SISTEM EKSKRESI
Sistem Ekskresi
Sistem ekskresi adalah pengeluaran sisa hasil metaolisme dalam tubuh. Zat-zat yang dikeluarkan pada hewan tediri air, dan sisa-sisa metabilisme seperti CO2 dan ureum. Co2 dikeluarkan melalui alat pernafasan, sedang yang lainnya melalui alat ekskresi. Pada manusia, alat ekskresinya terdiri dari : paru-paru, ginjal, hati dan kulit. pada pasal ini yang dibicarakan hanya kulit dan ginjal.
Pada hewan terdapat kelompok dalam organ pengeluaran hewan yang dibagi menjadi dua yaitu organ pengeluaran umum dan organ pengeluaran khusus.
Organ pengeluaran Umum terdiri dari vakuola kontraktil, saluran tubulus, organ nefridia, tubulus malpighi, kelenjar hijau dan Nefron.
Vakuola kontraktil yaitu suatu organela yang berbentuk bulat yang berisi cairan dan dibatasi oleh membran, vakuola kontraktil dimiliki oleh binatang karang seperti pada protozoa ekskresi dilakukan oleh vakuola berdenyut atau vakuola kontraktil yang bekerja dengan cara mengatur tekanan osmotik, karena cairan tubuhnya bersifat hiperosmotik sehingga cenderung kemasukan air dalam jumlah besar dan harus dibuang, kecepatan pengeluaran air berkorelasi dengan konsentrasi osmotik cairan lingkungan, artinya apabila konsentrasi cairan lingkungan menurun (lebih encer) laju masuknya air ke dalam tubuh meningkat sehingga hewan harus bekerja keras untuk mengeluarkannya dengan cara membran vakuola berdifusi dengan membran sel, sehingga air dapat dikeluarkan.
Organ nefridia dibagi menjadi protonefridia yaitu organ pengeluaran yang berbentuk pipa tertutup dan tidak berhubungan dengan rongga tubuh hewan yang dilengkapi silia ada yang memiliki satu silia yang disebut dengan solenosit dan ada yang memiliki beberapa silia yang disebut dengan sel api atau flame sel seperti pada vermes dilakukan oleh sel api yang menyebar pada seluruh tubuh, pada nemathelminthes dan annelida dilakukna melalui nefridium, yaitu sel api yang terkumpul.
Metanefridia yaitu organ pengeluaran yang mempunyai lubang bersilia yang terbuka ke arah rongga tubuh dan berhubungan dengan lingkungan melalui nefridiofor, yang befungsi untuk melakukan ultrafiltrasi, reabsorpsi dan sekresi yang menghasilkan urine encer.
Tubulus malpighi yaitu organ saluran yang salah satu ujungnya buntu, sedangkan ujung lainnya membuka ke arah usus terletak di antara usus tengah dan rektum tersebar di rongga tubuh yang penuh cairan (hemosol) dan jumlahnya bervariasi ditemukan pada insekta.
Kelenjar hijau yaitu organ saluran yang salah satu ujungnya buntu, sedangkan ujung lainnya membuka ke arah usus terletak di antara usus tengah dan rektum tersebar dirongga tubuh yang penuh cairan (hemosol) dan jumlahnya bervariasi ditemukan pada insekta
Kelenjar hijau atau kelenjar antena adalah organ pengeluaran yang terletak di daerah kepala, memiliki kantong yang berujung buntu (the end-sac) yang berhubungan dengan saluran nefridiaTerendam di antara cairan selomik ditemukan pada Krustasea
Kelenjar hijau pada krustasea kelenjar antena berfungsi untuk aliran cairan tubuh dan penyaringan cairan yang melewati pundi-pundi, saluran nefridia yaitu tempat untuk reabsorpsi ion, labirin yaitu tempat untuk reabsrpsi air.
Proses pengeluaran urine pada krustasea yaitu urine awal masuk ke dalam saluran nefridia kemudian didalam saluran nefridia urine diabsorpsi oleh air dan zat setelah itu urine ditampung dalam saluran kemih kemudian urine dikeluarkan dari tubuh melalui lubang pengeluaran.
Pada porifera dilakukan melalui permukaan tubuh, pada coelenterata dilakukan melalui permukaan tubuh, pada vermes dilakukan oleh sel api yang menyebar pada seluruh tubuh, pada molusca dilakukan oleh nefridium, pada arthopoda dilakukan oleh nefridium, yang lain dengan saluran malphigi.
Nefron yaitu organ fungsional terkecil penyusun ginjal yaitu organ pengeluran pada hewan vertebrata, ditip unit nefron memiliki badan malpighi, tubulus proksimal, tubulus distalis, glomerulus, lengkung henle dan tubulus pengumpal. Pada hewan vertebrata semuanya sama yaitu melalui: ginjal/ren. Ginjal memiliki fungsi utama sebagai alat mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme yang mengandung nitrogen seperti urea, kreatin, amonia dll. Ginjal terdiri dari tiga bagian utama, yaitu :
- Korteks : badan malphigi terdiri atas kapsula bowman dan glomerulus kontortus dan kolektivus
- Medulla : mengandung tubulus kolektivus
- Pelvis renalis : rongga penampung urine
Ginjal pada vertebrata berfungsi untuk membentuk urine dengan cara sekresi, reabsorpsi dan filtrasi, dimulai dari tubulus proksimal dan berlangsung reabsorbsi zat masih berguna dan sekresi urea ke urine sehingga urine menjadi pekat. Reabsorpsi zat dipengaruhi oleh Hormon ADH (Anti Diuretic Hormone) dapat meningkatkan permeabilitas membran sel.
Ginjal mengeluarkan sisa metabolisme dalam cairan yang disebut urine. Urine mengandung air, ureum, bilirubin, zat yang berlebih (garam mineral, vitamin dan hormon), dan zat yang teresorpsi tapi tidak diperlukan (aroma dan zat warna). Ginjal terletak dikanan – kiri tulang pinggang. Ginjal kiri lebih tinggi daripada ginjal kanan, karena disebelah kanan ada hati.
Dalam kondisi normal tubuh hewan mengekskresi urine kecuali pada hewan ikan hiu, katak dan urine diabsorpsi dan masuk kembali ke dalam sistem sirkulasi kemudian tubulus ginjalnya permeabel terhadap urea, sehingga urea akan berdifusi masuk kembali kedalam darah, yaitu untuk menjaga keseimbangan osmosal total dalam darah dan osmoregulasi, tanpa urea ikan hiu dan ikan pari tidak dapat bertahan hidup.
Ureter yaitu saluran urine dari ginjal ke vesica urinaria, Uretra saluran dari vesika urinaria ke luar, Medula yaitu terdiri dari piramida-piramida yang merupakan berkas dari pembuluh penyalur urine (tubula kolekta). Tiap tubula kolekta bermuara pada papil (puncak dari piramid), Pada korteks terdapat nephron yang berfungsi untuk memisahkan urine dari darah. Pelvis yaitu piala ginjal, rongga dalam ginjal.
Pada korteks terdapat dapat malpighi yaitu alat untuk memisahkan cairan yang akan dibuat dari darah. Glomerulus yaitu kumpulan arteriola dimana plasma dapat keluar dari pembuluh darah akibat denyut jantung (filtrasi). Zat yang tidak dapat keluar dari darah pada waktu filtrasi ialah protein dan eritrosit.
Proses pemisahan urine dari darah :
Badan malpighi menyaring semua zat yang larut dalam plasma, kecuali protein dan eritrocyt yang tidak dapat keluar dari badan malpighi. Proses ini dinamakan filtrasi. Cairan yang telah disaring oleh badan malpighi disebut urine primer (filtrat malpighi). Urine primer ini pada tubula kontorti akan mengalami :
a. Resopsi yaitu penyerapan kembali zat-zat yang diperlukan
b. Absorpsi yaitu penyerapan kembali sebagian airnya
c. Augmentasi yaitu penambahan zat yang tidak diprlukan
Hasil penyaringan ini disebut urine sekunder (urine yang keluar dari tubuh). Urine sekunder disalurkan kedalam tubula kolekta kemudian menetes pada pelvis. Urine sekunder kemudian mengalir melalui ureter dan ditampung dalam vesica urinaria.
Organ pengeluaran khusus terdiri dari kelenjar garam, insang dan hati pada vertebrata.
Insang tidak saja berfungsi sebagai alat pernapasan tetapi dapat pula berfungsi sebagai alat ekskresi garam-garam, penyaring makanan, alat pertukaran ion, dan osmoregulator.
Hati merupakan “kelenjar” terbesar yang terdapat dalam tubuh, zat racun yang masuk ke dalam tubuh akan disaring terlebih dahulu di hati sebelum beredar ke seluruh tubuh. Hati menyerap zat racun seperti obat-obatan dan alkohol dari sistem peredaran darah. Hati menjadi bagian dari sistem ekskresi karena menghasilkan empedu dan mengeluarkan zat racun bersama dengan getah empedu. Demikian juga kreatinin hasil pemecahan protein, pembuangannya diatur oleh hati kemudian diangkut oleh darah ke ginjal.
Hati merupakan kelenjar terbesar yang terdapat dalam tubuh sebagai organ ekskresi menghasilkan zat warna empedu .
Kulit merupakan lapisan terluar tubuh yang mengeluarkan keringat, kulit berfungsi untuk pelindung terhadap kerusakan mekanik, pengaruh zat kimia, pengaruh sinar, bibit penyakit dan suhu. Kulit sebagai alat ekskresi yang membantu ginjal.
Tubuh hewan yang sangat toksin harus dikeluarkan dengan salah satu dari tiga cara yaitu :
a. Dikeluarkan tanpa diubah
b. Diubah terlebih dahulu menjadi urea dan kemudian dikeluarkan
c. Diubah menjadi asam urat lalu dikeluarkan
Pengeluaran senyawa nitrogen dalam bentuk amonia amonia (toksik) akan mengubah metabolisme intra sel yaitu mengubah fungsi enzim protein, hewan amonotelik ikan teleostei siklostomata invertebrata akuatik dalam pembentukan amonia tidak terdapat suatu masalah karena amonia mudah terlarut dalam air, mudah menembus membran sel dan segera keluar dari tubuh.
Pengeluaran senyawa nitrogen dalam urea, urea hasil sisa bernitrogen pada hewan terestrial vertebrata dan invertebrate (Hewan Ureotelik) senyawa yang mudah larut dalam air toksisitasnya lebih rendah daripada amonia.
Dalam kondisi normal tubuh hewan dapat mekskresi urine, kecuali pada hewan ikan hiu, ikan pari dan katak urine direabsorbsi dan masuk kembali ke sistem sirkulasi kemudian Tubulus ginjalnya permeabel terhadap urea sehingga urea akan berdifusi masuk kembali ke dalam darah Menjaga keseimbangan nilai osmosal total dalam darah dan osmoregulasi Tanpa urea ikan hiu dan ikan pari tidak dapat bertahan hidup.
Pengeluaran senyawa nitrogen dalam bentuk asam urat tubuh asam urat hewan diekskresi hewan urokitelik seperti burung, insekta, reptilia dan siput darat, yang pembentukan asam urat dianggap sbagai keberhasilan adaptasi hidup didarat.
Cairan yang mengandung air asam urat akan diabsorbsi dalam garam dan asam urat dan akan terdapat endapan yang tertinggal, kemudian akan diekskresikan dan hanya memerlukan air sangat sedikit sehingga efisien.
MIKROBIOLOGI ALGAE
1. Pengertian algae
Alga (jamak Algae) adalah sekelompok organisme autotrof yang tidak memiliki organ dengan perbedaan fungsi yang nyata. Alga bahkan dapat dianggap tidak memiliki "organ" seperti yang dimiliki tumbuhan (akar, batang, daun, dan sebagainya). Karena itu, alga pernah digolongkan pula sebagai tumbuhan bertalus.
Istilah ganggang pernah dipakai bagi alga, namun sekarang tidak dianjurkan karena dapat menyebabkan kekacauan arti dengan sejumlah tumbuhan yang hidup di air lainnya, seperti Hydrilla.
Dalam taksonomi yang banyak didukung para pakar biologi, alga tidak lagi dimasukkan dalam satu kelompok divisi atau kelas tersendiri, namun dipisah-pisahkan sesuai dengan fakta-fakta yang bermunculan saat ini. Dengan demikian alga bukanlah satu kelompok takson tersendiri.
2. Ciri umum Algae
Ganggang (alga) umumnya hidup di air, tempat gelap atau bersimbiosis dengan organisme lain. Alga dimasukkan kedalam tumbuhan thallus (thallophyta) karena tidak memiliki bagian-bagian seperti akar, batang dan daun yang sesungguhnya.
Ukuran tubuh alga bervariasi, ada yang mikroskopik dan ada juga yang dapat mencapai panjang sampai beberapa meter. Demikian juga bentuknya bervariasi ada yang berbentuk benang, lembaran seperti daun. Bahkan ada yang seperti tumbuhan tinggi memiliki bagian-bagian yang menyerupai akar, batang dan daun.
Semua alga didalam selnya mengandung klorofil dan pigmen lain (karoten, xantofit, fikoeritrin) yang terdapat dalam kloroplas atau kromoplas. Struktur kloroplas dan kromoplas berbeda-beda.
Alga memiliki ciri-ciri ukuran sangat beragam tubuh algae disebut talus, talus terdiri atas: uniseluler dan multiseluler bersifat eukariotik dan inti selnya memiliki membran mengandung klorofil untuk fotosintesis bersifat autotrof, reproduksiAseksual: pembelahan sel dan fragmentasi Seksual: isogami, anisogami, dan oogami.
3. Reproduksi
Algae bereproduksi secara aseksual yaitu framentasi yaitu setiap potongan filamen dapat tumbuh menjadi individu baru, oedogonium dilakukan dengan membentuk zoospora, tiap satu sel vegetatif hanya menghasilkan satu zoospora yang berflagel banyak dan tersusun melingkar pada salah satu ujungnya, aplanospora dan secara seksual dengan cara plasmogami yaitu peleburan plasma yang diikuti dengan kariogami (peleburan inti), oogami yaitu perkawinan antara sel telur yang dihasilkan oleh oogonium dan spermatozoid yang dihasilkan oleh anteridium, konyugasi yaitu peleburan dua gamet yang tidak jelas jenis kelaminnya, anisogamy.
4. Dasar Klasifikasi Algae
Dalam pustaka-pustaka lama, alga selalu gagal diusahakan masuk dalam satu kelompok, baik yang bersel satu maupun yang bersel banyak. Salah satu contohnya adalah pemisahan alga bersel satu (misalnya Euglena ke dalam Protozoa) dari alga bersel banyak (ke dalam Thallophyta). Belakangan disadari sepenuhnya bahwa pengelompokan sebagai satu klad tidak memungkinkan bagi semua alga, bahkan setelah dipisahkan berdasarkan organisasi selnya, karena sebagian alga bersel satu lebih dekat berkerabat dengan alga bersel banyak tertentu.
Saat ini, alga hijau dimasukkan ke dalam kelompok (klad) yang lebih berdekatan dengan semua tumbuhan fotosintetik (membentuk klad Viridiplantae). Alga merah merupakan kelompok tersendiri (Rhodophycophyta atau Rhodophyceae); demikian juga alga pirang (Phaeophycophyta atau Phaeophyceae) dan alga keemasan (Chrysophyceae.
Dasar untuk mengklasifikasikan algae berdasarkan Pigmen : susunan kimianya, produk makanan cadangan : kimianya, flagela (jika ada) : jumlah dan morfologinya , dinding sel : kimia dan sifat-sifat fisiknya, organisasi sel dimana setiap sel mempunyai perangkat sel yang bervariasi (misal ada yang dilengkapi stigma, pirenoid, dan lain lain), sejarah hidup (rangkaian perubahan yang lengkap pada suatu organisme) dan reproduksi.
Berdasarkan zat warna yang dimilikinya, alga dibedakan menjaadi empat divisio yaitu alga hijau (chlorophyta), alga keemasan (chrysophyta) alga cokelat (phaeophyta) dan alga merah (rhodophyta).
Alga prokariotik
Alga biru-hijau kini dimasukkan sebagai bakteri sehingga dinamakan Cyanobacteria ("bakteri biru-hijau", dulu disebut Cyanophyceae, "alga biru-hijau") Dengan demikian, sebutan "alga" menjadi tidak valid. Cyanobacteria memiliki struktur sel prokariotik seperti halnya bakteri, namun mampu melakukan fotosintesis langsung karena memiliki klorofil. Sebelumnya, alga ini bersama bakteri masuk ke dalam kerajaan Monera. Akan tetapi dalam perkembangan selanjutnya diketahui bahwa ia lebih banyak memiliki karakteristik bakteri sehingga dimasukkan ke dalam kelompok bakteri benar (Eubacteria). Sebagai tambahan, beberapa kelompok organisme yang sebelumnya dimasukkan sebagai bakteri, sekarang malah dipisahkan menjadi kerajaan tersendiri, Archaea
Alga eukariotik
Diagram yang menggambarkan teori mengenai evolusi alga (dan tumbuhan) masa kini yang banyak didukung.
Jenis-jenis alga lainnya memiliki struktur sel eukariotik dan mampu berfotosintesis, entah dengan klorofil maupun dengan pigmen-pigmen lain yang membantu dalam asimilasi energi. Dalam taksonomi paling modern, alga-alga eukariotik meliputi filum/divisio berikut ini. Perlu disadari bahwa pengelompokan semua alga eukariotik sebagai Protista dianggap tidak valid lagi karena sebagian alga (misalnya alga hijau dan alga merah) lebih dekat kekerabatannya dengan tumbuhan daripada eukariota bersel satu lainnya.
5. Macam-macam Algae
Alga hijau merupakan divisio terbesar terdiri dari alga mikroskopis dan makrokopis. Selain klorofil, alga hijau mengandung karoten dan xantofil, tetapi klorofil merupakan pigmen yang dominan sehingga berwarna hijau. Hidup diair tawar dan air asin bermanfaat sebagai sumber makanan, pelengkap suplemen / makanan dan zat penyusun dinding selnya adlah selulosa, contoh: spirogyra, ulotrhix, oedogonium, ulva lactuva dan chara.
Alga keemasan berwarna keemasan karena mengandung karoten dan xantofil dalam jumlah banyak dibanding dengan klorofil. Klorofil berbentuk pita, cakram atau oval. Dinding sel umumnya mengadung silika (SiO2) atau kersik. Hidup diair tawar, laut dan tempat yang lembab. Berkembang biak secara seksuak dan aseksual, contoh : vaucheria.
Alga cokelat berbentuk benang atau lembaran bahkan ada yang menyerupai tumbuhan tinggi. Umumnya alga cokelat bersifat makroskopis, mengandung pigmen klorofil, xantofil dan karoten. Hidup diair laut terutama di laut yang dingin dan jarang ditemukan di air tawar. Berkembang biak secara aseksual (fragmentasi, pembentukan spora (aplanospora dan zoospora) dan seksual (isogami, anisogami atau oogami).
Alga merah hidup dilaut dan banyak terdapat dilaut tropika. Pada umumnya alga jenis ini multiseluler dan makroskopis, mengandung pigmen klorofil, karoten dan fikoeritrin). Berkembang biak secara aseksual (aplanospora dan jarang terjadi fragmentasi), secara seksual (oogami).
Diatom (dari bahasa Yunani dia yang berarti ' through ' dan tomos yang berarti ' cutting ') adalah suatu kelompok besar dari alga plankton yang termasuk paling sering ditemui. Kebanyakan diatom adalah bersel tunggal, walaupun beberapa membentuk rantai atau koloni. Sel diatom dilapisi dinding sel unik yang terbuat dari silika. Diatom memiliki klorofil dan mampu berfotosintesis.
6. Arti penting Algae
Algae mempunyai arti penting yaitu sebagai fitoplankton, hasil fotosintesis berupa oksigen dimanfaatkan untuk respirasi aerobikAlgae tanah untuk stabilitasi dan perbaikan sifat fisik tanah, sumber pupuk: algae merah dan algae coklat, bahan penggosok : Diatom (lihat slide berikutnya) sumber vitamin: ganggang hijau mengandung vitamin B1, C, dan K banyak.
Sebagai media kultur biologis: ganggang merah, algae Prototheca: patogen pada manusia menyebabkan infeksi/peradangan pada persendian, algae Cephaleuros: menyerang daun teh, kopi, lada, cengkeh, dan jeruk (tropika), algae lautan: Dinoflagelata dari genus Gymnodinium dan Gonyaulax menghasilkan neurotoksin/racun saraf.
Dasar untuk mengklasifikasikan algae berdasarkan Pigmen : susunan kimianya, produk makanan cadangan : kimianya, flagela (jika ada) : jumlah dan morfologinya , dinding sel : kimia dan sifat-sifat fisiknya, organisasi sel dimana setiap sel mempunyai perangkat sel yang bervariasi (misal ada yang dilengkapi stigma, pirenoid, dan lain lain), sejarah hidup (rangkaian perubahan yang lengkap pada suatu organisme) dan reproduksi.
7. Peranan Algae bagi manusia
Algae memiliki peranan dalam kehidupan manusia, algae banyak manfaat baik bagi manusia maupun bagi lingkungan tempat hidupnya. Beberapa jenis alga yang hidup didalam tanah yaitu mempunyai peranan penting dalam stabilitasi dan perbaikan sifat fisika tanah, yaitu dengan mengagregasi partikel-partikel dan menambahkan bahan organik. Dengan demikian alga merupakan tumbuhan yang mampu membuka kemungkinan ekosistem baru bagi kehidupan lain yang sebelumnya tidak mungkin.
Algae renik yang hidup di air merupakan bagian dari fitoplankton yang berperan sebagai komponen produsen yang mampu memfiksasi karbon melalui fotosntesis. Dinding sel diatomae banyak mengandung silika (zat kersik). Di beberapa tempt di dunia seperti oregon, nevada dn california telah ditemukan tanah diatomae, yang merupakan endapan sel-sel diatomae yang telah menjadi fosil. Tanah diatomae dimanfaatkan sebagai penggosok logam, isolasi untuk lemari pendingin, campuran tapal gigi. Selain itu diatomae sering digunakan sebagai indikator daerah minyak karena sel diatomae mengandung minyak cukup besar.