If you can't read please download the document
Upload
azizatul-zainia
View
189
Download
55
Embed Size (px)
DESCRIPTION
gerak dan perubahan yang dilakukan hewan dan tumbuhan pada umumnya berbeda satu yang lainnya. gerak fotonasti,. tropisme, taksis
Citation preview
Kode Modul: 01.BIO-SMP-M.2005MODUL DIKLAT BERJENJANGJenjang Sekolah : SMPBidang Studi : BiologiJenjang Diklat : Menengah
GERAK PADA HEWAN DAN TUMBUHAN
Penyusun : Drs. Wanwan Setiawan, M.MPenyunting : Dra. Sumastri, M.Si
DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH
A. PUSAT PENGEMBANGAN DAN PENATARAN GURU ILMU PENGETAHUAN ALAM(SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT CENTRE)
iKATA PENGANTAR
Pusat Pengembangan Penataran Guru Ilmu Penget ahuan Alam (PPPGIPA) sebagai lembaga diklat memiliki tugas pokok dan fungsi antara lainmengembangkan dan meningkatkan kualitas pendidikan sains untuk tingkatSD, SMP, SMA, SMK , dan SLB. Sebagai lembaga pengembang, PPPG IPAselalu berupaya meningkatkan p eran dan fungsinya dengan mengembangkanstandardisasi kompetensi tenaga kependidikan, menerapkan standar pelayanannasional, serta mengkaji dan mengembangkan bahan diklat yang inovativ,aktual, dan sesuai dengan kebutuhan lapangan.
Modul adalah salah satu bahan diklat yang disusun untukmengembangkan model-model pembelajaran sains untuk dikaji, dipahami, dandiimplementasikan oleh guru-guru dalam proses pembelajaran, agar guru dansiswa lebih memahami bagaimana proses pemahaman sains. Oleh karena itu,pada proses belajar mengajar sains, guru harus berorientasi pada tiga halpokok, sebagai berikut.1. Proses sains, siswa belajar dan memahami sains melalui pengamatan,
pengukuran, percobaan, menarik kesimpulan, dan lainnya.2. Struktur konsep sains yaitu: Fis ika, Biologi, Kimia, dan IPBA.3.
Berdasarkan tiga aspek tersebut, cara yang ditempuh adalah denganlebih mengenalkan konsep-konsep sains dengan cara menggunakan modelketerampilan proses sains dan bahan diklat yang sesuai.
Diharapkan modul ini dapat dimanfaatkan oleh guru -guru di sekolah,sehingga dapat meningkatkan kompetensi siswa dalam pembelajaran sains.
Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu menyertai kita dalammeningkatkan mutu pendidikan khususnya sains di Indone sia
.
Bandung, November 2005Plh. Kepala PPPG IPA,
Drs. Suryadi, M.MNIP. 131 070 737
ii
DAFTAR ISI
Halaman
i
ii
iii
BAB I. 1
A. 1
B. 1
C. 2
BAB II. 3
A. Gerak Pada Hewan... 3
B. Gerak Pada Tumbuhan... 29
BAB III. 35
BAB IV. 37
39
iii
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. 4
Gambar 2. 5
Gambar 3. 6
Gambar 4. Lompatan laba-laba pelompat (Sitticus pubescens)................... 7
Gambar 5. 8
Gambar 6. 11
Gambar 7. 14
Gambar 8. 15
Gambar 9. 16
Gambar 10. Sendi Engsel............................................................................... 16
Gambar 11. Sendi Sinovial............................................................................. 17
Gambar 12. (a) Beberapa otot rangka utama manusia. (b) Struktur otot 19
Gambar 13. 21
Gambar 14. Tiga Bentuk Patah Tulang: kiri:green-stick; tengah: sederhana;kanan:
23
Gambar 15. 25
1BAB IPENDAHULUAN
B. RasionalDalam kehidupan sehari-hari kita tidak lepas dari kegiatan yang
menunjukkan gerak. Misalnya berjalan, bermain bola, dan mencuci
pakaian. Demikian pula dengan hewan, kita dapat melihat burung yang
terbang di udara, induk ayam ya ng sedang mengais tanah mencarikan
makanan untuk anaknya. Manusia dan hewan dapat bergerak dan
berpindah tempat. Dari gejala di atas, kita dapat ajukan beberapa
pertanyaan misalnya sebagai berikut.
Apakah fungsi gerak pada hewan?
Apa saja yang menjadi alat-alat gerak pada hewan itu?
Bagaimanakah mekanisme gerak pada hewan?
Bagaimanakah halnya dengan tumbuhan, apakah tumbuhan juga
bergerak?
Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut akan Anda peroleh di
dalam modul ini.
B. Kompetensi Dasar
Setelah mempelajari modul ini, diharapkan peserta mampu
mendeskrip-sikan sistem gerak pada hewan dan tumbuhan
Indikator:
a. Menjelaskan fungsi gerak pada hewan.
b. Mengidentifikasi alat-alat gerak pada hewan vetebrata dan
invertebrata.
c. Menjelaskan mekanisme gerak pada hewan.
2d. Menjelaskan gangguan dan penyakit pada alat gerak manusia.
e. Menjelaskan fungsi gerak pada tumbuhan.
f. Menjelaskan mekanisme gerak pada tumbuhan.
g. Membedakan jenis-jenis gerak pada tumbuhan.
C. Deskripsi Singkat Materi
Modul ini berisi uraian tentang gerak p ada hewan dan tumbuhan.
Pembahasan gerak pada hewan berisi uraian tentang sistem rangka
(rangka pada invertebrata dan vertebrata). Selanjutnya dibahas secara
khusus sistem rangka pada manusia yang meliputi guna rangka, struktur
tulang, pembentukan tulang, struktur rangka, dan sendi. Berikutnya
dibahas sistem otot yang terdiri atas jaringan otot, struktur otot rangka,
dan mekanisme kontraksi otot rangka. Juga dibahas mengenai kelainan
dan gangguan pada tulang.
Pembahasan gerak pada tumbuhan ditekankan pada d ua jenis
respon tumbuhan terhadap lingkungan yaitu tropisme berupa perubahan
jangka panjang pada bentuk tubuh tumbuhann (fototropisme, geotropisme,
dan tigmotropisme). Selanjutnya, pergerakan berupa perubahan arah
bagian tumbuhan akibat perubahan tekanan t urgor pada sel-sel khusus.
3BAB IIGERAK PADA HEWAN DAN TUMBUHAN
A. GERAK PADA HEWANSemua hewan dan manusia mempunyai kemampuan bergerak dan
berpindah tempat. Dengan bergerak hewan dapat melakukan berbagai
aktivitas misalnya untuk mendapatkan makanan, menyelamatkan diri dari
musuh, atau mencari pasangan hidup. Gerak terjadi oleh adanya kerja
sama antara rangka dan otot. Otot menempel pada tulang dan
menghubungkan tulang yang satu dengan tulang lainnya, atau
menghubungkan tulang dengan kulit. Otot mempun yai kemampuan untuk
mengerut (berkontraksi) sehingga dapat menggerakkan tulang atau kulit
dengan mekanisme tertentu. Oleh sebab itu otot disebut alat gerak aktif,
sedang tulang disebut alat gerak pasif.
1. Sistem RangkaManusia dan hewan melakukan gerak k arena adanya aktivasi,
kontraksi, dan relaksasi sel -sel otot. Namun kerja sel-sel otot saja tidak
dapat menyebabkan hewan berpindah tempat. Untuk berpindah tempat,
selain kerja otot diperlukan adanya medium atau struktur yang dapat
meneruskan tenaga dari kontraksi otot tersebut. Medium atau struktur itu
adalah rangka. Dikenal ada tiga jenis sistem rangka pada hewan yaitu
sebagai berikut.
(1) Rangka hidrostatik
Disusun oleh cairan bertekanan di dalam tubuh. Tenaga kontraksi
otot mengenai cairan internal tubuh dan diteruskan oleh cairan itu.
Ditemui pada solenterata, cacing pipih, nematoda, dan anelida.
4(2) Rangka luar
Merupakan pembungkus tubuh seperti cangkang atau lapisan luar
tubuh yang keras. Tenaga kontraksi otot mengenai bagian luar
tubuh yang kaku. Ditemui pada kebanyakan moluska dan
artropoda.
(3) Rangka dalam.
Merupakan elemen pendukung yang keras dan berada di dalam
tubuh yaitu tulang dan tulang rawan, tenaga kontraksi otot
mengenai tulang tersebut dan menggerakkan tulang tersebut.
Ditemui pada porifera, ekinodermata, dan kordata.
a. Rangka pada InvertebrataRangka hidrostatik terdapat pada kebanyakan invertebrata yang
bertubuh lunak. Rangka hidrostatik dibentuk oleh sejenis cairan di dalam
rongga tubuh. Mirip sebuah balon yang diisi penuh dengan air, ran gka
hidrostatis bereaksi terhadap pemampatan, dengan demikian bertindak
sebagai medium yang dikenai kerja otot.
Gambar 1. Pengaruh kontraksi otot padarangka hidrostatik
5Sebagai contoh, pada anemon laut tenaga kontraksi sel -sel otot
mengenai cairan yang mengisi rongga perutnya. Pada waktu istiraha t otot-
otot pada dinding tubuhnya yaitu otot longitudinal berkontraksi, sedang
otot sirkular relaksasi, hal itu menyebabkan bentuk hewan seperti
gumpalan (lihat Gambar 1). Ketika akan menangkap makanan di atas
tubuhnya, otot radial berkontraksi, cairan p ada rongga perut tertekan ke
luar, dan otot longitudinal merenggang, maka tubuhnya memanjang ke
arah atas.
Cacing tanah tubuhnya bersegmen -segmen. Setiap segmen
menyerupai cincin atau ruas-ruas. Segmentasi ini terjadi tidak hanya pada
struktur luarnya, tetapi sampai ke struktur alat dalamnya.
Setiap segmen memiliki saraf, juga otot -otot sirkular dan otot
longitudinal pada dinding tubuhnya. Dengan dikendalikan oleh saraf, pada
saat yang bersamaan beberapa segmen tubuhnya dapat memanjang dan
memendek. Dengan koordinasi kontraksi otot dinding tubuhnya itu, cacing
tanah dapat bergerak maju atau mundur.
Gambar 2: Gerakan pada cacing tanah.
Invertebrata dengan eksoskeleton (rangka luar) yang kaku tubuhnya
kurang lentur, namun di sisi lain memiliki keuntungan. Ibarat baju baja
6bagian eksternal yang keras itu berperan dalam melindungi diri dari
predator. Mari kita amati Gambar 3, memperlihatkan bagian kutikula pada
serangga terbang. Kutikula menutupi seluruh segmen tubuh dan di antara
segmen yang satu dengan segmen yang lainnya terdapat suatu celah.
Kutikula pada bagian celah itu lentur dan bertindak sebagai engsel ketika
otot-otot mengangkat dan menurunkan sayap. Kontraksi ototnya yang
kecil dapat mengerakkan sayap dengan kuat.
Laba-laba pelompat memiliki engsel pada rangka luarnya, tetapi juga
menggunakan cairan tubuhnya untuk menyalurkan tenaga ketika ia
melompat dan menerkam mangsanya. Kontraksi otot menyebabkan darah
di dalam jaringan tubuh laba-laba mengalir dengan deras ke arah ka ki
belakang. Hal itu mirip dengan memasukkan air dengan cepat ke dalam
sarung tangan karet, jari tangan pada sarung itu menjadi kencang dan
tegang. Gambar 4. di samping memperlihatkan hasil tekanan hidrostatik.
(hidrostatik : tekanan cairan yang berada di dalam tabung)
kutikula
Pangkal sayap
engselsayap
kutikulaepidermi
Gambar 3. Contoh daerah engsel pada serangga. Engsel inidisusun oleh lapisan kitin dan protein sangat elastis,menyokong gerakan yang diperlukan bagi seranggauntuk terbang
7Gambar 4. Lompatan laba-laba pelompat (Sitticus pubescens), ditimbulkan olehtekanan hidrolik karena aliran darah yang deras bertekanan tinggi padakaki belakangnya.
b. Rangka pada VertebrataManusia dan vertebrata lainnya memiliki rangka dalam yang disusun
oleh tulang keras (disebut juga tulang rangka atau tulang) dan tulang
rawan. Beberapa jenis ikan memiliki rangka yang elastis berupa tulang
rawan yang tembus cahaya (hampir mirip kaca). Rangka hiu berupa tu lang
rawan yang tidak tembus cahaya dan keras, karena banyak mengandung
kalsium (lihat Gambar 5). Namun kebanyakan rangka vertebrata terutama
disusun oleh tulang. Berikut ini akan dibahas fungsi dan karakteristik
tulang, dalam hal ini digunakan sistem rang ka manusia sebagai contoh.
8Gambar 5. Perbandingan rangka : (a) Hiu, (b) Reptil, (c) mammalia. Rangka hiutampak seperti tulang keras, sesungguhnya adalah tulang rawanyang tembus cahaya yang keras dengan adanya tumpukan kalsium
2. Sistem Rangka pada Manusia
a. Guna rangkaSistem rangka memiliki lima fungsi utama yaitu sebagai berikut.
(1) Penopang tubuh. Sistem rangka menyediakan struktur yang
mampu menopang seluruh tubuh. Tulang -tulang itu secara sendiri
atau dalam kelompok menyed iakan kerangka sebagai sangkutan
bagi jaringan-jaringan lunak dan organ-organ.
(2) Tempat penyimpanan mineral dan lemak . Secara umum, mineral di
dalam tubuh adalah ion-ion anorganik yang berperan dalam
9memelihara nilai osmotik cairan tubuh, contohnya ion nat rium dan
ion klorida. Sedangkan ion kalium berperan penting dalam
memelihara nilai osmotik sitoplasma di dalam sel -sel tubuh. Selain
itu, mineral berperan dalam berbagai proses fisiologis. Beberapa
jenis mineral bertindak sebagai kofaktor enzim. Garam kals ium
pada tulang merupakan cadangan mineral yang penting dalam
memelihara konsentrasi kalsium dan fosfat di dalam cairan tubuh.
Selain sebagai cadangan mineral, tulang rangka menyimpan
cadangan energi dalam bentuk lemak yang disimpan pada sumsum
tulang kuning.
(3) Penghasil sel-sel darah. Sel darah merah, sel darah putih, dan
elemen-elemen darah lainnya dihasilkan pada sumsum tulang
merah, yang mengisi ruangan dalam kebanyakan tulang. Sel darah
merah dibentuk di dalam sumsum tulang, terutama pada tulang
pendek, tulang pipih, tulang tak beraturan, pada jaringan kanselus
(tulang berbentuk sepons) pada ujung tulang pipa, pada tulang
rusuk, dan tulang dada.
(4) Pelindung. Banyak jaringan dan organ lunak dikelilingi oleh elemen
rangka. Tulang rusuk melindungi jantung dan paru-paru; tengkorak
melindungi otak; ruas-ruas tulang belakang melindungi sumsum
tulang belakang; dan gelang panggul melindungi sistem reproduksi
dan sistem pencernaan.
(5) Pengungkit. Banyak tulang berfungsi sebagai pengungkit yang
dapat mengubah sudut dan arah tenaga yang ditimbulkan oleh otot -
otot rangka. Gerakan yang dihasilkan bervariasi dari gerakan yang
halus seperti gerakan pada ujung jari, hingga gerakan penuh
tenaga yang mampu mengubah posisi seluruh tubuh.
10
b. Struktur TulangBerdasarkan ukuran dan bentuknya, tulang manusia bervariasi dari
yang sangat kecil seperti tulang tulang pendengaran, ada yang seukuran
biji kacang merah seperti tulang pergelangan tangan, ada yang besar
mirip tongkat keras seperti tulang paha. Berdasarkan bentuknya tula ng
diklasifikasikan sebagai tulang panjang, tulang pendek, tulang pipih, dan
tulang yang tidak beraturan. Pembahasan selanjutnya akan difokuskan
pada tulang panjang yang terdapat pada tungkai tubuh.
Sebagaimana organ-organ tubuh lainnya, tulang disusun o leh
berbagai jaringan yang terdiri atas jaringan epitel dan berbagai jaringan
ikat, jaringan-jaringan itu menjadi satu kesatuan membentuk jaringan
tulang. Jaringan tulang terdiri atas sel -sel hidup dan serat-serat kolagen
yang tersebar pada zat dasar (matr iks). Serat dan matriks diperkeras oleh
timbunan garam kalsium.
11
Gambar 6 . Struktur Tulang Panjang (Tulang Paha) Mamalia; Gambaran mikrografmemperlihatkan sistem Havers. Makanan dan hormon sampai di sel -seltulang (osteosit) melalui pembuluh darah yang berada di dalam saluranHavers. Osteosit berada di dalam ruang kecil pada jaringan tulang
Setiap tulang rangka disusun oleh dua bentuk jaringan tulang yaitu
(1) tulang kompak (padat) dan (2) tulang berbentuk sepon. Tulang kompak
selalu berada pada permukaan luar tulang membentuk lapisan pelindung
yang kuat. Tulang sepon terletak di bagian dalam tulang. Hubungan
antara tulang kompak dan tulang sepon serta proporsinya bervariasi
sesuai dengan bentuk dan jenis tula ng.
Gambar 6. memperlihatkan anatomi tulang paha, tulang yang
mewakili tulang panjang. Tulang panjang memiliki batang yang berbentuk
12
tubular (pipa) disebut diafisis. Pada setiap ujung tulang terdapat suatu
area yang merupakan area perpanjangan dikenal seb agai epifisis. Diafisis
dihubungkan dengan setiap epifisis melalui area yang sempit dikenal
sebagai metafisis. Dinding diafisis terdiri atas lapisan tulang kompak yang
mengelilingi ruang pusat disebut rongga sumsum. Epifisis sebagian besar
berupa tulang berbentuk sepon dengan pembungkus yang tipis disebut
korteks (berupa tulang kompak). Sel -sel pada tulang sepon membentuk
banyak rongga. Susunan rongga seperti itu menyediakan kekuatan untuk
mendukung beban yang berat. Tulang sepon bertindak sebagai bantal an
yang mampu menyerap kejutan atau benturan.
Rongga sumsum pada diafisis dan ruang di antara bonggol tulang
dan lempengan epifisis mengandung sumsum tulang, dan berkurang
kandungan jaringan ikatnya. Sumsum tulang kuning didominasi oleh sel -
sel lemak. Sumsum tulang merah sebagian besar terdiri atas sel darah
merah, sel darah putih, dan sel -sel induk yang menghasilkan kedua jenis
sel darah tersebut. Sumsum tulang kuning merupakan cadangan energi
yang penting. Sumsum tulang kuning dapat membuat sel -sel darah dalam
keadaan darurat, misalnya setelah orang mengalami perdarahan.
Tulang merupakan organ yang kompleks, dinamis, secara konstan
berubah untuk beradaptasi sesuai dengan kebutuhan. Irisan melintang
lapisan dalam tulang kompak, lihat kembali Gambar 6, tam pak suatu
bentuk yang terdiri atas lingkaran -lingkaran. Dalam pusat setiap lingkaran
terdapat suatu saluran yang disebut saluran Havers.
Lempengan tulang atau lamela disusun konsentris sekitar saluran
dan di antara lempeng itu terdapat ruang -ruang kecil disebut lakuna.
Lakuna mengandung sel-sel tulang yang saling bersambungan satu
dengan yang lain, juga disambungkan dengan saluran Havers di bagian
tengah oleh saluran kecil disebut kanalikuli. Setiap bentuk demikian itu
merupakan satu sistem dinamakan sistem Havers. Satu sistem Havers
yang lengkap sebagai berikut.
13
o Saluran Havers, berada di pusat berisi urat saraf, pembuluh darah,dan aliran limfe.
o Lamela (lempeng tulang) yang tersusun konsentris.o Lakuna yang mengandung sel tulang.o Kanalikuli yang memancar di antara lakuna dan
menggandengkannya dengan saluran Havers.
Tulang terdiri atas sel-sel dan matriks. Ada tiga jenis sel tulang, yaitu:
(1) osteoblas, sel yang membangun tulang; (2) osteosit, sel tulang yang
matang; dan (3) osteoklas, yaitu sel yang menghancurkan tulang.
Dengan aksi dari sel-sel tersebut tulang dalam keadaan dibentuk dan
dihancurkan secara terus menerus.
Jenis-jenis matriks adalah (1) semen, tersusun dari molekul karbohidrat;
(2) kolagen, bentuknya seperti serabut; (3) mineral, misalnya kalsium,
fosfat, dan karbonat. Tanpa adanya mineral dalam matriks tulang menjadi
lentur.
c. Pembentukan TulangTulang panjang atau tulang pipa awalnya berupa tulang rawan yang
terbentuk semasa embrio. Sel -sel pembentuk tulang (osteoblas)
mengeluarkan material di bagian dalam batang dan di permukaan luar
tulang rawan. Secara bertahap, tulang rawan dirombak di bagian batang
dan terbentuk rongga sumsum (Gambar 7).
Sel-sel pembentuk tulang terus menerus menggetahkan jaringan
tulang, jaringan tulang yang terbentuk dinamakan osteosit (sel -sel tulang
yang hidup). Beberapa sel tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.c, sel -sel
itu berfungsi memelihara tulang yang dewasa.
14
Dewasa: Tulang matang
Embrio :Model tulang rawan; bakal tulangpada embrio.
Janin :Model dipenuhi pembuluh darah,osteoblas mulai menghasilkanjaringan tulang; terbentuk ronggasumsum.
Bayi (baru lahir):Pertumbuhan berlanjut; terbentukpusat tulang sekunder padatonjolan ujung tulang
d. Struktur RangkaTubuh manusia memiliki 206 buah tulang, berda sarkan letaknya
dibedakan dalam dua bagian seperti pada Gambar 8. di bawah ini.
Rangka aksial meliputi tengkorak, ruas -ruas tulang belakang, tulang rusuk
dan dada. Rangka apendikular meliputi tulang -tulang pada gelang bahu,
lengan, tangan, gelang panggul, tungkai dan kaki.
Jaringan ikat yang padat dan kuat yaitu ligamen menghubungkan
tulang yang satu dengan tulang yang lain pada sendi. Jaringan ikat yang
padat dan kuat lainnya yaitu tendon menghubungkan otot pada tulang
(atau pada otot yang lain).
Gambar 7. Pertumbuhan tulang panjang
15
Ruas-ruas tulang belakang yang lentur, berbentuk kurva memanjang
dari dasar tengkorak hingga gelang panggul, meneruskan berat tubuh
bagian atas ke tungkai. Sumsum tulang belakang yang lunak mengisi
rongga yang dibentuk oleh bagian ruas-ruas tulang belakang.
Cakram intervertebralis berupa tulang rawan terdapat di antara ruas -
ruas tulang belakang. Cakram ini berperan sebagai bantalan, peredam
kejut dan menjebabkan lenturnya ruas -ruas tulang belakang.
Gambar 8. Rangka Manusia
16
e. SendiTempat bertemunya dua tulang disebut sendi. Meskipun ada
beberapa sendi yang antara tulang satu tidak dapat digerakkan terhadap
tulang yang lain misalnya pertemuan tulang pada tengkorak; sendi yang
lainnya dapat digerakkan dengan bebas.
1) Sendi peluru
Pada gelang bahu dan gelang panggul bagian salah satu ujung
tulang yang satu berbentuk bulat, masuk ke bagian ujung tulang lain yang
berbentuk mangkuk, memungkinkan gerakan pada tiga arah yang berbeda
seperti diperlihatkan pada Gambar 9.
2) sendi engsel
Pada lutut dan siku, tulang-tulang bersambungan mirip engsel dan
gerakannya terbatas ke satu arah seperti pada Gambar 10.
Gambar 9. Sendi peluru
Gambar 10. Sendi Engsel
17
Sendi peluru dan sendi engsel disebut juga sendi sinovial, karenasendi-sendi itu memiliki sejenis membran atau selaput yait u membran
sinovial. Gambar 11 memperlihatkan susunan membran sinovial.
Tabel 1 memperlihatkan susunan dan fungsi masing -masing bagian dari
sendi sinovial.Bagian-bagian sendi sinovial
Bagian Susunan Fungsi
Tulang
Tulang rawan
Rongga sinovial
Kapsul
ligamen
Bahan yang keras
Bahan mengandungmaterial yang keras, halusdan licin juga liat
Ruang tertutup penuhberisi cairan sinovial
Merupakanperpanjangan membran dibagian luar tulang
Tali yang kuat darijaringan seratmengandung sedikitbahan elastis
Sebagai tempat melekatnya otot yangmenggerakkan sendi:Bertindak sebagai pengungkit dengan gerakanyang leluasa jika otot bekerja padanya
Sebagai bantalan dan pelindung ujung tulang;sebagai peredam benturan dan membantu gerakanyang bebas pada sendi
Bertindak sebagai bantalan, mencegah gesekanantara tulang rawan yang menutupi ujung -ujungtulang
Melengkapi ujung sendi dan melindungi sendi
Mengikat kuat tulang-tulang sehingga menyatumampu menahan tekanan sewaktu sendi bergera k
Gambar 11. Sendi Sinovial
18
3. Sistem Otota. Jaringan Otot
Sebagaimana diketahui bahwa terdapat tiga jenis jaringan otot yaitu
otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Meskipun otot rangka dan otot
jantung kelihatannya sangat berbeda dengan otot polos, namun ketiganya
memiliki kesamaan dalam tiga hal sebagai berikut.
Pertama, sel-sel otot mempunyai sifat eksitabilitas atau dapat
dirangsang. Semua sel otot pada membran plasmanya terdapat
perbedaan potensial (di permukaan luar membran lebih positif
dibandingkan dengan di bagian dalam). Sewaktu ada rangsangan (yang
cukup) pada sel-sel itu, dengan cepat terjadi perubahan beda potensial
dengan posisi terbalik. Perubahan yang tiba -tiba itu dinamakan aksi
potensial. Kedua, sel-sel otot mampu berkontraksi (memendek) dalam
menanggapi suatu aksi potensial. Ketiga, sel-sel otot elastis; setelah
berkontraksi, sel-sel otot kembali ke posisi semula yaitu ke keadaan
relaksasi.
Otot rangka adalah satu-satunya jenis jaringan otot yang berinteraksi
dengan rangka, menghasilkan perubahan po sisi bagian tubuh (tubuh
bergerak). Pada vertebrata, otot polos umumnya terdapat pada dinding
organ-organ dalam. Sebagai contoh, otot polos pada dinding lambung dan
dinding usus halus membantu mendorong makanan melewati saluran
pencernaan. Otot jantung hanya terdapat pada dinding jantung.
19
Gambar 12. (a) Beberapa otot rangka utama manusia. (b) Struktur ototrangka. (c) Lokasi myofibril
b. Struktur Otot Rangka
Gambar 12. memperlihatkan otot -otot utama pada tubuh manusia.
Setiap otot terdiri atas beberapa ratus hingga beberapa ribu sel otot.
Jaringan ikat menyelimuti sel -sel otot dan juga membentuk tendon yang
kuat dan liat. Tendon berfungsi melekatkan ujung -ujung otot pada tulang.
Di dalam setiap sel otot terdapat banyak struktur ya ng mirip benang yaitu
miofibril. Anda dapat melihatnya pada Gambar 12 dan 13. Pada setiap
miofibril terdapat banyak filamen tebal dan filamen tipis yang susunannya
sejajar. Setiap filamen tipis terdiri atas dua untaian serupa manik -manik
yang satu sama la -
globular dari aktin.
20
Setiap filamen tebal terdiri atas sekumpulan molekul miosin.
Aktin dan miosin merupakan protein yang menggerakkan otot. Molekul
miosin memiliki bagian kepala dan bagian e kor yang panjang, mirip stik
pemukul golf berkepala ganda. Pada filamen tebal, ekor miosin bergabung
secara paralel dan bagian kepala terletak pada sisi luar.
Molekul aktin dan miosin merupakan komponen dari sarkomer.
Sarkomer merupakan unit dasar dari kon traksi otot. Susunan filamen aktin
dan miosin pada sarkomer sangat teratur, sehingga otot rangka dan otot
jantung tampak lurik.
c. Mekanisme Kontraksi Otot RangkaBagian-bagian tubuh dapat bergerak karena otot yang melekat pada
rangka itu mengkerut (memendek). Jika otot rangka memendek, sel -
selnya memendek juga. Dan jika sel -sel otot memendek, komponen-
komponen sarkomer pun memendek. Berkurangnya ukuran setiap
sarkomer menghasilkan kontraksi otot secara keseluruhan.
Bagaimana sarkomer itu berkontraksi? Be rdasarkan model filamen
geser, sewaktu berkontraksi filamen miosin secara fisik menyelip pada
filamen aktin dan menarik filamen aktin ke arah pusat sarkomer. Gerakan
bergesernya filamen aktin bergantung pada formasi jembatan lintas yang
terbentuk ketika kepala miosin melekat pada aktin di tempat ikatannya
(Gambar 14). Molekul ATP bergabung dengan masing -masing kepala
miosin. Ketika sebagian energi itu dilepaskan, bagian kepala miosin
dengan kuat mengayuh ke arah pusat sarkomer. Karena filamen aktin
menempel pada kepala miosin. Asupan energi (dari ATP) menyebabkan
setiap kepala miosin terlepas, dan menempel kembali pada tempat ikatan
21
yang berikutnya sehingga filamen aktin berpindah lebih jauh. Satu
kontraksi otot dihasilkan dari serangkaian kayuhan kepala mio sin di setiap
sarkomer.
Jembatan lintas tidak akan terbuka (kepala miosin tidak terlepas) jika
tidak tersedia ATP. Sebagai contoh, pada orang yang meninggal produksi
ATP berhenti bersama dengan kegiatan metabolik yang lain. Jembatan
lintas yang tertinggal terkunci di tempatnya dan semua otot rangka pada
tubuh menjadi kaku. Kondisi seperti ini berlangsung sampai 60 jam dari
saat kematian.
Gambar 13. Model Filamen Geser (disederhanakan)
22
4. Kelainan dan Gangguan pada Tulanga. Masalah pada Tulang dan Sendi
Karena fungsinya, tulang dan sendi selalu mendapat tekanan.
Kadangkala tekanan itu melebihi kemampuannya. Hal itu dapat terjadi
akibat penggunaan yang berlebihan, mengerjakan sesuatu yang tidak
diperlukan, atau akibat tekanan dari luar. Kecelakaan sewaktu berolah
raga dan mengendarai kendaraan merupakan d ua penyebab utama
kecelakaan pada tulang dan sendi.
1) Patah Tulang
Patah tulang disebut juga fraktura. Patah tulang ini dapat berupa
sebagian dapat pula seluruhnya. Gambar 12 memperlihatkan tiga bentuk
patah tulang. (1) merupakan patah tulang sebagian
yang umum terjadi pada anak -anak. Karena tulang pada anak -anak masih
banyak mengandung tulang rawan, tulang ini lentur dan membengkok
seperti halnya ranting pohon yang hijau. Tulang itu cenderung retak dan
patah sebagian. (2) Patah tulang sederhana terjadi jika tulang retak
menjadi dua bagian, tetapi ujung tulang yang patah tidak keluar kulit.
Lebih serius lagi adalah (3) patah tulang riuk (terbuka), ujung tulang yang
patah menyobek kulit dan muncul ke luar. Pada patah tulang jenis ini
ujung tulang yang keluar mudah diserang bibit penyakit. Jika tulang
terkena infeksi perlu penanganan yang serius.
Pada awal terjadinya patah tulang, jaringan di sekitarnya
membengkak, darah banyak mengalir ke daerah itu. Terbentuk zat yang
lengket di atas tulang yang patah, hal itu membantu merekatkan tulang
agar menyambung kembali. Selanjutnya, lapisan periostium mengeluarkan
zat kalsium di atas yang patah. Secara bertahap, melalui kerja sel -sel
hidup dan mineral-mineral, tulang itu menyatu kembali dengan sendirinya.
Jika tulang yang patah itu sembuh dengan baik, bekas penyembuhan itu
akan lebih kuat dari keadaan asal karena lapisan itu banyak mengandung
mineral. Untuk sembuh dengan baik, perlu bantuan dokter. Jika terjadi
patah tulang terbuka, dokter akan menempatkan ujung tulang kembali ke
23
tempatnya dan menggunakan pembalut dari gips atau alat penguat untuk
menyangga selama penyembuhan.
Jika tulang hancur atau patah menjadi beberapa bagian, pin logam
dimasukkan pada tulang melalui operasi dapat menjaga tulang agar selalu
berada pada tempat yang semestinya. Perlakuan dengan elektrik atau
gelombang radio akan membantu penyembuhan fraktur dibanding dengan
sembuh secara sendirinya .
2) Luka pada Sendi
Kecelakaan pada sendi yang paling umum adalah ke seleo. Keseleo
terjadi jika ligamen dan tendon di sekitar sendi terenggut. Pada keseleo
yang hebat jaringan itu dapat robek. Pada waktu keseleo sering disertai
dengan rasa sakit dan pembengkakan pada sendi. Keseleo terjadi jika
sendi bergerak terlalu jauh, seringkali terjadi secara mendadak,
pergeseran tiba-tiba atau karena terlalu berat mendapat tekanan.
Terpelintir pada pergelangan kaki merupakan contoh umum dari
keseleo. Keseleo sering sembuh dengan sendirinya, namun lambat.
Semua kasus keseleo harus diperiksa dokter, karena beberapa
kecelakaan gejalanya mirip keseleo, sesungguhnya adalah patah tulang.
Bentuk lain kecelakaan pada sendi adalah dislokasi. Pada kasus
dislokasi, ujung tulang tertarik ke luar sendi. Ligamen yang
Gambar 14. Tiga Bentuk Patah Tulang: kiri: green-stick;tengah: sederhana; kanan: terbuka
24
menghubungkan tulang pada sendi terenggut dan sobek. Dislokasi pada
sendi bahu merupakan kejadian yang umum. Ujung tulang yang
mengalami dislokasi harus dikembalikan pada posisi semula dan dijaga
agar berada di tempatnya dengan bantuan penyangga hingga jaringannya
sembuh.
Rawan persendian seringkali mengalami kerusakan. Tulang rawan
dapat robek jika persendian menerima dorongan yang sangat kuat.
Gerakan jadi terhambat akibat pembengkakan. Robeknya tulang rawan
merupakan kondisi yang serius, seringkali memerlukan pembedahan
untuk menghilangkan semua atau bagian rawan yang mengalami
kerusakan.
Kadangkala luka pada ruas tulang belakang menyebabkan
robeknya cakram. Pada kasus cakram robek, bantalan tulang rawan di
antara dua ruas tulang belakang dapat bergeser ke luar. Ruas tulang
belakang kemudian akan menekan saraf. Tekanan ini akan menimbulkan
rasa sakit dan mati rasa. Yang sering terkena luka ini adalah cakram ruas
tulang belakang bagian bawah.
Meskipun cakram dapat sobek akibat kecelakaan yang tidak
diduga, beberapa kerusakan pada cakram ini dapat dicegah. Kerusakan
cakram dapat terjadi karena orang mengangkat beban yang terlalu berat.
Kecelakaan ini dapat dihindari dengan teknik mengangkat barang yang
benar. Gunakan tungkai Anda sewaktu mengangkat beban. Otot tungkai
adalah otot yang terkuat dalam tubuh Anda. Latihan menggunakan teknik
diperlihatkan pada Gambar 13 untuk menghindari kerusakan punggung
Anda.
25
Tidak semua masalah persendian disebabkan karena luka. Bursitis
merupakan masalah sendi yang tidak secara langsung berhubungan
dengan luka. Bursitis merupakan peradangan dengan rasa sakit pada
kantung kecil di dekat sendi. Kantung ini, disebut bursae, terletak di antara
tendon atau di antara tendon dan tulang. Tanpa kantung ini tendon akan
bergesekan satu dengan yang lainnya. Sesudah mengalami kecelakaan
infeksi, atau karena kerja yang berlebih, bursae kadangkala menjadi
radang. Bursitis sangat sering terjadi pada sendi bahu dan lutut. Perlakuan
untuk kasus yang ringan adalah dengan mengistirahatkan bagian ini,
dihangatkan, dan menghilangkan rasa sakitnya. Pemberian suntikan obat,
atau dengan pembedahan, kadangkala digunakan untuk kasus yang
serius.
Gambar 15. Mengangkat Beban: ketika mengangkat benda yangberat, kita harus jongkok seperti foto sebelah kiri,kemudian biarkan otot tungkai Anda melakukanpekerjaannya. Membungkuk seperti pada fotosebelah kanan akan menyakiti punggung Anda
26
b. Masalah pada kakiSetiap hari kaki kita didera dengan pekerjaan yang berat. Kaki
harus mendukung berat badan s ewaktu berdiri. Selain itu, kaki meredam
kejutan sewaktu berlari dan meloncat. Ketika berlari, kaki menapak tanah
dengan tenaga yang kuat. Struktur kaki dapat menangani pekerjaan ini,
tetapi kadangkala terjadi masalah yang serius.
Ketika kita berdiri dengan telapak kaki menempel pada lantai,
tampak bahwa bagian tengah telapak kaki kita tidak menyentuh lantai.
Bagian ini dinamakan lengkung kaki. Lengkung kaki terbentuk dari
susunan tulang-tulang pada kaki dan tekanan di antara tulang -tulang itu
yang diikat oleh ligamen dan otot. Struktur ini membuat telapak kaki mirip
pegas. Jika kaki menginjak lantai, lengkung kaki sedikit memipih lalu
melengkung kembali. Kerja pegas ini mampu meredam kejutan dan
menggunakan energi untuk melengkungkan kembali lengkung kaki pada
langkah berikutnya.
Kadangkala lengkung kaki menjadi pipih. Hal itu berarti semua
bagian alas kaki menyentuh lantai. Hal itu berakibat berat badan tidak
berada di pusat. Membuat kulit dan otot pergelangan kaki bekerja lebih
berat untuk menyeimbangkan tubuh. Sakit pada lengkung kaki,
pergelangan kaki, dan otot betis merupakan pertanda turunnya lengkung
kaki. Wanita yang mengenakan sepatu dengan hak tinggi dapat
menyebabkan lengkung kaki memipih. Dengan menggunakan sepatu
berhak rendah sangat baik untuk mencegahnya. Sepatu dengan bantalan
kecil, disebut arch supports dapat membantu keadaan ini.
Problem pada kaki lainnya adalah bunion. Bunion merupakan
pembengkakan yang berat pada sendi ibu jari kaki. Bunion dapat
disebabkan oleh arthritis atau tidak seimbangnya otot pada kaki dan
tungkai. Juga dapat disebabkan karena menggunakan sepatu sempit yang
menekan jari secara bersamaan. Persendian pada ibu jari merupakan
sendi engsel yang memungkinkan ibu jari bergerak ke atas dan ke bawah.
Mengenakan sepatu sempit, mengakibatkan jari dan sendi mendapat
27
tekanan dari satu sisi. Pada tahap awal terbentuk bunion, sepatu yang
lebar diperlukan, namun pembedahan sangat diperlukan pada kasus
lanjutan.
c. SkoliosisTerjadi pelengkungan
ruas-ruas tulang belakang pada
sisi lateral atau dari sisi
samping tubuh ke sisi samping
yang lain. Keadaan ini disebut
skoliosis. Pembengkokan yang
abnormal bidang lateral pada
ruas tulang belakang ini
berkembang semasa kanak-
kanak dan dewasa. Jika tidak
ditangani dengan segera
skoliosis dapat menimbulkan
kesulitan yang serius di
kemudian hari.
Remaja harus diperiksa skoliosis secara teratur. Uji ini tidak sakit
dan efektif. Gambar 16 memperlihatkan skoliosis pada orang melalui sinar
X. Tanda lain skoliosis adalah bahu yang tidak sei mbang, panggul yang
tidak seimbang, dan tidak seimbangnya garis pinggang. Skoliosis dirawat
dengan menggunakan penguat yang menjaga ruas tulang belakang agar
tidak terjadi pembengkokan lebih lanjut. Simulasi secara elektrik selama
orang tidur kadangkala digunakan untuk merawat masalah ini. Pada hal
tertentu mungkin diperlukan pembedahan.
Gambar 16. Foto Sinar-X Tulang PunggungPenderita Skoliosis: skoliosisdapat dirawat jika dideteksisejak dini. Remaja hendaknyadiperiksa secara rutin.
28
d. ArthritisLebih dari seratus penyakit yang berbeda diberi nama arthitis.
Penyakit ini ditandai dengan pembengkakan dan pengembangan jaringan
di sekitar sendi. Penyakit ini diderita orang pada berbagai usia. Dengan
beberapa macam artrifis, sendi menjadi kaku dan terjadi kerusakan tetap
karena robeknya jaringan sendi.
Banyak bentuk arthritis yang tidak diketahui penyebabnya.
Beristirahat, dihangatkan, diet, dan aspirin at au obat sejenis sering
digunakan untuk mengobati rasa sakit dan pembengkakan. Pembedahan
untuk menempatkan kembali sendi peluru menolong kaku sendi.
e. Sikap Tubuh dan Tegangan OtotDengan postur yang baik, bagian -bagian tubuh kita satu sama lain
ada dalam keadaan seimbang. Gambar 15 menunjukkan postur yang
memadai. Sewaktu kita berdiri leher, bahu, tulang belakang, serta
panggul dan sendi paha harus dalam posisi lurus. Jika kita duduk, dada
dan bagian belakang tulang paha harus mendukung berat badan, kaki
harus menempel pada lantai. Bagian belakang kursi harus mendukung
bagian bawah punggung. Postur yang jelek membuat otot tubuh bekerja
lebih berat karena tubuh tidak seimbang. Tulang, ligamen, dan sendi
harus menahan beban yang lebih berat dalam waktu lama. Hal itu dapat
menimbulkan penyakit di bagian punggung.
Postur yang baik bergantung pada ketegangan otot. Ketegangan
otot itu kecil tetapi secara konstan berkontraksi yang dipelihara oleh
semua otot tubuh. Hanya sebagian kecil serat otot pada setiap sel yang
berkontraksi setiap saat. Serat otot berkontraksi dan relaksasi secara
bergantian. Satu kelompok berkontraksi yang lain relaksasi. Ketegangan
otot juga memelihara organ dalam agar tetap pada tempatnya.
Ketegangan otot pada otot perut membantu men ahan berat badan.
29
Otot perut yang kendur dapat menambah kerusakan pada ruas -
ruas tulang belakang bagian bawah, meningkatkan kemungkinan penyakit
pada ruas tulang belakang bagian bawah dan pecahnya cakram. Kegiatan
olah raga dan peregangan membantu agar otot tetap kencang.
B. GERAK PADA TUMBUHANSepintas lalu tampaknya janggal jika dikatakan bahwa tumbuhan itu
bergerak, namun sesungguhnya tumbuhan itu bergerak. Gerak yang
dilakukan tumbuhan tinggi sebenarnya hanya berupa pemben gkokkan
bagian tumbuhan akibat dari turgor jaringan yang tidak sama. Gerak ini
dilakukan oleh bagian-bagian yang mempunyai persendian, misal daun
Mimosa. Dikenal juga gerak berupa pertumbuhan yang tidak seimbang
akibat tropisme, misal membeloknya ujung ba tang ke arah cahaya.
1. TropismeLingkungan mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap
pertumbuhan tumbuhan. Tropisme adalah respons pertumbuhan yang
menyebabkan pembengkokkan organ tumbuhan yang utuh menuju atau
menjauhi stimulus. Mekanisme tropisme m erupakan suatu perbedaan laju
Gambar 17. Sikap Duduk: postur tubuh yang baik dipengaruhi olehotot-otot perut yang kuat yang menjaga punggung kitatetap lurus.
30
pemanjangan sel pada sisi yang berlawanan pada suatu organ. Tiga
stimulus yang menginduksi tropisme, dan perubahan bentuk tubuh yang
mengikutinya adalah cahaya (fototropisme), gravitasi (geotropisme), dan
sentuhan (tigmotropisme).
a. Fototropisme
Hipotesis klasik mengenai penyebab koleoptil rumput tumbuh
menuju arah datangnya cahaya mempertahankan pendapat bahwa sel -sel
pada sisi batang yang lebih gelap memanjang lebih cepat dibandingkan
dengan sel-sel pada sisi yang lebih terang, karena adanya penyebaran
auksin yang tidak simetris yang mengalir turun dari ujung tunas. Namun
demikian, kajian-kajian fototropisme pada organ selain koleoptil rumput
hanya memberikan sedikit dukungan bagi hipotesis klasik tersebut.
Sebagai contoh, t idak ada bukti bahwa cahaya unilateral menyebabkan
penyebaran auksin yang tidak simetris pada batang bunga matahari,
lobak, dan tumbuhan dikotil lainnya. Namun demikian, terdapat
penyebaran bahan tertentu yang tidak simetris yang bisa bertindak
sebagai penghambat pertumbuhan, bahan-bahan ini lebih terkonsentrasi
pada sisi batang yang diterangi cahaya.
Selain pandangan yang menyatakan bahwa fototropisme
disebabkan oleh auksin yang merangsang perpanjangan sel pada sisi
batang yang lebih gelap atau pun pembawa pesan kimiawi lain yang
menghambat pemanjangan pada sisi yang lebih terang, sebagian besar
peneliti setuju bahwa ujung tunas adalah tempat fotoresepsi yang memicu
respons pertumbuhan. Fotoreseptor tersebut adalah molekul pigmen yang
disebut kriptokrom yang sangat sensitif terhadap cahaya biru. Reseptor
cahaya biru tersebut juga berfungsi dalam fototropisme, bisa juga terlibat
dalam pembukaan stomata.
31
b. Geotropisme
Apabila sebuah benih ditempatkan dalam keadaan miring, benih
tersebut akan menyesuaikan pertumbuhannya sedemikian rupa sehingga
tunas akan membengkok ke atas dan akar akan membengkok ke bawah.
Dalam responnya terhadap gravitasi, atau geotrovisme, akar
memperlihatkan gravitropisme positif dan tunas memperlihatkan
geotropisme negatif. Geotropism e berfungsi setelah sebuah biji
berkecambah, yang memastikan bahwa akar tumbuh ke dalam tanah dan
tunas menghadap cahaya matahari terlepas dari bagaimana biji itu
diorientasikan ketika biji diletakkan di tanah.
Tumbuhan bisa membedakan atas dan bawah denga n cara
pengendapan statolit pada titik rendah sel. Statolit adalah plastida khusus
yang mengandung butiran pati padat. Pada akar, statolit terletak di dalam
sel tertentu pada tudung akar. Menurut satu hipotesis, agregasi statolit
pada titik rendah sel-sel ini akan memicu distribusi ulang kalsium, yang
menyebabkan transpor lateral auksin di dalam akar. Kalsium dan auksin
terakumulasi di sisi yang lebih rendah pada zona pemanjangan akar.
Karena bahan kimia ini larut, maka bahan kimia tersebut berespons
terhadap gravitasi akan tetapi harus diangkut secara aktif ke satu sisi pada
akar. Pada konsentrasi tinggi, auksin akan menghambat pemanjangan sel,
suatu efek yang memperlambat pertumbuhan pada sisi yang lebih rendah
pada akar tersebut. Semakin cepat pemanjang an sel pada sisi atas akan
menyebabkan akar melengkung ketika akar tumbuh. Tropisme ini akan
terus terjadi sampai akar tumbuh lurus ke bawah.
Para ahli fisiologi tumbuhan mendefinisi ulang hipotesis mengenai
geotropisme akar ketika mereka melakukan percoba an baru. Sebagai
contoh, mutan Arabidodpsis dan tembakau yang tidak memiliki statolit
masih mampu melakukan geotropisme, meskipun respon itu menjadi lebih
lambat dibandingkan dengan respons tumbuhan tipe liarnya.
Kemungkinan bahwa keseluruhan sel membantu akar mengindera
gravitasi melalui kerja asimetris pada protein yang mengikat protoplas ke
32
-sel akar. Organel besar selain butiran pati
bisa juga memberikan sumbangan dengan cara penyimpangan
sistoskeleton ketika mereka ditarik oleh gravitasi. Karena kerapatannya,
statolit bisa meningkatkan penginderaan gravitasional melalui suatu
mekanisme yang bekerja lebih lambat jika tanpa statolit.
c. Tigmotropisme
Sebagian besar tumbuhan anggur dan tumbuhan merambat lainnya
memiliki akar sulur yang membelit penopangnya. Organ pelilit ini
umumnya tumbuh lurus sampai sulur menyentuh sesuatu; kontak tesebut
merangsang respons melilit karena adanya perbedaan pertumbuhan sel-
sel pada sisi yang berlawanan pada sulur tersebut. Pertumbuhan terhadap
arah ini adalah respons terhadap sentuhan yang disebut tigmotropisme.
Stimulasi mekanis juga dapat menyebabkan suatu respons yang
sangat umum. Suatu percobaan mendemonstrasikan bah wa penggosokan
batang dengan tongkat beberapa kali akan menyebabkan tumbuhan itu
lebih pendek dari tumbuhan kontrol yang tidak digosok -gosok. Pada
kehidupan di alam, angin menyebabkan semacam penghambatan
pertumbuhan, yang memungkinkan tumbuhan menjerat ta nah tempat
tumbuhnya untuk menghadapi tiupan angin yang keras. Sebagai contoh,
pohon yang tumbuh di tebing bukit yang berangin kencang, umumnya
akan memiliki batang yang lebih pendek dan gemuk dibandingkan dengan
pohon dengan spesies yang sama yang tumbuh pada lokasi yang lebih
terlindungi. Respons perkembangan terhadap gangguan mekanis disebut
tigmomorfogenesis. Hal itu umumnya disebabkan oleh peningkatan
produksi etilen sebagai tanggapan terhadap stimulasi mekanis kronis.
33
2. TurgorSelain perubahan jangka panjang pada bentuk tubuh yang
disebabkan oleh tropisme, tumbuhan juga mampu melakukan pergerakan
yang dapat berbalik arah akibat pergerakan tekanan turgor pada sel -sel
khusus sebagai tanggapan terhadap stimulus.
a. Pergerakan Cepat pada Daun
Ketika kumpulan daun tumbuh sensitif disentuh seperti halnya
tumbuhan putri malu (Mimosa), daunnya akan lunglai dan helai daunnya
akan melipat bersama. Respons ini, hanya memerlukan waktu sedetik
atau dua detik, disebabkan oleh kehilangan turgor sel secara cepat di
dalam pulvinus, yaitu organ motor khusus yang berlokasi pada
persambungan daun. Sel -sel motor secara mendadak menjadi lembek
setelah perangsangan karena hilangnya kalium, yang menyebabkan air
meninggalkan sel melalui osmosis. Sel membutuhkan waktu sekitar 10
menit untuk mendapatkan kembali turgornya dan memulihkan bentuk
alamiah daun. Fungsi tingkah laku tumbuhan yang sensitif masih
mengundang spekulasi. Barangkali dengan cara melipat daunnya dan
mengurangi luas permukaan ketika diterpa oleh angin yang kua t,
tumbuhan dapat menghemat air. Atau barangkali karena pelipatan daun
akan menonjolkan duri-duri pada batang, respons yang cepat dari
tumbuhan yang sensitif ini akan mengurungkan niat herbivora untuk
memakannya.
Suatu ciri yang luar biasa tentang pergerak an cepat pada daun
adalah transmisi stimulus ke seluruh tumbuhan. Jika satu daun pada suatu
tumbuhan sensitif disentuh dengan jarum panas, maka pertama daun
tersebut akan melipat, kemudian daun di sebelahnya akan melipat,
kemudian disusul daun berikutnya s epanjang batang itu, dan demikian
seterusnya sampai semua daun melipat dan lunglai. Dari titik
perangsangan, pesan yang menghasilkan respons ini mengalir seperti
gelombang ke seluruh tumbuhan itu dengan kecepatan sekitar satu
34
sentimeter per detik. Pembawa pesan kimiawi kemungkinan memiliki
peranan dalam transmisi ini, tetapi suatu impuls listrik dapat juga di
deteksi dengan cara menempelkan elektroda pada tumbuhan itu. Impuls
ini, yang disebut aksi potensial, mirip dengan pesan sistem saraf padahewan, meskipun aksi potensial tumbuhan ribuan kali lebih lambat
dibandingkan dengan aksi potensial hewan. Aksi potensial, yang telah
ditemukan pada banyak spesies alga dan tumbuhan, digunakan secara
luas sebagai suatu bentuk komunikasi internal. Contoh lain adalah
tumbuhan perangkap lalat, di mana aksi potensial dihantarkan dari rambut
sensoris pada perangkap ke sel -sel yang berespons dengan menutup
perangkap tersebut.
b. Gerak tidur
Tumbuhan buncis dan banyak anggota leguminose lainnya
merundukkan daunnya pada malam hari dan menaikkannya sampai ke
posisi horisontal pada pagi hari. Gerakan tidur ini disebabkan oleh
perubahan harian dalam tekanan turgor sel motor dalam pulvinus yang
mirip dengan tumbuhan sensitif seperti putri malu. Ketika daun berada
pada posisi horisontal, sel-sel pada satu sisi pulvinus akan membengkak
(turgid), sementara sel pada sisi berlawanan akan menjadi lembek dan
lemah. Keadaan ini akan terbalik pada malam hari ketika daun menutup
dalam
volume sel motor adalah suatu perpindahan masif ion kalium dari satu sisi
pulvinus ke sisi lainnya. Pada kenyataannya, kalium adalah suatu zat
osmotik yang menyebabkan pengambilan dan kehilangan air secara dapat
balik oleh sel motor. Dalam kaitannya dengan hal ini, mekanisme gerakan
itu mirip dengan pembukaan dan penutupan stomata. Gerakan tidur
merupakan salah satu contoh dari banyak respons yang bergantung pada
kemampuan tumbuhan untuk tetap bisa mengikuti perubahan waktu.
35
BAB IIIRANGKUMAN
Tulang merupakan struktur dasar dari rangka vertebtara. Tulang
berfungsi sebagai alat gerak yaitu dengan adanya interaksi otot dengan
rangka, mendukung dan melindungi bagian tubuh yang lain, sebagai
tempat penyimpanan mineral, dan tempat pembentukan sel -sel darah.
Rangka manusia dapat dibedakan atas rangka aksial (tengkorak,
ruas-ruas tulang belakang, tulang rusuk,dan tulang dada), dan rangka
apendikular (tulang lengan, tulang tungkai, gelang bahu, dan gelang
panggul. Cakram intervertebralis berperan sebagai p eredam kejut pada
ruas-ruas tulang belakang.
Jaringan otot polos, otot jantung dan otot rangka memperlihatkan
eksitabilitas, kontraksi, dan elastisitas. Di antara ketiga jenis otot tersebut,
hanya otot rangka yang berinteraksi dengan rangka dan menghasilka n
gerakan tubuh serta perubahan posisi tubuh.
Setiap sel otot rangka dan otot jantung mengandung banyak
myofibril yang terdiri atas filamen aktin dan myosin. Filamen -filamen itu
tersusun secara teratur dalam sarkomer. Sarkomer berkontraksi jika aksi
potensial memicu pelepasan ion kalsium dari sistem membran (reticulum
sarkoplasmik) pada sel-sel otot.
Patah tulang, keseleo, dan dislokasi merupakan jenis kecelakaan
yang sering terjadi pada tulang dan sendi. Masih terdapat jenis penyakit
pada tulang dan sendi yang belum diketahui obatnya. Hal yang penting
adalah mempelajari cara memberlakukan tubuh kita agar pada tulang dan
sendi tidak terjadi keseleo dan dislokasi. Untuk menghindarinya, pakailah
sepatu yang nyaman, gunakan teknik mengangkat benda yang benar, d an
jagalah kesehatan dengan diet yang berimbang, serta berolah raga secara
teratur.
36
Gerak yang dilakukan tumbuhan tinggi sebenarnya hanya berupa
pembengkokkan bagian tumbuhan akibat dari turgor jaringan yang tidak
sama. Gerak ini dilakukan oleh bagian -bagian yang mempunyai
persendian, misal daun Mimosa. Dikenal juga gerak berupa pertumbuhan
yang tidak seimbang akibat tropisme, misal membeloknya ujung batang ke
arah cahaya.
37
BAB IVEVALUASI
1. Jelaskan, apakah fungsi gerak pada he wan!
2. Apa yang dimaksud dengan rangka hidrostatik, dan berikan contohnya!
3. Jelaskan, apa guna rangka bagi manusia?
4. Bagaimanakah struktur mikroskopis tulang keras? jelaskan dan buatlah
gambar skematisnya!
5. Yang berperan sebagai bantalan dan pereda m kejut pada tulang
a. ruas-ruas tulang belakang
b. ruas-ruas tulang leher
c. ruas-ruas tulang pinggang
d. cakram intervertebralis
6. Di manakah tempat penyimpanan ion kalsium yang diperlukan dalam
kontraksi otot?
a. Pada membran plasma.
b. Pada saraf motorik.
c. Pada reticulum sarkoplasmik.
d. Pada tubulus T.
a. myofibril
b. sarkomer
c. serat otot
d. filament myosin
38
8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :
a. sendi sinovial,
b. rongga sinovial,
c. ligament,
d. kapsul pada sendi sinovial.
9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :
a. fototropisme;
b. geotropisme;
c. tigmotropisme!
10. Jelaskan, bagaimanakah mekanisme gerak menutupnya daun putri
malu ketika daun itu disentuh!
39
DAFTAR PUSTAKA
Campbell, Reece, Mtchell. (1999) Biology. San Francisco:Benjamin/Cummings
Cecie Star. (19920). Biology, The Unity of Life . Belmont: WadsworthPublishing Company.
Evelyn C. Pearche. (1979). Anatomi dan Fisiologi Untuk Parame dis.Jakarta : PT Gramedia.
Gibson, John M.D. (1995). Anatomi dan Fisiologi Modern Untuk Perawat .Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.
Martini, Frederic. (2001). Fundamentals of Anatomy & Physiology . NewJersey : Prentice Hall.
Stephen Podolsky, M.D. (1987). Health. Boston : Houghton MifflinCompany.
Tracy I. Storer. (1961). Elements of Zoology . New York : Mc Graw-HillBook Company, Inc.