BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Fisiologi sangat erat
kaitannya dengan biologi. Fisiologi merupakan salah satu bentuk
dari adaptasi yang berbasis pada perbedaan situasi dan kondisi pada
setiap lingkungan makhluk hidup. Fisiologi menggunakan berbagai
metode ilmiah untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan, organ,
sistem organ, dan organisme secara keseluruhan menjalankan fungsi
fisik dan kimiawinya untuk mendukung kehidupan. Fisiologi
eksperimental diawali pada abad ke-17, ketika ahli anatomi William
Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah. Herman Boerhaave sering
disebut sebagai bapak fisiologi karena karyanya berupa buku teks
berjudul Institutiones Medicae (1708) dan cara mengajarnya yang
cemerlang di Leiden. Dengan mengetahui mengenai ilmu fisiologi
secara tidak langsung kita telah mengetahui apa itu dasar-dasar
ilmu fisiologi. Fisiologi merupakan pembahasan ilmu yang mengupas
permasalahan bagian dalam sebuah organisme. Ilmu-ilmu lain telah
berkembang dari fisiologi mengingat ilmu ini sudah cukup tua.
Beberapa turunan yang penting adalah biokimia, biofisika,
biomekanika, genetika sel, farmakologi, dan ekofisiologi.
Perkembangan biologi molekuler memengaruhi arah kajian fisiologi.
Oleh karena itu, kami selaku penulis akan membahas mengenai
Dasardasar Fisiologi untuk memenuhi tugas yang telah diberikan oleh
dosen biologi umum. Setelah membaca makalah ini diharapkan pembaca
dapat mengetahui lebih mendalam tentang dasar-dasar fisiologi itu.
1.2 Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini
adalah sebagai berikut:
1
1.
Untuk mengetahui dan mempelajari fungsi mekanik, fisik, dan
biokimia dari makhluk hidup.
2.
Untuk mengetahui perbedaan aspek fisiologi pada tumbuhan dan
hewan.
1.3 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang dan tujuan
penulisan di atas maka rumusan masalah yang akan dibahas dalam
makalah ini adalah sebagai berikut : 1. Apa pengertian fisiologi
dan apa yang membedakan aspek fisiologi pada tumbuhan dan hewan? 2.
3. 4. 5. Bagaimana pendeskripsian metabolisme? Apa organisme
autotrof dan heterotrof? Bagaimana sistem koordinasi dan alat
indera? Apa saja macam-macam dan fungsi hormon serta vitamin
itu?
1.4 Batasan Masalah Di dalam makalah ini akan dijelaskan
mengenai: 1. Pengertian fisiologi dan hal yang membedakan aspek
fisiologi pada tumbuhan dan hewan. 2. 3. 4. 5. Pendeskripsian
metabolisme. Organisme autotrof dan heterotrof. Sistem koordinasi
dan alat indera. Macam-macam dan fungsi hormon serta vitamin.
1.5 Metode Penulisan Dalam penulisan makalah ini metode
penulisan yang digunakan adalah metode kepustakaan, yaitu dalam
pengumpulan data serta bahan-bahannya, penulis mendapatkannya
melalu berbagai referensi dari internet maupun buku.
2
BAB II ISI 2.1 Pengertian Fisiologi Fisiologi adalah turunan
biologi yang mempelajari bagaimana kehidupan berfungsi secara fisik
dan kimiawi. Istilah ini dibentuk dari kata Yunani Kuna , physis,
"asal-usul" atau "hakikat", dan , logia, "kajian". Fisiologi
menggunakan berbagai metode ilmiah untuk mempelajari biomolekul,
sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme secara
keseluruhan menjalankan fungsi fisik dan kimiawinya untuk mendukung
kehidupan. Berdasarkan objek kajiannya dikenal fisiologi manusia,
fisiologi tumbuhan, dan fisiologi hewan, meskipun prinsip fisiologi
bersifat universal, tidak bergantung pada jenis organisme yang
dipelajari. Sebagai contoh, apa yang dipelajari pada fisiologi sel
khamir dapat pula diterapkan sebagian atau seluruhnya pada sel
manusia. Fisiologi pada tumbuhan dan hewan berbeda dalam beberapa
aspek, yaitu: No 1 2 Fisiologi tumbuhan Tak bergerak aktif
Fisiologi hewan Bergerak aktif
Produksi makanan sendiri Harus mencari makanan melalui
fotosintesis Ukuran tubuh tidak dibatasi Ukuran tubuh terbatas,
proses dan perkembangannya perkembangan melalui kordinasi selama
masa hidup yang kompleks (hormone) Tidak memerlukan syaraf
Memerlukan syaraf
3
4
2.2 Pendeskripsian Metabolisme
3
Metabolisme berasal dari kata metabole (Yunani) yang berarti
berubah. Metabolisme adalah keseluruhan proses kimiawi dalam tubuh
organisme yang melibatkan energi dan enzim, diawali dengan substrat
awal dan diakhiri produk akhir. Metabolisme bertujuan untuk
menghasilkan energi, yang berguna bagi aktivitas kehidupan, baik
tingkat seluler (pembelahan sel, transpor molekul ke luar dan ke
dalam sel) maupun tingkat individu (membaca, menulis, berjalan,
berlari, dsb). Metabolisme dapat digolongkan menjadi dua, yakni
proses penyususnan yang disebut anabolisme dan proses pembongkaran
yang disebut katabolisme. Katabolisme merupakan proses pemecahan
senyawa organik yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana
dan merupakan proses pembuatan (sintesis) energi dalam bentuk ATP
(adenosin tri pospat). Contoh katabolisme adalah respirasi dan
fermentasi. Respirasi Aerob
Gambar. 1 Proses Respirasi Aerob Respirasi aerob adalah reaksi
katabolisme yang membutuhkan suasana aerobik sehingga dibutuhkan
oksigen, dan reaksi ini menghasilkan energi dalam jumlah besar.
Energi ini dihasilkan dan disimpan dalam bentuk energi kimia yang
siap digunakan, yaitu ATP. Pelepasan gugus posfat menghasilkan
energi yang digunakan langsung oleh sel untuk melangsungkan
reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, gerak, reproduksi,
dll. Reaksi respirasi aerob secara sederhana adalah :
4
C6H12O6 + 6O2
6CO2 + 6H2O
Proses respirasi aerob berlangsung dalam 3 tahap yang berurutan,
yaitu : 1. Glikolisis Pemecahan molekul glukosa (C6) menjadi
senyawa asam piruvat (C3) 2. Siklus Krebs Reaksi reduksi molekul
Asetil CoA menghasilkan asam sitrat dan oksaloasetat 3. Transpor
elektron Reaksi reduksi-oksidasi molekul-molekul NADH2 dan FADH2
menghasilkan H2O dan sejumlah ATP. Respirasi Anaerob Respirasi
anaerob merupakan salah satu proses katabolisme yang tidak
menggunakan oksigen bebas sebagai penerima atom hidrogen ( H )
terakhir, tetapi menggunakan senyawa tertentu ( seperti : etanol,
asam laktat ). Asam piruvat yang dihasilkan pada tahapan glikolisis
dapat dimetabolisasi menjadi senyawa yang berbeda ( ada/tersedianya
oksigen atau tidak ). Pada kondisi aerobik ( tersedia oksigen )
sistem enzim mitokondria mampu mengkatalisis oksidasi asam piruvat
menjadi H2O dan CO2 serta menghasilkan energi dalam bentuk ATP (
Adenosin Tri Phosphat ). Pada kondisi anaerobik ( tidak tersedia
oksigen ), suatu sel akan dapat mengubah asam piruvat menjadi CO2
dan etil alkohol serta membebaskan energi ( ATP ). Atau oksidasi
asam piruvat dalam sel otot menjadi CO2 dan asam laktat serta
membebaskan energi ( ATP ). Bentuk proses reaksi yang terakhir
disebut, lazim dinamakan fermentasi. Proses ini juga melibatkan
enzim-enzim yang terdapat di dalam sitoplasma sel. Pada respirasi
anaerob, tahapan yang ditempuh meliputi :
5
1. Tahapan glikolisis, dimana 1 molekul glukosa ( C6 ) akan
diuraikan menjadi asam piruvat, NADH dan 2 ATP 2. Pembentukan
alkohol ( fermentasi alkohol ), atau pembentukan asam laktat (
fermentasi asam laktat ) 3. Akseptor elektron terakhir bukan
oksigen, tetapi senyawa lain seperti : alkohol, asam laktat 4.
Energi ( ATP ) yang dihasilkan sekitar 2 ATP Beberapa proses reaksi
yang berlangsung secara aerob (Respirasi Anaerob) :y
Fermentasi alkohol : Proses ini terjadi pada beberapa
mikroorganisme seperti jamur ( ragi ), dimana tahapan glikolisis
sama dengan yang terjadi pada respirasi aerob. Setelah terbentuk
asam piruvat ( hasil akhir glikolisis ), asam piruvat mengalami
dekarboksilasi (: sebuah molekul CO2 dikeluarkan ) dan dikatalisis
oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi etanol atau alkohol dan
terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD+ serta
membebaskan energi/kalor. Proses ini dikatakan sebagai
"pemborosan" karena sebagian besar energi yang terkandung dalam
molekul glukosa masih tersimpan di dalam alkohol. Itulah sebabnya,
alkohol/etanol dapat digunakan sebagai bahan bakar. Fermentasi
alkohol pada mikroorganisme merupakan proses yang berbahaya bila
konsentrasi etanolnya tinggi. Secara sederhana, reaksi fermentasi
alkohol ditulis : 2CH3COCOOH asam piruvaty
---------->
2CH3CH2OH etanol/alkohol
+
2CO2
+
28
kkal
Fermentasi asam laktat : Pada sel hewan ( juga manusia )
terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras , energi yang
tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi
karena kadar O2 yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan
respirasi aerob ( reaksi yang membutuhkan oksigen ). Proses
fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis yang
menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka
asam
6
piruvat akan mengalami degradasi molekul ( secara anaerob ) dan
dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh
NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat. Secara sederhana
reaksi fermentasi asam laktat ditulis sebagai berikut. 2CH3COCOOH
----------> 2CH3CHOHCOOH + 47 kkal asam piruvat asam laktat
Pada manusia, kejadian ini sering temukan ketika seseorang
bekerja atau berolahraga berat/keras. Akibat kekurangan oksigen
menyebabkan asam piruvat yang terbentuk dari tahapan glikolisis
akan diuraikan menjadi asam laktat.yang menyebabkan timbulnya rasa
pegal-pegal setelah seseorang bekerja/berolahraga berat/keras.
Anabolisme merupakan proses sintesis senyawa kompleks (karbohidrat,
lemak, dan protein) dari senyawa sederhana dengan menggunakan
energi. Berdasarkan sumber energi, anabolisme dibedakan menjadi
fotosintesis dan khemosintesis. Tapi untuk kali ini yang akan
dibahas hanyalah fotosintesis. Fotosintesis merupakan penyedia
makanan bagi hampir seluruh kehidupan di dunia, baik secara
langsung maupun tidak langsung. Organisme memperoleh senyawa
organik yang digunakan untuk energi dan rangka karbon dengan cara
autotrofik atau heterotrofik. Organisme autotrof menyediakan
makanan bagi dirinya secara total tanpa memakan atau menguraikan
organisme lain. Sedangkan organisme hetereotrof memenuhi kebutuhan
materi organik dari organisme lain dengan cara memakan organisme
lain, menguraikan sisa tubuh organisme yang telah mati (Campbell et
al., 2002). Fotosintesis dapat dilakukan oleh organisme yang
memiliki pigmen klorofil pada tubuhnya. Ada empat kelompok
organisme yang memiliki klorofil yaitu tumbuhan, ganggang, protista
uniseluler dan prokariota fotosintetik. Klorofil pada tumbuhan
terdapat di dalam kloroplas sedangkan pada organisme uniseluler
subtansi klorofil terdapat di dalam sitoplasma. Dengan klorofil
Organisme tersebut mampu menangkap energi matahari untuk
menyintesis
7
molekul-molekul organik kaya energi dari prekursor anorganik
yaitu air (H2O) dan karbondioksida (CO2). Fotosintesis terjadi di
dalam kloroplas oleh karena klorofil terdapat dalam kloroplas. Sel
yang mengandung kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang
berwarna hijau pada tumbuhan, termasuk batang hijau dan buah
yangbelum matang. Akan tetapi daun merupakan tempat paling utama
berlangsungnya fotosintesis pada sebagian besar tumbuhan. Terdapat
kira-kira setengah juta kloroplas tiap miliminter persegi permukaan
daun (Campbel et al., 2002). Klorofil Kloroplas ditemukan terutama
dalam sel mesofil daun, yaitu sel-sel jaringan palisade dan sel-sel
jaringan spons. Kloroplas berbentuk selubung dengan membrane ganda
yang melingkupi stroma. Stroma tersekat-sekat oleh adanya membrane
yang membentuk tilakoid, dan di dalam tilakoid terdapat tumpukan
grana. Klorofil terdapat di dalam protein integral membrane
tilakoid. Menurut Kimball (2001), struktur molekul klorofil terdiri
atas porfirin yang sama strukturnya dengan porfirin heme yang
membentuk gugus prostetik pada hemoglobin, mioglobin dan
enzim-enzim sitokrom. Perbedaan utama antara klorofil dan heme
ialah adanya (1) atom magnesium sebagai pengganti besi di
tengah-tengah cincin porfirin dan (2) rantai samping hidrokarbon
yang panjang yaitu fitol. Klorofil adalah molekul amfifilik, rantai
fitol hidrokarbonnya sangat hidrofobik, sedangkan sebagian dari
cincin porfirin tempat gugus C = O hidrofilik. Pigmen klorofil
dapat dibedakan menjadi klorofil a dan klorofil b. Menurut Campbell
et al. (2002), klorofil a berwarna biru-hjau sedangkan klorofil b
berwarna kuning hijau. Pigmen klorofil a dapat berperan langsung
dalam reaksi terang fotosintesis yang mengubah energi matahari
menjadi energi kimia. Sementara pigmen klorofil b menyerap cahaya
dan mentransfer energinya ke klorofil a. Selain pigmen
fotosintetik, kloroplas juga memiliki pigmen aksesoris berupa
karotenoid, yang berwarna kuning-jingga. Pigmen karotenoid
8
memperluas spectrum dari warna-warna yang dapat menggerakkan
fotosintesis. Namun sebagian karotenoid berfungsi sebagai
fotoproteksi yakni menyerap dan melepaskan energi cahaya yang
berlebihan yang dapat merusak klorofil. Di dalam membrane tilakoid,
klorofil tersusun bersama protein dan molekul organik yang lebih
kecil lainnya membentuk fotosistem. fotosistem memiliki kompleks
antena pengumpul cahaya yang tersusun atas suatu kumpulan dari
beberapa ratus klorofil a, klorofil b dan molekul kaotenoid.
Membran tilakoid dipenuhi oleh dua jenis fotosistem yang bekerja
secara bersama dalam reaksi terang yaitu fotosistem I dan
fotosistem II. Fotosistem I dikenal sebagai P700 karena paling baik
menyerap cahaya pada spectrum 700 nm sedangkan fotosistem II
disebut P680 karena spectrum absorpsinya memiliki puncak pada 680
nm. Energi Cahaya Setiap energi yang digunakan oleh makhluk hidup
di bumi secara langsung atau tidak langsung berasal dari radiasi
matahari, kecuali energi atom dan mungkin juga energi panas bumi.
Untuk pertumbuhan dan perkembangan, khususnya fotosintesis, cahaya
matahari merupakan satu-satunya sumber energi. Cahaya tampak
(visible light) adalah sumber energi yang digunakan tumbuhan untuk
fotosintesis, di mana merupakan bagian spectrum energi radiasi
(gambar 1). Teori kuantum menyatakan cahaya merambat dalam bentuk
aliran partikel yang disebut foton. Energi yang terkandung dalam
satu foton disebut satu kuantum. Energi yang terkandung dalam foton
berbanding lurus dengan frekuensi dan berbanding terbalik dengan
panjang gelombangnya. Reaksi cahaya dalam fotosintesis merupakan
akibat langsung penyerapan foton oleh molekulmolekul pigmen
klorofil (Gardner et al., 1991).
9
Gambar. 2 Spektrum energi radiasi. Foton yang berukuran antara
400-700 nm digunakan dalam fotosintesis. Sumber:
Wikipediaindonesia.com Tidak seluruh foton mempunyai tingkat energi
yang cocol untuk menggiatkan pigmen daun. Gardner et al. (1991),
mengemukakan bahwa di atas 760 nm foton tidak memiliki cukup energi
dan di bawah 390 nm foton memiliki terlalu banyak energi,
menyebabkan ionisasi dan kerusakan pigmen. Sehingga foton yang
memiliki tingkat energi yang cocok untuk fotosintesis memiliki
panjang gelombang antara 390 760 nm yaitu cahaya campak. Penggiatan
pigmen merupakan akibat langsung dari interaksi antara foton dan
pigmen. Menurut Gardner et al. (1991), pengukuran cahaya yang
digunakan dalam fotosintesis dilakukan berdasarkan densitas aliran
foton dan bukan berdasarkan energi. Densitas aliran foton adalah
jumlah foton yang menumbuk suatu luas permukaan tertentu persatuan
waktu. Karena panjang gelombang 400 700 nm paling efisien dalam
fotosintesis, maka pengukuran cahaya didasarkan pada densitas
aliran foton dalam panjang gelombang 400 dan 700 nm. Pengukuran ini
disebut radiasi aktif fotosintesis atau photosynthetically active
radiator (PAR), atau densitas aliran foton fotosintesis atau
photosynthetic photon flux density (PPFD). PAR dinayatakan dalam
bentuk mE.m-2.det-1 atau mmol.m-2.det-1 Reaksi Kimia Fotosintesis
Secara umum fotosintesis terjadi dalam dua tahapan yaitu reaksi
terang (light reaction) dan reaksi gelap (dark reaction). Reaksi
terang merupakan
10
tahapan yang sangat dipengaruhi oleh ketersediaan cahaya
matahari. Reaksi ini melibatkan Fotosistem I dan II yang bekerja
sama menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan ATP dan NADPH
sebagai produk reaksi terang. Sedangkan reaksi gelap merupakan
tahapan lanjutan dari reaksi terang, di mana terjadi fiksasi
karbondioksida untuk direduksi menjadi karbohidrat. Adapun proses
terjadinya fotosintesis dijelaskan oleh Campbel et al., (2002)
sebagai berikut: Reaksi Terang, proses ini terjadi dalam enam
tahapan (gambar 2): 1. Ketika fotosistem II menyerap cahaya, suatu
electron yang dieksitasi ke tingkat energi yang lebih tinggi dalam
klrofil pusat reaksi (P680) ditangkap oleh akseptor electron
primer. 2. Suatu enzim mengekstraksi electron dari air dan
mengirimnya ke P680, menggantikan setiap electron yang keluar dari
klorofil ketika molekul ini menyerap cahaya. Reaksi ini menguraikan
molekul air menjadi dua ion hydrogen dan satu atom oksigen yang
segera bergabung dengan atom oksigen lain membentuk O2. 3. Setiap
electron terfotoeksitasi mengalir dari akseptor electron primer
fotosistem II ke fotosistem I melalui rantai transport electron. 4.
Begitu electron menuruni rantai tersebut, eksegoniknya jatuh ke
tingkat yang lebih rendah ditangkap oleh membrane tilakoid untuk
menghasilkan ATP. Karena Sintesis ATP ini menggunakan energi cahaya
maka proses ini disebut fotofosforilasi (nonsiklik). 5. Apabila
electron mencapai dasar rantai transport electron, electron ini
mengisi lubang electron di P700 molekul klorofil a pada pusat
reaksi fotosistem I. Lubang ini tercipta ketika energi cahaya
menggerakkan electron dari P700 ke aksptor electron primer
fotosistem I. 6. Akseptor electron primer fotosistem I melewatkan
electron terfotoeksitasi ke rantai transport electron kedua, yang
menyalurkannya ke feredoksin (Fd).
11
Selanjutnya, enzim NADP+ reduktase menyalurkan electron dari Fd
ke NADP+ sehingga terbentuk NADPH.
Gambar. 3 Fotofosforilasi pada reaksi terang proses
fotosintesis. Reaksi Gelap, proses ini terjadi dalam tiga fase
(gambar 3): 1. Fase I, Fiksasi karbon. Siklus Calvin memasukkan
setiap molekul CO2 dengan menautkannya pada gula berkarbon-lima
yang dinamai ribulosa bisfosfat (RuBP) dengan bantuan RuBP
karboksilase atau rubisko. RuBP kemudian terurai membentuk dua
molekul 3-fosfogliserat. 2. Fase II, Reduksi. Setiap molekul
3-fosfogliserat menerima gugus fosfat baru dari ATP sehingga
membentuk 1,3-bisfosfogliserat. Selanjutnya sepasang electron yang
disumbangkan dari NADPH mereduksi gugus karboksil 3fosfogliserat
menjadi gugus karbonil yang berupa G3P (gula berkarbon 3). 3. Fase
III, Regenerasi akseptor CO2 (RuBP). Rangka karbon yang terdiri
atas lima molekul G3P disusun ulang oleh langkah terakhir skilus
Calvin menjadi tiga molekul RuBP. Untuk menyelesaikan ini, siklus
menghabiskan tiga molekul ATP. Siklus Calvin secara keseluruhan
mengkonsumsi sembilan molekul ATP dan enam molekul NADPH.
12
Gambar. 4 Siklus Calvin pada proses reaksi gelap. Menurut
Campbell et al. (2002), karbohidrat yang dihasilkan langsung dari
siklus Calvin sebenarnya bukan glukosa, tetapi gula berkarbon-3
yang disebut gliseraldehid 3-fosfat (G3P). G3P yang tersingkir dari
siklus Calvin menjadi materi awal untuk jalur metabolisme yang
mensintesis organik lainnya, termasuk glukosa dan karbohidrat
lainnya. 2.3 Oragnisme Autotrof dan Heterotrof Organisme Autotrof
Organisme yang dapat mengubah bahan anorganik menjadi organik
(dapat membuat makanan sendiri) dengan bantuan energi seperti
energi cahaya matahari dan kimia. Organisme autotrof dibedakan
menjadi dua tipe : a. Fotoautotrof adalah organisme yang dapat
menggunakan sumber energi cahaya untuk mengubah bahan anorganik
menjadi bahan organik. Contohnya tumbuhan hijau, bakteri ungu, dan
bakteri hijau. Proses fotosintesis pada bakteri dilakukan secara
anaerobik dan tidak dihasilkan oksigen. b. Kemoautotrof adalah
organisme yang dapat memanfaatkan energi dari reaksi kimia untuk
membuat makanan sendiri dari bahan organik. Contohnya bakteri besi,
bakteri belerang, bakteri nitrogen. Bakteri kemoautotrof
menggunakan energi kimia dari oksidasi molekul organik untuk
menyusun makanannya. Molekul organik yang dapat digunakan
oleh13
bakteri kemoautotrof adalah senyawa nitrogen, belerang, dan
besi, atau dari oksidasi gas hidrogen. Dalam prosesnya bakteri ini
membutuhkan oksigen. Organisme Heterotrof Mereka organisme yang
mendapatkan energi dari molekul organik yang dibuat oleh autotrof
dikenal sebagai heterotrof. Organisme ini gagal untuk mensintesis
makanan mereka sendiri dan tergantung pada produsen atau autotrof,
untuk penyediaan senyawa organik yang diperlukan untuk
pertumbuhan mereka. Sebagai heterotrof memperoleh energi dari
produsen, mereka berfungsi sebagai konsumen dalam rantai makanan.
Senyawa organik kompleks yang diproduksi oleh autotrof dipecah
menjadi zat yang sederhana, yang memberikan energi ke heterotrof.
Jenis organisme heterotrof : a. Herbivora (pemakan tumbuhan) :
sapi, domba, kelinci b. Karnivora (pemakan daging) : harimau,
burung elang, singa c. Omnivora (pemakan segala) : manusia.
Organisme heterotrof juga terdiri atas : a. Holotrof adalah
organisme yang dapat memakan makanan dalam bentuk nutrien organik
secara langsung, contoh : semua metazoa b. Sapotrof adalah
organisme yang hidupnya pada organisme yang mati atau derivatnya,
contoh : bakteri dan jamur c. Simbiont adalah organisme yang
hidupnya menempel atau hidup bersama pada organisme inangnya.
Simbiosis mempunyai 3 golongan yaitu: 1) Mutualisme adalah kerja
sama saling menguntungkan antara dua jenis organisme. Contoh :
lebah dan bunga, kacang tanah, dan bakteri rhizobium.
14
2) Komensalisme adalah hubungan dua organisme yang menguntungkan
satu pihak sedangkan pihak yang lain tidak diuntungkan dan tidak
dirugikan. Contoh : ikan remora dan ikan hiu. 3) Parasitisme adalah
hubungan dua organisme yang menguntungkan satu pihak sedangkan
pihak yang lain dirugikan. Contoh : cacing pita dan (usus) manusia,
benalu dan tumbuhan inang. Persamaan Organisme Autotrof dan
Heterotrof Berikut ini adalah kesamaan antara autotrof dan
heterotrof :y
Autotrof, serta heterotrof, adalah makhluk hidup dan keduanya
merupakan bagian dari ekosistem tertentu.
y
Para autotrof dan heterotrof, bersama-sama membentuk tingkat
trofik berbagai piramida makanan.
y
Keduanya memerlukan sinar matahari dan air untuk hidup dan
memperoleh energi dengan konversi molekul kimia.
Perbedaan Organisme Autotrof dan Heterotrof Perbedaan utama
antara autotroph dan heterotrof adalah bahwa autotrof dapat
mensintesis makanan sendiri, sedangkan, heterotrof tidak bisa.
Kebanyakan autotrof berisi pigmen klorofil, yang memainkan peran
kunci dalam sintesis makanan. Klorofil tidak hadir di hampir semua
heterotrof. Autptrophs memperoleh energi dengan mengubah bahan baku
anorganik menjadi senyawa organik, sedangkan, heterotrof
mengkonversi senyawa organik yang kompleks menjadi lebih sederhana
untuk memperoleh energi. Jadi, ini semua tentang autotroph dan
heterotrof. Gerakan nutrisi dan energi dari autotrof melalui
berbagai tingkat heterotrof, membentuk sebuah rantai makanan khas.
Autotrof dan heterotrof, bersama-sama, merupakan bagian penting
dari semua ekosistem. 2.4 Sistem Koordinasi dan Alat Indera
15
Fungsi sistem koordinasi adalah mengatur dan mengendalikan kerja
sistem organ tubuh yang lain sehingga bekerja sesuai fungsinya.
Sistem saraf dapat dijabarkan seperti diagram berikut
Fungsi sistem saraf dan indra y Fungsi sistem saraf Berdasarkan
struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok,
yaitu sel saraf sensori, sel saraf motor, dan sel saraf intermediet
(asosiasi). a) Sel saraf sensorik Fungsi sel saraf sensorik adalah
menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak
(ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). b) Sel saraf
motorik Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem
saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan
tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem
saraf pusat. c) Sel saraf intermediet Sel saraf intermediet disebut
juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem
saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel
saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang
ada
16
di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima
impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya y a.
b. Alat indra Mata, sebagai penerima rangsang cahaya. Telinga,
sebagai penerima rangsang getaran bunyi dan tempat beradanya indra
keseimbangan. c. d. Hidung, sebagai penerima rangsang berupa gas
(bau) Lidah, sebagai penerima rangsang zat yang terlarut (rasa
manis, asam, asin dan pahit). e. y Kulit, sebagai penerima rangsang
sentuhan dan suhu (panas dan dingin). Macam-macam alat indra
1.y
Mata Letak mata didalam rongga mata yang dilapisi/beralaskan
lapisan lemak
y
Mata merupakan penglihatan untuk menerima rangsang cahaya Bagian
mata yang peka terhadap cahaya adalah bagian bintik kuning yang
terdapat pada lapisan retina.
y
y
Kita dapat melihat benda setelah rangsang cahaya diterima retina
tepat pada bintik kuning, kemudian rangsangan diteruskan oleh urat
saraf otak ke pusat penglihatan di otak
17
Gambar. 5 Penampang mata 2.y
Telinga Telinga adalah tempat beradanya indera pendengaran yang
memiliki saraf pendengaran
y
Telinga terbagi menjadi tiga bagian yaitu telinga luar, telinga
tengah dan telinga dalam.
y
Pada bagian rumah siput tersebut terdapat ujung saraf yang
berhubungan dengan pusat pendengaran
y
Di dalam telinga juga terdapat alat keseimbangan yang terletak
pada tiga saluran setengah lingkaran.
Gambar. 6 Penampang Telinga 3.y
Kulit Kulit berfungsi sebagai indera perasa dan peraba
18
y
Kulit peka terhadap rangsang yang berupa panas, dingin, tekanan,
sentuhan dan sakit/nyeri
Gambar 7. Kulit manusia dan reseptor inderanya 4.y
Lidah Lidah berfungsi sebagai indera pengecap Indera pengecap
tersebut terletak pada bagian permukaan atas terbagi menjadi
beberapa daerah yang peka terhadap rasa yang berbeda-beda (manis,
pahit, asin dan masam)
y
y
Permukaan lidah juga dapat merasakan panas, dingin, kasar, halus
dan nyeri.
Gambar. 8 Lidah dan bagian-bagiannya 5.y
Hidung Hidung berfungsi sebagai indera pembau
19
y
Ujung-ujung saraf pembau terletak pada selaput lender rongga
hidung bagian atas, kerang hidung atas dan permukaan atas kerang
hidung yang tengah.
y
Pada ujungs araf pembau terdapat selaput lender yang berfungsi
sebagai pelembab
y
Bau yang busuk pada rongga hidung waktu kita menarik napas
ditangkap oleh ujung saraf kemudian dibawa ke pusat pembau di otak
sehingga kita dapat menerima rangsang bau.
2.5 Hormon dan Vitamin Hornon dihasilkan dari kelenjar, berikut
adalah macam-macam kelenjar : 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. Kelenjar
Hipofisis/Pituitari Kelenjar Tiroid/Kelenjar Gondok Kelenjar
Paratiroid/Kelenjar Anak Gondok Kelenjar Pulau Langerhans Kelenjar
Adrenal Kelenjar Anak Ginjal Kelenjar Lambung Kelenjar Duodenum
Berbagai macam hormon yang dihasilkan kelenjar dengan fungsi dan
pengaruhnya bagi tubuh dicantumkan pada tabel berikut ini :
Kelenjar Hormon Hipofisis Somatotrof Tiroid Tiroksin (gondok)
Fungsi Akibat kekurangan Merangsang Dwarfisme (kerdil) pertumbuhan
Mempengaruhi Kretinisme (kerdil & pertumbuhan cacat mental) dan
mental Akibat kelebihan pertumbuhan raksasa Pembesaran gondok lebih
merata di sekitar leher
20
Paratiroid Parathormon Mengatur Kejang otot (anak kalsium dalam
gondok) darah Mengubah glikogen menjadi glukosa, meningkatkan
denyut jantung Pankreas Insulin Mengubah glukosa menjadi glikogen
Gonad Testosteron Mengatur ciri (testis) sekunder pria Adrenal
(anak ginjal) Adrenalin Lemas
tulang menjadi rapuh dan kadar kalsium dalam darah meningkat
Glukosa berlebih, dan denyut jantung cepat
Diabetes mellitus
kadar glukosa terlalu rendah
Ciri sekunder tidak tampak
Gonad Estrogen (ovarium)
Mengatur ciri sekunder wanita, pematangan sel telur
pria mempengaruhi ovarium, menstruasi yang tidak teratur, dan
masalah kesuburan, bersamaan dengan tumbuh rambut di sekitar wajah
dan badan serta jerawat Sel telur sulit matang Myoma
Berdasarkan sifat kelarutannya, vitamin dibedakan menjadi dua,
yaitu vitamin yang larut dalam air (vitamin B dan C) serta vitamin
yang larut dalam lemak (vitamin A, D, E, dan K). Berikut adalah
beberapa macam vitamin dan manfaatnya : 1. Vitamin A : Vitamin yang
penting untuk pemeliharaan sel kornea mata membantu pertumbuhan
tulang dan gigi pembentukan dan pengaturan hormon melindungi tubuh
terhadap kanker. Vitamin A banyak terdapat pada sayur-
21
sayuran (wortel, ubi, labu kuning, bayam, tomat), buah-buahan
(pepaya), susu, keju, mentega, dan telur, Jika tubuh kurang vitamin
A menyebabkan penurunan fungsi kornea hingga kebutaan, perubahan
bentuk tulang, pertumbuhaannya terhambat, membentuk celah
(kerusakan pada gigi), terhentinya pertumbuhan sel-sel pembentuk
gigi 2. Vitamin B - Vitamin B1 : Vitamin yang penting untuk
metabolisme karbohidrat, mengobati penyakit beri-beri, keadaan yang
menyebabkan peningkatan kebutuhan akan vitamin B1, misalnya selama
kehamilan. Sumber vitamin B1: sayur-sayuran, kacang-kacangan susu,
kuning telur, kentang, Jika tubuh kurang vitamin B1menyebabkan
berkurangnya kemampuan fisik maupun psikis, tak ada nafsu makan,
bobot badan berkurang, gangguan fungsi lambung dan usus. - Vitamin
B2 : Vitamin yang penting untuk pencegahan defisiensi vitamin B2
yang sering menyertai pelagra atau defisiensi vitamin B lainnya,
Sumber vitamin B2 : ragi, padi-padian, telur, berbagai sayuran,
polong-polongan, susu, keju, dan sebagian disintesis oleh bakteri
usus, Gejala kekurangan vitamin B2 jarang terjadi pada manusia.
Biasanya vitamin B2 yang didapat bersama makanan dan yang
disintesis oleh bakteri usus sudah mencukupi, Defisiensi biasanya
timbul setelah diare kronis atau setelah terapi jangka panjang
dengan antibiotika atau sulfonamida. - Vitamin B6 : Vitamin B6
dosis tinggi digunakan untuk kerusakan akibat penyinaran, neuritis
setelah terapi isoniazid atau sikloserin. Sumber vitamin B6 : ragi,
padi-padian, sayuran hijau, otak, kuning telur, hati, dan susu,
Kekurangan vitamin B6 jarang terjadi pada manusia. - Vitamin B12 :
Vitamin yang penting untuk pembentukan sel (termasuk sel darah
merah) dan memelihara sel saraf. Sumber vitamin B12 : daging, susu,
ikan, unggas (ayam). 3. Vitamin C : Vitamin yang penting untuk
pembentukan kolagen, membantu absorpsi besi, sebagai antioksidan,
penghasil senyawa transmitter saraf dan
22
hormon tertentu. Vitamin C terdapat pada jeruk dan buah-buahan
lain yang rasanya masam, cabai, brokoli, Jika tubuh kurang vitamin
C menyebabkan skorbut (pendarahan gusi), sariawan, hambatan
pertumbuhan pada bayi dan anak-anak, mudah terjadi luka dan infeksi
tubuh. 4. Vitamin D: Vitamin yang penting untuk membantu
pembentukan/pemeliharaan formasi tulang dan homeostasis mineral.
Makanan yang mengandung vitamin D : susu, hati, telur, ikan, dan
minyak ikan, Jika tubuh kurang vitamin D menyebabkan penyakit
gastrointestinal (malabsorpsi atau radang pankreas kronik).
kegagalan ginjal kronik, pada anak-anak dapat menyebabkan rakhitis.
5. Vitamin E : Vitamin yang penting untuk mencegah terjadinya
hemolisis selsel darah merah dan anemia. Sumber vitamin E : sayuran
hijau, kacangkacangan, Jika tubuh kurang vitamin E dapat terjadi
hemolisis sel darah merah. 6. Vitamin K : Vitamin K dalam tubuh
akan mempengaruhi sistem enzim yang mensintesa fakto rpembekuan
darah. Sumber terbesar vitamin K berasal dari sayur-sayuran hijau
seperti kangkung dan lobak, brooli, taoge, bayam, dan kembang kol,
Jika tubuh kurang vitamin dapat menyebabkan darah sukar
membeku.
23
BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan Berdasarkan isi dan berbagai
referensi dari berbagai bahan bacaan maka secara garis besar dapat
ditarik kesimpulan antara lain adalah : 1. Fisiologi menggunakan
berbagai metode ilmiah untuk mempelajari biomolekul, sel, jaringan,
organ, sistem organ, dan organisme secara keseluruhan menjalankan
fungsi fisik dan kimiawinya untuk mendukung kehidupan. Aspek yang
membedakan antara fisiologi hewan dan tumbuhan adalah aspek cara
begerak, cara mencari makan, ukuran tubuh, proses perkembangan dan
adanya sistem saraf atau tidak. 2. Metabolisme berasal dari kata
metabole (Yunani) yang berarti berubah. Metabolisme adalah
keseluruhan proses kimiawi dalam tubuh organisme yang melibatkan
energi dan enzim, diawali dengan substrat awal dan diakhiri produk
akhir. Metabolisme bertujuan untuk menghasilkan energi, yang
berguna bagi aktivitas kehidupan, baik tingkat seluler (pembelahan
sel, transpor molekul ke luar dan ke dalam sel) maupun tingkat
individu (membaca, menulis, berjalan, berlari, dsb). Metabolisme
dapat digolongkan menjadi dua, yakni proses penyususnan yang
disebut anabolisme dan proses
pembongkaran yang disebut katabolisme. 3. Organisme autotrof
adalah organisme yang dapat mengubah bahan anorganik menjadi
organik (dapat membuat makanan sendiri) dengan bantuan energi
seperti energi cahaya matahari dan kimia. Organisme autotrof
dibedakan menjadi dua tipe yaitu fotoautrof dan
kemoautotrof. Organisme heterotrof adalah yang mendapatkan
energi dari molekul organik yang dibuat oleh autotrof. Jenis
organisme heterotrof adalah
24
herbivora (pemakan tumbuhan), karnivora (pemakan daging) dan
omnivora (pemakan segala). Organisme heterotrof juga terdiri dari
holotrof, sapotrof, simbiont. 4. Sistem koordinasi memiliki fungsi
untuk mengatur dan
mengendalikan kerja sistem organ tubuh yang lain sehingga
bekerja sesuai fungsinya. Sistem saraf dibedakan menjadi sistem
saraf pusat dan sistem saraf tepi. Alat indera terdiri dari mata,
telinga, kulit, lidah dan hidung. 5. Hornon dihasilkan dari
kelenjar, seperti kelenjar Hipofisis/Pituitari menghasilkan hormon
somatotrof yang berfungsi merangsang pertumbuhan, kelenjar
Tiroid/kelenjar Gondok menghasilkan hormon tiroksin yang berfungsi
untuk pertumbuhan dan mental, kelenjar Paratiroid/kelenjar Anak
Gondok menghasilkan parathormon yang berfungsi mengatur kalsium
dalam darah, kelenjar Pulau Langerhans, kelenjar Adrenal
menghasilkan hormon adrenalin yang berfungsi mengubah glikogen
menjadi glukosa dan meningkatkan denyut jantung, kelenjar Anak
Ginjal menghasilkan hormon, kelenjar Lambung, kelenjar Duodenum,
kelenjar pankreas menghasilkan hormon insulin untuk mengubah
mengubah glukosa menjadi glikogen, kelenjar gonad (testis)
menghasilkan hormon testosteron untuk mengatur ciri sekunder pria
dan kelenjar gonad (ovum) menghasilkan hormon estrogen untuk
mengatur sekunder wanita dan pematangan sel telur. Vitamin
dibedakan menjadi dua berdasarkan sifat kelarutannya yaitu vitamin
yang larut dalam air (vitamin B dan C) serta vitamin yang larut
dalam lemak (vitamin A, D, E, dan K). Vitamin A berfungsi untuk
pemeliharaan sel kornea mata membantu pertumbuhan tulang dan gigi
pembentukan dan pengaturan hormon melindungi tubuh terhadap kanker.
Vitamin B berfungsi untuk mengobati penyakit beriberi pada vitamin
B1, pencegahan defisiensi vitamin B2 yang sering menyertai pelagra
atau defisiensi vitamin B lainnya, digunakan untuk
25
kerusakan akibat penyinaran, neuritis setelah terapi isoniazid
atau sikloserin pada vitamin B6, untuk pembentukan sel (termasuk
sel darah merah) dan memelihara sel saraf pada vitamin B12. Vitamin
C berfungsi untuk pembentukan kolagen, membantu absorpsi besi,
sebagai antioksidan, penghasil senyawa transmitter saraf dan hormon
tertentu. Vitamin D berfungsi untuk membantu
pembentukan/pemeliharaan formasi tulang dan homeostasis mineral.
Vitamin E berfungsi untuk mencegah terjadinya hemolisis sel-sel
darah merah dan anemia. Vitamin K berfungsi untuk mempengaruhi
sistem enzim yang mensintesa faktor pembekuan darah.
26
DAFTAR PUSTAKA
Noorhidayati. 2010. Bahan Ajar Biologi Umum. Banjarmasin:
Solikhin. 2010. Serasi. Banjarmasin: Mahmuddin. 2009.
http://mahmuddin.wordpress.com/2009/10/01/fotosintesis.
Diakses tanggal 28 September 2011 Anonim.
http://id.wikipedia.org/wiki/fisiologi. Diakses tanggal 2 Oktober
2011 Anonim. http://biologysmpkps.wordpress.com/materi. Diakses
tanggal 29 September 2011 Anonim. 2011.
http://infobebas.we.id/2011/autotrof-dan-heterotrof.html. Diakses
tanggal 29 September 2011 Anonim.
http://metabolismelink.freehostia.com. Diakses tanggal 28 September
2011 Anonim.
http://idkf.bogor.net/yuesbi/e-DU.KU/edukasi.net/SMA/Biologi/RespirasiAerob.
Diakses tanggal 2 Oktober 2011
27
