperti hewan. Di tempat yang lembab spora Myxomycetes dapat tumbuh menjadi amuba lendir dan spora kembara. Amuba lendir dan spora kembara masing-masing menjalar mencari makanan. Spora kembara dapat menjadi amuba lendir dan membentuk kista dalam keadaan kurang air. Setelah keadaan membaik kista berubah kembali menjadi amuba lendir. Amuba lendir dapat membelah berkali-kali membentuk massa lendir yang luas. Spora Myxomycetes berkecambah dalam air atau di atas substrat basah menjadi satu atau beberapa spora kembara yang dinamakan miksoflagellata. Setelah beberapa lama bulu cambuknya lenyap dan berubah menjadi miksoamoeba. Miksoflagellata dan miksoamoeba dapat berbiak vegetatif dengan cara membelah diri. Dua miksoamoeba atau dua miksoflagellata dapat mengadakan perkawinan menjadi amoebazigot, dan dalam amoebazigot kedua inti akhirnya bersatu. Badan yang dioploid ini tidak langsung membentuk dinding melainkan tetap telanjang dan bersifat amoeboid, dan dengan sesamanya bisa bersatu membentuk plasmodium yang besar dan mempunyai banyak inti. Inti dapat bertambah banyak karena adanya mitosis yang berulang-ulang. Contoh species : Physarum nutans dan Arcyria sp.

b. Divisi Ascomycota

Divisi ini bercirikan talus yang terdiri dari miselium bersepta. Reproduksi seksual membentuk askospora di dalam askus. Ada yang hidup sebagai parasit, yang menimbulkan penyakit pada tumbuhan.
Bentuk askus ada bermacam-macam, antara lain:
a.Askus tanpa askokarp
b.Askus yang askokarpny berbentuk deperti mangkok disebut aposetium.
c.Askus yang askokarpnya berbentuk bola tanpa ostiulum disebut kleistotesium.
d.Askus yang askokarpnya berbentuk botol dengan leher dan memiliki ostiulum disebut peritesium.

Ada bermacam-macam askus tersebut digunakan sebagai dasar klasifikasi tingkat kelas.
A. Kelas Hemiascomycetes

Kelompok jamur ini tidak membentuk askokarp, tidak mempunyai hifa, tubuhnya terdiri dari sel bulat atau oval yang dapat bertunas sehingga terbentuk rantai sel atau hifa senu. Contoh anggota Hemiascomycetes adalah khamir Saccharomyces. Beberapa jenis Saccharomyces antara lain:
1) Saccharomyces cerevisiae, khamir roti atau khamir bir, juga disebut khanir raja yang berguna dalam pembuatan roti dan alcohol.
2) tuac, bekerja mengubah air nira(legen) menjadi tuak.
3) Saccharomyces ellipsoideus, mempermentasi buah anggur menjadi anggur manuman.

B. Kelas Plectonycetes

Kelas ini bercirikan adanya askokarp berbentuk bola yang disebut kleistotesium. Kelompok ini ada yang saprobe, parasit atau hipeparasit. Yang termasuk kelas Plectomycetes adalah Aspergillus dan Penicillium. Reproduksi aseksual kedua jamur ini adalah dengan pembentukkan konnidium dalam rantai pada konidiofor. Sedangkan reproduksi seksualnya dengan spora yang dibentuk dalam askus. Askus-askus tersebut berkumpul dalam suatu badan yang disebut askokarp.

a. Aspergillus
Aspergillus hidup sebagai saproba pada bermacam-macam bahan organik, seperti pada roti, daging yang sudah diolah, butiran padi, kacang-kacangan dan lain-lain. Koloninya berwarna abu-abu, hitam, kuning atau cokelat.
Jenis-jenis Aspergillus antara lain:
1) Aspergillus fumigates, bersifat parasit yang menyebabkan penyakit pada saluran pernapasan unggas
2) Aspergillus flavus, penghasil flatoksin yang diduga sebagai penyebab penyakit kanker hati. Kapang ini benyak terdapat pada kacang tanah dan makanan yang terbuat darinya.
3) Aspergillus niger, menghasilkan asam sitrat.
4) Aspergillus oryzae, untuk merombak zat pati dalam pembuatan minuman berakohol.
5) Aspergillus nidulan, parasit pada telinga menyebabkan outomikosis.
6) Aspergillus soyae, untuk pembuatan kecap.

b. Penicillium
Kapang multiseluler ini mempunyai miselium bersekat-sekat. Ujung konidiofornya tidak melebar melainkan bercabang-cabang tadi. Penicillium, banyak terdapat pada bahan-bahan organik dan sebagai saprofit, misalnya sebagai berikut:
1)Penecillium notatum dan P. chrysogenum penghasil zat antibiotik (penisilin) yang ditemukan tahun 1929 oleh Alexander Fleming.
2)Penecillium cammemberti dan P. requefort dimanfaatkan untuk meningkatkan kualitas keju.
3)Penecillium italicum dan P. digitatum perusak buah jeruk masing-masing dinamai juga kapang biru dan kapang hijau.
4)Penecillium axpansup, menyebabkan buah apel membusuk ditempat penyimpanan.
5)Penecillium islandicum merusak beras sehingga menjadi kuning, maka disebut “Yellow rice”

C. Kelas Pyrenomycetes
Ciri khas yang dimiliki adalah askokarp berbentuk khusus yang dilengkapi dengan ostiolum (lubang untuk melepas askus dan askospora). Tubuh buah seperti itu disebut peritesium, yang dapat berwarna cerah atau gelap.

c. Divisi Zygomycota
Jamur ini dinamakan Zygomycota karena membentuk spora istrahat berdinding tebal yang disebut zigospora. Zigospora merupakan hasil peleburan menyeluruh antara dua gametangium yang sama atau berbeda. Jamur yang tergolong divisi ini hidup di darat, di atas tanah, atau pada tumbuhan dan hewan yang telah membusuk.

Stuktur tubuh
Zygomycota memimiliki miselium yang bercabang banyak dan tidak bersekat-sekat. Hifanya bersifat senositik. Septa hanya ditemukan pada sel-sel bereproduksi. Ada beberapa tipe hifa pada Zygomycota yaitu : Stolon, hifa yang membentuk jaringan pada permukaan substrat. Misalnya jamur pada roti. Rizoid, Hifa yang menembus substrat dan berfungsi sebagai jangkar untuk menyerap makanan. Sporangiofor, Hifa yang tegak dipermukaan substrat dan memiliki sporangium globuler diujungnya.

Cara Reproduksi
Zygomycetes dapat bereproduksi secara aseksual dan seksual. Reproduksi secara aseksual adalah dengan spora yang dihasilkan oleh sporangium. Reproduksi seksualnya dengan konjugasi. Cabang pendek Rhizopus yang berjenis positif dan cabang pendek yang berjenis negative bertemu pada ujungnya. Setelah bertemu akan terbentuk sekat didndidng dibawah ujung cabang hifa. Gamet dari kedua rhizopus kemudian bertemu dan melebur membentuk zigot. Zigot mempunyai dinding pelindung yang tebal kemudian zigot memasuki periode dormansi. SDormansi biasanya berlangsung selama 1 sampai 3 bulan. Setelah periode dormansi zigot berkecabah. Saat berkecambah, inti sel zigot melkukan meiosis, kemudian hifa haploid pendek tumbuh dari zigot. Hifa haploid segera membentuk sporangium yang akan memproduksi spoara aseksual. Setelah dibebaskan dari sporangium, spora aseksual akan membentuk miselium baru.

Beberapa jenis jamur yang tergolong Zygomycota, antara lain:
a. Jamur Roti (Rhizopus Stolonifer)
Jika roti yang lembab disimpan ditempat yang hangat dan gelap, beberapa hari kemudian akan tampak jamur tumbuh diatasnya. Pada roti akan tumbuh bulatan hitam, yang disebut Sporangium yang dapat menghasilkan sekitar 50.000 spora.

b. Jamur Tempe (Rhizopus Nigricans)
Jamur tempe digunakan dalam pembuatan tempe. Reproduksi rhizopus nigricans dapat terjadi secara seksual dan aseksual.

c. Pilobolus
Adalah salah satu jamur yang biasa hidup pada kotoran hewan yang telah terdekomposisi. Jamur ini tidak dapat bereproduksi tanpa adanya bantuan cahaya. Jamur ini menunjukkan respon positif terhadap cahaya.

Peranan Jamur Zygomycota
1. Dekomposer dalam tanah dan kotoran, sehingga bermain peranan yang cukup besar dalam siklus karbon.
2. Berperan dalam beberapa simbiosis, seperti yang pada Harpellales yang mendiami arthropoda (khususnya larva serangga air tawar akuatik) yang melekat pada lapisan chitinous dari hindgut. Harpellids memperoleh gizi pada pakan yang tidak dimanfaatkan oleh arthropoda. Karena mereka pada umumnya dianggap tidak berbahaya dan tidak bermanfaat bagi hewan inang, asosiasi ini dianggap commensalistic.
3. bearing trichospores yang melekat pada kutikula hindgut dari Chili blackfly.
4.Pathogen serangga yang dapat menyebabkan penyakit wabah besar
5. Parasit pada jamur Basidimycota Sejumlah spesies digunakan dalam fermentatios, seperti Rhizopus oligosporus yang dimanfaatkan dalam pembuatan tempe, dan Actinomucor elegans di Cina untuk pembuatan keju atau sufu (Hesseltine 1991).
6. Menyebabkan infeksi oportunistik dari diabetes, immuno-tertindas, infeksi virus dan dikompromi immuno-pasien (de Hoog dkk. 2000).
7. Parasit pada amoeba. Sebagai agen penyakit tanaman misalnya, Choanephora cucurbitarum yang menyebabkan bunga cucurbita membusuk. Beberapa jenis memiliki dampak negatif ekonomi pada manusia menyebabkan buah-buahan terutama strawberry oleh Rhizopus stolonifer.

d. Division Basidiomycotina

A. Struktur Tubuh

Basidiomycotina adalah jamur multiseluler yang hifanya bersekat. Hifa vegetative Basidiomycotina terdapat dalam substratnya (tempat hidupnya), misal pada kulit kayu, tanah, dan serasah daun. Jalinan hifa generative jamur ini ada yang membentuk tubuh buah dan ada yang tidak membentuk tubuh buah. Tubuh buah pada Basidiomycotina disebut basidiokarp.
Basidiokarp berukuran makroskopik sehingga dapat dilihat dengan mata telanjang. Bentuk basidiokarp bermacam-macam, misalnya seperti paying, kuping, atau setengah lingkaran. Basidiokarp ada yang memiliki batang dan ada yang tidak. Pada bagian bawah tudung basidiokarp terdapat lembaran-lembaran (bilah). Pada lembaran ini terbentuk banyak basidium yang akan menghasilkan spora basidium (basidiospora). Basidiospora merupakan spora generative.

B. Habitat

Jamur Basidiomycotina umumnya hidup sebagai saprofit pada sisa-sisa makhluk hidup, misalnya serasah daun di tanah, merang padi, dan batang pohon mati. Jamur yang parasit hidup pada organisme inangnya, misalnya tumbuhan dan manusia. Jenis lainnya ada yang bersimbiosis dengan akar tumbuhan membentuk mikoriza.

C. Reproduksi

Reproduksi jamur ini terjadi secara aseksual maupun seksual. Reproduksi aseksual yaitu dengan cara membentuk spora konidia. Seperti Zygomycotina dan Ascomycotina, reproduksi sesksual Basidiomycotina terjadi melalui perkawinan antara hifa yang berbeda jenis menghasilkan spora seksulal (spora generative), yaitu spora basidium (basidiospora).

D. Peranan

Jamur basidiomycotina adalah kelompok jamur dengan jumlah sekitar sekitar 25 ribu spesies yang sudah diidentifikasi. Beberapa jenis jamur Basidiomycotina yang menguntungkan adalah sebagai berikut.
§ Jamur kuping (Auricularia polytrichia), jamur merang (Volvariella volvacea), dan jamur shitake (Lentinula edodes) dapat dimakan tubuh buahnya.
§ Jamur kayu (Ganoderma) sebagai obat atau makanan suplemen.
Adapun jamur Basidiomycotina yang merugikan adalah sebagai berikut.
§ Jamur karat (Puccinia graminis) merupakan parasit pada daun tanaman pertanian dari family Gramineae, misalnya jagung dan gandum.
§ Puccinia arachidis, parasit pada tanaman kacang tanah.
§ Ustilago maydis, parasit pada jagung.
§ Amanita ocreata dan Amanita phalloides, beracun dan mematikan jika dimakan.
§ Amanita muscaria, dapat menyebabkan halusinasi jika dimakan.
Terdapat beberapa jenis jamur Basidiomycotina yang mempunyai tubuh buah yang sulit dibedakan antara beracun dan tidak beracun, sehingga lebih baik jangan memakan jamur yang belum diketahui dapat dimakan atau tidak.

e. Divisio Deuteromycota

Karakteristik

Kelompok jamur ini tidak diketahui cara reproduksi generatifnya sehingga disebut juga jamur imperpekti. Hifa berukuran bersekat-sekat dan tubuhnya mikroskopis.

Siklus hidup

Reproduksi aseksual dengan menghasilkan konidia atau menghasilkan hifa khusus disebut konidiofor. Kemungkinan jamur ini merupakan suatu perkembangan jamur yang tergolong Ascomycocetes ke Basidiomicetes tetapi tidak diketahui hubungannya.

Cara hudup jamur Deuteromycota

Jamur ini bersifat saprofit dibanyak jenis materi organic, sebagai parasit pada tanaman tingkat tinggi , dan perusak tanaman budidaya dan tanaman hias. Jamur ini juga menyebabkan penyakit pada manusia , yaitu dermatokinosis (kurap dan panu) dan menimbulkan pelapukan pada kayu. Contoh klasik jamur ini adalah monilia sitophila , yaitu jamur oncom. Jamur ini umumnya digunakan untuk pembuatan oncom dari bungkil kacang. Monilia juga dapat tumbuh dari roti , sisa- sisa makanan, tongkol jagung , pada tonggak – tonggak atau rumput sisa terbakar, konodiumnya sangat banyak dan berwarna jingga. Fase pembiakan secara vegetative pada monilia sp. Ditemukan oleh dodge (1927) dari amerika serikat, sedangakan fase generatifnya ditemukan oleh dwidjoseputro (1961), setelah diketahui fase generatifnya, kenudian jamur ini dimasukkan golongan ascomycocetes dan diganti namanya menjadi Neurospora sitophilla atau Neurospora crassa. Reproduksi generative monilia sp dengan menghasilkan askospora. Askus – askus yang tumbuh pada tubuh buah dinamakan peritesium, tiap askus mengandung delapan spora. Contoh lain jamur yang tidak diketahui alat reproduksi seksualnya antara lain : chalado sporium, curvularia, gleosporium, dan diploria. Untuk memberantas jamur ini digunakan fungisida , misalnya lokanol dithane M-45 dan copper Sandoz.

RANGKUMAN PERTEMUAN III FISIOLOGI HEWAN FISIOLOGI REPRODUKSI

A. PENGERTIAN

Untuk mempertahankan jenisnya maka, suatu organnisme akan melakukan perkembangbiakan. Reproduksi adalah suatu proses biologis di mana individu organisme baru diproduksi. Reproduksi adalah cara dasar mempertahankan diri yang dilakukan oleh semua bentuk kehidupan; setiap individu organisme ada sebagai hasil dari suatu proses reproduksi oleh pendahulunya. Cara reproduksi secara umum dibagi menjadi dua jenis: seksual dan aseksual. Dalam reproduksi aseksual, suatu individu dapat melakukan reproduksi tanpa keterlibatan individu lain dari spesies yang sama. Pembelahan sel bakteri menjadi dua sel anak adalah contoh dari reproduksi aseksual. Walaupun demikian, reproduksi aseksual tidak dibatasi kepada organisme bersel satu. Kebanyakan tumbuhan juga memiliki kemampuan untuk melakukan reproduksi aseksual. Reproduksi seksual membutuhkan keterlibatan dua individu, biasanya dari jenis kelamin yang berbeda. Reproduksi manusia normal adalah contoh umum reproduksi seksual. Secara umum, organisme yang lebih kompleks melakukan reproduksi secara seksual, sedangkan organisme yang lebih sederhana, biasanya satu sel, melakukan reproduksi secara aseksual.

B. REPRODUKSI PADA HEWAN VERTEBRATA

Sistem reproduksi pada vertebrata adalah sistem reproduksi seksual. Secara umum sistem reproduksi pada vertebrata terdiri atas kelenjar kelamin (gonad), saluran reproduksi, dan kelenjar seks aksesori (pada mamalia). Hewan-hewan yang melakuakan vertilisasi secara internal, yang jantan memiliki organ kopulatoris yang berfungsi untuk menyalurkan sperma dari organisme jantan ke saluran reproduksi betina. Organ utama penyusun sistem reproduksi adalah gonad. Pada hewan jantan, gonadnya berupa testis sedangkan pada yang betina disebut ovarium. Gonad berfungsi sebagai penghasil sel kelamin (sel gamet). Gamet jantan disebut spermatozoa sedang yang betina sel telur (ovum).
Reproduksi seksual pada vertebrata diawali dengan perkawinan yang diikuti dengan terjadinya fertilisasi. Fertilisasi tersebut kemudian menghasilkan zigot yang akan berkembang menjadi embrio. Fertilisasi pada vertebrata dapat terjadi secara eksternal atau secara internal. Fertilisasi eksternal merupakan penyatuan sperma dan ovum di luar tubuh hewan betina, yakni berlangsung dalam suatu media cair, misalnya air. Contohnya pada ikan (pisces) dan amfibi (katak). Fertilisasi internal merupakan penyatuan sperma dan ovum yang terjadi di dalam tubuh hewan betina. Hal ini dapat terjadi karena adanya peristiwa kopulasi, yaitu masuknya alat kelamin jantan ke dalam alat kelamin betina. Fertilisasi internal terjadi pada hewan yang hidup di darat (terestrial), misalnya hewan dari kelompok reptil, aves dan mamalia. Setelah fertilisasi internal, ada tiga cara perkembangan embrio dan kelahiran keturunannya, yaitu dengan cara ovipar, vivipar dan ovovivipar.
Ovipar (Bertelur). Ovipar merupakan embrio yang berkembang dalam telur dan dilindungi oleh cangkang. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang ada di dalam telur. Telur dikeluarkan dari tubuh induk betina lalu dierami hingga menetas menjadi anak. Ovipar terjadi pada burung dan beberapa jenis reptil.

Vivipar (Beranak). Vivipar merupakan embrio yang berkembang dan mendapatkan makanan dari dalam uterus (rahim) induk betina. Setelah anak siap untuk dilahirkan, anak akan dikeluarkan dari vagina induk betinanya. Contoh hewan vivipar adalah kelompok mamalia (hewan yang menyusui), misalnya kelinci dan kucing.
Ovovivipar (Bertelur dan Beranak). Ovovivipar merupakan embrio yang berkembang di dalam telur, tetapi telur tersebut masih tersimpan di dalam tubuh induk betina. Embrio mendapat makanan dari cadangan makanan yang berada di dalam telur. Setelah cukup umur, telur akan pecah di dalam tubuh induknya dan anak akan keluar dari vagina induk betinanya. Contoh hewan ovovivipar adalah kelompok reptil (kadal) dan ikan hiu.

1.Reproduksi Ikan (Pisces)

Ikan merupakan kelompok hewan ovipar, ikan betina dan ikan jantan tidak memiliki alat kelamin luar. Ikan betina tidak mengeluarkan telur yang bercangkang, namun mengeluarkan ovum yang tidak akan berkembang lebih lanjut apabila tidak dibuahi oleh sperma. Ovum tersebut dikeluarkan dari ovarium melalui oviduk dan dikeluarkan melalui kloaka. Saat akan bertelur, ikan betina mencari tempat yang rimbun olehtumbuhan air atau diantara bebatuan di dalam air. Bersamaan dengan itu, ikan jantan juga mengeluarkan sperma dar testis yang disalurkan melalui saluran urogenital (saluran kemih sekaligus saluran sperma) dan keluar melalui kloaka, sehingga terjadifertilisasi di dalam air (fertilisasi eksternal). Peristiwa ini terus berlangsung sampai ratusan ovum yang dibuahi melekat pada tumbuhan air atau pada celah-celah batu.
Telur-telur yang telah dibuahi tampak seperti bulatan-bulatan kecil berwarna putih. Telur-telur ini akan menetas dalam waktu 24 – 40 jam. Anak ikan yang baru menetas akan mendapat makanan pertamanya dari sisa kuning telurnya, yang tampak seperti gumpalan di dalam perutnya yang masih jernih. Dari sedemikian banyaknya anak ikan, hanya beberapa saja yang dapat bertahan hidup.

2.Reproduksi Amfibi (Amphibia)

Kelompok amfibi, misalnya katak, merupakan jenis hewan ovipar. Katak jantan dan katak betina tidak memiliki alat kelamin luar. Pembuahan katak terjadi di luar tubuh. Pada saat kawin, katak jantan dan katak betina akan melakukan ampleksus, yaitu katak jantan akan menempel pada punggung katak betina dan menekan perut katak betina. Kemudian katak betina akan mengeluarkan ovum ke dalam air. Setiap ovum yang dikeluarkan diselaputi oleh selaput telur (membran vitelin). Sebelumnya, ovum katak yang telah matang dan berjumlah sepasang ditampung oleh suatu corong. Perjalanan ovum dilanjutkan melalui oviduk. Dekat pangkal oviduk pada katak betina dewasa, terdapat saluran yang menggembung yang disebut kantung telur (uterus). Oviduk katak betina terpisah dengan ureter. Oviduk nya berkelok-kelok dan bermuara di kloaka. Segera setelah katak betina mengeluarkan ovum, katak jantan juga akan menyusul mengeluarkan sperma. Sperma dihasilkan oleh testis yang berjumlah sepasang dan disalurkan ke dalam vas deferens. Vas deferens katak jantan bersatu dengan ureter. Dari vas deferens sperma lalu bermura di kloaka. Setelah terjadi fertilisasi eksternal, ovum akan diselimuti cairan kental sehingga kelompok telur tersebut berbentuk gumpalan telur.
Gumpalan telur yang telah dibuahi kemudian berkembang menjadi berudu. Berudu awal yang keluar dari gumpalan telur bernapas dengan insang dan melekat pada tumbuhan air dengan alat hisap.
Makanannya berupa fitoplankton sehingga berudu tahap awal merupakan herbivora. Berudu awal kemudian berkembang dari herbivora menjadi karnivora atau insektivora (pemakan serangga). Bersamaan dengan itu mulai terbentuk lubang hidung dan paru-paru, serta celah-celah insang mulai tertutup. Selanjutnya celah insang digantikan dengan anggota gerak depan. Setelah 3 bulan sejak terjadi fertilisasi, mulailah terjadi metamorfosis. Anggota gerak depan menjadi sempurna. Anak katak mulai berani mucul ke permukaan air, sehingga paru-parunya mulai berfungsi. Pada saat itu, anak katak bernapas dengan dua organ, yaitu insang dan paru-paru. Kelak fungsi insang berkurang dan menghilang, sedangkan ekor makin memendek hingga akhirnya lenyap. Pada saat itulah metamorfosis katak selesai.

3.Reproduksi Reptil (Reptilia)

Kelompok reptil seperti kadal, ular dan kura-kura merupakan hewan-hewan yang fertilisasinya terjadi di dalam tubuh (fertilisasi internal). Umumnya reptil bersifat ovipar, namun ada juga reptil yang bersifat ovovivipar, seperti ular garter dan kadal. Telur ular garter atau kadal akan menetas di dalam tubuh induk betinanya. Namun makanannya diperoleh dari cadangan makanan yang ada dalam telur. Reptil betina menghasilkan ovum di dalam ovarium. Ovum kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju kloaka. Reptil jantan menghasilkan sperma di dalam testis. Sperma bergerak di sepanjang saluran yang langsung berhubungan dengan testis, yaitu epididimis. Dari epididimis sperma bergerak menuju vas deferens dan berakhir di hemipenis. Hemipenis merupakan dua penis yang dihubungkan oleh satu testis yang dapat dibolak-balik seperti jari-jari pada sarung tangan karet. Pada saat kelompok hewan reptil mengadakan kopulasi, hanya satu hemipenis saja yang dimasukkan ke dalam saluran kelamin betina. Ovum reptil betina yang telah dibuahi sperma akan melalui oviduk dan pada saat melalui oviduk, ovum yang telah dibuahi akan dikelilingi oleh cangkang yang tahan air. Hal ini akan mengatasi persoalan setelah telur diletakkan dalam lingkungan basah. Pada kebanyakan jenis reptil, telur ditanam dalam tempat yang hangat dan ditinggalkan oleh induknya. Dalam telur terdapat persediaan kuning telur yang berlimpah. Hewan reptil seperti kadal, iguana laut, beberapa ular dan kura-kura serta berbagai jenis buaya melewatkan sebagian besar hidupnya di dalam air. Namun mereka akan kembali ke daratan ketika meletakkan telurnya.

4.Reproduksi Burung (Aves)

Kelompok burung merupakan hewan ovipar. Walaupun kelompok buruk tidak memiliki alat kelamin luar, fertilisasi tetap terjadi di dalam tubuh. Hal ini dilakukan dengan cara saling menempelkan kloaka. Pada burung betina hanya ada satu ovarium, yaitu ovarium kiri. Ovarium kanan tidak tumbuh sempurna dan tetap kecil yang disebut rudimenter. Ovarium dilekati oleh suatu corong penerima ovum yang dilanjutkan oleh oviduk. Ujung oviduk membesar menjadi uterus yang bermuara pada kloaka. Pada burung jantan terdapat sepasang testis yang berhimpit dengan ureter dan bermuara di kloaka. Fertilisasi akan berlangsung di daerah ujung oviduk pada saat sperma masuk ke dalam oviduk. Ovum yang telah dibuahi akan bergerak mendekati kloaka. Saat perjalanan menuju kloaka di daerah oviduk, ovum yang telah dibuahi sperma akan dikelilingi oleh materi cangkang berupa zat kapur. Telur dapat menetas apabila dierami oleh induknya. Suhu tubuh induk akan membantu pertumbuhan embrio menjadi anak burung. Anak burung menetas dengan memecah kulit telur dengan menggunakan paruhnya. Anak burung yang baru menetas masih tertutup matanya dan belum dapat mencari makan sendiri, serta perlu dibesarkan dalam sarang.

5.Reproduksi Mamalia (Mammalia)

Semua jenis mamalia, misalnya sapi, kambing dan marmut merupakan hewan vivipar (kecuali Platypus). Mamalia jantan dan betina memiliki alat kelamin luar, sehingga pembuahannya bersifat internal. Sebelum terjadi pembuahan internal, mamalia jantan mengawini mamalia betina dengan cara memasukkan alat kelamin jantan (penis) ke dalam liang alat kelamin betina (vagina). Ovarium menghasilkan ovum yang kemudian bergerak di sepanjang oviduk menuju uterus. Setelah uterus, terdapat serviks (liang rahim) yang berakhir pada vagina.
Testis berisi sperma, berjumlah sepasang dan terletak dalam skrotum. Sperma yang dihasilkan testis disalurkan melalui vas deferens yang bersatu dengan ureter. Pada pangkal ureter juga bermuara saluran prostat dari kelenjar prostat. Kelenjar prostat menghasilkan cairan yang merupakan media tempat hidup sperma. Sperma yang telah masuk ke dalam serviks akan bergerak menuju uterus dan oviduk untuk mencari ovum. Ovum yang telah dibuahi sperma akan membentuk zigot yang selanjutnya akan menempel pada dinding uterus. Zigot akan berkembang menjadi embrio dan fetus. Selama proses pertumbuhan dan perkembangan zigot menjadi fetus, zigot membutuhkan banyak zat makanan dan oksigen yang diperoleh dari uterus induk dengan perantara plasenta (ari-ari) dan tali pusar.

Kelenjar seks asesori Jantan

Vesika Seminalis : Berupa sepasang kantong yang dindingnya berkelok-kelok, salurannya bermuara setelah bagian ampuladuktus deferen. Sekretnya berfungsi sebagai sumber energi bagi sperma serta menetralkan sifat asam vagina.
Kelenjar Prostat : Pada mamalia merupakan kelenjar tunggal, terletak di bagian inferior kantong urin, mengelilingi uretra prostetik.
Kelenjar Cowper : Pada manusia berjumlah sepasang, ukurannya kecil, bentuknya menyerupia kacang polong, terletak di bawahnya kelenjar prostat.

Organ Kopulatoris (Jantan)

1. Pisces : Organ kopulatoris merupakan modifikasi sirip anal maupun sirip pelvis. Sirip pelvis pada elasmoranchi akan termodifikasi menjadi clasper. Pada teleostei sirip anal memanjang membentuk gonopodium.
2. Amphibi : Tidak memiliki organ kopulatoris jarena fertilisasinya terjadi secara eksternal.
3. Reptil : Semua reptil selain spenodon memilikiorgan kopulatoris, ular dan kadal mempunyai hemi penis, sedangkan pada buaya penis.
4. Aves : Berupa penis yang serupa dengan penis pada kura-kura maupun buaya.
5. Mamalia : Pada monotremata mirip dengan yang terdapat pada kura-kura, sedangkan untuk mamalia yang lebih tinggi, penis terletak di sebelah anterior skrotum.

Organ Reproduksi Interna (Betina)

Vulva pada primata terdapat dua lapisan kulit, yaitu labia minora yang terletak di tepi vestibulumyang terbuka. Pada kera dan manusia terdapat labia mayora. Di bagian dinding ventral dari vestibula terdapat klitoris yang homolog dengan penis. Di kedua sisi vesti bulum terdapat kelenjar seks asesori yaitu kelenjar Bartholin.

Kelenjar Susu (Betina)

Kelenjar susu hanya terdapat pada mamalia. Kelenjar susu merupakan modifikasi dari kelenjar keringat. Perkembangannya dikontrol oleh hormon estrogen dan progesterone. Produksi susu dirangsang oleh hormon prolaktin, sedangkan pengeluaran susu dirangsang oleh hormon oksitosin.

C. REPRODUKSI PADA HEWAN INVERTEBRATA

Reproduksi Aseksual

Reproduksi aseksual pada hewan lebih jarang terjadi daripada tumbuhan. Biasanya reproduksi aseksual merupakan suatu alternatif dan bukan pengganti dari reproduksi seksual. Beberapa invertebrata, misalnya jenis cacing pipih (Planaria) berkembang biak dengan cara fragmentasi. Fragmentasi merupakan pemutusan bagian tubuh. Setelah tumbuh mencapai ukuran yang normal, Planaria secara spontan terbagi-bagi menjadi beberapa bagian. Setiap bagian berkembang menjadi dewasa dan proses tersebut akan terulang kembali. Invertebrata lain melakukan melakukan reproduksi aseksual dengan cara pertunasan (budding). Pertunasan merupakan proses terbentuknya tunas kecil (yang serupa dengan induknya) dari tubuh induk.
Keturunan berkembang sebagai tunas pada badan induk. Pada beberapa spesies, seperti pada Obelia, tunas tersebut lepas dan hidup bebas. Pada spesies lain, misalnya koral atau anemon laut, tunas tersebut tetap terikat pada induk hingga menyebabkan terjadinya koloni koral.
Pertunasan juga dijumpai pada hewan parasit, contohnya cacing pita (Taenia solium). Daging babi yang kurang matang dapat mengandung sistiserkus termakan dari cacing pita, yang terdiri dari suatu kapsul yang mengandung skoleks. Bila sistiserkus termakan, getah lambung akan melarutkan dinding kapsul sehingga skoleks keluar dan melekatkan diri dengan alat penghisap dan kait, pada dinding usus. Skoleks kemudian membuat tunas-tunas (proglotid) pada ujung belakangnya. Tunas-tunas ini tetap terikat satu sama lain. Setelah dewasa proglotid mengembangkan alat kelamin. Proglotid yang paling tua akhirnya lepas dan keluar bersama kotoran. Namun, sebelum hal ini terjadi, rantai tersebut dapat mencapai panjang 6 meter dan mengandung lebih dari 1000 proglotid, dimana tiap proglotid merupakan individu yang dapat berdiri sendiri. Beberapa spesies invertebrata yang tingkatannya lebih tinggi berkembang biak dengan cara partenogenesis. Partenogenesis merupakan telur yang dihasilkan oleh hewan betina yang berkembang menjadi individu baru tanpa dibuahi, contohnya serangga. Pada beberapa kasus, partenogenesis merupakan satu-satunya cara yang dapat dilakukan hewan tertentu untuk berkembang biak. Tetapi pada umumnya hewan tersebut melakukan partogenesis pada waktu tertentu, seperti yang dilakukan oleh Aphid (kutu daun) melakukan partenogenesis pada musim ketika banyak terdapat sumber makanan di sekelilingnya. Reproduksi secara partenogenesis lebih cepat daripada reproduksi secara seksual, hal ini memungkinkan jenis tersebut untuk memanfaatkan sumber makanan yang tersedia dengan cepat.

Reproduksi Seksual

Sebagian besar invertebrata melakukan reproduksi secara seksual. Reproduksi seksual dicirikan dengan penyatuan gamet (fertilisasi), yaitu sperma dan ovum. Fertilisasi pada invertebrata sering dijumpai pada cacing tanah yang bersifat hermafrodit (satu individu menghasilkan sperma dan ovum). Meskipun hermafrodit, cacing tanah tidak dapat melakukan fertilisasi sendiri, melainkan dengan pasangan cacing tanah lainnya.

Reproduksi aseksual/vegetative meliputi :

1. Fragmentasi yaitu pemisahan salah satu bagian tubuh yang kemudian dapat tumbuh dan berkembang menjadi individu baru. Contohnya Planaria sp dan Asterias sp.
2. Budding/tunas/gemmulae yaitu pembentukan tonjolan pada salah satu bagian tubuh hewan dan adapat berkembang menjadi individu baru. Contohnya hewan Acropora sp dan Euspongia sp.
3. Fisi yaitu pembelahan sel pada sel induk dan hasilnya akan berkembang menjadi individu baru. Dibedakanmenjadi 2 yaitu pembelahan biner, contohnya pada Bakteri dan pembelahan multiple paada Virus.
4. Sporulasi yaitu dengandibentuknya spora pada sel indukdan akhirnya spora akan berkembang menjadi individu baru. Contohnya pada Plasmodium sp.
5. Parthenogenesis yaitu terbentuknya individu baru melalui sel telur yang tanpa dibuahi. Contohnya lebah madu jantan, semut jantan dan belalang.
Paedogenesis yaitu terbentuknya individu baru langsung dari larva/nimpha. Contohnya pada Class Trematoda/cacing isap yaitu Fasciola hepatica dan Clonorchis sinensis.

Reproduksi seksual/generative

1. Konjugasi yaitu persatuan antara dua individu yang belum mengalami spesialisasi sex. Terjadi persatuan inti (kariogami) dan sitoplasma (plasmogami). Contohnya pada Paramaecium sp.
2. Fusi yaitu persatuan/peleburan duya macam gamet yang belum dapat dibedakan jenisnya. Dibedakan menjadi 3 macam yaitu :
* Isogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki bentuk dan ukuran yang sama. Contohnya pada Phyllum Protozoa.
*Anisogami yaitu persatuan dua macam gamet yang berbeda ukuran dan bentuknya sama. Contohnya Chlamydomonas sp.
*Oogami yaitu persatuan dua macam gamet yang memiliki ukuran dan bentuk yang tidak sama. Contohnya pada Hydra sp.

RINGKASAN MATERI PERKULIAHAN PERTEMUAN II FISIOLOGI HEWAN

A. FISIOLOGI ENDOKRIN

Endokrinologi merupakan cabang ilmu biologi yang membahas tentang hormon dan aktivitasnya. Hormon merupakan satu dari sistem komunikasi utama dalam tubuh meskipun kadarnya hanya dalam jumlah yang sangat kecil namun dapat menjalankan atau menghentikan proses-proses metabolik. Hormon disekresikan langsung oleh khusus yaitu yang ada pada kelenjar endokrin, hormon berupa senyawa kimia, ada dalam darah dengan kadar yang sangat rendah, fungsinya pengatur metabolisme jaringan.

Sistem endokrin bekerja sama secara kooperatif dengan sistem saraf dan disebut dengan sistem neuroendokrin yang memiliki fungsi kendali dan koordinasi pada hewan. Perbedaan cara kerja antara sistem endokrin dan sistem saraf yaitu pada sistem endokrin cara kerjanya dengan menggunakan transmisi kimia dan waktu respons lambat. Sedangkan pada sistem saraf cara kerjanya yaitu dengan menggunakan transmisi elektrik dan waktu respons yang cepat.

Efek hormon pada tubuh hewan yaitu, kelenjar endokrin mensekresikan hormon dan hormon tersebut akan ditangkap/diterima oleh organ sasaran melalui reseptor khusus, dan apabila ikatannya sudah tepat, maka akan mengaktivasi enzim di sel dan diperantai oleh duta kedua, maka metabolisme dan fungsi sel sasaran akan aktif dan memberikan efek biologis untuk menunjang aktivitas kehidupan yaitu berupa perkembangan, pertumbuhan, peredaran darah, denyut jantung, osmoregulasi, komposisi darah, regenerasi, pengeluaran, reproduksi, dan pergantian kulit.

Empat Tujuan/kegunaan Paling Penting dari Sistem Endokrin

1. HOMEOSTASIS (Temperatur/thermoregulation, metabolisme, nutrisi, keseimbangan asam basa)

2. COMBATING STRESS (infeksi, trauma, shock)

3. GROWTH & DEVELOPMENT (mengembangkan jumlah sel/Hyperplasia, dan mengembangkan ukuran sel/hypertrophy)

4. REPRODUCTION (mensekresikan hormon sex pada laki-laki dan perempuan/ mengembangkan karakteristik organ sex primer dan sekunder ).

Konsep mekanisme kerja hormon yaitu dengan :

1. Konsep klasik : kelenjar endokrin mensekresikan hormon melalui sistem sirkulasi dan akan diterima oleh sel target.

2. Autokrin : sel target mensekresikan hormon dan akan diterima kembali oleh sel target tersebut.

3. Parakrin : sel target mensekresikan hormon, dan hormon tersebut akan diterima oleh sel target lainnya.

Komponen Penyusun Organ Endokrin :

1. Sel neurosekretori : penghasil hormon dan berbentuk seperti sel saraf, mekanisme kerjanya yaitu sel neurosekretori yang berada pada hipotalamus akan melepaskan neurohormon melalui saluran darah dan akan diterima langsung oleh sel target. Dan cara yang kedua yaitu, sel neurosekretori mensekresikan neurohormon lalu akan di simpan di organ neurohemal (tempat penyimpanan sementara), dan apabila diperlukan, neuro hormon tersebut akan dilepaskan melalui saluran darah lalu akan diterima oleh sel target.

2. Sel Endokrin Sejati : Berbentuk tidak seperti sel saraf, dan berfungsi sejati sebagai penghasil hormon. Hormon yang dihasilkan secara langsung akan dilepaskan kedalam darah (hanya pada hewan yang memiliki sistem sirkulasi).

Klasifikasi Hormon

Berdasarkan Struktur Kimia

a. Hormon Protein (jumlah asam aminonya bervariasi tergantung pada spesies dan terdiri atas polimer asam amino dan tidak larut dalam lemak)

b. Hormon Steroid (dihasilkan dari metabolisme dan proses konversi kolesterol yang mengandung 27 atom karbon (C-27) dan larut dalam lemak )

c. Hormon asam amino (berasal dari asam amino yang mengalami modifikasi)

d. Zat Kimia yang Menyerupai Hormon (zat kimia yang menyerupai hormon antara lain : bradikinin, eritropuitin, hormon thymic, dan feromon)

Berdasarkan Fungsi

a. HORMON PERKEMBANGAN (Hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan, pertumbuhan, dan reproduksi)

b. HORMON METABOLISME (Hormon yang mempunyai peranan dalam proses metabolisme)

c. HORMON TROFIK (Hormon yang dihasilkan oleh suatu sistem yang merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon)

d. HORMON PENGATUR METABOLISME MINERAL DAN AIR (Hormon yang mengatur homeostatik mineral dan konservasi air tubuh )

e. HORMON PENGATUR SISTEM KARDIOVASKULER (Hormon yang mengatur aktivitas konduksi dan kontraksi jantung )

SINTESIS HORMON PROTEIN

Langkah – langkah Sintesis :

1. TRANSKRIPSI

Proses pembentukan RNA dari templet DNA. RNA yang terbentuk akan menjadi bahan baku (precursor) dalam proses selanjutnya. Langkah ini berlangsung di dalam inti sel. RNA precursor dibentuk menjadi RNA pembawa informasi, dengan jalan melakukan pemotongan RNA dan kemudian digabungkan kembali segmen-segmennya serta melakukan modifikasi dengan polyadenylation dan penambahan 7-methylguanosine.

2. translasi

mRNA meninggalkan inti sel dengan menembus membran inti sel dan masuk ke dalam sitoplasma. Berikutnya akan terjadi penyusunan asam amino dengan jalan pembentukan pasangan yang spesifik antara basa dari antikodon yang terdapat di dalam tRNA dengan kodon yang sesuai yang terdapat di dalam mRNA yang ada dalam poliribosom. Selanjutnya terjadinya polimerisasi asam amino untuk membentuk rantai polipeptida. Langkah ini terjadi di RE kasar. Polipeptida ini mengalami penguraian ikatan oleh enzim protease sehingga menghasilkan hasil akhir yang dikehendaki atau juga dengan biosintesis dengan terlebih dahulu menghasilkan hasil antara. Reaksi lainnya adalah terjadinya glikosilasi, fosforilasi, dan asetilasi dari asam amino.

SISTEM ENDOKRIN PADA HEWAN INVERTEBRATA

Sistem endokrin pada hewan invertebrata tidak mempunyai organ sekresi hormon, tugasnya yaitu sebagai neurosekretori, dan memiliki fungsi sebagai Pertumbuhan, Perkembangan, Regenerasi, Reproduksi Osmoregulasi, Laju denyut jantung, Komposisi darah, Pergantian kulit.

SISTEM ENDOKRIN PADA HEWAN VERTEBRATA

1. HIPOTALAMUS / kelenjar induk (master of gland). Merupakan bagian dari otak yang tumbuh dan berkembang dari tabung neural yang berperan dalam mempertemukan sistem saraf dan endokrin serta berfungsi mengendalikan kelenjar pituitari.

2. Pituitari. Pituitari terletak di bawah dasar otak dan bergantung kepada sebuah tangkai bekerja di bawah pengaruh hipotalamus dan berfungsi mengendalikan kelenjar endokrin

3. Kelenjar Endokrin Tepi. Organ endokrin di luar hipotalamus dan pituitari.

B. FISIOLOGI PENCERNAAN

Bahan makanan akan masuk kedalam sistem pencernaan dan akan mengalami proses pencernaan/ memecah bahan makan menjadi molekul yang sangat sederhana, kemudian diserap/digunakan oleh tubuh hewan supaya keadaan homeostatis terjaga.

Cara memperoleh makanan berdasarkan kemampuannya terdapat dua, yaitu :

a. Hewan Heterotof

Kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhannya dari tumbuhan dan hewan lain.

b. Hewan Mesotrof

Hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetap memerlukan senyawa organik dari sumber lain .

Cara makan dan jenis makanan hewan sangat bervariasi tergantung susnan alat pencernaan dan kemampuan menyerap makanan. Pada hewan primitif, tidak memiliki alat pencernaan makanan, sehingga cara mengambil makanan melalui penyerapan dengan menggunakan alat pencernaan berupa vakuola makanan.

Pada hewan tingkat rendah, tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan. Dan pada hewan tingkat tinggi, makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik dan pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler).

Pada hewan tingkat tinggi terdapat tiga daerah dalam sistem pencernaannya, yaitu :

a. Daerah penerimaan

Daerah untuk menerima makanan adalah mulut (dilengkapi dengan gigi dan kelenjar ludah untuk membantu proses mengunyah dan menelan makanan) dan Oesofagus dikelompokkan sebagai daerah penerimaan makanan yang bertugas membawa makanan dari mulut ke lambung dengan gerakan peristaltik

b. Daerah Penyimpanan

Terdiri atas empedal dan lambung yang merupakan pelebaran saluran gastrointestinal depan dan fungsi utamanya sebagai tempat menyimpan makanan. Empedal berperan dalam pencernaan mekanik yang dapat mengeras dan menyaring makanan yang berukuran tertentu. Partikel makanan yang ukurannya besar akan tetap dipertahankan dan tidak akan diangkut ke organ berikutnya dan akan terus dicerna secara mekanik dan mengubahnya menjadi partikel berukuran kecil yang mudah disaring. Lambung berfungsi sebagai tempat menyimpanan khim, yaitu makanan yang telah dicerna sebagian dan akan meloloskan ke usus (duodenum) dengan jeda waktu tertentu. Juga berfungsi untuk mencerna protein dengan mensekresikan enzim protease (zimogen) dan asam lambung. Asam lambung menyebabkan kondisi lambung vertebrata menjadi asam (pH 1-2) yang penting untuk mengaktifkan enzim protease.

c. Daerah Pencernaan dan Penyerapan

Proses pencernaan dan penyerapan berlangsung di dalam usus. Bahan makanan dicerna lebih lanjut dengan bantuan enzim dan diubah menjadi berbagai komponen penyusunnya agar dapat diserap dan digunakan secara optimal. Enzim pencernaan pada hewan dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu enzim pemecah karbohidrat, pemecah lemak, pemecah protein. Apabila proses pencernaan telah mencapai maksimal, bahan makanan berubah bentuk menjadi bahan sederhana yang siap diserap.

Dalam sistem pencernaan terdapat, tiga proses pencernaan yaitu :

a. Pencernaan Karbohidrat

Enzim yang bertanggung jawab dalam pencernaan karbohidrat ialah karbohidrase yang memutuskan ikatan glikosidik dan dihasilkan disakarida, trisakarida, dan polisakarida yang memiliki rantai lebih pendek. Di dalam mulut, karbohidrat dalam makanan akan dicerna secara mekanik (dengan bantuan gigi) dan secara enzimatik (oleh enzim ptialin/amilase), dan dibasahi air ludah agar mudah ditelan. Amilase akan memutus ikatan -1,4 glikosidik pada pati dan glikogen sehingga dihasilkan campuran maltosa, glukosa, dan oligosakarida. Amilase juga disekresikan oleh pankreas. Amilase pankreas dialirkan ke usus halus bagian atas (duodenum, usus 12 jari) dan akan memecahkan pati menjadi dekstrin, maltotriosa, dan maltosa.

Enzim lain yang penting ialah disakarase atau glukosidase, yang akan memecahkan disakarida seperti maltosa, laktosa, dansukrosa menjadi glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Pada invertebrata amilase disekresikan oleh kelenjar ludah atau jaringan kelenjar pada usus (usus tengah), dan pada vertebrata enzim oligosakaridase disekresi oleh usus, terdiri atas enzim sukrase, maltase, trehalase, dan laktase yang akan memecah disakarida atau trisakarida.

b. Pencernaan Protein

Enzim yang berperan penting untuk mencerna protein adalah protease. Protease disekresikan dalam bentuk inaktif (zimogen) untuk menghindari terjadinya self digestion. Apabila dalam lambung terdapat protein, sel dinding lambung akan menghasilkan gastrin yang akan merangsang lambung untuk mengeluarkan HCl dari sel parietal, dan pepsinogen dari sel kepala (chief cells). Selanjutnya, enzim pemecah protein (proteolitik) akan menguraikan protein dengan cara memutuskan ikatan peptida pada protein sehingga dihasilkan asam amino.

c. Pencernaan Lemak

Pencernaan lipid dimulai pada saat bahan makanan sampai di usus dengan bantuan enzim lipase usus, lipase lambung, dan lipase pankreas. Lipase akan menghidrolisis lipid dan trigliserida menjadi gliserida, monogliserida, gliserol, dan asam lemak bebas. Lipase dalam bentuk zimogen (prolipase) akan diaktifkan oleh protein khusus dari sel epitel usus (disebut kolipase) sehingga dapat memecah lipid menjadi asam lemak. Pencernaan dipermudah oleh adanya garam empedu, yang mampu menurunkan tegangan permukaan dan mengemulsikan tetes lemak berukuran besar menjadi butiran yang lebih kecil.

Dalam sistem pencernaan terdapat, tiga proses penyerapan sari makanan yaitu :

a. Penyerapan Karbohidrat

Glukosa diserap dengan cara difusi dipermudah, sedangkan transpor aktif diperlukan untuk memompakan natrium dari dalam ke luar sel epitel usus agar kondisi homeostatis tetap terjaga. Proses penyerapan gula dari lumen usus ke sel epitel usus kemudian ke pembuluh darah.

b. Penyerapan Protein

Protein dapat diserap dan masuk ke dalam darah hanya dalam bentuk asam amino sederhana dalam bentuk monopeptida, dipeptida, dan tripeptida. Pemasukan asam amino melintasi membran sel epitel usus berlangsung melalui mekanisme transpor aktif sekunder atau difusi dipermudah yang melibatkan pembentukan kompleks antara pengemban, asam amino spesifik, dan ion natrium. Di dalam usus halus, protein akan dihidrolisis menjadi monopeptida, dipeptida, dan tripeptida, yang selanjutnya akan diserap oleh sel epitel usus. Di dalam sel epitel tersebut dipeptida dan tripeptida dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana, kemudian ditranspor menuju kapiler darah.

c. Penyerapan Lipid

Lipid tidak pernah tercerna seluruhnya secara sempurna menjadi gliserol dan asam lemak. Hasil pencernaan lipid merupakan campuran trigliserida, digliserida, dan monogliserida, dan lain-lain. Semua bentuk lipid tersebut dapat diserap oleh usus, tetapi molekul yang paling mudah dan paling banyak diserap adalah monogliserida, gliserol, dan asam lemak.

Dalam proses penyerapan lipid, garam empedu berperan penting untuk mengemulsikan lemak sehingga mempermudah terjadinya kontak antara molekul lemak dengan mikrofili, yakni dengan membentuk kompleks garam empedu-lemak. Garam empedu akan mengubah hasil pencernaan lipid menjadi butiran kecil (diameter 3-10 nm) yang lebih hidrofil. Butiran kecil tersebut akan menembus membran sel epitel mukosa usus pada jejunum. Pada bagian ini, molekul asam lemak dan gliserol akan terpisah dan berdifusi melalui membran plasma (masuk ke dalam sel) dengan cara pinositosis. Setelah terjadi kontak dengan mikrofili, kompleks tersebut akan terpisah lagi dan garam empedu kembali ke lumen usus sehingga dapat digunakan kembali untuk membawa molekul lipid lainnya. Asam lemak rantai pendek (kurang dari 10-12 atom karbon) akan berdifusi secara langsung ke pembuluh darah, sedangkan asam lemak rantai panjang dan gliserol akan berkombinasi dengan trigliserida (di retikulum endoplasma halus). Hasil kombinasi tersebut kemudian dikemas dalam selubung protein tipis, membentuk kumpulan molekul khusus yang, berdiameter antara 0,1-3,5 mikrometer disebut kilomikron, kilomikron akan masuk ke dalam pembuluh lakteal pada fili usus.

C. FISIOLOGI SIRKULASI

Sistem sirkulasi pada hewan bervariasi, tergantung tingkat perkembangan tubuh hewan, pada hewan tingkat rendah sistem sirkulasi sederhana, dan pada hewan tingkat tinggi lebih lengkap.

Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu :

1. Jantung

Komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh. Terdapat dua jenis jantung, yaitu : Jantung Tubuler/Vaskuler (Terdapat pada hewan Invertebrata, bentuk sederhana dan tidak mempunyai klep, bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga: jantung peristaltik) dan Jantung Berongga (Terdapat pada hewan Vertebrata, merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep, gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah, kontraksi otot jantung terjadi secara periodik).

2. Pembuluh

Merupakan saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh yang terdiri dari : Pembuluh darah yang merupakan saluran khusus untuk mengalirkan darah, pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas Arteri,Vena, Kapiler. Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya, Nama lapisan dari arah dalam ke luar ialah Tunika Intima (Endotelium), Tunika Media, Tunika Adventitia. Pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima, Lapisan jaringan penyusun ketiga jenis pembuluh darah tersebut memperlihatkan komposisi yang bervariasi. Dan Pembuluh limfe (Vertebrata Tingkat Tinggi : saluran buntu dengan ujung terbuka, Fungsi mengangkut kelebihan cairan di ekstrasel ke sirkulasi darah, Hewan Invertebrata : tidak ditemukan adanya pembuluh limfe (kecuali pada Teleostei) dan Hewan Tingkat Rendah : ditemukan berbagai bentuk peralihan (intermediet) yang menunjukkan adanya perkembangan sistem pembuluh limfe).

Cairan Tubuh

Pada hewan multiselluler, tubuhnya tediri dari 70% cairan (45% cairan extrasel dan 25% cairan intrasel). Cairan ekstra sel ditemukan pada berbagai tempat dengan sebutan yang berbeda, yaitu cairan jaringan, cairan darah, cairan limfe, dan hemolimfe. Cairan ekstrasel pada semua hewan mengandung sel jenis tertentu yang bergerak melalui ruang-ruang antar jaringan yang berfungsi dalam transport gas, pertahanan tubuh, dan proses pembekuan darah. Pada hewan Invertebrata pembatasan antara cairan darah dengan cairan limfe tidak jelas, sedangkan pada hewan Vertebrata, darah dan cairan jaringan merupakan dua cairan yang terpisah secara jelas. Pada hewan dengan sistem sirkulasi terbuka, cairan yang mengalir dalam pembuluh dan di ruang antarsel merupakan cairan yang sama yang dinamakan hemolimfe.

Fungsi darah

Fungsi umum darah yaitu untuk mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik. Sedangkan fungsi khusus darah :

1. Mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan

2. Mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan

3. Membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ-organ ekskresi

4. Mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel

5. Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh.

Susunan Cairan Darah tersusun atas :

§ Sel darah (eritrosit, leukosit, dan trombosit)

§ Plasma darah Plasma darah mengandung sekitar 90% air dan berbagai zat terlarut di dalamnya. Kandungan zat terlarut di dalam Plasma darah: (Nutrien: glukosa, monosakarida, asam amino, dan lipid. Bahan untuk dibuang: urea dan senyawa nitrogen. Berbagai ion, misalnya natrium, kalium, dan sulfat. Bahan lain yang terdapat dalam darah, misalnya hormon, gas respiratori, vitamin, dan enzim. Protein plasma: albumin, globulin, dan fibrinogen)

Plasma darah memiliki komposisi sangat berbeda dari cairan intrasel, mengandung protein penting dalam konsentrasi relatif rendah, antara 1,0 hingga 100-150 mg/ml, untuk menghasilkan tekanan osmotik koloid yang bekerja untuk reabsorpsi. Protein plasma pada Vertebrata tingkat tinggi dikelompokkan menjadi tiga, yaitu Fibrinogen (proses pembekuan darah), Globulin (reaksi imun dan transpor molekul), dan Albumin (mempertahankan volume plasma).

System Sirkulasi Pada Hewan

1. Sistem sirkulasi terbuka, dengan mekanisme :

a. Relaksasi otot jantung (tekanan negatif dalam rongga jantung)

b. Terjadi kekuatan menghisap darah secara aktif

c. Terjadi gelombang peristaltik pada dinding aorta yang mendorong darah ke arah kepala

d. darah akan keluar dan mengalir bebas di antara sel jaringan

e. cairan tubuh tersaring dan secara perlahan kembali ke jantung melalui ostia (lubang pada jantung).

Sistem sirkulasi terbuka bekerja dengan tekanan rendah pada setiap kontraksi jantung, sehingga volume darah yang dapat dikeluarkan hanya sedikit (terdorong rendah dan mengalir dengan lambat yang mengakibatkan sari makanan yang dilepaskan ke sel terbatas sehingga aktivitas metabolisme terbatas).

2. Sistem Sirkulasi tertutup, dengan mekanisme :

f. Jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus

g. tekanan dipertahankan tetap tinggi, sehingga Mengakibatkan darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat

h. Akibat selanjutnya, Darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh, Pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel, Proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik.

i. Apabila terjadi peningkatan aktivitas metabolisme: Hewan meningkatkan jumlah pasokan darah ke organ yang aktif (misalnya otot) dan mengurangi penyebaran darah ke daerah yang kurang/tidak aktif (misalnya organ gastrointestinal).

D. FISIOLOGI RESPIRASI

Sistem Respirasi terdiri dari respirasi external dan internal.

a. Respirasi external, merupakan proses pengambilan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh melalui alat respirasi.

b. Respirasi internal, merupakan respirasi selluler / oksigen dari respirasi eksternal selanjutnya masuk ke dalam sel dan digunakan oleh sel untuk menghasilkan energi dalam bentuk ATP.

Organ Respirasi

a. Organ respirasi hewan akuatik, ada yang menggunakan organ berupa kulit (hewan inaktif), dan ada yang menggunakan insang (hewan aktif/ ikan menggunakan insang dalam, dan pada larva katak mengunakan insang luar)

b. Organ respirasi hewan terestrial, menggunakan organ respirasi berupa :

§ Paru-Paru Difusi (modifikasi dari insang pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas struktur berupa rongga mantel, contoh: bekicot tidak bercangkang)

§ Paru-Paru Buku (ditemukan pada Arakhnida, contoh: laba-laba dan kalajengking)

§ Trakhea (organ pernafasan pada insekta)

§ Paru-Paru Alveoler (amfibia masih sederhana dan kurang elastis (juga digunakan kulit), aves (dilengkapi dengan buoyancy), reptil.

§ Paru-Paru Sempurna (mammalia).

Mekanisme Respirasi

a. Mekanisme Inspirasi Yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru.

b. Mekanisme Ekspirasi Yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru.

Transport Zat dalam Sistem Respirasi

a. Transpor O2

Oksigen dari lingkungan luar masuk melalui hidung, tenggorokan, dan ke paru-paru. Dari paru-paru (alveoli), oksigen masuk ke kapiler darah dengan cara difusi (tekanan oksigen yang ada dalam alveoli lebih tinggi daripada tekanan oksigen dalam kapiler). Sebagian kecil oksigen tetap ada dalam plasma dalam bentuk larutan sederhana dan sebagian besar masuk ke dalam eritrosit berikatan dengan hemoglobin membentuk oxyhemoglobin.

Oksigen akan berikatan dengan hemin dengan ikatan yang lemah (nonoksidasi,melainkan penggabungan antara Fe++ pada gugus hemin dengan molekul O2. Penggabungan Hb dengan O2 menjadi HbO2 atau proses kebalikannya dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi oksigen di lingkungan akan menentukan besarnya tekanan parsial gas tersebut dan berpengaruh terhadap kejenuhan Hb oleh oksigen.

b. Transpor CO2

CO2 hasil dari metabolisme sel dikeluarkan dari tubuh. Darah mengngkut CO2 dalam bentuk senyawa karbamino (ikatan antara CO2 dan Hb), asam karbonat, ion bikarbonat dan senyawa bikarbonat CO2 terlarut dalam plasma.

Asam karbonat labil dan mudah terionisasi, jadi transpor CO2 dalam bentuk H2CO3 dan HCO3- akan menyebabkan terjadinya penurunan pH karena keduanya bersifat asam, dan hal ini akan mengganggu kerja enzim dan aktivitas metabolisme sel. Maka dari itu, suasana asam harus dihindarkandan harus dibentuk senyawa yang bersifat sedikit basa (senyawa bikarbonat), dalam proses ini ion HCO3- akan berikatan dengan ion Na+ atau K+ membentuk NaHCO3 dan KHCO3 (senyawa bikarbonat) (pengangkutan CO2 dalam bentuk senyawa bikarbonat). Ini merupakan cara untuk mempertahankan keseimbangan pH (mekanisme buffering) tugas tambahan sistem respirasi

Sistem Respirasi Pada Berbagai Hewan

a. Amfibia

§ Pengambilan oksigen dan pengeluaran CO2 terjadi melalui paru-paru maupun kulit

§ Jalur pengeluaran CO2 yang utama ialah melalui kulit

§ inspirasi diawali dengan kontraksi otot di dasar mulut, kemudian rongga mulut meluas sehingga terjadi tekanan negatif di dalamnya. Selanjutnya, nostril terbuka dan udara mengalir masuk melalui nostril.

b. Aves

Sistem Respiratori: Paru-paru yang dilengkapi dengan kantong udara besar dan memiliki membran tebal

§ Gerakan inspirasi: kontraksi otot-otot respiratori yang mendorong tulang-tulang iga ke arah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum ke depan dan ke bawah

§ Tulang-tulang iga lainnya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkatan volume rongga tubuh, paru-paru dan kantung udara ikut mengembang.

§ Akibatnya, tekanan gas dalam paru-paru dan kantung udara turun sehingga udara atmosfer masuk ke dalamnya.

c. Mammalia

§ Fase Inspirasi : Proses aktif kontraksi otot inspiratori, sehingga rongga dada mengembang dan menyebabkan paru-paru juga ikut mengembang, terjadi tekanan negatif, lalu udara masuk ke paru-paru.

§ Fase Ekspirasi : Merupakan proses pasif dan terjadi karena adanya relaksasi otot inspiratori dan pengerutan dinding alveoli.