Menjelang UTS Biologi di Sinlui bagian 2

BAB II

SISTEM EKSKRESI

Sistem Ekskresi merupakan sistem pengeluaran zat-zat dari dalam tubuh. Ada 4 jenis pengeluaran dari dalam tubuh, antara lain :

o   Ekspirasi ( pada sistem respirasi ) : zat yang dikeluarkan berwujud gas.

o   Defekasi ( pada sistem digesti ) : zat yang dikeluarkan merupakan sisa-sisa pencernaan dalam bentuk padatan.

o   Ekskresi : zat yang dikeluarkan dalam bentuk cair. Dalam sistem ekskresi ada 2 jenis zat cair yang dikeluarkan, yaitu :

·       Zat cair yang sudah tidak digunakan ( ekskresi ).

·       Zat cair yang masih bisa digunakan. Contoh : hormon yang dikeluarkan kelenjar endokrin ( sekresi ).

o   Osmoregulasi : pengaturan konsentrasi cairan tubuh melalui penyeimbangan dan pengeluaran cairan tubuh.

Sistem Ekskresi pada Hewan !

Hewan Uniseluler :

Hewan-hewan uniseluler seperti Protozoa, Porifera, dan Coelenterata memiliki sistem ekskresi yang dikendalikan oleh vakuola kontraktil. Proses :

Sisa metabolisme di sel masuk ke vakuola kontraktil à vakuola kontraktil bergabung dengan membran plasma à kandungan vakuola kontraktil kemudian ditumpahkan keluar dari membran plasma

Plathyhelminthes :

Sistem ekskresi dikendalikan oleh sel api. Sel api merupakan sel yang memiliki silia dan akan bergerak jika ada cairan yang masuk ke sel tersebut. Proses :

Zat sisa metabolisme dari sel-sel tubuh berdifusi masuk ke sel api. Sel api kemudian meneruskan zat-zat tersebut menuju kanal lubang pengeluaran.

Annelida atau Nemathelminthes :

Organ-organ ekskresi pada Annelida antara lain Nefrostom, Metanefridia, dan Nefridiofor. Ketiga organ ini ada pada tiap segmen dari Annelida. Proses :

Nefrostom menyerap zat sisa pada rongga tubuh à zat sisa dibawa menuju metanefridia yang banyak mengandung pembuluh darah à metanefridia menyerap zat-zat yang masih diperlukan tubuh à zat-zat yang tersisa kemudian dibawa ke nefridiofor untuk dikeluarkan

Mollusca :

Meski merupakan makhluk multiseluler, ekskresi mollusca masih sepenuhnya bergantung pada vakuola kontraktil. Pengeluaran oleh vakuola kontraktil ini dibantu oleh kulit & sinus. Proses :

Cairan sisa metabolisme dibawa vakuola kontraktil à dikeluarkan melalui membran sel à dibawa menuju sinus à dikeluarkan lewat bagian kulit

Arthropoda :

Memiliki bulu malphigi dan anus. Proses :

Zat sisa metabolisme di rongga tubuh diserap bulu malphigi à bulu malphigi memfiltrat zat yang akan diserap kembali atau dibuang ( contoh zat yang dibuang : asam urat ) à zat yang masih dipakai akan dikeluarkan dari bulu malphigi à zat yang tak terpakai akan dikeluarkan melalui usus belakang menuju anus

Echinodermata :

Ada yang menggunakan kaki ambulakral ( bintang laut ) atau pohon ekskresi ( terung laut dan mentimun laut ). Proses :

Sisa-sisa makanan dibawa vakuola kontraktil à dikeluarkan melalui membran sel à aliran air membawa sisa makanan melalui kaki-kaki ambulakral atau pohon ekskresi à sisa makanan keluar melalui mulut

Ikan :

·       Pada ikan air tawar, konsentrasi zat terlarut dalam tubuh lebih besar daripada zat-zat di lingkungan sekitar. Untuk menyeimbangkan tekanan osmotik, ikan air tawar hanya meminum sedikit air dan mengeluarkan urine yang encer dan banyak ( oleh sebab itu ginjal ikan air tawar cukup besar, sebab produksi urine pun juga besar ). Hal ini untuk menghindari kelebihan air dalam tubuh ikan yang disebabkan perpindahan air ( secara osmosis ) dari lingkungan ke tubuh ikan.

·       Pada ikan air laut, konsentrasi zat terlarut pada lingkungan sekitar jauh lebih tinggi dari konsentrasi zat dalam tubuh. Untuk menyeimbangkan tekanan osmotik, ikan air laut meminum banyak air, dan mengeluarkan urine yang pekat namun sedikit untuk menghindari kehilangan air secara berlebihan dari tubuh.

Proses ekskresi pada ikan :

Darah à penyaringan di ginjal à pembentukan urine à dibawa ke anus atau kloaka

Katak :

Proses pengeluaran zat dari tubuh katak juga menggunakan ginjal dan kloaka dengan proses yang sama seperti pada ikan.

Reptil :

Pembuangan zat pada reptile juga menggunakan ginjal. Namun, pada reptile pengeluaran dilakukan melalui hemipenis ( hemipenis juga digunakan sebagai alat pengeluaran sperma oleh reptil jantan ), sedangkan kloaka berfungsi dalam pengeluaran seperti defekasi.

Burung :

Sistem pengeluaran zat pada burung dilakukan oleh ginjal. Urine yang terbentuk dari ginjal kemudian akan dibawa ke ureter kemudian dikeluarkan melalui kloaka. Burung juga memiliki kelenjar minyak untuk meminyaki bulunya.

Sistem Ekskresi pada Manusia !

Sistem ekskresi pada manusia meliputi ginjal, hati, paru-paru, dan kulit. Proses ekskresi berfungsi untuk :

§  Menurunkan kadar produk metabolisme dalam tubuh agar tidak menyebabkan akumulasi.

§  Melindungi sel-sel tubuh dari zat-zat yang bersifat racun.

§  Menjaga keseimbangan cairan tubuh ( homeostatis ).

§  Membantu mempertahankan suhu tubuh.

Ginjal…!

Ginjal merupakan organ berwarna merah tua keunguan dengan bentuk menyerupai kacang. Ginjal memiliki beberapa fungsi, antara lain :

1.     Pengeluaran zat sisa organik, seperti urea, asam urat, kreatinin, ammonia, produk penguraian hemoglobin, dan hormon.

2.     Pengeluaran zat racun, seperti obat-obatan, zat kimia asing, zat aditif makanan, dan polutan.

3.     Pengaturan keseimbangan konsentrasi ion-ion penting di dalam tubuh ( natrium, kalium, kalsium, magnesium, sulfat, dan fosfat ).

4.     Pengaturan keseimbangan asam-basa melalui ekskresi ion hidrogen ( H⁺ ), bikarbonat ( HCO₃^- ), dan ammonia ( NH₄⁺ ).

5.     Penjaga tekanan darah melalui pengaturan garam dan air.

6.     Pengaturan produksi eritrosit dalam sumsum tulang dengan melepaskan hormone eritropoietin.

7.     Pengendali konsentrasi nutrisi darah.

8.     Mengubah vitamin D inaktif menjadi vitamin D aktif.

Struktur ginjal :

1.     Lobus Ginjal : bagian yang menyusun ginjal. Setiap lobus terdiri atas 1 piramida, kolumna yang saling berdekatan, serta korteks yang melapisinya.

2.     Hilum/Hilus : cekungan pada sisi medial yang menjadi tempat keluar masuknya pembuluh darah dan tempat keluarnya ureter.

3.     Sinus Ginjal : rongga yang berisi lemak yang membuka pada hilus.

4.     Parenkim Ginjal : menyelubungi sinus ginjal. Ada 2 bagian, yaitu :

1.     Korteks : tersusun atas nefron-nefron ( unit struktural dan fungsional terkecil dari ginjal yang membentuk urine ). Korteks memiliki komponen vaskuler ( arteriola aferen, glomerulus, arteriola eferen, dan kapiler peritubular ), dan komponen tubuler ( kapsul Bowman, tubulus kontrotus proksimal, lengkung henle turun/desenden, lengkung henle naik/asenden, tubulus kontortus distal, dan ductus kolektivus ).

2.     Medula : disebut juga piramida ginjal. Tersusun atas sistem tubulus berukuran mikroskopis, meliputi lengkung Henle, duktus kolektivus, dan duktus Papilaris Bellini. Tiap piramida memiliki papilla di ujungnya sebagai penyaring urin sebelum menuju kaliks minor.

5.     Pelvis Ginjal : rongga peluasan bagian atas ureter. Pelvis menampung urine dari papilla yang pertama-tama melewati kaliks minor dan kemudian kaliks major.

Proses Pembentukan Urine…

Filtrasi Glomerulus :

Darah dibawa menuju membran glomerulus untuk difiltrasi, dan membran ini akan menahan sel darah dan protein plasma. Sedangkan air dan zat terlarut berukuran kecil dapat melewati membran glomerulus dan menuju kapsul bowman. Hasil dari filtrasi oleh membran glomerulus disebut urine primer. Komponen urine primer :

Ø  H₂O

Ø  Glukosa

Ø  Urea

Ø  Asam amino

Ø  Garam

Ø  Kreatinin

Ø  Ion anorganik dan organik

Reabsorpsi Tubulus :

Proses penyerapan kembali zat yang diperlukan oleh tubuh seperti glukosa, asam amino, air, nutrisi organik, dan garam mineral. Ada 2 macam reabsorpsi, yaitu :

1.     Reabsorpsi Obligat : berlangsung di dalam tubulus kontortus proksimal  hingga tubulus kontortus distal. Reabsorpsi obligat selalu berlangsung pada setiap keadaan dengan volume urine yang sama.

2.     Reabsorpsi fakultatif berlangsung di tubulus distal dan tubulus kolektivus. Pada kondisi tertentu, reabsorpsi fakultatif dibantu oleh hormone seperti ADH dan PTH.

Hasil dari reabsorpsi adalah urine sekunder yang mengandung :

Ø  Air

Ø  Garam

Ø  Urea

Ø  Empedu

Augmentasi ( Sekresi Tubulus ) :

Transport aktif yang memindahkan zat-zat tertentu dari darah dalam kapiler peritubular, keluar melewati sel-sel tubuler menuju cairan tubuler, dan masuk ke dalam urine. Augmentasi berfungsi untuk menjaga pH darah, dan konsentrasi cairan serta elektrolit dalam darah. Augmentasi terjadi pada tubulus kontortus distal. Hasil dari augmentasi adala urine sesungguhnya, yang mengandung :

Ø  Air

Ø  Empedu

Ø  Garam, terutama garam dapur

Ø  Urea

Ø  Ammonia

Ø  Vitamin

Ø  Hormon

Ø  Berbagai zat-zat/ion-ion terlarut

Faktor yang mempengaruhi pembentukan urine :

o   Hormon ADH : dihasilkan oleh hipotalamus di otak. Mengatur reabsorpsi air.

o   Hormon Insulin : berfungsi menurunkan kadar glukosa darah.

o   Sistem renin-angiotensin-aldosteron : dihasilkan apparatus juksa glomerulus untuk merespon terhadap tekanan darah rendah, konsentrasi natrium yang rendah, dan kehilangan air.

o   Suhu lingkungan.

o   Jumlah air yang diminum.

o   Alkohol.

Kulit…!

Merupakan organ terbesar yang menutupi area tubuh. Fungsi kulit :

§  Melindungi tubuh dari gesekan, penyinaran, kuman, panas, dan zat kimia.

§  Mengurangi kehilangan air.

§  Metabolisme dengan menyintesis vitamin D melalui bantuan sinar matahari.

§  Mengatur suhu tubuh.

§  Menerima rangsangan dari luar.

§  Kelenjar minyak sebagai alat ekskresi.

Kulit memiliki 3 lapisan, yaitu :

1.     Epidermis : tersusun atas sel-sel epitel pipih berlapis banyak. Epidermis memiliki beberapa lapisan :

a.      Stratum Korneum : lapisan tanduk/paling atas.

b.     Stratum Lusidum : lapisan jernih dan transparan yang dapat menggantikan lapisan korneum.

c.      Stratum Granulosum : banyak mengandung pigmen.

d.     Stratum Spinosum : lapisan sel-sel tanduk yang memiliki tonjolan penghubung intraseluler.

e.      Stratum Basalis ( Germinativum ) : tempat pembentukan sel baru.

2.     Dermis : pada dermis terdapat akar rambut, pembuluh darah, kelenjar keringat ( sudorifera ), saraf, dan otot penegak rambut.

3.     Hipodermis : lapisan yang mengikat kulit secara longgar dengan organ-organ di bawahnya.

Kelenjar Keringat !

Terdapat di lapisan dermis. Kelenjar keringat ada 2 macam, yaitu :

Ekrin : sekresi keringat dari kelenjar ini mengandung air yang membantu pendinginan melalui penguapan. Kelenjar Ekrin tersebar di seluruh tubuh, terutama dahi, telapak tangan, dan kaki.

Apokrin : ada pada bagian tubuh tertentu seperti ketiak, area payudara, dan area genital. Sekresi dari kelenjar ini awalnya tak berbau, namun kemudian akan berbau karena adanya bakteri.

Kelenjar Sebaseus/Minyak !

Menghasilkan sebum yang kemudian dialirkan ke folikel rambut. Sebum merupakan campuran lemak, zat lilin, minyak, dan pecahan sel. Sebum berfungsi untuk :

§  Pelembut kulit.

§  Bakterisida.

§  Pertahanan terhadap evaporasi.

Proses Pengeluaran Minyak !

Pengeluaran minyak oleh kelenjar minyak dipengaruhi oleh pembuluh darah, dan suhu lingkungan. Ketika suhu tinggi, pembuluh darah ( termasuk yang ada di sekitar kelenjar minyak ) akan melebar dan menyebabkan kelenjar minyak tertekan. Tertekannya kelenjar minyak inilah yang memicu pengeluaran minyak. Inilah sebabnya jika kita terkena panas matahari terus-menerus kulit akan berminyak.

Paru-Paru ( Pulmo )…!

Selain sebagai organ respirasi, paru-paru berfungsi sebagai organ ekskresi. Paru-paru mengeluarkan sisa metabolisme berupa CO₂ dan H₂O ( uap air ).

Hati ( Hepar )…!

Tersusun atas 2 lobus besar, yaitu lobus kanan dan kiri yang dipisahkan oleh ligamen falsiformis. Hati dibungkus oleh jaringan ikat padat yang disebut kapsula hepatika. Kapsula ini memiliki percabangan yang disebut kapsula glison, dimana kapsula glison mengikat pembuluh darah dan empedu pada hati. Hati dapat berfungsi sebagai alat ekskresi maupun sekresi. Fungsi hati :

a)     Kelenjar sekresi ( empedu, insulin, dan adrenalin ).

b)     Penyimpan glukosa ( glikogen ).

c)     Penyimpan lemak.

d)     Penetral racun.

e)     Stabilisator gula darah ( glukosa ).

Proses Perombakan Histiosit/Eristrosit tua :

Eritrosit tua à dipecah menjadi zat lain dan hemoglobin à hemoglobin dipecah menjadi hemin, zat besi, dan globulin à hemin kemudian dipecah menjadi empedu, bilirubin, dan biliferdin à bilirubin dan biliferdin kemudian membentuk urobilin dengan bantuan oksigen à menjadi zat warna pada urine dan feses

Proses Perombakan Asam Amino berlebih menjadi Urea :

Asam amino di tubuh à NH₃ + NH₄OH à NH₃ + CO₂ atau HCO₃^- + ornitin à sitrulin + NH₃ à arginin à dibantu enzim arginase à urea + H₂O + ornitin

Penjelasan :

Asam amino di tubuh akan terurai menjadi NH₃ + NH₄OH. Karena NH₃ bersifat toksik dibandingkan NH₄OH, maka NH₃ kemudian direaksikan dengan CO₂ dan ornitin. Hasil dari reaksi ini adalah sitrulin. Sitrulin kemudian direaksikan dengan NH₃ untuk mmebentuk arginin. Arginin kemudian dengan bantuan dari enzim arginase akan dirubah menjadi urea + H₂O + ornitin. Ornitin yang terbentuk kemudian akan digunakan dalam proses pembentukan urea selanjutnya.         

Gangguan pada Sistem Ekskresi !

Gangguan pada Ginjal :

• Albuminuria : terjadi masalah pada filtrasi sehingga urin banyak mengandung protein.
• Batu Ginjal : adanya pengendapan pada rongga ginjal atau kandung kemih.
• Diabetes Mellitus : urine mengandung glukosa akibat kurangnya produksi hormone insulin.
• Diabetes Insipidus : produksi urine encer dalam jumlah berlebih yang disertai pula rasa haus.
• Oligouria/Gagal Ginjal : ginjal gagal memproduksi urine.
• Uremia : keadaan dimana darah banyak mengandung urea akibat gagalnya ginjal dalam membuang urea melalui urine.
• Nefritis : radang pada nefron akibat bakteri Streptococcus sp.
• Polyuria : urine yang dihasilkan encer dan jalam jumlah banyak akibat kurangnya kemampuan nefron dalam reabsorpsi.

Gangguan pada Hati :

• Sirosis Hati : sel hati berubah menjadi jaringan ikat fibrosa sehingga kehilangan fungsinya.
• Penyakit Kuning ( Hepatitis A ) : disebabkan oleh virus.
• Hepatitis B : disebabkan oleh virus.
• Malaria : penyakit ini menyerang sel-sel hati dan disebabkan oleh Plasmodium sp.

Gangguan pada Kulit :

• Kudis : gatal-gatal akibat infeksi tungau atau kutu air.
• Vitiligo : gangguan pigmentasi sehingga tampak bercak-bercak putih yang dapat melebar pada kulit.
• Jerawat : kulit meradang, pori-pori tersumbat, dan terkadang menimbulkan nanah.
• Dermatitis : radang pada kulit yang dapat menyebabkan gatal, dan kulit melepuh yang akan pecah dan mengeluarkan cairan.

Gangguan pada Paru-paru :

• Pneumonia : paru-paru basah.
• Afiksi : gagalnya paru-paru mengangkut oksigen ke jaringan.
• Kanker Paru-Paru.
• Asma.