Menteri dan Cangkok Hati

Artikel ini ditulis berdasarkan topik Sistem Ekskresi pada Manusia dan Gangguan pada sistem ekskresi.

Transplantasi hati adalah tindakan terakhir yang dilakukan saat hati manusia benar-benar sudah tidak berfungsi akibat hepatitis parah atau kanker hati. Namun tidak semua pasien kanker hati bisa sukses menjalani transplantasi (cangkok hati). Alasannya, setelah ditransplantasi dengan hati pendonor, tubuh si pasien perlu proses penerimaan hati baru tersebut. Jika tidak ada penolakan hati baru, pasien bisa bertahan hidup, tapi sebaliknya jika ada penolakan, dapat terjadi komplikasi sehingga pasien meninggal.

Salah satu contoh pasien cangkok hati yang berhasil adalah menteri negara BUMN RI, Dahlan Iskan. Lima tahun yang lalu, tepatnya 6 Agustus 2007, Menteri Badan Usaha Milik Negara (BUMN), Dahlan Iskan, harus menjalani transplantasi hati karena menderita kanker hati yang berawal dari hepatitis B yang terlambat diobati. Akhirnya, setelah melakukan berbagai pertimbangan, diputuskan bahwa beliau harus melakukan cangkok hati di salah satu Rumah Sakit di Tiongkok.

Setelah 5 tahun transplantasi, Dahlan Iskan yang kini berusia 61 tahun, kondisi kesehatannya semakin membaik dengan hati hasil transplantasi tersebut. Di dalam tubuh Dahlan Iskan terdapat organ hati atau liver anak muda berusia 20 tahun. Kini berkat cangkok hati tersebut, Dahlan dapat melanjutkan hidup dan menjalankan aktivitasnya sebagai pejabat negara.

Selengkapnya mengenai kisah cangkok hati Dahlan Iskan ini dapat di baca di sini

Bermula setelah melakukan perjalanan bisnis yang begitu panjang. Mulai dari China hingga Ambon, Dahlan Iskan mengalami muntah darah ketika tiba di rumahnya, Surabaya. Setelah melakukan pengecekan kepada seorang dokter, ternyata liver atau hatinya telah sirosis. Selain itu, hati yang telah rusak juga telah dipenuhi kanker.

“Dokter bilang umur saya tinggal enam bulan. Paling lama dua tahun,” kata Pimpinan Jawa Pos Group ini. Dokter pun langsung menyarankan melakukan tindakan yang tak pernah terbayangkan sebelumnya, yaitu transplantasi. Tindakan ini jelas saja penuh risiko. Apalagi sebelumnya seorang tokoh, Nurcholish Madjid gagal setelah melakukan transplantasi. Cak Nur meningal dunia ketika dirawat di sebuah rumah sakit di Singapura.

Akhirnya dengan penuh pertimbangan, Dahlan Iskan memilih sebuah rumah sakit di Tianjin, China untuk melakukan transplantasi. Bersama tim kecil, yaitu Nafsiah Sabri, istrinya, Robert Lai, sahabatnya dan saudara angkatnya di China menunggu donor hati. Tim kecil ini tinggal di China sampai mendapat donor hati untuk di cangkokan ke dalam tubuh Dahlan Iskan selama enam bulan.

Kisah Dahlan Iskan ini sangat menarik untuk diangkat di Kick Andy. Terutama bagaimana detik-detik menjelang operasi menunggu donor hati yang tak kunjung datang. Juga bagaimana perjuangan seorang sahabat Dahlan Iskan, Robert Lai yang begitu gigih menjaga, merawat dan membersihkan kamar perawatan. Salah satu kegagalan pasien transplantasi adalah pasca operasi. Hal ini juga diungkapkan Prof Sulaiman Phd, seorang ahli liver dari Rumah Sakit Cipto Mangunkusumo, Jakarta. “Transplantasinya sebenarnya tidak berbahaya. Tapi justru virus sesudah operasilah yang sangat mematikan.” ujar dokter yang pernah merawat almarhum Nurcholish Madjid ini.

Dengan berhasilnya transplantasi hati Dahlan Iskan, ternyata tidak hanya melegakan keluarganya saja. Keluarga Nurcholish Madjid juga merasa bersyukur. Waktu itu banyak orang berpendapat, Cak Nur meninggal dunia karena dimurkai Allah makanya mukanya hitam. Ternyata yang terjadi tidaklah demikian. Orang yang menderita sirosis hati pasti mukanya hitam. Begitu juga Dahlan Iskan. Namun setelah transplantasi mukanya kembali bersinar. “ Kalau muka menjadi hitam, itu karena kotoran ikut beredar melalui aliran darah karena hati yang telah rusak,” kata Dahlan Iskan, yang mengaku berasal dari keluarga miskin.

Kini Dahlan Iskan mempunyai dua “Mercy”. Satu Mercy adalah salah satu mobil Mercy seri 500 seharga Rp 3 miliar. Mercy yang lain adalah lambang mercy di perutnya, bekas operasi transplantasi hati yang harganya konon lebih dari harga mobil itu.

Sumber: www.dahlaniskan.wordpress.com

Peristiwa Penting pada Pembentukan Urine

Urine dibentuk dengan serangkaian proses yang rumit dan sangat efektif. Secara umum, terdapat tiga peristiwa penting dalam pembentukan
urine, yaitu penyaringan (filtrasi), penyerapan (reabsorpsi), dan pengumpulan (augmentasi).

Gambar proses penyaringan darah di dalam nefron ginjal.

a. Penyaringan Darah (Filtrasi)
Proses filtrasi terjadi di antara glomerulus dan kapsula Bowman. Ketika darah dari arteriol aferen memasuki glomerulus, tekanan darah menjadi tinggi. Hal tersebut menyebabkan air dan molekul-molekul yang tidak larut dalam darah melewati dinding kapiler pada glomerulus. Kemudian, air dan molekul-molekul memasuki lempeng filtrasi dari kapsula Bowman. Hasil filtrasi ini disebut filtrat glomerulusatau urine primer. Filtrat ini akan dipindahkan melalui tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, kemudian menuju tubulus pengumpul.

b. Penyerapan Kembali (Reabsorpsi)
Ketika filtrat dipindahkan, darah di arteriol eferen glomerulus menjadi sangat pekat. Hal tersebut terjadi karena hilangnya begitu banyak air. Selain itu, filtrasi mengandung substansi-substansi besar yang tidak dapat melewati dinding kapiler glomerulus, seperti sel darah, protein-protein besar, dan kepingan-kepingan lemak. Sementara itu, urine primer yang dihasilkan dari kapsula Bowman, memasuki tubulus kontortus proksimal. Di titik pertautan antara kapilerkapiler yang melingkupi tubulus, diserap glukosa dan asam amino serta ion Na+ .

Urine primer yang memasuki lengkung Henle telah lebih isotonik dengan darah di kapiler. Pada lengkung Henle terjadi penyerapan garam NaCl dan air. Penyerapan berlanjut di tubulus kontortus distal. Di sini terjadi penyerapan urea, kreatinin, bahan obat-obatan, H +, dan NH4–. Sementara itu, garam NaCl dan air serta ion HCO3– kembali diserap. Urine yang dihasilkan dari tubulus kontortus distal, disebut urine sekunder. Hasil reabsorpsi ini mengandung air, garam, urea, dan pigmen empedu yang memberikan bau dan warna pada urine.

c. Pengumpulan (Augmentasi)
Urine sekunder dari tubulus kontortus distal akan memasuki tubulus pengumpul. Di tubulus ini, masih terjadi penyerapan kembali air, garam NaCl, dan urea sehingga terbentuk urine yang harus dibuang dari tubuh. Dari tubulus pengumpul, urine memasuki pelvis renalis, lalu mengalir menuju ureter menuju kandung kemih (vesika urinaria). Ketika kandung kemih penuh, orang akan merasakan keinginan untuk buang air kecil.

Berikut video yang menggambarkan kinerja ginjal sebagai bagian dari sitem ekskresi.

Beberapa hal yang memengaruhi volume urine, di antaranya zat-zat diuretik, suhu, konsentrasi darah, dan emosi. Jika sering mengonsumsi kopi dan teh, zat diuretik (kafein) yang dikandungnya akan menghambat reabsorpsi air sehingga volume urine meningkat. Pada saat terjadi peningkatan suhu, kapiler di kulit melebar dan air berdifusi keluar serta kelenjar keringat menjadi aktif. Saat volume air turun, penyerapan air di ginjal berkurang sehingga volume urine menurun. Begitu pula halnya ketika konsentrasi darah meningkat, atau ketika darah menjadi lebih cair karena banyak mengonsumsi cairan. Emosi tertentu merangsang peningkatan atau pengurangan volume urine, contohnya orang menjadi lebih sering buang air kecil pada saat gugup, tegang, atau takut.

Perbedaan antara Kulit Laki-laki dan Wanita

Wanita dan Pria memang diciptakan oleh Tuhan dengan berbeda. Masing-masing memiliki karakteristik khas yang tidak ditemukan satu dengan yang lain. Hal itu juga berlaku untuk jenis kulit dan sifatnya. Berikut ini perbedaan antara kulit laki-laki dan kulit wanita menurut versi International Dermal Institute.

	Kulit Pria	Kulit Wanita
1	Kulit pria mempunyai hormon yang dominan yaitu Androgen yang dapat menyebabkan kulit pria lebih banyak berkeringat dan ditumbuhi lebih banyak rambut.	Kulit wanita lebih tipis daripada kulit pria sehingga lebih rentan terhadap kerusakan kulit yang disebabkan sinar matahari.
2	Selain Androgen, pria juga memiliki kelenjar Aprokin yang tugasnya meminyaki rambut tubuh dan rambut kepala. Kelenjar ini bekerja aktif saat remaja dan menyebabkan keringat pria lebih berbau dibanding wanita.	Seiring dengan bertambahnya usia, collagen pada kulit wanita akan semakin berkurang. Oleh karena itu wanita lebih terlihat tua dibandingkan dengan pria walaupun usianya sama.
3	Kondisi kulit yang cenderung tebal dan aktivitas luar ruang yang lebih banyak dilakukan pria menyebabkan pria butuh lebih banyak untuk membersihkan wajahnya, yaitu pada pagi hari sebelum beraktivitas di luar rumah, beberapa saat setelah beraktivitas dan pada malam hari sebelum tidur.	Pada kulit wajah wanita, membersihkan wajah (dengan pembersih) adalah dua kali dalam sehari

Mengenal Batu Empedu

Apakah yang dimaksud dengan batu empedu? Sebelum membahas tentang pengertian batu empedu, ada baiknya kita simak penjelasan berikut.

Empedu adalah cairan yang diproduksi oleh hati yang disimpan dan dipekatkan dalam kantong empedu. Cairan empedu diperlukan untuk mengelmusikan lemak dalam makanan. Setiap hari tubuh kita menghasilkan 0,5–1 liter empedu. Cairan empedu terdiri dari air, kolesterol, lemak, garam empedu, protein, dan bilirubin. Garam empedu berperan dalam pencernaan lemak dan pigmen bilirubin berperan memberi warna kuning pada tinja dan urine.

Gambar batu empedu di dalam tubuh

Batu empedu dapat terbentuk ketika cairan empedu yang tersimpan di kantong empedu mengendap dan mengeras menjadi butiran batu. Pengendapan ini dapat terjadi akibat pembentukan komponen empedu (kolesterol atau pigmen empedu) berlebih atau pengosongan kandung empedu terhambat. Batu empedu dapat tetap berada dalam kantong empedu, tetapi dapat pula terbawa masuk ke dalam saluran empedu sehingga menimbulkan penyumbatan.

Berdasarkan komponen penyusunnya, batu empedu dapat dibagi menjadi dua, yaitu batu kolesterol dan batu berpigmen (batu bilirubin). Terdapat beberapa faktor yang diperkirakan memengaruhi pembentukan batu empedu, yaitu usia, jenis kelamin, kegemukan, diabetes melitus, terpapar hormon estrogen berlebih (KB suntik, pil, atau terapi hormon), dan konsumsi obat-obatan melebihi dosis.

Gejala batu empedu sering timbul dengan tiba-tiba, biasanya ketika seseorang mengonsumsi lemak dalam jumlah berlebihan. Gejala ini oleh kalangan kedokteran disebut biliary colic, yaitu gejala-gejala sebagai berikut.
1. Nyeri di perut kanan atas dan berlangsung beberapa jam.
2. Nyeri di punggung antara dua tulang belikat.
3. Nyeri di bahu kanan.
4. Nyeri di daerah lambung, sehingga sering diduga sebagai sakit mag.

5. Mual dan muntah.
6. Kembung dan sering bersendawa.
7. Pada kasus parah, gejala disertai dengan demam dan menggigil yang menunjukkan terjadinya radang kantong empedu (Cholecystitis).
8. Mata dan kulit menjadi kuning serta tinja yang berwarna abu-abu.

Gambar: Pengobatan batu empedu dengan operasi

Gangguan berupa batu empedu dapat diobati dengan tindakan pembedahan (cholecystectomy). Umumnya cara pengobatan ini diperlukan setelah ukuran diameter batu empedu telah lebih besar dari 3 cm, atau telah disertai pengapuran kantong empedu. Teknik operasi ada dua macam, yaitu laparoscopic cholecystectomy dan open cholecystectomy. Sementara itu, untuk pengobatan nonoperasi dapat dilakukan dengan pengobatan dengan Ursodeoxycholic acid. Obat ini berfungsi mengurangi sekresi kolesterol oleh hati, mengurangi penyerapan kolesterol di usus, dan dapat melarutkan butir-butir kolesterol di permukaan batu empedu. Obat harus diminum teratur untuk jangka waktu beberapa tahun. Hanya saja dengan pengobatan non operasi, batu empedu biasanya mudah kambuh kembali.

Disadur dari: http://forum.kompas.com/kesehatan/121787-%5Bdokita-co%5D-apakah-batu-empedu.htm

Sistem Ekskresi pada Manusia: Organ Hati

Hati merupakan organ bagian dalam manusia yang berukuran paling besar. Organ ini mempunyai berat sekitar 1,5 kg atau sekitar 3–5% dari berat badan. Hati berada di bagian atas sebelah kanan abdomen dan di bawah tulang rusuk. Hati mempunyai keunikan di antaranya dapat memperbarui atau menumbuhkan kembali sel-sel yang sudah rusak akibat terluka atau penyakit. Namun, jika hati mengalami kerusakan secara berulang-ulang dalam jangka waktu yang lama, kondisi ini dapat mengakibatkan kerusakan hati sehingga sel-selnya tidak dapat diperbarui lagi.

Gambar: Anatomi hepar/ hati manusia sebagai organ sistem ekskresi

a. Fungsi Hati

1) Tempat untuk Menyimpan Energi
Hati menyimpan energi dalam bentuk glikogen. Glikogen dibentuk dari suatu jenis zat gula yang disebut glukosa. Ketika kadar gula dalam darah tinggi, hati mengkombinasi molekulmolekul glukosa yang tersusun dalam rantai panjang menjadi glikogen melalui proses glikogenesis. Ketika kadar glukosa dalam darah lebih rendah dari kebutuhan tubuh, hati mengubah glikogen menjadi glukosa.

2) Menyimpan Vitamin-Vitamin
Hati mengambil vitamin dari aliran darah yang diangkut oleh pembuluh portal hepatik. Hati kemudian mengumpulkan dan menyimpan persediaan vitamin A, D, E, dan K. Vitamin ini dapat disimpan hingga dua sampai empat tahun.

3) Sebagai Pabrik Kimia Tubuh
Beberapa protein penting yang ditemukan di dalam darah dihasilkan oleh hati. Salah satu jenis protein tersebut yaitu albumin. Albumin berfungsi membantu ketersediaan kalsium dan unsur-unsur penting lain dalam aliran darah. Albumin juga membantu pergerakan air dari aliran darah ke jaringan tubuh. Selain albumin, hati juga memproduksi globin. Globin turut membentuk hemoglobin yang merupakan pembawa oksigen dalam sel darah merah.
Jenis protein lain yang ditemukan dalam hati yaitu globulin. Globulin yaitu sekelompok protein yang di dalamnya terdapat antibodi. Globulin berperan dalam sistem kekebalan tubuh yang bekerja sama dengan antibodi melawan mikroorganisme yang menyerang tubuh. Selain itu, globulin juga merupakan komponen kunci dari membran sel yang mengangkut lemak dalam aliran darah ke dalam jaringan tubuh. Zat kimia lain yang dihasilkan oleh hati yaitu fibrinogen dan
protrombin. Zat kimia ini membantu menyembuhkan luka dan membantu darah membentuk zat pembeku dan kolesterol.

4) Pembersih atau Detoksifikasi
Hati membantu membersihkan zat-zat racun, seperti obat dan alkohol dari aliran darah. Hati melakukannya dengan cara menyerap zat-zat berbahaya tersebut lalu menetralkannya menggunakan cairan empedu.

5) Memproduksi Cairan Empedu
Selain berperan dalam sistem pencernaan, hati berperan dalam sistem ekskresi. Fungsi hati dalam sistem ekskresi yaitu mengekskresikan cairan empedu secara terus-menerus. Setiap harinya, hati mampu mengekskresikan cairan empedu 800–1.000 ml. Cairan empedu mengandung air, asam empedu, garam empedu, kolesterol, fosfolipid (lesitin), zat warna empedu (pigmen bilirubin, dan biliverdin), serta beberapa ion.

Cairan empedu berperan mencerna dan mengelmusikan lemak dalam usus, mengaktifkan lipase, mengubah zat yang tidak larut dalam air menjadi zat yang larut dalam air, serta membentuk urea dan amonia. Cairan empedu berasal dari penghancuran hemoglobin dari eritrosit yang telah tua. Hemoglobin ini akan diuraikan menjadi hemin, zat besi, dan globin. Zat besi dan globin akan disimpan di dalam hati kemudian dikirim ke sumsum tulang merah. Zat-zat tersebut digunakan dalam pembentukan antibodi atau hemoglobin baru. Sementara itu, hemin akan dirombak menjadi bilirubin dan biliverdin.

Bilirubin dan biliverdin ini merupakan zat warna bagi empedu dan mengandung warna hijaubiru. Zat warna tersebut di dalam usus akan mengalami oksidasi menjadi urobilin. Urobilin kemudian diekresikan dari dalam tubuh dan memberi warna kekuningan pada feses dan urine.

b. Struktur Hati
Hati terdiri atas dua lobus utama, yaitu lobus kiri dan kanan, dengan posisi sedikit saling menindih. Lobus kanan memiliki dua lobus yang salah satunya berukuran lebih kecil. Setiap lobus terdiri dari banyak lobulus. Lobulus merupakan unsur terkecil yang menyusun hati. Struktur lobulus berbentuk persegi enam, dengan panjang kurang lebih 1 mm.

Gambar: Struktur Hati, sumber: New Understanding Biology, Glenn and Susan Toole

Bagian luar hati dilindungi oleh kapsula hepatika. Dalam jaringan hati terdapat beberapa pembuluh darah, yaitu arteri hepatika dan vena portal hepatika. Arteri hepatika mengangkut 30% darah dari jumlah total darah di hati. Darah ini berasal dari percabangan aorta sehingga darah yang diangkut merupakan darah yang mengandung banyak oksigen. Sementara itu, vena porta hepatika mengangkut 70% dari jumlah total darah yang ada di hati. Darah ini mengangkut
sari-sari makanan dari usus halus.

Pembuluh yang mengangkut darah keluar dari hati yaitu vena hepatika. Pertemuan antara pembuluh arteri hepatika dan vena porta hepatika membentuk sinusoid. Pada sinusoid terjadi spesialisasi sel yang membentuk sel kupffer. Sel ini bertugas memfagositosis organisme asing atau zat-zat berbahaya. Dari fagositosis ini akan menghasilkan bilirubin. Bilirubin ini kemudian diekskresikan oleh kanalikuli dalam wujud empedu. Jaringan hati tersusun oleh sel-sel hepatosit. Antarlapisan hepatosit dipisahkan oleh lakuna, sedangkan antara hepatosit satu dengan hepatosit yang lain dipisahkan oleh kanalikuli.

 

Referensi:

New Understanding Biology, Glenn and Susan Toole. 2004.

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Produksi Urine

Sebagaimana telah dibahas pada artikel sebelumnya tentang sistem ekskresi, bahwa sisa metabolisme harus dikeluarkan dari tubuh agar tidak menjadi racun, berikut adalah faktor-faktor yang memengaruhi produksi urine dalam sistem urinaria.

1) Hormon Antidiuretik
Hormon antidiuretik dikeluarkan oleh kelenjar saraf hipofisis. Pengeluaran hormon ini ditentukan oleh reseptor khusus di dalam otak yang secara terus-menerus mengendalikan tekanan osmotik darah. Oleh karena itu, hormon ini akan memengaruhi proses readsorpsi air pada tubulus kontortus distal sehingga permeabilitas sel terhadap air akan meningkat.

Pada saat tubuh kekurangan cairan, konsentrasi air dalam darah akan menurun. Akibatnya, sekresi ADH meningkat dan dialirkan oleh darah menunju ginjal. ADH meningkatkan permeabilitas sel terhadap air dan permeabilitas saluran pengumpul. Dengan demikian, air akan berdifusi keluar dari pipa pengumpul, lalu masuk ke dalam darah. Keadaan tersebut dapat memulihkan konsentrasi air dalam darah. Akibatnya, urine yang dihasilkan lebih sedikit dan pekat.

2) Usia
Anak balita lebih sering mengeluarkan urine. Hal ini karena anak balita belum bisa mengendalikan rangsangan untuk mikturasi. Mikturasi adalah  proses pengeluaran urine dari dalam tubuh. Jika di dalam kandung kemih tersimpan urine sekitar 200–300 ml, akan timbul refleks rasa ingin buang air kecil. Proses mikturasi ini dimulai dari ginjal–ureter–kandung kemih–uretra.

Selain itu, anak balita juga mengonsumsi lebih banyak makanan yang berwujud cairan sehingga urine yang dihasilkan lebih banyak. Sementara itu, pengeluaran urine pada lansia akan lebih sedikit. Hal ini karena setelah usia 40 tahun, jumlah nefron yang berfungsi akan menurun kira-kira 10% setiap tahun. Kondisi ini akan mengurangi kemampuan ginjal dalam memproses pengeluaran urine.

3) Gaya Hidup dan Aktivitas
Seseorang yang sering berolahraga urine yang terbentuk akan lebih sedikit dan lebih pekat. Hal ini karena cairan tubuh lebih banyak digunakan untuk membentuk energi. Oleh karena itu, cairan yang dikeluarkan lebih banyak dalam bentuk keringat.

4) Kondisi Kesehatan
Seseorang yang sehat produksi urinenya berbeda dengan orang yang sakit. Orang yang sedang sakit bisa mengeluarkan urine lebih banyak ataupun lebih sedikit tergantung pada jenis penyakit yang dideritanya.

5) Psikologis
Orang yang sedang cemas, aktivitas metabolismenya akan lebih cepat sehingga akan lebih sering mengeluarkan urine.

6) Cuaca
Apabila cuaca panas, cairan tubuh lebih banyak dikeluarkan dalam bentuk keringat. Jika cuaca dingin cairan tubuh akan dikeluarkan dalam bentuk urine.

7) Jumlah Air yang Diminum
Apabila mengonsumsi banyak air minum, konsentrasi protein dalam darah akan menurun. Kondisi ini dapat mengakibatkan menurunnya tekanan koloid protein sehingga tekanan filtrasi kurang efektif. Akibatnya, volume urine yang diproduksi akan meningkat.

Proses Pembentukan Urine

Proses pembentukan urine terjadi di dalam ginjal. Pembentukan urine ini terjadi melalui serangkaian proses filtrasi (penyaringan zat-zat sisa yang beracun), reabsorpsi (penyerapan kembali zat-zat yang masih diperlukan tubuh), dan augmentasi (penambahan zat sisa yang tidak diperlukan lagi oleh tubuh).

Skema proses pembentukan urine

1) Filtrasi
Pembentukan urine diawali dengan filtrasi yang terjadi di dalam kapiler glomerulus, yaitu kapiler darah yang bergelung-gelung di dalam kapsula Browman. Filtrasi berlangsung pada saat darah masuk ke nefron melalui arteriola aferen. Pada saat darah melalui arteriola aferen  ini, tekanan darah relatif cukup tinggi, sedangkan tekanan darah di arteriola eferen relatif cukup rendah. Kondisi ini terjadi karena diameter arteriola aferen lebih besar dan ukurannya lebih pendek dibandingkan dengan arteriola eferen. Keadaan inilah yang mengakibatkan terjadinya filtrasi. Pada saat itu, berliter-liter darah didorong ke ruang glomerulus yang berukuran kecil.

Di glomerulus terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit), membran basiler, dan epitel kapsula Bowman, yang dapat mempermudah proses filtrasi. Selain struktur glomerulus tersebut faktor lain yang mempermudah proses filtrasi yaitu tekanan hidrostatik dan tekanan osmotik. Tekanan hidrostatik (TH) yaitu tekanan darah terhadap dinding pembuluh.

Sementara itu, tekanan osmotik (TO) yaitu tekanan yang dikeluarkan oleh air (pelarut lain) pada membran filtrasi. Permeabilitas membran ini 100–1.000 kali lebih permeabel dibandingkan dengan permeabilitas kapiler pada jaringan lain. Pada proses filtrasi ini sel-sel darah, trombosit, dan sebagian besar protein plasma disaring dan diikat agar tidak turut dikeluarkan. Sementara itu, zat-zat kecil terlarut dalam plasma darah seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan. Hasil saringan tersebut merupakan urine primer (filtrat glomerulus). Jadi, urine primer komposisinya masih serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein dan tidak mengandung elemen seluler, contoh sel darah merah. Cairan filtrasi dari glomerulus ini akan masuk ke tubulus dan mengalami reabsorpsi.

2) Reabsorpsi
Pada proses ini terjadi reabsorpsi zat-zat berikut.

a) Reabsorpsi air
Pada keadaan normal, sekitar 99% dari air yang menembus membran filtrasi akan direabsorpsi sebelum mencapai ureter. Reabsorpsi terjadi di tubulus kontortus proksimal yang dilakukan secara pasif melalui proses osmosis. Perlu Anda ketahui bahwa setiap hari tubulus ginjal mereabsorpsi lebih dari 178 liter air, 1.200 gram garam, dan 150 gram glukosa.

b) Reabsorpsi zat tertentu
Reabsorpsi zat-zat tertentu dapat terjadi secara transpor aktif dan difusi. Zat-zat yang mengalami transpor aktif pada tubulus kontortus proksimal yaitu
ion Na+, K +, PO4–, NO3–, glukosa, dan asam amino. Ion Na+ mengalami difusi dari sel tubulus menuju pembuluh kapiler. Difusi ini terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi ion di dalam dan di luar sel tubulus. Difusi tersebut dapat meningkat karena permeabilitas sel tubulus yang tinggi terhadap ion
natrium. Permeabilitas yang tinggi ini disebabkan oleh banyaknya mikrovilli yang memperluas permukaan tubulus. Proses reabsorpsi ini memerlukan energi dan dapat berlangsung terus-menerus.

c) Reabsorpsi zat yang penting bagi tubuh
Zat-zat penting bagi tubuh yang secara aktif direabsorpsi yaitu protein, asam amino, glukosa, asam asetoasetat, dan vitamin. Glukosa dan asam asetoasetat merupakan sumber energi, sedangkan protein dan asam amino merupakan bahan pengganti sel yang telah rusak. Zat-zat tersebut direabsorpsi secara aktif di tubulus kontortus proksimal sehingga tidak akan ditemukan lagi di lengkung Henle. Pada saluran menurun lengkung Henle, reabsorpsi air terus berlangsung selama filtrat itu bergerak di sepanjang tubula tersebut.

Di saluran menurun ini, epitelium transpor sangat permeabel terhadap air, tetapi sangat tidak permeabel terhadap garam dan zat terlarut lainnya. Berkebalikan dengan saluran menurun, saluran menaik lengkung Henle lebih permeabel terhadap garam dan tidak permeabel terhadap air.

Setelah terjadi reabsorpsi di tubulus kontortus proksimal dan sepanjang saluran lengkung Henle, tubulus akan menghasilkan urine sekunder. Pada urine sekunder ini zatzat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun akan bertambah, misal konsentrasi dari 0,03% dalam urine primer dapat mencapai 2% dalam urine sekunder.

Berikut ini adalah video tentang pembentukan urine di dalam nefron ginjal:

 

3) Augmentasi
Augmentasi atau sekresi tubular adalah proses penambahan zat-zat yang tidak diperlukan oleh tubuh ke dalam tubulus kontortus distal. Sel-sel tubulus menyekresi ion hidrogen (H+), ion kalium (K+), amonium (NH₃), urea, kreatinin, dan racun ke dalam lumen tubulus melalui proses difusi. Ion-ion ini kemudian menyatu dengan urine sekunder.

Penambahan ion hidrogen pada proses augmentasi sangat penting untuk menjaga kesetimbangan pH dalam darah. Jika pH dalam darah mulai turun, sekresi ion hidrogen akan meningkat sampai berada pada keadaan pH normal (7,3–7,4) dan urine yang dihasilkan memiliki pH sekitar 4,5–7,5. Selain itu, pada tahap augmentasi ini berlangsung proses pembersihan zat-zat sisa dari dalam tubuh. Urine yang terbentuk akan disimpan sementara di kandung kemih. Setelah itu, urine akan dikeluarkan dari tubuh melalui uretra. Komposisi urine yang dikeluarkan yaitu 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi lain seperti pigmen empedu. Pigmen empedu ini berfungsi memberi warna pada urine.

Organ Sistem Ekskresi pada Manusia: Ginjal

Manusia memerlukan energi untuk beraktivitas sehari-hari. Energi tersebut berasal dari proses metabolisme dalam tubuh. Metabolisme dalam tubuh manusia selain menghasilkan zat-zat yang berguna bagi tubuh tetapi juga menghasilkan zat sisa. Zat sisa tersebut dinamakan zat sisa metabolisme tubuh. Zat-zat sisa tersebut dikeluarkan oleh tubuh melalui suatu sistem yang disebut sistem ekskresi. Zat-zat sisa metabolisme tersebut harus dikeluarkan karena bersifat racun bagi tubuh.

Proses ekskresi melibatkan organ-organ khusus dan membentuk suatu sistem ekskresi. Sistem ekskresi ini berperan penting dalam menjaga keseimbangan (homeostasis) tubuh dengan cara osmoregulasi. Osmoregulasi adalah mekanisme tubuh untuk mengatur konsentrasi bahan terlarut dalam cairan sel atau cairan tubuh. Sistem ekskresi ini tidak hanya dimiliki oleh manusia, tetapi juga hewan.

Gambar: Tempat pembuangan sisa ekskresi manusia

 

Sistem ekskresi manusia terdiri atas organ-organ ekskresi. Sisa metabolisme karbohidrat dan lemak menghasilkan CO₂ dan H₂O. Sisa metabolisme protein berupa amino, NH₃, urea, dan asam urat. Contoh organ tubuh manusia yang dapat mengekresikan sisa metabolisme adalah paru-paru, hati, kulit, dan ginjal.

Gambar: Organ-organ sistem ekskresi

 

1. Ginjal
Ginjal manusia berwarna merah gelap dan berbentuk mirip kacang merah. Panjangnya 10–13 cm dan lebarnya 5–7,5 km.

a. Letak Ginjal
Ginjal terletak di sebelah kiri dan kanan ruas tulang pinggang di dalam rongga perut. Ginjal berada di bawah diafragma dan di belakang peritonium, tepatnya di bawah hati pada sisi kanan dan di bawah limpa pada sisi kiri. Letak ginjal kiri lebih tinggi daripada ginjal kanan karena di atas ginjal kanan terdapat hati yang menempati sebagian besar ruang di rongga perut.

b. Fungsi Ginjal
1) Menjaga keseimbangan air dalam tubuh dengan mengatur volume plasma darah dan volume air.
2) Membuang sisa metabolisme, misal urea, asam urat, kreatinin, kreatin, obat-obatan, dan zat lain yang bersifat racun.
3) Mengatur kandungan elektrolit dengan menyaring zat-zat kimia yang masih berguna bagi tubuh (natrium, fosfor, dan kalium) dan mengembalikannya ke saluran peredaran darah.
4) Menjaga tekanan osmosis dengan cara mengatur ekskresi garam-garam, yaitu membuang garam yang berlebihan dan menahan garam apabila jumlahnya
berkurang.
5) Menjaga asam basa cairan darah dengan mengatur pH plasma darah dan cairantubuh dengan mengekskresikan urine yang bersifat basa atau mengekskresikan urine yang bersifat asam.
6) Menghasilkan zat-zat berikut.
a) Eritropoietin (EPO) yang merangsang sumsum tulang membuat sel-sel darah merah (eritrosit).
b) Kalsitriol merupakan bentuk aktif vitamin D yang membantu penyerapan kalsium dan menjaga keseimbangan kimia dalam tubuh.

 

c. Struktur Ginjal

Gambar: Struktur umum ginjal manusia

 

Dari bagian luar ke dalam, ginjal terdiri atas tiga lapisan, yaitu korteks renalis (korteks), medula renalis (medula) dan pelvis renalis.  Korteks atau kulit ginjal merupakan bagian luar ginjal. Sementara itu, bagian sebelah dalamnya disebut medula atau sumsum ginjal. Pelvis merupakan bagian dalam ginjal yang berupa ruang kosong sehingga disebut juga rongga ginjal. Pada bagian korteks terdapat nefron. Nefron merupakan unit fungsional dan struktural terkecil pada ginjal. Pada satu unit ginjal manusia terdapat sekitar satu juta nefron.

Setiap nefron terdiri atas badan Malpighi dan saluran nefron. Badan Malpighi mengandung glomerulus yang diselubungi oleh kapsula Bowman. Glomerulus berupa anyaman pembuluh kapiler darah, sedangkan kapsula Bowman berbentuk cawan berdinding tebal yang mengelilingi glomerulus. Glomerulus menghubungkan arteriola aferen (lebar) dengan arteriola eferen (sempit).

Oleh karena itu, glomerulus turut berperan mengatur tekanan darah. Fungsi utama glomerulus adalah sebagai penyaring/filtrasi cairan darah. Saluran ginjal terdiri atas kapsula Bowman, tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, dan tubulus kontortus distal.

Pada medula terdapat piramida ginjal dan piala ginjal yang mengandung pembuluh-pembuluh darah yang berfungsi untuk mengumpulkan hasil ekskresi. Pembuluh-pembuluh itu disebut tubulus kontortus kolektivus. Tubulus kontortus kolektivus berhubungan dengan ureter yang bermuara pada kandung kemih (vesica urinaria). Kandung kemih berfungsi sebagai tempat penampungan urine sementara. Jika kandung kemih telah mengandung banyak urine, dinding kandung kemih akan tertekan sehingga otot melingkar pada pangkal kandung kemih meregang. Akibatnya, akan timbul rasa ingin buang air kecil. Selanjutnya, urine tersebut akan dikeluarkan melalui uretra.

Gambar: Struktur Nefron ginjal, sumber: Biology, Raven & Johnson

Zona Biologi Kita juga akan mensharing video tentang ginjal dan posisinya di dalam tubuh melalui link berikut

Video penjelasan (english) tentang ginjal sebagai organ sistem urinaria

Video 3D tentang ginjal dan posisi anatominya di dalam tubuh .

Kulit sebagai Organ Ekskresi

Sebagai alat ekskresi, kulit mengeluarkan keringat. Keringat terdiri atas air dan garam-garam mineral (terutama NaCl, itu sebabnya keringat terasa asin), serta sedikit sampah buangan, seperti urea, asam urat, dan amonia. Keringat dikeluarkan tubuh dalam jumlah besar ketika melakukan kegiatan berat dan berada di lingkungan yang panas. Pengeluaran keringat juga dipengaruhi oleh makanan, keadaan kesehatan, dan emosi.

Gambar: Kulit penutup tubuh manusia

Kulit merupakan organ terluas yang menutupi seluruh tubuh dengan luas keseluruhan kurang lebih 2 m². Ketebalan kulit pada setiap bagian tubuh berbeda-beda (0,5–5 mm) dan rata-rata ketebalannya 1–2 mm. Berdasarkan strukturnya kulit terdiri atas dua lapisan, yaitu epidermis (kulit ari) dan dermis (kulit jangat).

gambar: Penampang membujur lapisan kulit manusia, Sumber:Human Biology, Mike Boyle dan Kathryn Senior

a. Fungsi Kulit
Kulit mempunyai fungsi sebagai berikut.

1) Proteksi
Kulit berfungsi melindungi organ tubuh dari kontak mekanis yang dapat mengakibatkan cedera. Selain itu, kulit juga melindungi tubuh dari kontak langsung dengan sinar matahari. Sel-sel melanosit yang terdapat pada kulit mempunyai fungsi penting dalam melindungi tubuh dari bahaya paparan sinar UV. Sementara itu, produksi keringat dan minyak pada kulit membuat lapisan kulit bersifat asam. Kondisi ini berfungsi melindungi tubuh dari infeksi jamur dan bakteri.

2) Regulator Suhu
Kulit melakukan fungsi ini dengan cara memproduksi keringat dan mengkonstriksikan pembuluh darah dalam kulit.

3) Penentu Warna Kulit
Warna kulit salah satunya ditentukan oleh kandungan melanosit pada kulit.

4) Pembentukan Vitamin D
Vitamin D dibentuk dari provitamin D yang terdapat di bawah kulit dengan bantuan sinar matahari.

5) Ekskresi
Sebagai alat ekskresi kulit berfungsi mengeluarkan keringat. Kelenjar keringat menyerap air dan garam dari darah di pembuluh kapiler. Keringat yang dikeluarkan melalui pori-pori kulit akan menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh tetap stabil. Pada keadaan normal, tubuh mengeluarkan keringat sebanyak 50 ml setiap jam. Beberapa faktor yang dapat memacu pengeluaran keringat antara lain aktivitas tubuh yang meningkat dan suhu lingkungan yang tinggi.

Pengeluaran keringat yang berlebihan karena terik matahari atau aktivitas tubuh yang tinggi dapat mengakibatkan tubuh kekurangan garam. Jika kadar garam dalam darah menurun dapat mengakibatkan kekejangan bahkan pingsan.

b. Struktur Kulit

 

Gambar: Struktur Kulit

1) Epidermis
Epidermis terdiri atas beberapa lapis berikut.
a) Stratum korneum (lapisan tanduk)
Stratum korneum merupakan lapisan kulit yang paling luar, tersusun dari sel-sel mati yang bersifat keras, tahan terhadap air, dan selalu mengelupas (deskuamasi). Lapisan ini akan mengalami pembaruan selama proses keratinisasi (pembentukan zat tanduk/keratin).
b) Stratum lusidum
Stratum lusidum tersusun dari selsel yang tidak berinti dan berfungsi mengganti stratum korneum.
c) Stratum granulosum
Stratum granulosum tersusun dari sel-sel yang berinti dan mengandung pigmen melanin.
d) Stratum germinativum
Stratum germinativum tersusun dari sel-sel yang selalu membentuk sel-sel baru ke arah luar.

2) Dermis
Dermis merupakan lapisan yang terletak di bawah epidermis. Lapisan yang biasa disebut jangat ini di dalamnya terdapat akar rambut, pembuluh darah, kelenjar, dan saraf. Kelenjar yang terdapat di lapisan ini adalah kelenjar keringat (glandula sudorifera) dan kelenjar minyak (glandula sebasea). Kelenjar keringat menghasilkan keringat yang di dalamnya terlarut berbagai garam, terutama NaCl. Keringat dialirkan melalui saluran kelenjar keringat dan dikeluarkan dari dalam tubuh melalui pori-pori. Di dalam kantong rambut terdapat akar rambut dan batang rambut. Kelenjar minyak menghasilkan minyak yang berfungsi meminyaki rambut agar tidak kering.

Rambut dapat tumbuh terus karena mendapat sari-sari makanan dari pembuluh kapiler di bawah kantong rambut. Di dekat akar rambut terdapat otot penegak rambut. Di bawah dermis terdapat jaringan lemak atau lapisan hipodermis. Jaringan lemak berfungsi sebagai makanan cadangan, pelindung tubuh terhadap benturan, dan menahan panas tubuh

Struktur Sel Prokariotik dan Eukariotik

Berdasarkan penemuan sel oleh Robert Hooke, berkembanglah teori-teori mengenai sel. Jacob Schleiden dan Theodor Schwan mengemukakan bahwa sel merupakan unit struktural terkecil pada makhluk hidup. Menurut Max Schultze, sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan. Rudolph Virchow berpendapat bahwa omnis cellula ex cellulae (semua sel berasal dari sel sebelumnya). Adapun teori mengenai sel sebagai unit hereditas makhluk hidup dikemukakan oleh Robert Brown, Felix Durjadin, dan Johanes Purkinye.

Berdasarkan ada-tidaknya membran inti sel, sel dikelompokkan menjadi dua jenis, yaitu sel prokariotikdan sel eukariotik. Sel prokariotik hanya ditemukan pada Bakteri (Eubacteria dan Archaebacteria). Sementara itu, empat kingdom lainnya (Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia) memiliki sel eukariotik.

Apakah Anda masih ingat perbedaan prokariotik dan eukariotik? Istilah prokariotik berasal dari bahasa Yunani. Proartinya sebelum dan karyonartinya
biji atau inti, dalam hal ini mengacu pada membran inti. Sel prokariotik memiliki materi genetik (DNA) yang terkonsentrasi di daerah yang disebut
nukleoid. Namun, daerah tersebut tidak memiliki membran pemisah dengan bagian dalam sel lainnya.

Istilah eukariotik berasal dari bahasa Yunani, eu artinya nyata dan karyon artinya inti. Sel eukariotik memiliki inti sel (nukleus) nyata yang dibatasi oleh membran inti. Secara umum, sel eukariotik lebih kompleks dan lebih besar dibandingkan sel prokariotik. Berikut ini tabel perbedaan antara sel prokariotik dan sel eukariotik.

Tabel 1. Perbedaaan antara sel prokariotik dan eukariotik

Tabel 2. Perbandingan struktur dan organel sel prokariotik dengan sel eukariotik

1. Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik yaitu sel yang tidak memiliki membran inti. Makhluk hidup uniseluler termasuk golongan sel prokariotik, contoh bakteri (Bacteria) dan sianobakteri (Cyanobacteria). Struktur sel prokariotik sebagai berikut.

a. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan, lipid, dan protein. Dinding sel berfungsi sebagai pelindung dan pemberi bentuk tubuh.
b. Membran plasma tersusun dari molekul lipid atau protein. Membran plasma berfungsi sebagai pelindung molekuler sel terhadap lingkungan di sekitarnya.
c. Sitoplasma tersusun dari air, protein, lipid, mineral, dan enzim-enzim. Enzim-enzim untuk mencerna makanan secara intraseluler dan untuk melakukan proses metabolisme sel.
d. Mesosom berfungsi sebagai penghasil energi. Pada membran mesosom terdapat enzim-enzim pernapasan yang berperan dalam reaksi-reaksi oksidasi untuk menghasilkan energi.
e. Ribosom berfungsi sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.
f. DNA tersusun dari gula deoksiribosa, fosfat, dan basabasa nitrogen. DNA berfungsi sebagai pembawa informasi genetik yaitu sifat-sifat yang harus diwariskan kepada keturunannya.
g. RNA merupakan persenyawaan hasil transkripsi DNA. RNA berfungsi membuat kode-kode genetik sesuai pesanan DNA, kemudian akan
diterjemahkan dalam bentuk urutan asam amino dalam proses sintesis protein.

 

2. Struktur Sel Eukariotik

Sel eukariotik yaitu sel yang memiliki membran inti dan sistem endomembran. Sistem endomembran yaitu organelorganel bermembran seperti retikulum
endoplasma, kompleks Golgi, mitokondria, dan lisosom. Sel hewan dan sel tumbuhan tergolong sel eukariotik. Struktur sel eukariotik terdiri atas tiga komponen utama yaitu membran plasma, sitoplasma, dan organel-organel sel.

Gambar: Struktur umum sel eukariotik

Sel eukariotik pada sel tumbuhan dan sel hewan berbeda. Berikut ini gambar perbandingan antara sel hewan dengan sel tumbuhan.

Gambar struktur sel tumbuhan (atas) dan sel hewan (bawah).

Adapun keterangan mengenai struktur selnya sebagai berikut.

a. Membran Plasma

Membran plasma merupakan bagian terluar sel yang melindungi protoplasma. Membran plasma bersifat selektif permeabel, artinya hanya dapat dilalui molekul-molekul tertentu seperti glukosa, asam amino, gliserol, dan berbagai ion. Membran plasma berfungsi melindungi isi sel, mengatur ke luar masuknya berbagai zat, dan sebagai tempat reaksi respirasi dan oksidasi.

Membran plasma terdiri atas lapisan protein dan lapisan lipid (lipoprotein). Lapisan lipid disusun oleh fosfolipid, glikolipid, dan sterol. Lapisan protein membran sel terdiri atas glikoprotein. Lapisan protein membentuk dua macam lapisan yaitu lapisan protein perifer dan integral. Perhatikan struktur membran plasma berikut!

Membran sel sangat tipis dan hanya terdiri atas dua lapis fosfolipid. Bagian kepala (fosfat) yang bersifat hidrofilik(senang air) berada di bagian luar membran sel. Adapun bagian ekor (lipid) berada di bagian dalam membran sel dan bersifat hidrofobik(tidak senang air). Jadi, satu sisi menghadap ke bagian luar sel, sedangkan sisi lainnya menghadap ke bagian dalam sel. Hal tersebut mencegah sitoplasma larut dengan lingkungan sekitarnya dan mencegah zat-zat asing di sekitar sel masuk ke dalam sel.

Gambar Fosfolipid membran sel.  Sumber: biomoocnews.blogspot.com

 

b. Sitoplasma

Sitoplasma adalah cairan sel yang berada di luar membran inti. Komponen utama penyusun sitoplasma sebagai berikut.
1) Cairan seperti gel yang disebut sitosol.
2) Substansi genetik simpanan dalam sitoplasma.
3) Sitoskeleton yang berfungsi sebagai kerangka sel.
4) Organel-organel sel.

 

Gambar : Sitoplasma

Sifat-sifat fisikawi matriks sitoplasma meliputi efek Tyndal, gerak Brown, gerak siklosis, memiliki tegangan permukaan, dan bersifat elektrolit. Sifat biologis matriks sitoplasma meliputi mampu mengenali rangsang (iritabilita) dan mengantar rangsang (konduktivitas). Adapun fungsi sitoplasma yaitu sebagai sumber bahan kimia penting bagi sel dan tempat terjadinya reaksi metabolisme.

 

c. Organel-Organel Sel

Sebagian besar organel sel diselubungi oleh lapisan membran dengan struktur yang sama dengan lapisan membran sel. Di dalam sel terdapat banyak
struktur kecil yang disebut organel.  Organel-organel sel terdapat dalam sitoplasma. Macam-macam organel penyusun sel sebagai berikut.

1) Inti Sel (Nukleus)
Nukleus merupakan organel terbesar yang berada dalam sel dengan diameter sekitar 10 µm. Nukleus berfungsi sebagai pengatur pembelahan sel, pengendali seluruh kegiatan sel, dan pembawa informasi genetik.

Gambar Inti sel (nukleus).

Inti sel terdiri atas beberapa bagian, yaitu membran, kromatin, anak inti (nukleolus), dan cairan inti (nuclear sap). Cairan inti merupakan cairan yang di dalamnya terdapat nukleolus dan kromatin. Kromatin mengandung materi genetik berupa DNA serta protein. Ketika sel membelah, kromosom dapat terlihat sebagai bentuk tebal dan memanjang. Kromosom adalah cetak-biru (blue print) sel. Kromosom mengatur kapan dan bagaimana sel membelah diri, menghasilkan protein-protein tertentu, serta berdiferensiasi.

Nukleus merupakan struktur yang jelas terlihat pada saat sel belum membelah diri. Nukleus terlibat dalam pembentukan ribosom–suatu organel sel yang berperan dalam pembentukan protein. Nukleus mengatur sintesis protein dalam sitoplasma dengan mengirimkan pesan genetik dalam bentuk ribonucleic acid(RNA). RNA ini disebut messengerRNA (mRNA). Pembentukan mRNA terjadi di nukleus berdasarkan instruksi yang diberikan DNA. Setelah itu, mRNA membawa pesan genetik ke sitoplasma melalui pori membran inti untuk diterjemahkan di ribosom menjadi protein.

Protein ini akan digunakan untuk menggantikan protein yang hilang, membentuk enzim, atau mengirimkan sinyal pada bagian sel yang lain. Membran inti memiliki struktur yang sama dengan struktur membran sel. Di membran inti, terdapat pori atau lubang-lubang yang memungkinkan keluar-masuknya benda atau zat tertentu. Dengan kata lain, melalui lubang-lubang tersebut, inti sel ‘berkomunikasi’ dengan bagian-bagian sel serta sel yang lain.

 

2). Retikulum Endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma merupakan jaringan yang tersusun oleh membran yang berbentuk seperti jala. Terdapat dua tipe retikulum endoplasma yaitu RE kasar dan RE halus. RE kasar adalah RE yang ditempeli ribosom dan tampak berbintil-bintil. RE halus adalah RE yang tidak ditempeli ribosom. RE memiliki beberapa fungsi berikut.
a) Mensintesis lemak dan kolesterol (RE kasar dan RE halus).
b) Menampung protein yang disintesis oleh ribosom (RE kasar).
c) Transportasi molekul-molekul (RE kasar dan RE halus).
d) Menetralkan racun (detoksifikasi).

Gambar 1: Posisi Retikulum endoplasma

 

Dilihat secara tiga dimensi, sistem membran pada retikulum endoplasma bersatu dengan membran sel dan membran inti. Retikulum endoplasma ada yang tampak kasar (RE kasar) dan ada pula yang tampak halus (RE halus). Pada permukaan membran RE kasar terdapat ribosom yang menempel. Ribosom yang menempel membuat RE terlihat  kasar (Gambar bawah kiri). RE kasar berperan dalam pembentukan membran dan protein. Adapun RE halus berperan dalam pembentukan lemak, menetralisir racun, dan penyimpanan kalsium yang berguna pada kontraksi sel otot.

Gambar: RE kasar (kiri) dan RE halus (kanan)

 

3).Ribosom

Pada permukaan dalam membran retikulum endoplasma sel eukariotik tersebar organel-organel. Salah satu organel tersebut adalah ribosom. Ribosom berperan penting dalam proses pembentukan protein. Pada sel yang aktif, terdapat ribosom dalam yang banyak. Selain di RE, ribosom banyak terdapat juga di anak inti (nukleolus).

Gambar: Wujud Ribosom di bawah mikroskop elektron

 

Gambar: Ribosom ada yang menempel pada  RE ada yang bebas melayang di sitoplasma

 

Gambar: Struktur sub unit ribosom yang terdiri atas sub unit kecil dan besar

 

Gambar: Ribosom sedang melaksanakan tugasnya untuk menyintesis protein.

 

4).Kompleks Golgi/ Badan Golgi
Kompleks Golgi tersebar dalam sitoplasma dan merupakan salah satu komponen terbesar dalam sel. Kompleks Golgi mempunyai hubungan yang erat dengan RE dalam sintesis protein. Selain itu, kompleks Golgi juga mempunyai beberapa fungsi sebagai berikut.
a) Tempat sintesis polisakarida seperti mukus, selulosa, hemiselulosa, dan pektin.
b) Membentuk membran plasma.
c) Membentuk kantong sekresi untuk membungkus zat yang akan dikeluarkan sel.
d) Membentuk akrosom pada sperma, kuning telur pada sel telur, dan lisosom.

Gambar: Badan Golgi

Badan Golgi berbentuk seperti kantung yang pipih, dibatasi oleh membran. Beberapa badan Golgi sering terlihat berdekatan dan membentuk kantung-kantung yang bertumpuk. Badan Golgi diduga sebagai salah satu bentuk dari sistem membran pada RE. Badan Golgi kadang terlihat berada berdekatan dengan RE.

Fungsi badan Golgi terutama dalam pengolahan protein yang baru disintesis. Badan Golgi memotong protein berukuran besar yang dihasilkan ribosom menjadi protein-protein berukuran kecil seperti hormon dan neurotransmiter(bahan penerus informasi pada sistem saraf). Badan Golgi juga berfungsi menambahkan molekul glukosa ketika proses sintesis glikoprotein. Pada sel-sel kelenjar, jumlah badan Golgi lebih melimpah dibandingkan sel-sel lain. Hal ini berhubungan dengan pembentukan sekresi mukus berupa mukopolisakarida yang melibatkan badan Golgi.

Sumber gambar: medcell.med.yale.edu

 

5). Mitokondria
Mitokondria memiliki dua jenis membran yaitu membran luar dan membran dalam. Kedua membran ini bersifat kuat, fleksibel, stabil, dan tersusun dari lipoprotein. Membran dalam membentuk tonjolan-tonjolan yang disebut krista. Tonjolan-tonjolan tersebut berfungsi untuk memperluas permukaan agar penyerapan oksigen lebih efektif.

Gambar: Mitokondria dengan dua lapis membran dan krista

Ruangan dalam mitokondria berisi cairan yang disebut matriks mitokondria. Di dalam matriks mitokondria terdapat enzim pernapasan, DNA, RNA, dan protein. Mitokondria berfungsi dalam oksidasi makanan, respirasi sel, dehidrogenasi, fosforilasi oksidatif, dan sistem transfer elektron. Secara sederhana, reaksi oksidasi makanan dapat ditulis sebagai berikut.

Banyaknya jumlah mitokondria dalam sel, bergantung pada seberapa aktif sel-sel tersebut. Misalnya, pada sel otot, memiliki mitokondria lebih banyak dibandingkan sel yang pasif. Semakin banyak mitokondria, semakin tinggi frekuensi proses respirasi.

 

Organel-organel yang telah diuraikan sebelumnya adalah organel-organel yang dimiliki oleh sel hewan dan sel tumbuhan. Beberapa organel berikutnya, hanya ditemukan pada sel hewan atau sel tumbuhan saja.

Saintifikasi Jamu Indonesia

Indonesia memiliki lebih dari 7000 spesies tanaman obat dan baru sekitar 285 spesies yang digunakan oleh industri obat tradisional. Obat tradisional asli Indonesia atau lebih dikenal dengan sebutan "Jamu" merupakan warisan budaya leluhur yang telah digunakan secara turun temurun dan terbukti berkhasiat.

Gambar:  Jamu asli Indonesia

Nah, untuk membuktikan secara ilmiah khasiat dan keamanan "Jamu" Kementerian Kesehatan RI melaksanakan program terobosan "Saintifikasi Jamu".

 

Dalam rangka menyediakan bukti ilmiah terkait mutu, keamanan, dan manfaat obat tradisional (jamu), maka Pemerintah Indonesia, dalam hal ini Kementerian Kesehatan RI, telah mengeluarkan Peraturan Menteri Kesehatan No. 03/MENKES/PER/2010 tentang Saintifikasi Jamu. Saintifikasi Jamu adalah pembuktian ilmiah jamu melalui penelitian berbasis pelayanan kesehatan.2 Salah satu tujuannya adalah memberikan landasan ilmiah (evidenced based) penggunaan jamu secara empirik melalui penelitian berbasis pelayanan yang dilakukan di sarana pelayanan kesehatan, dalam hal ini klinik pelayanan jamu/dokter praktik jamu. Untuk menjalankan Saintifikasi Jamu sesuai dengan Peraturan Menteri Kesehatan No. 03/MENKES/PER/2010, maka telah ditetapkan Keputusan Menteri Kesehatan No.1334 Tahun 2010 tentang Komisi Nasional Saintifikasi Jamu, yang salah satu tugasnya adalah menyusun pedoman metodologi penelitian jamu.

Reproduksi Ganda Angiospermae

Reproduksi seksual pada Spermatophyta dimulai dengan penyerbukan atau polinasi. Polinasi merupakan proses menempelnya serbuk  sari (stamen) pada kepala putik (stigma). Proses tersebut dapat terjadi dengan bantuan angin, air, atau hewan-hewan penyerbuk (polinator). Contoh hewan polinator adalah lebah, kupu-kupu, burung kolibri, kelelawar, dan lain-lain.

Gambar: Bagian-bagian bunga Angiospermae.dan gambar kelelawar sebagai salah satu hewan polinator

Sebelum terjadi penyerbukan (polinasi), kepala sari yang telah masak akan membuka. Selanjutnya, serbuk sari yang terdapat pada kepala sari tersebut akan keluar atau jatuh dan menempel pada kepala putik.

Di dalam ovulum, terdapat megasporofit yang membelah menjadi empat megaspora. Satu megaspora yang hidup membelah tiga kali berturut-turut. Hasilnya berupa sebuah sel besar, disebut kandung lembaga muda yang mengandung delapan inti. Di ujung ovulum terdapat sebuah lubang (mikropil), sebagai tempat masuknya saluran serbuk sari ke dalam kandung lembaga. Selanjutnya, tiga dari delapan inti tadi menempatkan diri di dekat mikropil. Dua dari tiga inti disebut sel sinergid.

Sementara itu, inti yang ketiga disebut sel telur. Tiga buah inti lainnya (antipoda) bergerak ke arah kutub yang berlawanan dengan mikropil (kutub kalaza). Sisanya, dua inti yang disebut inti kutub, bersatu di tengah kandung lembaga dan terjadilah sebuah inti diploid (2n). Inti ini disebut inti kandung lembaga sekunder. Inti kandung lembaga yang telah masak, disebut megagametofit dan siap untuk dibuahi.

Serbuk sari yang jatuh pada kepala putik yang sesuai, akan berkecambah membentuk saluran buluh serbuk sari. Buluh serbuk sari semakin tumbuh memanjang di dalam tangkai putik (stilus). Selama perjalanan buluh menuju ovulum, inti serbuk sari membelah menjadi inti vegetatif dan inti generatif. Inti vegetatif berfungsi sebagai penunjuk arah inti generatif dan akan melebur sebelum sampai ke bakal biji (ovulum). Inti generatif membelah menjadi dua inti sperma yang akan menembus ovarium (bakal buah) dan sampai ke ovulum (bakal biji).

Di dalam ovulum, inti serbuk sari (inti sperma) bertemu dengan inti sel telur, sehingga terjadi peleburan antara kedua inti tersebut. Proses peleburan kedua inti ini, disebut pembuahan atau fertilisasi. Inti sperma yang satu akan membuahi inti sel telur membentuk zigot, sedangkan inti sperma lainnya membuahi inti kandung lembaga sekunder membentuk endosperma. Endosperma akan menyediakan makanan bagi embrio yang berkembang dari zigot. Peristiwa pembuahan ini disebut pembuahan ganda. Pada perkembangan selanjutnya, bakal biji akan tumbuh menjadi biji dan bakal buah akan menjadi buah yang membungkus biji (pada beberapa spesies tumbuhan).

Uji pemahaman Anda tentang Pembuahan ganda pada angiospermae dengan mengunjungi alamat web berikut.

http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/5626/lsps07_int_seedplant.swf?sequence=5

dan

http://www.biology.ualberta.ca/facilities/multimedia/uploads/alberta/seedsimp.swf

Klasifikasi Spermatophyta

Berdasarkan posisi biji terhadap daun buahnya, Spermatophyta dibedakan menjadi Gymnospermae dan Angiospermae.

a. Gymnospermae (Tumbuhan Berbiji Terbuka)
Pada Gymnospermae, bakal biji tidak dilindungi oleh daun buah, tetapi tersusun dalam strobilus. Berdasarkan struktur strobilusnya, Gymnospermae dibedakan menjadi empat kelas sebagai berikut.

Gambar : Strobilus betina   dan Strobilus jantan

1) Cycadinae
Ciri-ciri Cycadinae yaitu tubuh menyerupai pohon kelapa, batang berbentuk tiang, daun majemuk menyirip, daun tersusun berjejal di ujung batang, daun yang muda menggulung, sporofil tersusun dalam strobilus jantan dan betina, serta umumnya berumah satu. Contoh Cycas rumphii (pakis haji), Zamia sp., Microcycas sp., dan Dioon sp.

Gambar: Pakis haji (Cycas rumphii)
 

2) Ginkgoinae
Ginkgoinae merupakan satu-satunya kelompok Gymnospermae yang mempunyai spesies paling sedikit sehingga dianggap sebagai tumbuhan primitif. Ciri-ciri Ginkgoinae yaitu berumah dua, termasuk pohon meranggas, serta daun lebar dan berbentuk kipas dengan tulang daun mirip rusuk yang menonjol. Contoh Ginkgo biloba atau gingseng.

Gambar. Gingseng atau Ginkgo biloba

3) Gnetinae
Ciri-ciri Gnetinae yaitu berumah dua, ada anggotanya yang memiliki percabangan banyak dan ada yang tidak bercabang, pertulangan daun menyirip, serta bunga tersusun berkarang. Gnetinae lebih maju dibandingkan kelas-kelas lain karena mempunyai perhiasan pada strobilus. Contoh Gnetum
gnemon (melinjo).

 

4) Coniferinae
Ciri-ciri Coniferinae yaitu batang besar berkayu, daunnya berbentuk jarum, ada yang berumah satu dan ada yang berumah dua, serta strobilus betina lebih besar dibanding strobilus jantan dan terletak di ketiak daun atau di ujung batang berupa kerucut sehingga disebut tumbuhan berkerucut. Contoh podokarpus
(Podocarpus imbricatus), cemara (Cupressus lusitanica), dan pinus (Pinus merkusii). Tumbuhan dalam kelompok ini memiliki ciri khas selalu hijau sepanjang tahun sehingga disebut juga tumbuhan evergreen.

 

Gambar: Tumbuhan pinus

 

b. Angiospermae (Tumbuhan Berbiji Tertutup)

Pada Angiospermae bakal biji tumbuh di dalam daun buah. Angiospermae sering disebut pula Anthophyta atau tumbuhan berbunga. Angiospermae dibagi menjadi dua kelas berikut.

1) Monocotyledoneae (monokotil)
Ciri-cirinya mempunyai satu daun lembaga, akar serabut, tulang daun sejajar atau melengkung, batang tidak bercabang dengan ruas yang jelas, tidak berkambium, dan perhiasan bunganya berjumlah 3 atau kelipatannya.

Kelas Monocotyledoneae terdiri atas beberapa famili berikut.
a) Liliaceae, contoh kembang sungsang.
b) Poaceae atau Gramineae, contoh padi, alang-alang, dan jagung.
c) Zingiberaceae, contoh jahe, lengkuas, dan kencur.
d) Musaceae, contoh pisang.
e) Orchidaceae, contoh anggrek.
f) Arecaceae, contoh kelapa dan palem.

2) Dicotyledoneae (dikotil)
Ciri-cirinya mempunyai dua daun lembaga, akar tunggang, tulang daun menyirip atau menjari, batang bercabang-cabang dengan ruas tidak jelas, mempunyai kambium, dan perhiasan bunganya berjumlah 2, 4, 5, atau kelipatannya.

Kelas Dicotyledoneae terdiri atas beberapa famili berikut.
a) Euphorbiaceae, contoh karet.
b) Moraceae, contoh beringin.
c) Papilionaceae, contoh kacang tanah.
d) Labiatae, contoh kentang.
e) Convolvulaceae, contoh kangkung.
f) Apocynaceae, contoh kamboja.
g) Rubiaceae, contoh kopi.
h) Verbenaceae, contoh jati.
i) Myrtaceae, contoh cengkih.
j) Rutaceae, contoh jeruk.
k) Bombacaceae, contoh durian.
l) Malvaceae, contoh waru.
m) Mimosaceae, contoh putri malu.
n) Caesalpiniaceae, contoh asam.

 

Untuk menambah wawasan Anda, silahkan cermati slide presentasi berikut.

Spermatophyta

Daftar Pustaka

Solomon, Eldra. P., Linda R. Berg, Diana W. Martin. 1999. Biology. Jilid 1. Fifth Edition. Orlando: Saunders College Publishing.