BAB IPENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Pertumbuhan adalah pertambahan ukuran, baik panjang maupun berat.

Pertumbuhan dipengaruhi faktor genetik, hormon, dan lingkungan. Meskipun secara

umum, faktor lingkungan yang memegang peranan sangat penting adalah zat hara

dan suhu lingkungan, namun di daerah tropis zat hara lebih penting dibanding suhu

lingkungan. Zat hara meliputi makanan, air, dan oksigen, menyediakan bahan

mentah bagi pertumbuhan, gen mengatur pengolahan bahan tersebut dan hormon

mempercepat pengolahan serta merangsang gen.

Gambar 1.1. Pertumbuhan Ikan

Tidak semua makanan yang dimakan oleh ikan digunakan untuk

pertumbuhan. Sebagian besar energi dari makanan digunakan untuk metabolisme

basal (pemeliharaan), sisanya digunakan untuk aktifitas, pertumbuhan, dan

reproduksi. Dalam perjalanan menuju kedewasaan, badan suatu makhluk hidup

harus menghasilkan miliaran sel baru untuk jaringan, otot, dan organ tubuh yang

sedang tumbuh.

B. TUJUAN

Tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui tentang

metabolisme, penggunaan energi metabolisme, hormon pertumbuhan dan mitosis,

serta efisiensi pertumbuhan.

C. KEGUNAAN

Proses pertumbuhan dan faktor – faktor yang mempengaruhi pertumbuhan

merupakan pengetahuan penting dalam pengembangan budidaya perikanan.

Pengetahuan ini penting dalam merekacipta teknologi mempercepat pertumbuhan.

Bila organisme peliharaan memiliki pertumbuhan cepat, berarti biaya produksi dapat

dikurangi sehingga dapat memberikan profit yang lebih besar.

BAB IIPEMBAHASAN

A. METABOLISME

Gambar 2.1. Metabolisme

Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh mahluk

hidup, terdiri dari anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah proses sintesis

senyawa kimia kecil menjadi molekul yang lebih besar, misalnya asam amino

menjadi protein. Sedangkan katabolisme adalah proses penguraian molekul besar

menjadi molekul kecil, misalnya glikogen menjadi glukosa. Selain itu, proses

anabolisme adalah suatu proses yang membutuhkan energi, sedangkan katabolisme

melepaskan energi. Meskipun anabolisme dan katabolisme saling bertentangan,

namun keduanya tidak dapat dipisahkan karena seringkali hasil dari anabolisme

merupakan senyawa pemula untuk proses katabolisme.

Laju metabolisme dipengaruhi oleh faktor biotik dan abiotik seperti terlihat pada tabel

berikut :

ABIOTIK BIOTIK

Suhu Aktifitas

Salinitas Berat

Oksigen Kelamin

Karbondioks

ida

Umur

Amoniak Kelompok (schooling)

pH Gelisah/stress

Fotoperiode Puasa

Musim Ratio makan

tekanan

Proses metabolisme membutuhkan energi, sedangkan penyaringan energi dari

makanan membutuhkan oksigen. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa

temperatur, oksigen, dan aktifitas paling besar pengaruhnya terhadap metabolisme.

Peningkatan suhu 10oC menyebabkan peningkatan metabolisme 5-3 kali.

a. Peranan Adenosin Trifosfat

ATP terdapat di dalam sitoplasma dan nukleoplasma semua sel untuk

digunakan dalam mekanisme fisiologis dalam sel. ATP merupakan gabungan

adenosin, ribosa, dan tiga radikal fosfat. Seperti ditunjukkan pada gambar di

bawah ini.

Gambar 2.2. Rumus Bangun ATP

b. Metabolisme Karbohidrat

Hasil akhir dari pencernaan adalah glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Ketiga

monosakarida ini diabsorpsi masuk kedalam darah, dan setelah melalui hati,

diangkut ke seluruh tubuh oleh sistem sirkulasi dalam bentuk glukosa.

Fosforilase ini dipermudah oleh enzim heksokinase yang spesifik untuk setiap

jenis monosakarida; glukokinase mempermudah fosforilase glukosa, fruktokinase

mempermudah fosforilase fruktosa dan galaktokinase mempermudah fosforilase

galaktosa.

Fosforilase monosakarida hampir seluruhnya irreversiabel kecuali dalam sel

hati, epitel tubulus ginjal,, dan sel epitel usus halus dimana terdapat fosfatase

spesifik untuk reaksi sebaliknya. Pada kebanyakan jaringan tubuh, fosforilase

berperan menangkap monosakarida dalam sel. Sekali berada didalam sel,

monosakarida tidak dapat berdifusi kembali keluar sel kecuali sel – sel khusus

yang memiliki fosfatase.

Setelah diabsorpsi oleh sel, glukosa dapat segera diubah menjadi energi atau

dapat disimpan dalam bentuk glikogen. Kecepatan transport glukosa ke dalam

sel dipercepat oleh adanya hormon insulin. Glikogenesis merupakan proses

pembentukan glikogen dan sebaliknya glikogenolisis merupakan pemecahan

glikogen menjadi bentuk glukosa dalam sel.

Karbohidrat dalam tubuh dapat juga dibentuk dari asam amino dan gliserol.

Kira – kira 60% asam amino dalam protein tubuh dapat diubah menjadi

karbohidrat. Proses glukogenesis diaktifkan oleh hormon glukokortikoid dari

korteks adrenal khususnya kortisol dan tiroksin.

Alur penting dalam metabolisme karbohidrat adalah piruvat dapat diubah

menjadi laktat tanpa membutuhkan oksigen (glikolisis anaerob). Reaksi

anaerobik ini pada akhirnya menghasilkan laktat sehingga laktat akan

terakumulasi (khususnya dalam jaringan otot) sampai oksigen dapat

dimanfaatkan.

c. Metabolisme Lipid

Lipid yakni lemak netral (trigliserida), fosfolipid, kolesterol dan beberapa

senyawa lainnya yang kurang penting. Secara kimia, tigliserida dan fosfolipid

keduanya adalah asam lemak, yang merupakan asam organik hidrokarbon

sederhana berantai panjang.

Beberapa lipid disimpan dalam depot lemak sering sebagai trigliserida untuk

kemudian dipergunakan untuk menyediakan energi bagi proses metabolisme.

Fosfolipid sebagai komponen penting dalam pembentukan struktur membran sel

sehingga esensial dalam membentuk jaringan baru.

Lipid pada ikan tidak jenuh sebagaimana terdapat pada lemak mamalia,

dapat dicerna dan diasimilasi tapi biasanya tidak dapat dimanfaatkan untuk

pertumbuhan atau untuk energi dan hanya terakumulasi di dalam otot dan

sebagai lemak organ dalam.

d. Metabolisme Protein

Sekitar tiga perempat zat pada tubuh adalah protein. Ada 21 jenis asam

amino, 10 diantaranya adalah asam amino esensial yang harus terdapat didalam

makanan yaitu : treonin, lisin, metionin, arginin, valin, penilalanin, triptopan,

leusin, asoleusin, dan histidin. Selebihnya yaitu glisin, alanin, serin, cistein, asam

aspartik, asam glutamik, hidroxylisin, cystin, tirosin, prolin, dan hidroxyprolin.

Tubuh mengubah protein dalam makanan menjadi protein yang sesuai

dengan kebutuhannya. Secara kimia ada dua proses dasar harus diselesaikan

untuk sintesis protein, yakni sintesis asam amino dan konjugasi asam amino

yang sesuai untuk membentuk masing – masing jenis protein pada setiap sel.

Jaringan hati merupakan salah satu organ besar yang mempunyai sistem

khusus untuk mengolah asam amino dan menyimpan protein dalam jumlah

besar. Di dalam sel, organel yang berperan dalam pengolahan asam amino

adalah retikulum endoplasma dan kompleks golgi. Segera setelah sintesis

protein oleh ribosom, protein tersebut dilokalisasi dalam retikulum endoplasma,

selanjutnya ditranspor ke aparat golgi melalui vesikel secara bertahap untuk

pematangan dan disekresikan sesuai kebutuhan tubuh. Model pematangan ini

juga berlaku bagi pematangan membran plasma glikoprotein.

Namun demikian, sel tubuh memiliki batas tertentu dalam menimbun protein,

bila telah mencapai batas maksimal, setiap penambahan asam amino dalam

cairan tubuh dipecahkan dan digunakan untuk energi atau disimpan sebagai

lemak. Degradasi ini hampir seluruhnya terjadi didalam hati, dan dimulai dengan

proses yang dikenal sebagai deaminasi (pembuangan gugus amino dari asam

amino) dan di ekskresikan sebagai amoniak (NH3) atau ion amonium (NH4).

Amoniak yang dilepaskan waktu deaminasi dikeluarkan dari darah hampir

seluruhnya dalam bentuk urea.

B. BIOENERGETIK

Bioenergetik mempelajari penggunaan energi oleh organisme hidup.

Bioenergetik melibatkan beberapa sistem organ pada beberapa tingkat fungsi. Pada

hewan, sumber energi adalah makanan, tetapi energi dalam makanan tidak dapat

digunakan sampai makanan tersebut dicerna dan diserap oleh sistem pencernaan.

Energi tersebut dilepaskan dari makanan melalui proses oksidasi, dilain pihak, aspek

molekuler dari pergerakan energi secara umum berasal dari metabolisme, dimana

sebagian besar berasal dari fungsi hati dan otot, juga osmoregulasi dan ekskresi

produk – produk buangan dari mesin metabolik.

a. Penggunaan Energi

Pada keadaan cukup makanan, ikan akan mengkonsumsi makanan hingga

memenuhi kebutuhan energinya. Kebutuhan energi dipengaruhi oleh stadia

dalam siklus hidupnya, musim, dan faktor lingkungan lainnya. Ikan muda yang

sedang tumbuh lebih banyak menggunakan energi persatuan berat badannya

dibandingkan ikan dewasa, karena energi dibutuhkan bukan hanya untuk aktifitas

dan pemeliharaan, tetapi juga untuk pertumbuhan. Selain itu pematangan gonad

pada ikan dewasa juga menyebabkan peningkatan kebutuhan energi.

Menurut Gilbert (1988), pada beberapa organisme, suplai makanan dan

oksigen tergantung pada difusi permukaan, sedangkan ratio permukaan dan

volume menurun seiring dengan pertumbuhan organisme. Karena itu, jika terjadi

pertambahan ukuran badan menjadi dua kali lipat, maka rasio permukaan dan

volume menjadi setengahnya. Dengan demikian, penggunaan energi berkurang,

yang ditandai dengan pengurangan konsumsi oksigen per mg berat badan.

b. Efisiensi Energi

Efisiensi energi yang digunakan diekpresikan secara umum dengan

persamaan oleh Alexander (1967 dalam Smith 1982) sebagai berikut :

uF = g (G + H) + R +

S

dengan catatan :

F = jumlah makanan yang dimakan

G = pertumbuhan (produksi jaringan baru)

H = gamet – gamet

R = metabolisme dasar

S = aktivitas

Faktor u merupakan jumlah makanan yang masuk dengan nilai khusus

adalah (0.8, sisanya 0.2 adalah nilai makanan yang menjadi feses, urine, atau

amoniak (diekskresikan oleh ginjal), diluar energi yang untuk metabolisme.

Seleksi alam dapat menghasilkan perubahan yang besar dalam pertumbuhan

dan reproduksi yang dibutuhkan secara relatif dalam efisiensi bioenergetik.

Pertumbuhan dan reproduksi terlihat merupakan rangkuman dan integritas ikan

yang merupakan kombinasi antara kapabilitasnya dengan lingkungan.

C. HORMON PERTUMBUHAN DAN MITOSIS

Ada dua cara untuk meningkatkan ukuran suatu organ. Pertama, jumlah sel

tetap tetapi volume sel bertambah (Hipertrofi). Kedua, melalui mekanisme

peningkatan jumlah sel (hiperflasi). Hipertrofi sering ditemukan pada sel – sel yang

tidak dapat membelah, misalnya pada jaringan adiposa. Sebaliknya, pada jaringan

dengan sel – sel yang memiliki kemampuan membelah cenderung meningkatkan

ukuran dengan mitosis. Mitosis adalah pembelahan satu sel induk menjadi dua sel

anak dengan susunan kromosom yang sama benar dengan sel induk.

Pertumbuhan jaringan atau organ, selain dipengaruhi kualitas makanan juga

dipengaruhi oleh hormon pertumbuhan. Hormon pertumbuhan meningkatkan

transport asam amino melalui membran atau mempercepat proses kimia sintesis

protein sehingga protein jaringan bertambah. Selain itu, hormon pertumbuhan juga

bekerja pada metabolisme lemak dari depot lemak, sehingga memungkinkan lemak

tersedia dalam bentuk energi. Hal ini selanjutnya mengurangi keccepatan oksidasi

asam amino dan akibatnya meningkatkan jumlah asam amino jaringan yang

disintesis menjadi protein.

Untuk mengontrol pertumbuhan, tubuh juga menghasilkan faktor penghambat

pertumbuhan. Faktor penghambat pertumbuhan ini secara umum menghambat

pembelahan sel, misalnya pada sel epidermal. Pada hewan dewasa, mitosis pada

bagian ini berjalan sangat lambat. Pembelahan sel hanya terjadi bila ada kerusakan

spesifik pada sel, misalnya terluka. Sel yang rusak tersebut melepaskan stimulator

untuk pembelahan sel, dan hanya mempengaruhi sel tetangganya.

D. EFISIENSI PERTUMBUHAN

Sebagian besar siklus operasional budidaya ikan memperhitungkan jumlah

pakan yang dimakan dengan pertumbuhan ikan. Pendugaan jumlah ikan dalam

kolam dan mengestimasi biomassa dapat digunakan dasar untuk menentukan

jumlah pakan yang diberikan dan untuk mengevaluasi kualitas pakan, ratio konversi

pakan dapat diduga dengan rumus :

jumlah pakan yang dimakan selama interval waktu tertentu

pertambahan berat badan selam interval waktu tersebut

Semakin kecil rasio konversi pakan, semakin cocok makanan tersebut menunjang

pertumbuhan ikan peliharaan, sebaliknya semakin besar rasio konversi pakan

menunjukkan pakan yang diberikan tidak efektif memicu pertumbuhan.

Menurut Smith (1982), penggunaan ratio konversi pakan dengan

menggunakan pertambahan berat basah ikan seringkali kurang tepat, karena badan

ikan juga terdiri atas air. Karena itu, pada beberapa kasus ratio konversi dihitung

dengan menggunakan berat kering. meskipun dalam penerapannya, metode ini

kurang praktis karena membunuh ikan, kemudian menganalisis sampel, tetapi nilai

efisiensi bioenergetik yang diberikan lebih aktual.

Rasio berat kering dapat digunakan untuk menghitung efisiensi pertumbuhan, yakni

dengan rumus :

selisih pertambahan berat kering X 100%rasio konversi pakan (berat kering)

Pengukuran efisiensi pertumbuhan, baik dilakukan dengan menganalisis kualitas

makanan, dalam hubungannya dengan jenis ikan tertentu. Setiap jenis ikan mengkin

memiliki respon yang berbeda terhadap makanan yang sama.

BAB IIIPENUTUP

KESIMPULAN

Pertumbuhan adalah pertambahan ukuran, baik panjang maupun berat.

Pertumbuhan dipengaruhi faktor genetik, hormon, dan zat hara. Ketiga faktor tersebut

bekerja saling mempengaruhi, baik dalam arti saling menunjang maupun saling

menghalangi, untuk mengendalikan urutan dan penjadwalan perkembangannya. Zat hara,

yakni makanan, air, dan oksigen menyediakan bahan tersebut dan hormon mempercepat

pengolahan serta merangsang gen.

Makanan yang penting bagi pertumbuhan, adalah protein, karbohidrat, lipid, mineral,

dan vitamin, ditambah air dan oksigen. Di antara bahan tersebut, vitamin dan mineral

diperoleh dalam keadaan siap pakai. Protein, karbohidrat, dan lipid harus dihancurkan

terlebih dahulu menjadi zat yang lebih sederhana di dalam saluran pencernaan sebelum

dapat dipakai dan dimanfaatkan oleh masing – masing sel. Protein dipecahkan menjadi

glukosa dan lipid dipecah menjadi asam lemak dan gliserol. Bahan – bahan ini kemudian

diserap kedalam darah dan dibawa ke sel yang membutuhkan.

Di dalam sel, asam amino, asam lemak, gliserol, serta mineral disintesis menjadi

senyawa baru sesuai keperluannya. Sintesis senyawa baru dan pemecahan kembali

senyawa tersebut berguna untuk menyiapkan energi dan bahan bagi proses pertumbuhan.

Pertumbuhan jaringan atau organ, selain dipengaruhi kualitas makanan, juga

dipengaruhi hormon pertumbuhan, baik faktor perangsang pertumbuhan maupun

menghambat pertumbuhan. Kedua hormon ini memiliki peran yang saling bertentangan,

faktor perangsang pertumbuhan berperan mengaktivasi pembelahan sel, sebaliknya faktor

penghambat pertumbuhan, menghambat pembelahan sel.

DAFTAR PUSTAKA

Brunner & Suddarth. 2002. Buku Ajar Keperawatan Medikal Bedah. Edisi 8. EGC: Jakarta

Ganong, William.F. 2008. Buku ajar fisiologi kedokteran. Edisi 20. EGC: Jakarta

Sudoyo,Aru dkk. 2006. Buku Ajar Ilmu Penyakit Dalam. Jilid 3,Edisi 4. FKUI: Jakarta

Harper, Rodwell, Mayes, 1977, Review of Physiological Chemistry

Colby, 1992, Ringkasan Biokimia Harper, Alih Bahasa: Adji Dharma, Jakarta, EGC

Wirahadikusumah, 1985, Metabolisme Energi, Karbohidrat dan Lipid, Bandung, ITB

Harjasasmita, 1996, Ikhtisar Biokimia dasar B, Jakarta, FKUI

Toha, 2001, Biokimia, Metabolisme Biomolekul, Bandung, Alfabeta

Poedjiadi, Supriyanti, 2007, Dasr-dasar Biokimia, Bandung, UI Press