Upload
rianti-ana
View
480
Download
101
Embed Size (px)
DESCRIPTION
ppt ini merupakan penjelasan mengenai prose osmoregulasi dan eksresi. Proses ini merupakan salah satu proses penyeimbangan cairan didalam tubuh
Citation preview
Osmoregulasi dan Ekskresi
Gina D. Pratami, M.Si17 Maret 2014
Fisiologi hewan KBO 612207-3(2-1) sks
Keseimbangan air pada sel hidup
SEL HEWAN
LARUTAN HIPERTONIK LARUTAN HIPOTONIKLARUTAN ISOTONIK
Mengkerut Normal Lisis (pecah)
H2O H2O H2OH2O
Osmosis
Fisiologi Osmoregulasi
Proses pengontrolan konsterasi zat terlarut dan penyeimbangan perolehan atau kehilangan air oleh
hewan.
Proses pengaturan osmotik lingkungan internal untuk menyeimbangakn lingkungan eksternal yang
memerlukan energi.
Osmoregulasi merupakan proses Homeostasis
Hewan juga harus menyingkirkan metabolit berbahaya Seperti metabolit bernitrogen dan produk buangan lain
dari tubuh → Ekskresi
Ion Distribusi Fungsi
Na+ terbanyak diekstraselular
• Sumber tekanan osmotik ekstraselullar•Sumber energi potensial untuk transpor substansi melewati membran•Arus Balik (masuk) untuk eksitasi membran
K+ terbanyak di sitoplasma
• Sumber tekanan osmotik sitoplasma• Mengatur potensial istirahat• Arus keluar untuk repolaritas membran
Ca+ Konsentrasi rendah di sel
• Mengatur eksositosis & Kontraksi otot• berperan dalam ikatan antar sel• Meregulasi enzim-enzim serta sel protein lain sebagai second messenger
Mg2+ Intra-ekstraselular • Kofaktor beberapa enzim (ex.ATPase)
HPO42+
& HCO3
Intra-ekstraselular Buffer untuk konsentrasi H+
Cl- ekstraselular terbanyak di jaringan
Megkauter kation Inorganik
Ion-Ion Pada Jaringan
Osmoregulasi penting dilakukan terutama oleh organisme air, karena:
a.Harus ada keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan.
b.Membran sel yang permeable mrpkn tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
c.Adanya perbedaan tekanan osmosis antara cairan tubuh dan lingkungan
Pengaturan Osmotik M.H dengan Lingkungannya
Tantangan Osmotik
Osmoregulator
Osmokonformer
Osmokonformer terbatas
Toleransi terhadap salinitas
Toleransi terhadap salinitasStenohalinStenohalin EurihalinEurihalin
Hewan Aliran masuk/keluar Urin
Ikan Air Tawar•Hidup dlm air hipotonik•Cenderung memperoleh air dan• Kehilangan garam
• Tidak meminum air•Garam masuk (transpor aktif oleh insang)• Air masuk• garam keluar
• Urin banyak• Urin encer
Ikan Air Laut•Hidup dalam iar yang hiperonik •Cenderung kehilangan air dan • Memperoleh garam
• Meminum air• Garam masuk • Garam keluar (transpor aktif oleh insang) • Air keluar
• Urin sedikit• Urin pekat
Vertebrata Darat• Cenderung kehilangan air tubuh ke udara
• Meminum air• Garam masuk (mulut)• Air dan Garam keluar
• Urin sedang• urin pekat
Osmoregulasi beberapa golongan ikan
(Teleostei)
Ada tiga pola regulasi:1.Regulasi hipertonik atau hiperosmotik, yaitu
pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi dari konsentrasi media. misalnya: pada potadrom (ikan air tawar).Potadrom mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya dengan mengurangi minum dan memperbanyak urine.
2.Regulasi hipotonik atau hipoosmotik, yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi media. Misal: pada oseandrom (ikan air laut).
Oseanodrom memperbanyak minum dan mengurangi volume urine.Diadrom melakukan aktivitas osmoregulasi seperti petadrom bila berada di air tawar dan seperti oseanodrom bila berada di air laut.
3.Regulasi isotonik atau isoosmotik, yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media. Misalnya ikan-ikan pada daerah estuarine (ikan eurihaline).Ikan eurihalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya, sehingga hanya sedikit melakukan osmoregulasi.
Organ-organ Osmoregulasi
1. Ginjal (renal)Anatomi ginjal :
Berpasangan;dibagian bawah dorsal tubuh; pd maunisa bertnya ± 1% dari berat tubuh.
Terdiri dari Medula (outer dan inner medulla), korteks, ureter, dan kantung kemih (urinary bladder) serta uretra.
Unit fungsional ginjal mamalia : nephronNephron terdiri dari
• Glomerulus dg Bowman capsule• Tubulus proksimal• Loop of henle• Tubulus distal• Collecting duct
SISTEM EKSKRESI MANUSIA PADA EMPAT SKALA UKURAN
Produksi Urine
Empat proses pembentukan urinGlomerulus Filtration (GF): menyaring ion-
ion K+ , Na+ , Cl- dan senyawa nonprotein (glukosa, dll)
Reabsorsi Tubular : mengabsorsi 95% air dan ion-ion pada pre-urin
Sekresi tubular : membuang senyawa nitrogenous yang dapat menjadi racun.
Reabsorsi air dan eksresi
Proses sepanjang tubular:
Tubula Proksimal↓
Loop of Henle↓
Ascending limb
↓
Tubula distal↓
Collecting duct
NEFRON DAN DUKTUS PENGUMPUL :FUNGSI REGIONAL EPITELIUM TRANSPOR
Tugas 2Counter-current ??
Normal statusNormal status
Air banyak di darahAir banyak di darah
Terdeteksi oleh hipotalamus
Terdeteksi oleh hipotalamus
ADH >> dilepaskanOleh glandula pituitaria
ADH >> dilepaskanOleh glandula pituitaria
Ginjal mengabsorbsi Banyak air
Ginjal mengabsorbsi Banyak air
Produksi Urin banyakProduksi Urin banyak
Normal statusNormal status
Air sedikit di darahAir sedikit di darah
Terdeteksi oleh hipotalamus
Terdeteksi oleh hipotalamus
ADH << dilepaskanOleh glandula pituitaria
ADH << dilepaskanOleh glandula pituitaria
Ginjal mengabsorbsi Sedikit air
Ginjal mengabsorbsi Sedikit air
Produksi Urin sedikitProduksi Urin sedikit
Antidiuretic Hormone (ADH)Vasopresin
KONTROL HORMONAL GINJAL MELALUI PERPUTARAN
UMPAN-BALIK NEGATIF
ADH yang dihasilkan hipotalamus otak dan disekresikan ke dalam aliran darah dari kelenjar pituitari meningkatkan retensi cairan dengan cara membuat ginjal menyerap kembali dan mendapatkan lebih banyak air
Tugas : Baca dan Pelajari
Adaptasi Ginjal (Evolusi Nephron) pada Hewan Vertebtara Terhadap
Beraneka Ragam Lingkungan. • Teleostei (ikan), ikan tawar dan ikan
laut bertulang keras• Mamalia
• Aves dan Reptil• Amphibia
2. Insangfx: pertukaran gas, transfor ion-ion, eksresi buangan yang bernitrogen, dan pengaturan keseimbangan asam basa. Pada teleostei insang sangat berperan terhadap stress tekanan osmotik. Di dlm insang terdapat sel klorida → mentranspor ion klorida keluar dan ion natrium masuk.
3.Salt Gland (kelanjar garam)Reptil dan Aves; membantu dalam keseimbangan air dan ion dengan mengeluarkan Na+ dan Cl-.
Burung laut , Albatros Pengembara (Diomedea exulans), dapat meminum air laut karena memiliki sepasang kelenjar
nasal untuk mengeluarkan garam. Kelenjar tsb mengosongkan garam melalui saluran ke
dalam lubang hidung, berjalan disepanjang lekukan sampai ujung paruh atau dpt dikeluarkan dalam bentuk udara
Struktur Osmoregulasi danEksresi Invertebrata
• Vakuola Kontraktil : protozoa dan spons air tawar.sebagai organ keseimbangan air, mengurangi kelebihan air dg osmosis
• Protonefridia : Sistem sel api pada planaria, cacing pipih (Playthelminthes)
• Metanepridia : sistem pada annelida (cacing tanah).
METANEFRIDIA CACING TANAH
Masing-masing segmen cacing mengandung sepasang metanefridia yang mengumpulkan cairan selom dari segmen anterior di sebelahnya.Cairan memasuki nefrostom dan lewat melalui tubula pengumpul yang melilit, yang meliputi gelembung penyimpanan yang membuka ke bagian luar melalui nefridiopori.Limbah bernitrogen masih dalam cairan tersebut, garam tertentu dipompakan kembali ke dalam darah. Keseimbangan air dilakukan secara osmotik melalui kulit, urin seekor cacing tanah sangat encer.
• Tubulus Malphigi : pada serangga; air mengikuti zat terlarut ke dalam tubulus melalui osmosis, lalu masuk rektum
• Antenal gland: pada crustacea; mengatur konsentrasi dalam haemolimfa
TUBULUS MALPIGHI SERANGGA
Tubula malpighi merupakan pelipatan keluar saluran pencernaan. Tubula tersebut mensekresikan limbah bernitrogen dan garam dari hemolimfa, dan air mengikuti zat-zat terlarut tersebut melalui osmosis.
Bentuk-bentuk zat buangan bernitrogen
• Amonia → dapat ditoleransi pada konsentrasi rendah, sangat larut dalam air. Terdpt pada hewan-hewan akuatik, mengeksresikan amonia melintasi permukaan tubuh/epitelium insang ke air di sekitarnya.
• Urea (CO(NH2)2) → pada mamalia dan amfibi, urea dibawa ke ginjal, dipekatkan, dan diekresikan dg sedikit air yg terbuang.
• Asam urat → sedikit larut dalam air, dieksresikan dalam bentuk urin yang menyerupai pasta. Terdapat pada bekicot, serangga, reptil dan juga burung.
Berdasarkan pada jenis ekskret bernitrogen yang dihasilkan, hewan-hewan dikelompokkan menjadi beberapa kategori:
• Hewan ureotelik. Ekskretanya berupa urea.
• Hewan urekotelik. Ekskretanya berupa asam urat.
• Hewan ammoniotelik. Ekskretanya berupa ammonia
LIMBAHBERNITROGEN
Amonia adalah produk sampingan yang toksik dari pengeluaran nitrogen secara metabolis dari protein dan asam nukleat.
Sebagian besar hewan akuatik mengekskresikan amonia dari cairan tubuhnya.
Sebagian besar hewan darat pertama-tama mengubah amonia menjadi urea atau asam urat, yang menghabiskan energi tetapi menghemat air karena limbah kurang toksik ini dapat diangkut dalam tubuh dan dengan demikian diekskresikan dalam bentuk yang lebih pekat.