fisiologi hewan air

MAKALAH FISIOLOGI HEWAN AIR

Mengenai Definisi Fisiologi, Sel Dan Membran Sel

DISUSUN OLEH

KELOMPOK 1

KELAS B

FIRDAUS 230110140073

ANANDITA RAHMANIA 230110140111

AHMAD RAFFI UKASYAH 230110140116

ANNISA PUTRI SEPTIANI 230110140132

FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN

UNIVERSITAS PADJADJARAN

2015

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami haturkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, sehingga

kami dapat menyelesaikan paper ini dengan judul “Pendahuluan Fisiologi Hewan

Air dan Organel sel”. Tujuan penulisan paper ini adalah untuk memenuhi salah

satu tugas mata kuliah Fisiologi Hewan Air.

Paper ini membahas mengenai Sejarah Fisiologi Hewan Air, Definisi

Fisiologi Hewan Air, Proses Fisika Kimia yang terlibat dalam Fisiologi, serta Sel

dan Organel-organelnya terutama pada bagian Membran sel.

Pada kesempatan ini kami tidak lupa mengucapkan terima kasih kepada :

1. Dosen mata kuliah Fisiologi Hewan Air;

2. Seluruh anggota kelompok 1;

3. Pihak-pihak yang tidak bisa disebutkan satu persatu.

Demikianlah harapan kami, semoga paper ini dapat bermanfaat bagi kami

dan juga pembaca tentunya. Adanya saran yang membangun dari pembaca untuk

perbaikan paper selanjutya sangat dihargai, kami ucapkan terima kasih.

Jatinangor, September 2015

Penyusun

i | F i s i o l o g i H e w a n A i r

DAFTAR ISI

Hal.

KATA PENGANTAR.............................................................................................i

DAFTAR ISI...........................................................................................................ii

BAB I PENDAHULUAN.......................................................................................1

BAB II PEMBAHASAN........................................................................................2

2.1 Fisiologi..........................................................................................................2

2.1.1 Sejarah Fisiologi....................................................................................2

2.1.2 Definisi Fisiologi...................................................................................2

2.1.3 Konsep Dasar dalam Fisiologi...............................................................3

2.1.4 Metode Ilmu Faal atau Fisiologi............................................................5

2.1.5 Proses Fisika Kimia yang Terlibat dalam Fisiologi...............................6

2.2 Sel dan Organel............................................................................................11

2.2.1 Pengertian Sel......................................................................................13

2.2.2 Struktur Sel..........................................................................................14

2.3 Membran Sel.................................................................................................16

2.3.1 Struktur Membran Sel..........................................................................17

2.3.2 Penyusun Membran Sel.......................................................................18

2.3.3 Kerangka Membran.............................................................................24

2.3.4 Fungsi Membran Sel............................................................................25

2.3.5 Transportasi Molekul melalui Membran.............................................28

BAB III KESIMPULAN......................................................................................32

DAFTAR PUSTAKA...........................................................................................33

ii | F i s i o l o g i H e w a n A i r

BAB I

PENDAHULUAN

Dalam biologi, sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat

hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu

melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk

mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel. Kebanyakan makhluk

hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniselular, misalnya

bakteri dan amoeba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan

manusia, merupakan organisme multiselular yang terdiri dari banyak tipe sel

terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya,

tersusun atas lebih dari 1013 sel.

Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil

pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel

bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur

induknya yang sudah dibuahi. Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan

bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan

menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang

membentuk tubuh organisme tersebut.

1 | F i s i o l o g i H e w a n A i r

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Fisiologi

2.1.1 Sejarah Fisiologi

Sejarah Fisiologi Fisiologi eksperimental diawali pada abad ke-17,

ketika ahli anatomi William Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah.

Herman Boerhaave sering disebut sebagai bapak fisiologi karena

karyanya berupa buku teks berjudul Institutiones Medicae (1708) dan

cara mengajarnya yang cemerlang di Leiden. William Harvey (1 April

1578 – 3 Juni 1657) ialah dokter yang mendeskripsikan sistem peredaran

darah yang dipompakan sekeliling tubuh manusia oleh jantung, ini

mengembangkan gagasan René Descartes yang dalam deskripsi tubuh

manusianya bahwa arteri dan vena ialah pipa dan membawa makanan ke

sekeliling tubuh.

Ilmu Fisiologi telah diajarkan sejak tahun 1953, dan dikenal

sebagai Ilmu Faal. Pada kurun waktu tahun 1953 – 1968 ilmu fisiologi

merupakan ilmu yang diberikan pada masa bachelor tingkat I yang

kemudian dikenal sebagai sarjana muda. Berdasarkan objek kajiannya

dikenal fisiologi manusia, fisiologi tumbuhan, dan fisiologi hewan,

meskipun prinsip fisiologi bersifat universal, tidak bergantung pada jenis

organisme yang dipelajari. Sebagai contoh, apa yang dipelajari pada

fisiologi sel khamir dapat pula diterapkan sebagian atau seluruhnya pada

sel manusia.

2.1.2 Definisi Fisiologi Hewan Air

Fisiologi adalah adalah turunan biologi yang mempelajari

bagaimana kehidupan berfungsi secara fisik dan kimiawi. Istilah ini

dibentuk dari kata Yunani Kuna physis, "asal-usul" atau "hakikat",

dan logia, "kajian". Fisiologi menggunakan berbagai metode ilmiah

untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan

organisme secara keseluruhan menjalankan fungsi fisik dan kimiawinya


untuk mendukung kehidupan (Wikipedia, 2012). Fisiologi merupakan

ilmu yang mempelajari tentang proses, fungsi, dan aktivitas suatu

organisme dalam menjaga dan mengatur kehidupannya. Seperti halnya

cabang ilmu biologi lain, fisiologi juga mempelajari proses kehidupan

yang mirip atau identik pada banyak organisme. Fisiologi sebenarnya

merupakan terapan dari fisika dan kimia modern untuk memahami

tumbuhan dan hewan. Karena itu, kemajuan fisiologi hampir seluruhnya

bergantung pada kemajuan dibidang fisika dan kimia. Kini teknologi

ilmu fisika terapan menyumbangkan peralatan untuk membantu

penelitian dibidang fisiologi serta pengetahuan dasar. Dalam mempelajari

fisiologi yang paling mendasar perlu di pelajari adalah ilmu tentang sel.

Tumbuhan termasuk organisme multiseluler yang terdiri dari berbagai

jenis sel terspesialisasi yang bekerja sama melakukan fungsinya.

Fisiologi dibagi menjadi fisiologi tumbuhan dan fisiologi hewan

tetapi prinsip dari fisiologi bersifat universal, tidak bergantung pada jenis

organisme yang dipelajari. Banyaknya subjek menyebabkan penelitian di

bidang fisiologi hewan lebih terkonsentrasi pada pemahaman bagaimana

ciri fisiologis berubah sepanjang sejarah evolusi hewan. Cabang ilmu lain

yang berkembang dari fisiologi adalah biokimia, biofisika, biomekanika,

dan farmakologi.

Fisiologi hewan air adalah Ilmu yang mempelajari fungsi,

mekanisme dan cara kerja dari organ, jaringan dan sel dari suatu

organisme (ikan sebagai hewan air). Termasuk dalam Fisiologi Hewan

Air adalah Penyesuaian diri terhadap lingkungan (adaptasi),

Metabolisme, Peredaran darah, Respirasi, Reproduksi dan Pengambilan

makanan (nutrisi) (Zaldi, 2010).

2.1.3 Konsep Dasar Dalam Fisiologi

Sebelum melangkah ke dalam kajian tentang fungsi tubuh, marilah

kita kenali beberapa konsep penting yang sangat kita perlukan untuk

mempelajari fisiologi hewan. Konsep dasar yang dimaksud meliputi

konsep tentang lingkungan internal,cairan tubuh, homeostasis, regulasi,


dan adaptasi. Setiap system hidup (pada semua tingkatan) selalu bereaksi

terhadap perubahan-perubahan yang terjadi pada lingkungannya. Pada

tahun 1879, seorang ahli fisiologi asal Perancis bernama Claude Bernard

mengusulkan suatu syarat penting bagi hewan yang ingin dapat bertahan

hidup dilingkungannya yakni bahwa hewan harus mempertahankan

stabilitas pada lingkungan internal atau cairan tubuhnya. Pada tahun

1855, Bernard mengemukakan bahwa penyebab terjadinya berbagai

reaksi yang menstabilkan lingkungan internal ialah adanya senyawa

khusus yang dihasilkan oleh semua organ dan dikeluarkan ke cairan

jaringan.peryataan tersebut menjadi pelopor munculnya gagasan

mengenai hormone dan regulasi atau pengaturan kimia.

Pada tahun 1929 W.B Cannor, seorang ahli fisiologi asal Amerika,

mengembangkan gagasan Bernard dan memperkenalkannya dengan

istilsh homeostasis. Homeostasis ialah keadaan lingkungan internal yang

konstan dan mekanisme yang bertanggung jawab atas keadaan konstan

tersebut. Lingkungan internal ialah cairan dalam tubuh hewan yang

merupakan tempat hidup bagi sel penyusun tubuh. Cairan tubuh hewan

meliputi darah, cairan interstisial, cairan selomik, dan cairan lain yang

terdapat dalam tubuh. Untuk dapat bertahan hidup, hewan harus menjaga

stabilitas lingkungan internalnya antara lain keasaman atau pH, suhu

tubuh, kadar garam, kandungan air, dan kandungan nutrein atau gizi.

Mamalia (golongan hewan yang memiliki kelenjar susu) dan aves

(golongan burung) memiliki kemampuan mengatur berbagai faktor

tersebut dengan sangat tepat. Oleh karena itu avae dan mamalia disebut

regulator.

Sebagai mamalia tubuh kita pun melakukan berbagai pengaturan

agar kondisi dalam tubuh kita tetap terjaga. Dapatkah kita menunjukan

bukti bahwa tubuh kita melakukan bergagai pengaturan. Cobalah kita

fikirkan apakah yang kita alami ketika udara sangat panas atau dingin?

Apabila tuguh kita dalam keadaan sehat (normal), dalam keadaan cuaca

yang panas atau sangat panas maka tubuh kita akan berkeringat.

Sebaliknya, apabila dalam keadaan udara sangat dingin tubuh kita akan


merasakan kedinginan atau bahkan mengigil. Itulah slah satu bahwa

tubuh kita sedang mengatur suhu. Dalam hal ini manusia dikatakan

melakukan regulasi suhu tubuh atau termoregulasi.

Kebanyakan hewan selain aves dan mamalia tidak mampu

mempertahankan keadaan lingkungan internal yang selalu tepat. Hewan

yang lingkungan internalnya berubah seiring dengan perubahan

lingkungan eksternalnya dinamakan golongan konfernor. Proses

timbulnya perubuahan dalam tubuh hewan yang membuat hewan tersebut

dapat bertahan ketika lingkungan eksternalnya berubah disebut adaptasi.

Adaptasi dapat dibedakan menjadi dua yaitu aklimasi dan

aklimatisasi. Aklimasi adalah perubahan adaptif yang terjadi pada hewan

dalam kondisi laboratorium yang terkendali. Dalam keadaan demikian

biasanya hanya satu atau dua faktor lingkungan yang berubah.

Haldemikian sangat jarang terjadi kondisi yang alamiah. Dalam

lingkungan alamiah perubhan faktor lingkungan biasanya bersifat

kompleks dalam tubuh, yang terjadi pada kondisi alamiah dan berkaitan

dengan adanya perubahan banyak faktor lingkungan eksternal,

dinamakan aklimatisasi. Untuk memahami fungsi tubuh hewan secara

utuh, diperlukan kajian berbagai fungsi tubuh secara lengkap baik pada

kondisi alamiah maupun laboratorium. Sayangnya mempelajari fungsi

tubuh hewan pada kondisi alamiah sangat sulit dan hanya dapat

dilakukan untuk hewan tertentu saja. Dengan demikian mempelajari

fungsi tubuh hewan dalam lingkup laboratorium sama pentingnya dengan

mempelajari fungsi tubuh hewan dalam lingkungan alami dihabitat

aslinya.

2.1.4 Metode Ilmu Faal Atau Fisiologi

Ilmu faal merupakan ilmu yang mempelajari peran atau fungsi alat

tubuh suatu makhluk hidup. Adapun metode-metode yang digunakan

dalam ilmu faal adalah sebegai berikut.

1) Metode observasi


Mengamati aktivitas dan perubahan yang terjadi di dalam suatu alat

tubuh karena pengaruh berbagai keadaan lingkungan.

2) Metode analisis kimia

Menganalisa secara kimia substansi yang diperlukan dan juga substansi

yang dihasilkan oleh hewan.

3) Metode pengamatan secara mikroskopi

Mengamati dengan menggunakan mikroskop struktur suatu sel baik

dalam keadaan aktif maupun dalam keadaan pasif

4) Metode perfusi

Merupakan suatu cara dimana seluruh bagian dari suatu alat tubuh dan

larutan nutrisi atau darah dialirkan dengan sirkulasi buatan ke alat tubuh

tersebut.

5) Metode kultur jaringan

Dengan mengamati pertumbuhan sel yang telah diambil dari tubuh dan

ditempatkan dalam kultur medium.

6) Metode penyuntikan

Yaitu dengan menyuntikkan suatu substansi kedalam tubuh untuk

mengetahui pengaruh substansi tersebut terhadap tubuh.

7) Metode pencakokan

Dengan memindahkan suatu jaringan dari satu bagian tubuh hewan ke

bagian tubuh hewan yang lain

8) Metode pencatatan

Suatu teknik untuk memperoleh grafik dari aktivitas alat-alat tubuh.

2.1.5 Proses Fisika Kimia yang Terlibat dalam Fisiologi

Hubungan antara fisiologi, pencernaan, nutrisi, dan pertumbuhan yang

saling terkait, maka sangat perlu pemahaman tentang fisiologis pencernaan

dalam pengembangan budi daya ikan. Pencernaan makanan sendiri

didefinisikan sebagai proses penyederhanaan makanan melalui mekanisme

fisika dan kimia, sehingga menjadi zat yang mudah diserap dan disebarkan

ke seluruh tubuh melalui sistem peredaran darah. Dalam mempelajari sistem

pencernaan makanan pada ikan ada dua cara yang dapat dilakukan, yaitu


studi struktur alat pencernaan dengan cara anatomi, histologi, dan sitologi;

dan studi biokimia, dengan analisis kadar nutrien pada makanan, feses,

tubuh ikan, analisis enzim, dan aktivitas enzimatik. Pencernaan secara fisik

dan mekanik dimulai di bagian rongga mulut yaitu dengan berperannya gigi

pada proses pemotongan dan penggerusan makanan. Pencernaan secara

mekanik ini juga berlangsung di segmen lambung dan usus yaitu melalui

gerakan-gerakan (kontraksi) otot pada segmen tersebut. Pencernaan secara

mekanik di segmen lambung dan usus terjadi lebih efektif oleh karena

adanya peran cairan digestif. Pada ikan, pencernaan secara kimiawi

dimulai di bagian lambung, hal ini dikarenakan cairan digestif yang

berperan dalam proses pencernaan secara kimiawi mulai dihasilkan di

segmen tersebut yaitu disekresikan oleh kelenjar lambung. Pencernaan ini

selanjutnya disempurnakan di segmen usus. Cairan digestif yang berperan

pada proses pencernaan di segmen usus berasal dari hati, pankreas, dan

dinding usus itu sendiri. Kombinasi antara aksi fisik dan kimiawi inilah

yang menyebabkan 2 perubahan makanan dari yang asalnya bersifat

komplek menjadi senyawa sederhana atau yang asalanya berpartikel makro

menjadi partikel mikro. Bentuk partikel mikro inilah makanan menjadi zat

terlarut yang memungkinkan dapat diserap oleh dinding usus yang

selanjutnya diedarkan ke seluruh tubuh. Kemampuan ikan mencerna jenis

pakan bergantung pada kualitas dan kuantitas pakan serta kuantitas enzim

yang ada dalam alat pencernaan. Selain itu alat pencernaan sendiri juga

sesuai dengan jenis makanan yang dikonsumsi ikan, apakah ikan tersebut

termasuk herbivora, carnivora, maupun omnivora. Masing-masing

mempunyai perbedaan yang spesifik jika dilihat alat pencernaannya.

Adapun untuk jenis dan fungsi enzim yang berperan dalam proses

pencernaan ikan relatif sama, baik kelenjar-kelenjar yang menghasilkan

enzim tersebut, maupun jenis zat makanan yang dicerna. Berikut organ yang

mengalami proses kimia dan fisika dalam fisiologi.

1) Mulut

Mulut Posisi mulut pada ikan sangatlah bervariasi di setiap jenis ikan.

Hal ini sangat tergantung dari kebiasaan memakan ikan, jenis pakan yang


dimakan serta ukuran pakan yang sesuai dengan bukaan mulut ikan. Jadi

fungsi dari mulut adalah sebagai alat untuk memasukkan makanan.

Makanan oleh ikan tidak dikunyah atau dicerna seperti vertebrata kecuali

beberapa jenis ikan herbivor. Mulut dan tepi mulut dilengkapi dengan

ujung saraf dan gigi yang berbeda-beda letak, jumlah dan morfologinya.

Lapisan rongga mulut terdiri dari sel epitel lendir berlapis menempel

pada membran dasar yang tebal dan dilekatkan pada tulang atau urat

daging dengan dermis yang tebal. Secara histologis, rongga mulut dan

faring seperti epitel kulit, mempunyai sel kejut lebih sedikit dan sel lendir

lebih banyak ditemukan di seluruh permukaan. Lamina propria yang padat

dan submukosa dari tenunan ikat alveolar terdapat di bawah epitel mukosa.

Bagian faring posterior dilapisi bentuk lipatan longitudinal yang pipih.

Rongga tutup insang sekitar insang mempunyai epitel tebal dengan

beberapa sel lendir dan sel kejut. Gigi bila ada terdapat pada tulang faring

bawah dan atas, sedangkan gigi rahang dan faring kecil dan jumlahnya

banyak.

2) Lambung

Lambung merupakan segmen dari pencernaan yang diameternya

relatif lebih besar bila dibandingkan dengan segmen lainnya. Besarnya

ukuran lambung ini berkaitan dengan fungsinya sebagai penampung

makanan. Kemampuan ikan untuk dapat menampung makanan (kapasitas

lambung) sangat bervariasi antara 7 jenis ikan yang satu dengan yang

lainnya.

Secara umum fungsi lambung itu sama yaitu untuk menampung dan

mencerna makanan, namun secara anatomis terdapat variasi dalam bentuk.

Berdasarkan anatominya terdapat beberapa tipe lambung, yaitu:

a) Lambung berbentuk memanjang biasanya ditemukan pada beberapa

jenis ikan karnivora bertulang sejati.

b) Lambung berbentuk sifon, terdapat pada ikan golongan

Chondrichthyes dan kebanyakan ikan teleostei.

c) Lambung kaeka, terdapat pada ikan Polypterus, Amia, Anguilla.

3) Usus


Walaupun panjangnya bergantung pada jenis makanannya, usus ikan

berupa tabung sederhana yang berukuran sama dari lambung sampai

dubur. Jadi tidak mempunyai usus besar. Bentuknya dapat lurus seperti

pada betutu dan lele atau melingkar-lingkar seperti ikan nila, mas dan

gurame bergantung pada bentuk rongga perut. Mempunyai lapisan epitel

kolumnar sederhana, sel lendir melapisi lapisan submukosa yang berisi sel

eosinofilik bergranula, berbatasan dengan mukosa muskularis lapisan usus

4) Hati

Hati merupakan organ penting yang mensekresikan bahan untuk

proses pencernaan. Organ ini umumnya merupakan suatu kelenjar yang

kompak, berwarna merah kecoklatan. Secara umum posisi hati terletak

pada rongga bawah tubuh, di belakang jantung dan di sekitar usus depan.

Di sekitar hati terdapat organ berbentuk kantung bulat kecil, oval atau

memanjang dan berwarna hijau kebiru-biruan.Organ ini dinamakan

kantung empedu yang berfungsi untuk menampung cairan empedu. Organ

hati tersusun oleh sel-sel hati (hepatosit), dan diantara sel-sel tersebut

banyak dijumpai kapiler-kapiler darah dengan limpe sinusoid.

Saluran darah yang masuk ke organ hati terdiri atas arteri yang berasal

dari aorta dorsalis dan vena yang keluar dari organ hati adalah vena

hepaticus, vena ini kemudian menuju jantung. Secara umum, hati

berfungsi sebagai metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein serta

tempat memproduksi cairan empedu. Pigmen empedu (bilirubin) pada sel

darah merah tua. Di usus, bilirubin akan diserap kembali dan kemudian

kembali ke hati. Sebagian dari bilirubin pada usus akan dibuang melalui

feses. Cairan empedu ini berperan sebagai emulsifikator lemak, sehingga

lemak dapat diserap oleh dinding usus.

5) Ginjal

Ginjal terletak di bagian atas peritonium (retroponium), sejajar dan di

bawah tulang belakang. Berwarna coklat muda. Ginjal ikan nila merah ini

berkembang dengan baik, sehubungan dengan kondisi lingkungan air

tawar yang hipotonik terhadap cairan tubuh. Fungsi dari ginjal tersebut

adalah suatu organ yang berperan dalam penyaringan beberapa bahan


buangan sisa metabolisme. Bahan-bahan yang dibuang lewat ginjal, antara

lain ureum, air, dan garam mineral. Sel-sel yang bertanggung jawab pada

penyaringan ini adalah glomerulus, yamg disebut kapsul bowman.

Sedangkan yang berfungsi sebagai reapsorsi ion adalah tubuli ginjal. Unit

terkecil dari ginjal adalah nepron yang terdiri atas badan malphigi dan

tubuli ginjal.

Badan malphigi berfungsi untuk menyaring hasil buangan metabolik

yang terdapat dalam darah. Darah tidak ikut tersaring dan 9 masuk ke

dalam pembuluh darah balik. Protein tertahan dalam darah. Cairan

ekskresi ini kemudian masuk ke tubuli ginjal. Glukosa dan beberapa

mineral dan cairan lainnya diserab kembali ke dalam darah. Hasil buangan

etabolik yang tidak tersaring dan tidak terserap kembali akan masuk ke

saluran pengumpul terus ke kantong kemih dan dikeluarkan lewat lubang

pelepasan.

6) Insang

Menurut Fujaya (2002), pada insang, sel-sel yang berperan dalam

osmoregulasi adalah sel-sel chloride yang terletak pada dasar lembaran-

lembaran insang. Studi mengenai fungsi dan biokimiawi insang teleostei

mengindikasikan bahwa insang teleostei merupakan pompa ion untuk

chloride (Cl- ), sodium (Na+ ) dan potasium (K+ ). Ion Na+ dibutuhkan

dalam proses pemompaan NH4+ dan H+ dari dalam tubuh ikan ke

lingkungannya.

7) Jantung

Peranan jantung sangat penting dalam hubungannya dengan

pemompaan darah ke seluruh tubuh melalui sistem sirkulasi darah.

Sirkulasi darah adalah sistem yang berfungsi dalam pengangkutan dan

penyebaran enzim, zat nutrisi, oksigen, karbondioksida, garam-garam,

antibodi, senyawa N, dari tempat asal ke seluruh bagian tubuh sehingga

diperlukan tekanan yang cukup untuk menjamin aliran darah sampai ke

bagian-bagian jaringan-jaringan tubuh.

Organ jantung dilapisi oleh selaput tipis yang disebut lapisan

perikardium. Bagian-bagian jantung ikan ini adalah sinus venosus, atrium,


ventrikel, dan bulbus arteriosus. Ruang jantung dipisahkan oleh sebuah

klep berbentuk setengah bulat, bagian luar jantung ditutupi oleh

epikardium yang terdiri atas perikardial mesothelium dan sedikit jaringan

pengikat pembuluh-pembuluh darah terdapat bagian antara epikardium

dan otot jantung yang terletak di 10 bawahnya terutama bagian ventrikel.

Pada semua jenis ikan, jantung mempunyai suplai darah koronari.

Koronari tersebut berasal dari sitem hipobranchial anterior.

8) Otak

Salah satu sistem saraf yang dapat diamati secara anatomi adalah otak.

Otak merupakan pusat kegiatan saraf, terletak di dalam rongga

neurocranium, berbentuk seperti bunga karang berwarna putih tulang

cenderung kekuningan. Fungsi otak pada dasarnya untuk setiap makluk

hidup sama, yaitu

a) sebagai bagian input, otak menerima dan menafsirkan informasi dari

semua alat indera, internal maupun eksternal,

b) sebagai bagian output, otak mengirim peringatan terkoordinir ke semua

bagian tubuh, dapat sebagai simpul saraf atau hormon,

c) sebagai perpaduan dari kedua aspek fungsi otak tersebut. Susunan otak

ikan mirip seperti hewan vertebrata yang lain.

2.2 Sel dan Organel-organelnya

Hidup menunjukkan berbagai tingkat organisasi. Atom terorganisir ke

dalam suatu molekul, molekul ke dalam organela, dan organela ke dalam sel,

dan sebagainya. Sama seperti atom yang merupakan unit dasar suatu materi,

sel merupakan unit struktural dan fungsional dasar dari semua makhluk

hidup. Kata sel berasal dari bahasa Latin ‘cella’ yang berarti ruangan yang

kecil, dan pertama kali ditemukan oleh seorang ahli mikroskop yang meneliti

struktur gabus. Semua sel digambarkan dengan membran sel dan semua sel

mempunyai sitoplasma. Namun demikian, di luar generalisasi ini, terdapat

beberapa perbedaan diantara sel pada organism-organisme yang berbeda. Sel

dari Domain Arkhaea dan Bakteri (keduanya adalah Prokariota) berbeda

dengan organism yang lainnya. Prokariota tidak mempunyai membran yang


menyelubungi nucleus, juga beberapa organela bermembran yang bebas. Sel

dari Domain Eukariota (Tumbuhan, Binatang, Fungi, dan Protista) memiliki

nucleus yang sebenarnya (dengan membran ganda) yang melingkupi

kromosom, dan terdapat berbagai organela bermembran yang bebas yang

ditemukan pada sitoplasma. Sel eukariota yang autotropik, dapat dikenali

dengan adanya struktur fotosintetik yang disebut kloroplas yang tidak

ditemukan pada sel yang heterotropik.

Tokoh-tokoh penemu teori sel :

1. Robert Hooke (1635 – 1703)

Orang yang pertama menyebutkan istilah sel yaitu cellulae=ruangan kecil

yang kosong danmengamati sayatan gabus tutuip botol (Quercus suber),

merupakan sel mati yang tidak memilki isi sel.

2. Antonie Van Leeuwenhoek (1723)

Seorang ahli asah lensa dari Belanda, membuat mikroskop sederhana ,

Memeriksa cairan setetes air kolam microscopic “animalcules” (hewan

kecil) merupakan:sel bakteri dan orang yang pertama kali melukiskan

bentuk-bentuk bakteri.

3. Robert Brown (1833)

Ilmuwan Skotlandia yang pertma kali menemukan inti sel pada sayatan sel

anggrek Inti sel disebutnya sebagai nukleus.Nukleus ini merupakan

struktur sel yang sangat penting bagai kehidupan.

4. Felix Durjadin (1835)

Tokoh berkebangsaan Perancis yang pertama kali menemukan cairan sel

yang hidup (sarkode) yang merupakan bagian penting dari sel

Menururtnya bagian terpenting dari sel adalah isi sel yang berupa cairan

hidup yang berada dalam suatu lumen.

5. Johanes Purkinje

Merupakan ilmuwan yang menyatakan bahawa isi sel adalah protoplasma.

Protoplasma merupakan bahan penting pada sel yang melangsungkan

kehidupan.

Ada beberapa teori tentang sel diantaranya:


1. Sel merupakan kesatuan struktural dari makhluk hidup, semua makhluk

hiudp tersusun atas sel.

Tokoh pencetus teori ini adalah:

- M. Schleiden (1804-1881) : sel tumbuhan

- Theodore Schwann (1810 -1882) : sel hewan

2. Sel merupakan kesatuan fungsional makhluk hidup

- Dikemukakan oleh Max Schulze tahun 1861

-Sel mengatur fungsi-fungsi pda makhluk hidup

3. Sel adalah kesatuan pertumbuhanm dari makhluk hidup

- Dikemukakan oleh Rudolf Virchow (1858)

Beliau menyatakan bahwa makhluk hiudp berasal dari pertumbuhan sel

sebelumnya “omne cellulae a cellulae”

4. Sel merupakan kesatuan hereditas (sifat menurun) makhluk hidup

Dikemukakan oleh biarawan Austria Gregor Mendel (1822-1884)

Sel mengandung sifat keturunan (genetik) atau hereditas yang diwariskan

pada keturunanya.

2.2.1 Pengertian Sel

Sel berasal dari kata Latin cella yang berarti ruangan kecil. Ukuran sel

bermacam-macam dan bentuk sel juga bermacam-macam. Meskipun

ukuran sel sangat kecil, strukturnya sangat rumit dan masing-masing

bagian sel memiliki fungsi khusus. Misalnya, mitokondria yang terdapat di

dalam sel berfungsi sebagai penghasil energi, sedangkan lisosom berfungsi

sebagai pencerna.

Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup, yang dapat

melaksanakan kehidupan. Sel disebut sebagai unit terkecil karena sudah

tidak bisa dibagi-bagi lagi menjadi bagian yang lebih kecilyang berdiri

sendiri. Sel dapat melakukan proses kehidupan seperti melakukan

respirasi, perombakan, penyusunan, reproduksi melalui pembelahan sel,

dan terhadap rangsangan. Sel disebut satuan struktural makhluk hidup. Sel

juga disebut sebagai satuan fungsional makhluk hidup. Perkembangbiakan

dilakukan melalui pembelahan sel, pembelahan sel dilakukan baik oleh

organisme bersel satu mengadakan pembelahan secara langsung


sedangkan sel-sel pada organisme bersel banyak mengalami pembelahan

secara mitosis.

Sel mengandung materi genetik, yaitu materi penentun sifat-sifat

makhluk hidup. dengan adanya materi genetik, sifat makhluk hidup dapat

diwariskan kepada keturunannya.

Gambar 1. Sel

2.2.2 Struktur Sel

Struktur sel dibagi menjadi struktuk sel prokariotik dan eukariotik.

a) Struktur sel prokariotik

Semua sel prokariotik mempunyai membram plasma, nukleoid

(berupa DNA dan RNA), dan sitoplasma yang mengandung ribosom.

sel prokariotik tidak memiliki membram inti. Karena tidak mempunyai

membram inti maka bahan inti yang berada di dalam sel mengadakan

kontak langsung dengan protoplasma. Ciri lain dari sel prokariotik

adalah tidak memiliki sistem endomembram (membram dalam), seperti

reticulum endoplasma dan komplek golgi.selain itu, sel prokariotik juga

tidak memiliki mitokondria dan kloropas, namun mempunyai struktur

yang berfungsi sama, yaitu mesosom dan kromatofor. Contoh: bakteri

dan ganggang biru. Adapun sel prokariotik meliputi sebagai berikut:


http://1.bp.blogspot.com/-J45kuOTd4h8/TquCPOCmPYI/AAAAAAAAABA/AKV94R9OvgQ/s1600/sel.jpg

Gambar 2. Sel prokariotik

b) Struktur sel eukariotik

Perbedaan pokok antara sel prokariotik dan eukariotik adalah sel

eukariotik memiliki membram inti, sedangkan sel prokariotik tidak.

selain itu sel, eukariotik memiliki sistem endomembram, yakni

memiliki organel-organel bermembram seperti retikulum endoplasma,

komplek Golgi, mitokondria, dan lisosom. sel eukariotik juga memiliki

sentriol, sedangkan sel prokariotik tidak. adapun sel eukariotik meliputi

sebagai berikut:

Gambar 3. Sel Eukariotik


http://2.bp.blogspot.com/-n7ohP3NFDJE/TquClDE1aqI/AAAAAAAAABI/2y850tAu7Pc/s1600/prokariotik.jpg

http://2.bp.blogspot.com/-QgukvDpQddo/TquG-2WNFVI/AAAAAAAAACI/VH-iftSa7Ng/s1600/sel+eukariotik.jpg

2.3 Membran Sel

Membran sel (bahasa Inggris: cell membrane, plasma membrane,

plasmalemma) adalah fitur universal yang dimiliki oleh semua jenis sel

berupa

lapisan antarmuka yang disebut membran plasma, yang memisahkan sel

dengan

lingkungan diluar sel (kecuali pada sel tumbuhan, bagian luarnya masih

terdapat

dinding sel atau cell wall). Yang fungsinya untuk melindungi inti sel dan

sistem

kelangsungan hidup yang bekerja di dalam sitoplasma (Wikipedia,2012:1).

Membran plasma membatasi sel dengan lingkungan luar, bersifat

semi/selektif permeabel, berfungsi mengatur pemasukan dan pengeluaran

zat ke dalam dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis, dan transport

aktif. Membran plasma disusun oleh fosfolipid, protein dan kolesterol.

Membran sel atau membran plasma adalah struktur selaput tipis yang

menyelubungi sebuah sel yang membatasi keberadaan sebuah sel,

sekaligus juga memelihara perbedaan-perbedaan pokok antara isi sel

dengan lingkungannya. Namun membran sel tersebut tidak sekedar

merupakan sebuah penyekat pasif, melainkan juga sebuah filter yang

memiliki kemampuan memilih bahan bahan yang melintasi dengan tetap

memelihara perbedaan kadar ion di luar dan di dalam sel. Bahan bahan

yang diperlukan oleh sel dapat masuk, sedang bahan bahan yang

merupakan limbah sel dapat melintas ke luar sel.

Perkembangan pembentukan membran sel merupakan tahap sangat

penting dalam terjadinya bentuk kehidupan yang paling awal. Tanpa

membran sel, sebuah sel mungkin melangsungkan kehidupannya. Semua

membran organisme hidup, termasuk membran sel dan membran internal

sel eukariotik, mempunyai susunan umum yang sama, yaitu terdiri atas

himpunan molekul lipid dan protein yang terikat secara non-kovalen.


Gambar 4. Membran Plasma

2.3.1 Struktur Membran Sel / Membran Plasma

Sebelum berhasil diisolasinya membran sel, sebagian besar teori

tentang struktur membran sel didasarkan atas data yang diperoleh secara

tidak langsung. Misalnya dalam tahun 1902 oleh Overton diajukan teori

bahwa membran sel merupakan lapisan tipis lipid, karena kenyataan zat-

zat yang larut dalam lipid dapat menembus membran sel. Sedang dari

beberapa sifat membran sel yang lain, oleh Danielli diusulkan bahwa

membran sel terdiri atas lapisan rangkap lipid yang diapit oleh lapisan

protein pada kedua sisinya.

Sebelum diajukan teori membran sel oleh Singer dan Nicolson dalam

tahun 1972, teori-teori tentang struktur membran sel dapat disimpulkan

dalam 3 kelompok.

a) Teori lembaran (Leaflet theory), yang pada dasarnya menyatakan

bahwa membran sel tersusun oleh lapisan-lapisan.

b) Teori bola-bola (globular theory), menyatakan bahwa komponen lipid-

protein berbentuk sebagai bola-bola yang tersusun membentuk

lembaran.

c) Teori dinamis, yang menyatakan bahwa struktur membran sel dapat

berbentuk lembaran berlapis dan dapat berubah menjadi susunan bola-

bola mengikuti keadaan dan kebutuhan.


http://4.bp.blogspot.com/-hvHQ7Forit0/TquEe7-1ofI/AAAAAAAAABY/yYvIuolumLY/s1600/membran+plasma.jpg

2.3.2 Penyusun Membran Sel

Berdasarkan analisis kimia, membran sel tersusun atas lipida dan

protein (lipoprotein). Lipidanya berupa fosfolipid, glikolipid dan sterol.

Sterol umumnya berupa kolesterol. Menurut Ardiyanto (2011:1) protein

penyusun membran sel terutama terdiri dari glikoprotein. Berikut adalah

penyusun membrane sel :

1. Lipid

Petunjuk pertama yang mengisyaratkan bahwa membran sel dalam

tubuh organisme hidup tersusun dari molekul molekul lipid dalam dua

lapisan berasal dari percobaan yang dilakukan dalam tahun 1925. Lipid

yang diekstraksi dengan aseton dari membran sel darah merah yang

ditempati oleh selapis molekul lipid mempunyai luas dua kali permukaan

sel darah merah. Kesimpulan percobaan tersebut sangat mempengaruhi

konsep biologi sel pada saat itu, sehingga sebagian besar model struktur

membran sel berdasarkan asumsi tersusun oleh molekul lipid dalam dua

lapisan dapat diterima jauh sebelum struktur sebenarnya dapat dipastikan

kebenarannya.

Selanjutnya pada pengkajian dengan difraksi sinar-X pada berbagai

membran organisme hidup menunjukkan bahwa molekul molekul lipid

tersusun dalam dua lapisan. Kesimpulan ini didukung pula oleh kenyataan

bahwa membran sel tersebut dapat dibelah secara mekanik melalui bidang

tengahnya menjadi dua lembar lapisan tunggal, apabila membran sel

tersebut dibekukan lebih dahulu.

Membran sel terdiri dari tiga kelas lipid amphipathic:

fosfolipida, glikolipid, dan kolesterol. Jumlah dari masing-masing

tergantung pada jenis sel, tetapi dalam sebagian besar kasus fosfolipid

yang paling berlimpah. Terdapat 3 tipe lipid, yaitu:

a. Fosfolipid.

Molekul fosfolipid terdiri atas dua bagian; bagian hidrofilik yang dekat

dengan air dan hidrofobik yang menjauhi air. Untuk melindungi bagian

hidrofobik bersentuhan dengan air terbentuklah 2 lapisan, sehingga


bagian hidrofilik terpapar kepada air. Molekul lipid sebenarnya tidak

larut dalam air, melainkan dapat larut dalam berbagai pelarut organik.

Dari sebagian lapisan lipid sebuah sel hewan seluas 1 mikrometer kali 1

mikrometer, dapat diperoleh sebanyak 5 x 10 pangkat 6 molekul lipid

atau sebanyak 10 pangkat 6 molekul apabila diambil dari seluruh

permukaan sel.

b. Kolesterol

Banyak terdapat pada membran sel hewan (sekitar 50% dari molekul

lipid). Membran sel tumbuhan dan semua sel bakteri tidak banyak

mengandung kolesterol. Kolesterol lebih sedikit dibandingkan lipida

membran lainnya dan tidak terlalu bersifat amfipatik. Gugus hidroksil

dari kolesterol yang bersifat hidrofilik menentukan orientasi molekul ini

pada membran sel. Gugus hidroksil berada pada bagian permukaan

membran.Kolestrol pada membrane sel berfungsi untuk mengatur

fluiditas dan stabilitas mebran serta mencegah asam lemak lebih

merapat dan mengkristal dengan meningkatkan suhu pretransisi.

Gambar 5. Kolesterol (Dalle,1983:3)

c. Glikolipid

Glikolipid ialah molekul molekul lipid yang mengandung karbohidrat,

biasanya pula sederhana seperti galaktosa atau glukosa. Akan tetapi

istilah istilah glikolipid biasanya dipakai untuk lipid yang mengandung

satuan gula tetapi tidak mengandung fosfor.Glikolipid dapat diturunkan

dari gliserol atau pingosine dan sering dimakan gliserida atau sebagai

spingolipida


Gambar 6. Penyusun Membran plasma

Ketiga jenis lipid tersebut bersifat amfipotik, artinya molekulnya

memiliki ujung hidrofobik atau nonpolar (menjauhi air) dan ujung

hidrofilik atau polar (menyenangi air). Molekul fosfolipid digambarkan

sebagai bentuk yang memiliki kepala (ujung polar) dan dua ekor (ujung

nonpolar). Bentuk ekor tersebut berasal dari 2 molekul asam lemak yang

terikat pada molekul gliserol dengan 3 karbon dan bentuk kepala berasal

dari ikatan molekul dengan asam fosfat. Panjang ekor beragam dari 14-24

atom karbon, yang biasanya salah satunya berasal dari gugus asam lemak

jenuh, sedang ekor yang lain berasal dari gugus asam lemak tidak jenuh.

Adanya ikatan rangkap dua atom karbon menyebabkan membengkoknya

rantai gugus asam lemak.

Apabila molekul molekul lipid yang bersifat amfipotik tersebut

dikitari oleh lingkungan air, maka mereka cenderung akan menyusun diri

sedemikian rupa sehingga bagian ekor yang hidrofobik terlindung dari air.

Untuk melindungi bagian ekor dari lingkungan air dapat dilakukan melalui

2 cara:

1) Deretan molekul lipid membentuk bola-bola yang tidak mengandung

air dengan ekornya mengarah ke pusat bola

2) Deretan molekul lipid membentuk susunan dwi-lapisan sebagai

dinding bola yang mengandung air. Cara ini sesuai dengan susunan

dwilapis lipid sebuah sel.

Informasi kedua cara tersebut dapat diperoleh dari percobaan in vitro.

Keberadaan susunan molekul dalam 2 lapisan ditunjukkan dengan


http://4.bp.blogspot.com/-xLo0wUuo4P8/VEnKzOIb7EI/AAAAAAAAE4c/erflhNLbzpU/s1600/mozaic-cairan-membran-sel.image.png

membelah membran sel yang dibekukan. Dari percobaan percobaan

selanjutnya dapat dikenal adanya kemungkinan gerakan gerakan molekul

lipid dalam dwilapisan molekul, yaitu:

1) Molekul lipid pindah dari satu lapisan ke lapisan lain; gerakan yang

dinamakan “flip-flop” ini sangat jarang terjadi.

2) Difusi lateral, molekul lipid berpindah tempat dalam lapisannya

sendiri

3) Gerakan rotasi, molekul lipid berputar pada sumbu molekul

4) Ekor rantai molekul lipid dapat mengadakan gerakan fleksi.

Dengan adanya gerakan demikian, lapisan lipid papda membran sel

bukanlah merupakan struktur lapisan yang kaku, melainkan merupakan

struktur yang mempunyai sifat fluiditas seperti cairan. Semakin banyak

rantai asam lemak yang mempunyai ikatan rangkap (rantai tidak jenuh),

makin besar sifat fluiditasnya.

Sifat fluiditas tersebut selain dipengaruhi oleh struktur kimia bagian

hidrofobik, juga dipengaruhi oleh keberadaan molekul kolesterol di antara

molekul fosfolipid. Pada membran sel eukariotik perbandingan molekul

kolesterol dengan molekul fosfolipid adalah 1:1. Makin banyak molekul

kolesterol, membran sel bersifat makin kurang cair. Molekul kolesterol

selain berpengaruhi terhadap fluiditas membran air, juga akan mengurangi

permeabilitas molekul molekul kecil yang larut dalam air.

Kecairan sebuah membran sel yang memberi sifat lentur, sangat

membantu dalam mempermudah fungsi sel bersangkutan. Fungsi-fungsi

tersebut di antaranya endositosis, eksositosis, serta dimungkinkan

terjadinya fusi antara 2 sel yang bersentuhan.

2. Protein Membran Sel

Jika molekul molekul lipid yang membentuk dua lapisan adalah

kerangka dasar membran sel, maka pada kerangka tersebut terdapat jenis

molekul lain yaitu dalam bentuk berbagai jenis molekul protein. Hubungan

antara molekul protein dengan molekul lipid dapat dibandingkan dengan

molekul-molekul protein yang berada dalam pelarutnya, yaitu bahwa


molekul protein dalam membran sel seakan-akan “terendam” dalam

molekul lipid-lipid yang berada dalam ukuran 2 dimensional. Keberadaan

molekul molekul protein yang berbeda jenis dan berat molekul dalam

membran sel memberikan perbedaan sifat dan kemampuan fungsi dari

masing masing sel. Molekul-molekul protein dapat berfungsi sebagai

enzim, reseptor, marka, wahana transportasi melalui membran dan lain-

lainnya.

Apabila membran sel dari eritrosit dipisahkan, orang dapat

membedakan paling sedikit adanya 3 jenis protein yaitu: spektrin,

glikoforin dan “band III”. Ketiga jenis protein tersebut merupakan 60 %

dari seluruh jenis protein yang paling menonjol karena merupakan 30 %

dari jumlah protein seluruhnya, namun spektrin sebenarnya bukan protein

yang ada dalam membran sel. Spektrin bukan bagian dari membran sel,

karena berada diluar membran sel. Seperti juga molekul molekul lipid

pada dua lapisan dapat bergerak mengalir ke samping, maka molekul-

molekul protein ini dapat pula ditunjukkan bergerak bebas dalam membran

sel, tanpa mengubah kedudukan dalam dua lapisan.

Beberapa jenis protein membran dapat dibedakan berdasarkan

hubungan dan kedudukannya terhadap dua lapisan molekul lipid.

1) Molekul protein menembus kedua lapisan molekul lipid, sehingga

ujung-ujung molekul dapat menonjol pada kedua permukaan

membran sel.

2) Sebagian dari molekul protein terdapat diantara molekul lipid dari

bagian dua lapisan, ujung molekul protein menonjol pada salah satu

permukaan membran sel.

3) Sebagian molekul protein berikatan secara kovalen dengan molekul

lipid sebagian ujung molekul protein menonjol pada permukaan

membran sel.

4) Molekul protein berada pada permukaan membran sel, tetapi terikat

dengan perantaraan molekul protein lain.

Kedudukan protein yang berbeda-beda tersebut bergantung pada

struktur molekul proteinnya sendiri. Adanya kedudukan penggal-penggal


peptida dalam hubungannya dengan air di lingkungannya akan dibedakan

menjadi daerah polar yang hidrofilik, maka kedudukan molekul protein

dalam molekul lipid akan menyesuaikan diri berdasarkan daerah daerah

tersebut. Dalam penyesuaiannya rantai protein akan melipat-lipat. Penggal

yang bersifat hidrofobik berada dalam membran, sedang penggal yang

hidrofilik berada pada permukaan membran. Seperti dikemukakan di

depan, keberadaan protein ini dapat ditunjukkan dengan mikroskop

elektron setelah membran plasma dibekukan kemudian pecah secara

mekanik sehingga terbelah. Dapat diringkas bahwa kedudukan molekul

protein terhadap lapisan lipid pada struktur membran sel adalah:

1) Protein integral pada membran sel tersusun secara mosaik diantara

lapisan molekul lipid.

2) Molekul protein ikut bergerak mengikuti molekul dua lapis lipid yang

merupakan struktur dasar membran sel / membran plasma yang

bersifat cairan yang bergerak.

Singer dan Nicolson (1972) berdasarkan fakta struktur membran sel

dan sifat fluiditas membran sel mengajukan teori tentang membran sel

berdasarkan model mosaik cair (fluid mosaic model). Hingga sekarang ini,

model mosaik cair masih dianggap sebagai kebenaran sehingga semua

pembahasan yang melibatkan membran sel berdasarkan teori model

mosaik cair membran sel. Model struktur molekular membran sel menurut

Singer dan Nicolson dapat menerangkan bahwa fenomena yang terdapat

pada membran sel yang tadinya tidak dapat dijelaskan dengan model

model lain yang telah ada sebelumnya.

3. Molekul Karbohidrat Membran Sel

Semua sel eukariotik mempunyai karbohidrat pada permukaanya yang

sebagian besar berbentuk sebagai rantai oligosakarida yang terikat dengan

protein membran (glikoprotein) dan sebagian kecil terikat pada lipid

(glikolipid). Sebagian besar dari protein membran yang dapat terlihat pada

permukaan membran sel diduga mengikat gugus gula, sedang kurang dari

1/10 molekul lipid dari lapisan luar dari lipid mengikat karbohidrat. Selain


itu dari setiap glikoprotein sebagian besar memiliki sejumlah rantai-rantai

cabang oligosakarida, namun sebaliknya setiap molekul glikolipid hanya

memiliki sebuah rantai cabang. Karbohidrat dalam lemak berfungsi

untuk meningkatkan hidrofisilitas lemak dan protein.

Secara keseluruhan, perbandingan karbohidrat dalam membran sel

berkisar antara 2%-10% terhadap berat membran. Pada semua membran

sel organisme hidup, molekul karbohidrat selalu berada pada permukaan

membran sel yang tidak berhadapan dengan sitoplasma. Inilah salah satu

penyebab adanya bentuk asimetri dari membran sel yang terbentuk dari

dua lapisan lipid. Adanya molekul karbohidrat yang berlebihan pada

beberapa sel eukariotik memberikan terminologi khusus, sekaligus sebagai

selubung sel atau glikokaliks. Selubung sel ini kadang kadang mudah

ditunjukkan dalam pengamatan mikrosokop cahaya dengan pewarnaan

khusus.

Dari lebih 100 jenis monosakarida yang terdapat di alam, hanya 3

jenis yang ditemukan pada molekul glikoprotein dan glikolipid membran.

Monosakarida yang utama adalah galaktose, manosa, fukose,

galaktosamin, glukosamin, glukose, dan asam sialik. Fungsi rantai cabang

oligosakarida pada glikolipid dan glikoprotein membran sel belum begitu

jelas. Sangat mungkin bahwa gugus oligosakarida membran membantu

agar molekul protein dapat terpancang kuat dalam membran sel dan

berperan menstabilkan struktur protein.

Kompleksitas dari beberapa oligosakarida pada glikoprotein dan

glikolipid membran sel yang terpapar pada permukaan sel, memberikan

petunjuk bahwa mereka sangat berperan penting dalam proses pengenalan

dalam komunikasi antar sel. Hal ini sangat jelas terdapat pada sel sel yang

terlibat dalam sistem imunitas.

2.3.3 Kerangka Membran

Kerangka membran atau disebut juga sitoskeleton mempunyai tiga

macam jenis yaitu mikrotubulus, mikrofilamen, dan filamen intermediet

(Dhiyas,2012:1).

a. Mikrofilamen (Filamen aktin)


Bersifat fleksibel, filamen aktin biasanya berbentuk jaring atau gel.

Aktin berfungsi membentuk permukaan membran.

b. Mikrotubula

Mikrotubula atau mikrotubulus adalah tabung yang disusun dari

mikrotubulin.

c. Filamen Intermediet

Berbentuk serat mirip tali, filamen intermediet memberi kekuatan

mekanis pada membran sel .

2.3.4 Fungsi Membran Sel

Anonim (2010:1) menjelaskan fungsi dari membran sel sebagai berikut:

a. Kompertemenisasi

Membran sel merupakan selaput berkelanjutan dan tidak putus yang

membatasi dan menyelubungi suatu ruangan (kopertemen). Membran

sel menyelubungi isi seluruh sel, selain itu ada juga membran yang

membatasi nukleus dan ruang-ruang di sitoplasma. Ini kita ibaratkan

sebagai ruang-ruang yang ada di dalam gedung. ruang-ruang tersubut

perlu di batasi oleh partisi atau tembok. Sehingga kegiatan di masing-

masing di satu ruangan dengan ruang yang lain. Di dalam sel

kompertemenisasi mutlak perlu ada, karena ruang-ruang di dalam sel

berisi cairan dan adanya percampuran cairan dari ruang-ruang tersebut

merupakan malapetaka bagi sel tersebut.

b. Interaksi Antar Sel

Pada organisme bersel banyak, membran sel bertanggung jawab

terhadap interksi antara sel satu dengan yang lainnya. Alat tubuh pada

umumnya terdiri dari macam sel yang berbeda yang harus bekerja

sama untuk melaksanakan fungsi keseluruhan. Membran sel

menyilahkan sel untuk saling mengenal kemudian saling bertukar

substansi dan informasi dengan tidak memandang apakah sel sudah

terpakai di tempat tertentu, seperti dari jaringan.

c. Perubahan Energi

Perubahan satu bentuk energi menjadi bentuk energi lain merupakan

hal yang sangat penting dalam proses hidup, dan membran sel sangat


terlibat dalam proses ini. Hal yang sangat mandasar bagi semua

kehidupan adalah kemampuan sel tumbuh-tumbuhan untuk mengubah

energi cahaya matahari menjadi energi kimia yang terkandung dalam

karbohidrat. Sel hewan maupun tumbuh-tumbuhan juga mampu untuk

mengubah energi kimia dari karbohidrat tersebut manjadi ATP atau

senyawa lain berenergi tinggi. Proses pengikatan energi ini terjadi di

dalam mambran dari mitokondria dan kloroplas. Energi cahaya,

termal, makanikal diubah oloeh reseptor dari sistem saraf menjadi

implus saraf yang merupakan cara kumunikasi dalam sistem saraf

tersebut. Meskipun mekanisme pengubahan ini belum diketahui secara

pasti, namun demikian membran sangat terlibat dalam proses ini.

d. Transfer Informasi

Membran mempunyai peranan mentransfer informasi dari satu sel ke

sel yang lain. Di dalam membran teradapt reseptor yang mampu

mengkombinasi dengan mulekul tertentu dengan bentuk yang sesuai,

seperti yang selalu berkombinasi dengan suatu subtrat yang sesuai. Sel

yang berbeda mempunyai membran yang memiliki reseptor yang juga

berbeda, sehingga bermacam-macan reseptor akan berkombinasi

dengan bermacam-macam “ligand”. Ligand adalah molekul atau ion

yang dapat berkombinasi dengan reseptor yang terdapat dalam

membran. Ligand yang paling banyak dipelajari adalah hormon, faktor

tumbuhdan neurotrasmitter, semuanya terikat pada membran sel

tampa menembusnya. Interaksi antara reseptor yang terdapat di

membran sel dengan ligand yang terdapat di luar sel dapat

menimbulkan stimulus baru yang terlibat dalam pengaturan

bermacam-macam kejadian dalam sel.

e. Penyediaan Enzim

Banyak yang terdapat di dalam sel merupakan bagian dari membran.

Contoh dapat dikemukakan di sini bahwah “Na-Kactivated ATPase

yang berkaitan dengan pompa sodium dan kalium terdapat di dalam

membran sel . enzim sitokrom yang terlibat dalam respirasi

merupakan bagian dari membran dari mitokondria. Sebaliknya enzim


monoamin oksidase yang menyebabkan katekolamin tidak aktif hanya

terdapat di bagian luar membran mitokondria. Sejumlah protein dan

glikoprotein banyak terdapat di dalam membran sel, bertindak sebagai

reseptor dari hormon dan benda penolak atau terlibat dalam

pengangkutan substansi ke dalam sel. Ditempatkannya enzim di dalam

membran sel mempunyai beberapa tujuan. Pada proses fosforilasi

oksidatif yang terjadi di mitokondria, transpor elektron yang paling

efisien tercapai apabila enzim berada saling berdekatan. Bagian dalam

membran menyediakan bantuan fisik dan orientasi yang diperlukan.

Protein dalam membran yang bertindak sebagai tempat pengikat bagi

bermacam-macam ion, asam aminon dan gula dikenal sebagai

“carrier” dipandang sebagai mekanisme dalam proses dalam trnspor

aktif. Sistem enzim dalam membran pada umumnya disebut

adenilsiklase yang terdapat pada hampir semua jaringan mamalia

kecuali sel darah merah. Aktivasi terhadap adenilsiklase menimbulkan

perubahan ATP menjadi adenosin monofosfat siklik (cAMP) didalam

sel. Meningkatnya jumlah cAMP didalam sel selanjutnya membawa

pengaruh terhadap respons fisiologik dari sel, misalnya:sistem enzim

menjadi aktif, terjadi perubahan permeabilitas membran terhadap

substansi tertentu, terjadi sintesa atau sekresi hormon, sintesa protein.

f. Membran Sel Sebagai Perantara

Membran sel merupakan perantara bagi keluar masuknya zat terlarut.

Kemampuan membran plasma meluluskan substansi tertentu masuk

ke atau keluar dari sel, tetapi membatasi pergerakan substansi tertentu

disebut permeabilitas selektif. Suatu membran dikatakan permeabel

terhadap suatu substansi tersebut. Permeabilitas membran plasma

tergantung dari :

1) Ukuran Sel

Molekul berukuran besar tidak dapat menembus membran plasma.

Molekul air dan asam amino berukuran kecil dengan mudah dapat

menembus membran plasma, tetapi kebanyakan protein yang


merupakan gabungan dari banyak asam amino tergolong molekul

besar dan tidak dapat menembus membran plasma.

2) Kelarutan Dalam Lemak

Substansi yang larut dalam menembus membran plasma dengan

lebih mudah dibandingkan dengan substansi lain. Hal ini sebabkan

karena membran plasma terdiri lapisan lemak. Contoh substansi

yanglarut dalam lemak : O2, CO2 dan hormon steroid.

3) Muatan Ion

Muatan ion yang akan menumbus membran plasma sangat

menentukan susah mudahnya ion tersebut masuk ke atau keluar

dari sel. Zat yang mempunyai muatan berlawanan dengan muatan

membran plasma akan di tarik ke arah membran plasma sehingga

lebih muda menembus membran plasma,tetapi bila ion mempunyai

muatan sama dengan muatan membran plasma akan di tolak oleh

membran plasma dan pergerakan ion menembus mambran plasma

sangat terbatas. Gejala ini seuai dengan hukum fisika yang

menyatakan bahwa dua muatan yang sama akan saling tolak

menolak dan dua muatan yang berbeda saling tarik menarik.

4) Ada atau Tidak Adanya Mulekul Pengangkut

Beberapa protein yang disebut “carrier” maupun untuk mengikat

dan mengangkut substansi melintasi membran plasma.

2.3.5 Transportasi Molekul Melalui Membran

Mekanisme bagaimana suatu substansi bergerak menembus

membran sel adalah sangat penting bagi hidup matinya sel. Substansi

tertentu misalnya harus bergerak masuk ke dalam seluntuk menyokong

agar sel itu hidup, namun sebaliknya zat-zat buangan yang di hasilkan

oleh metabolisme sel harus di keluarkan dari dalam sel untuk selanjutnya

dibuang keluar tubuh. Pergerakan substansi dapat dilakukan dengan cara

pasif maupun aktif.

1) Transpor pasif

Transpor pasif merupakan suatu perpindahan molekul menuruni gradien

konsentrasinya. Transpor pasif ini bersifat spontan. Difusi, osmosis, dan


difusi terfasilitasi merupakan contoh dari transpor pasif. Difusi terjadi

akibat gerak termal yang meningkatkan entropi atau ketidakteraturan

sehingga menyebabkan campuran yang lebih acak. Difusi akan berlanjut

selama respirasi seluler yang mengonsumsi O2 masuk. Osmosis

merupakan difusi pelarut melintasi membran selektif yang arah

perpindahannya ditentukan oleh beda konsentrasi zat terlarut total (dari

hipotonis ke hipertonis). Difusi terfasilitasi juga masih dianggap ke

dalam transpor pasif karena zat terlarut berpindah menurut gradien

konsentrasinya.

Contoh molekul yang berpindah dengan transpor pasif ialah air dan

glukosa. Transpor pasif air dilakukan lipid bilayer dan transpor pasif

glukosa terfasilitasi transporter. Ion polar berdifusi dengan bantuan

protein transpor.

2) Transpor aktif

Transpor aktif merupakan faktor utama yang menentukan kemampuan

suatu sel untuk mempertahankan konsentrasi internal molekul kecil yang

berbeda dari konsentrasi lingkungannya. Oleh karena itu, ia memerlukan

tenaga (yang terdiri daripada Adenosine Trifosfat atau ‘ATP’) untuk

menggerakkan bahan-bahan melalui membran plasma. Umumnya,

bahan-bahan ini terdiri daripada molekulmolekul berukuran besar seperti

protein-protein tertentu dan mikroorganisme. Bahan-bahan ini bergerak

melintasi membran sel melalui salah satu dari 2 bentuk utama transpor

aktif,yaitu endositosis, atau eksositosis. Transpor aktif merupakan

pemompaan zat terlarut melawan gradiennya.Disamping membantu

protein transpor, difusi yang dipermudah masih dianggap transpor pasif

karena zat terlarutnya berpindah menuruni gradien

konsentrasinya.Definisi transport aktif, pertama kali dicetuskan oleh

Rosenberg sebagai sebuah proses yang menyebabkan perpindahan suatu

substansi dari sebuah area yang mempunyai potensial elektrokimiawi

lebih rendah menuju ke tempat dengan potensial yang lebih tinggi. Proses

tersebut dikatakan, memerlukan asupan energi dan suatu mekanisme


kopling agar dapat digunakan demi menjalankan proses perpindahan

substansi.

Transpor aktif merupakan kebalikan dari transpor pasif dan bersifat tidak

spontan. Arah perpindahan dari transpor ini melawan gradien

konsentrasi. Transpor aktif membutuhkan bantuan dari beberapa protein.

Contoh protein yang terlibat dalam transpor aktif ialah channel protein

dan carrier protein, serta ionofor. Ionofor merupakan antibiotik yang

menginduksi transpor ion melalui membran sel maupun membran buatan.

Yang termasuk transpor aktif ialah coupled carriers, ATP driven pumps,

dan light driven pumps. Dalam transpor menggunakan coupled carriers

dikenal dua istilah, yaitu simporter dan antiporter. Simporter ialah suatu

protein yang mentransportasikan kedua substrat searah, sedangkan

antiporter mentransfer kedua substrat dengan arah berlawanan. ATP

driven pump merupakan suatu siklus transpor Na+/K+ ATPase. Light

driven pump umumnya ditemukan pada sel bakteri.

Mekanisme ini membutuhkan energi cahaya dan contohnya terjadi pada

Bakteriorhodopsin. Hormon tri-iodotironina yang dikenal sebagai

aktivator enzim fosfatidil inositol-3 kinase dengan mekanisme dari dalam

sitoplasma dengan bantuan integrin alfavbeta3. Lintasan enzim fosfatidil

inositol-3 kinase, lebih lanjut akan memicu transkripsi genetik dari Na+

ATP sintase, K+ ATP sintase, dll, beserta penyisipan ATP sintase

tersebut pada membran plasma, berikut regulasi dan modulasi

aktivitasnya.

Gambar 7. Transport Aktif dan Pasif Membran Sel

Selain transport aktif dan transpor pasif kartolo (2007) manambahkan bahwa ;

3) Fagositisis


Proses aktif lain dimana sel memasukan substansi melintasi membran disebut

fagositosis atau disebut juga makan sel. Pada proses ini uluran sitoplasma yang

disebut psedopodia mendekap (melingkari) partikel padat disebelah luar sel.

Sekali partikel dilingkari, membran melekuk kedalam, membentuk kantung

yang berisi partikel tersebut. Kantung yang terbentuk ini disebut vakuola

fagositik yng kemudian memisahkan diri dari membran sel. Pada waktu

bersamaan terjadi pencernaan partikel yang terdapat di dalam vakuola

fagositik. Partikel yang tidak tercerna dan zat ampas hasil metabolisme sel di

singkirkan dari dalam sel dengan fagositik terbalik.

4) Pinositosis

Pada pinositosis atau dikenal juga sebagai minum sel, substansi yang di dekap

lebih merupakan larutan dari pada partikel padat. Disini tidak nampak ada

uluran sitoplasma sehingga caranya adalah dengan menarik larutan ke

permukaan membran, dan membran melekuk kearah dalam dan melingkari

larutan dan akhirnya terpisah dari membran. Hanya beberapa sel saja yang

melakukan fagositosis, sedangkan kebanyakan sel lainnya melakukan

pinositosis. Pergerakan substrat ke dalam sel dengan cara fagositosis atau

pinisitosis disebut endositosis, langkah pergerakan substansi kearah luar sel

disebut eksositosis.


BAB III

KESIMPULAN

Fisiologi hewan air adalah Ilmu yang mempelajari fungsi, mekanisme dan

cara kerja dari organ, jaringan dan sel dari suatu organisme (ikan sebagai hewan

air). Termasuk dalam Fisiologi Hewan Air adalah Penyesuaian diri terhadap

lingkungan (adaptasi), Metabolisme, Peredaran darah, Respirasi, Reproduksi dan

Pengambilan makanan (nutrisi) (Zaldi, 2010).

Sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup, yang dapat melaksanakan

kehidupan. sel disebut sebagai unit terkecil karena sudah tidak bisa dibagi-bagi

lagi menjadi bagian yang lebih kecilyang berdiri sendiri. sel dapat melakukan

proses kehidupan seperti melakukan respirasi, perombakan, penyusunan,

reproduksi melalui pembelahan sel, dan terhadap rangsangan. sel disebut satuan

struktural makhluk hidup. sel juga disebut sebagai satuan fungsional makhluk

hidup. perkembangbiakan dilakukan melalui pembelahan sel, pembelahan sel

dilakukan baik oleh organisme bersel satu mengadakan pembelahan secara

langsung sedangkan sel-sel pada organisme bersel banyak mengalami pembelahan

secara mitosis.

Membran plasma membatasi sel dengan lingkungan luar, bersifat

semi/selektif permeabel, berfungsi mengatur pemasukan dan pengeluaran zat ke

dalam dan ke luar sel dengan cara difusi, osmosis, dan transport aktif. Membran

plasma disusun oleh fosfolipid, protein dan kolesterol. Membran sel atau

membran plasma adalah struktur selaput tipis yang menyelubungi sebuah sel yang

membatasi keberadaan sebuah sel, sekaligus juga memelihara perbedaan-

perbedaan pokok antara isi sel dengan lingkungannya. Namun membran sel

tersebut tidak sekedar merupakan sebuah penyekat pasif, melainkan juga sebuah

filter yang memiliki kemampuan memilih bahan bahan yang melintasi dengan

tetap memelihara perbedaan kadar ion di luar dan di dalam sel. Bahan bahan yang

diperlukan oleh sel dapat masuk, sedang bahan bahan yang merupakan limbah sel

dapat melintas ke luar sel.


DAFTAR PUSTAKA

Afandi, R. Dan M.U. Tang. 2002. Fisiologi Hewan Air. UNRI. Riau. Affandi, R.,

D.S. Sjafei., M.F. Rahardjo., Sulistiono. 2005. Fisiologi Ikan: Pencernaan

dan Penyerapan Makanan. Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Griffiths, A.J.F., et. al. 2005. An Introduction to Genetic Analysis. W.H.

Freeman and company. England.

Hasan, O.D.S., R. Affandi., I. Mokoginta., dan N.R. Azwar. 2000

Pengaruh Pemberian Enzim Papain Dalam Pakan Buatan Terhadap Pemanfaatan

Protein dan Pertumbuhan Benih Ikan Gurame, Osphronemus gouramy Lac.).

Jurusan IlmuIlmu Perairan dan Perikanan. Indonesia

Lehninger dan M. Thenawijaya. 1998. Dasar-Dasar Biokimia, Jilid I.

Erlangga. Jakarta. Schumm, D.E. 1993. Intisari Biokimia. Binarupa Aksara.

Jakarta

http://jurnal.sttn-batan.ac.id/wp-content/uploads/2010/06/17-

fisiologishal.pdf, 2010 (di akses pada tanggal 07 sept 2015 pukul 21.15 )

https://himbiounpad.files.wordpress.com/2013/06/fisiologi-hewan-air.pdf

(di akses pada tanggal 07 sept 2015 pukul 21.45 )

http://www.kompasiana.com/naffstradiv13/mata-kuliah-psikologi-faal-

fisiologi-pada-program-studi-psikologi_55008e3ea333111e7351144a (di akses

pada tanggal 07 sept 2015 pukul 22.17 )

http://biologychoirun.blogspot.co.id/2015/04/makalah-struktur-dan-fungsi-

organel-sel.html

http://dediferlamin.blogspot.co.id/2012/10/fisiologi-hewan-air_8676.html

http://dyahayu1993.blogspot.co.id/2012/06/fisiologi.html

http://isqalkurniawan.blogspot.co.id/2013/03/makalah-metode-metode-ilmu-

faal.html

http://bahanbelajarsekolah.blogspot.co.id/2014/10/struktur-membran-sel-dan-

fungsinya.html

http://yaulie.blogspot.co.id/2011/10/makalah-biologi-tentang-struktur-fungsi.html


Documents

fisiologi hewan air