ALGAE
Algae termasuk mikroorganisme eukariotik. Mereka umumnya bersifat fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), biru kehijauan (fikobilin), coklat (fikosantin), dan merah (fikoeritrin). Secara morfologi, algae ada yang berbentuk uniseluler dan ada pula yang multiseluler tetapi belum ada pembagian tugas pada komponen sel-selnya. Algae dibedakan dari tumbuhan hanya karena hal tersebut.
A. HABITAT ALGAE
Algae dapat hidup di permukaan atau dalam perairan (aquatik) maupun daratan (terestrial) yang terkena sinar matahari, namun kebanyakan hidup di perairan. Algae laut mempunyai peranan yang sangat penting di dalam siklus unsur-unsur di bumi, mengingat jumlah massanya yang sangat banyak yang kemungkinan lebih besar dari jumlah tumbuhan di daratan.
Beberapa algae laut bersel satu bersimbiosis dengan hewan invertebrata tertentu yang hidup di laut, misalnya spon, koral, cacing laut. Algae terestrial dapat hidup di permukaan tanah, batang kayu, dan lain-lain. Algae darat dapat bersimbiosis dengan jamur dan membentuk lumut kerak (Lichenes). Pada lichenes algae bertindak sebagai fikobion, sedangkan jamur sebagai mikobion. Algae yang dapat membentuk Lichenes adalah anggota dari Chlorophyta, Xanthophyta, dan algae hijau biru (Cyanobacteria) yang termasuk bakteri. Fikobion memanfaatkan sinar matahari untuk fotosintesa, sehingga dihasilkan bahan organik yang dapat dimanfaatkan oleh mikobion.
Mikobion memberikan perlindungan dan berfungsi untuk menyerap mineral bagi fikobion. Pada beberapa kasus mikobion dapat menghasilkan faktor tumbuh yang dapat dimanfaatkan oleh fikobion. Lichenes sangat lambat pertumbuhannya, tetapi dapat hidup pada tempat ekstrem yang tidak bias digunakan untuk tempat tumbuh jasad hidup lain. Sebagai contoh Lichenes dapat tumbuh pada batuan dengan keadaan yang sangat kering, panas dan miskin unsur hara atau bahan organik.
Lichenes menghasilkan asam-asam organik yang dapat melarutkan mineral batuan. Kandungan beberapa pigmen fotosintetik pada algae memberikan warna yang spesifik. Beberapa divisi algae dinamakan berdasarkan warna tersebut, misalnya algae hijau, algae merah dan algae coklat.
B. MORFOLOGI ALGAE
Algae uniseluler (mikroskopik) dapat betul-betul berupa sel tunggal, atau tumbuh dalam bentuk rantaian atau filamen. Ada beberapa jenis algae yang sel-selnya membentuk koloni, misalnya pada Volvox, koloni terbentuk dari 500-60.000 sel. Koloni-koloni inilah yang dapat dilihat dengan mata biasa. Algae multiseluler (makroskopik) mempunyai ukuran besar sehingga dapat dilihat dengan mata biasa.
Algae makroskopik biasanya mempunyai berbagai macam struktur khusus. Beberapa jenis algae mempunyai struktur yang disebut hold fast yang mirip dengan sistem perakaran pada tanaman. Fungsinya adalah untuk menempelnya algae pada batuan atau substrat tertentu. Hold fast tidak dapat digunakan untuk menyerap air atau nutrien. Algae tidak memerlukan sistem transport nutrien dan air, karena nutrien dan air dapat dipenuhi dari seluruh sel algae. Struktur khusus yang lain adalah bladder atau pengapung, yang berguna untuk menempatkan algae pada posisi tepat untuk mendapatkan cahaya maksimum. Tangkai atau batang pada algae disebut stipe, yang berguna untuk mendukung blade, yaitu bagian utama algae yang berfungsi mengabsorbsi nutrien dan cahaya.
C. PERKEMBANGBIAKAN ALGAE
Perkembangbiakan secara aseksual pada algae seperti pada jasad eukariotik lain, yaitu dengan terbentuknya dua jenis sel khusus yang disebut gamet yang bersifat haploid. Dua sel gamet tersebut melebur dan menghasilkan zygot yang bersifat diploid. Zygot mempunyai dua turunan masing-masing kromosom (2n). Gamet hanya mempunyai satu turunan kromosom (1n). Proses reduksi jumlah kromosom ini disebut meiosis.
Meiosis terjadi dalam masa-masa yang berbeda pada berbagai siklus hidup algae. Beberapa jenis algae selama siklus hidupnya terutama berada pada fase diploid, tetapi algae lain mempunyai fase zygot sampai meiosis yang sangat singkat sehingga dalam siklus hidupnya terutama berada pada fase haploid. Algae yang berukuran besar (makroskopik) ada yang mempunyai 2 macam struktur reproduktif yang berbeda, yaitu gametofit (haploid) dan sporofit (diploid). Sebagai contoh adalah pada Ulva yang termasuk algae hijau. Perkembangbiakan secara aseksual terjadi melalui proses yang disebut mitosis. Algae lain, khususnya yang multiseluler, berkembang biak dengan berbagai cara. Beberapa jenis algae dapat mengadakan fragmentasi, yaitu pemotongan bagian filamen yang kemudian dapat tumbuh menjadi individu baru. Algae lainnya mampu berkembang biak dengan menghasilkan spora. Spora algae mempunyai struktur yang berbeda dengan endospora pada bakteri. Spora ada yang dapat bergerak aktif, yang disebut zoospora, dan ada yang tidak dapat bergerak aktif (nonmotil) disebut autospora.
D. FISIOLOGI ALGAE
Secara umum algae bersifat fotosintetik, menggunakan H2O sebagai donor elektron, pada keadaan tertentu beberapa algae dapat menggunakan H2 untuk proses fotosintesa tanpa menghasilkan O2. Sifat fotosintetik pada algae dapat bersifat mutlak (obligat fototrof), jadi algae ini tumbuh di tempat-tempat yang terkena cahaya matahari. Beberapa algae bersifat khemoorganotrof, sehingga dapat mengkatabolisme gula-gula sederhana atau asam organik pada keadaan gelap. Senyawa organik yang banyak digunakan algae adalah asetat, yang dapat digunakan sebagai sumber C dan sumber energi.
Algae tertentu dapat mengasimilasi senyawa organik sederhana dengan menggunakan sumber energi cahaya (fotoheterotrof). Pada algae tertentu dapat tidak terjadi proses fotosintesa sama sekali, dalam hal ini pemenuhan kebutuhan nutrisi didapatkan secara heterotrof.
Dalam keadaan gelap, umumnya algae yang dapat melakukan fotosintesa normal dapat tumbuh baik dengan cepat dengan menghabiskan berbagai senyawa organik hasil fotosintesa. Dalam keadaan gelap, proses fotosintesa berubah menjadi proses respirasi. Pada algae heterotrof, pemenuhan kebutuhan energi berasal dari bahan organik yang ada di sekitarnya. Algae yang tidak berdinding sel dapat memakan bakteri secara fagotrofik.
Algae leukofitik adalah algae yang kehilangan kloroplas. Hilangnya kloroplas tersebut bersifat tetap, atau tidak dapat kembali seperti semula. Hal ini banyak terjadi pada algae bersel tunggal seperti diatomae, flagelata, dan algae hijau nonmotil. Algae leukofitik dapat dibuat, misalnya Euglena yang diperlakukan dengan streptomisin atau sinar ultra violet.
E. PENGELOMPOKAN ALGAE
• Ciri Umum Algae
Ukuran sangat beragam
Tubuh algae disebut talus
Talus terdiri atas: uniseluler dan multiseluler
Bersifat eukariotik dan inti selnya memiliki membran
Mengandung klorofil untuk fotosintesis
Bersifat autotrof
Reproduksi
Berdasarkan tipe pigmen fotosintetik yang dihasilkan, bahan cadangan makanan di dalam sel, dan sifat morfologi sel, algae Pengelompokan alga berdasarkan pigmentasi sebagai berikut:
dikelompokkan menjadi 7 divisio utama, yaitu Chlorophyta, Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrophyta, Rhodophyta, Phaeophyta, dan Cryptophyta.
• Dasar untuk mengklasifikasi Algae
Pigmen : susunan kimianya
Produk makanan cadangan : kimianya
Flagela (jika ada) : jumlah dan morfologinya
Dinding sel : kimia dan sifat-sifat fisiknya
Organisasi sel dimana setiap sel mempunyai perangkat sel yang bervariasi (misal ada yang dilengkapi stigma, pirenoid, dan lain lain)
Sejarah hidup (rangkaian perubahan yang lengkap pada suatu organisme) dan reproduksi.
Arti Penting Algae
Sebagai fitoplankton
Hasil fotosintesis berupa oksigen dimanfaatkan untuk respirasi aerobik
Algae tanah untuk stabilitasi dan perbaikan sifat fisik tanah
Sumber pupuk: algae merah dan algae coklat
Bahan penggosok : Diatom
Sumber vitamin: ganggang hijau mengandung vitamin B1, C, dan K banyak.
Sebagai media kultur biologis: ganggang merah
Algae Prototheca: patogen pada manusia menyebabkan infeksi/peradangan pada persendian.
Algae Cephaleuros: menyerang daun teh, kopi, lada, cengkeh, dan jeruk (tropika).Algae lautan: Dinoflagelata dari genus Gymnodinium dan Gonyaulax menghasilkan neurotoksin atau racun saraf.
Algae termasuk mikroorganisme eukariotik. Mereka umumnya bersifat fotosintetik dengan pigmen fotosintetik hijau (klorofil), biru kehijauan (fikobilin), coklat (fikosantin), dan merah (fikoeritrin). Secara morfologi, algae ada yang berbentuk uniseluler dan ada pula yang multiseluler tetapi belum ada pembagian tugas pada komponen sel-selnya. Algae dibedakan dari tumbuhan hanya karena hal tersebut.
A. HABITAT ALGAE
Algae dapat hidup di permukaan atau dalam perairan (aquatik) maupun daratan (terestrial) yang terkena sinar matahari, namun kebanyakan hidup di perairan. Algae laut mempunyai peranan yang sangat penting di dalam siklus unsur-unsur di bumi, mengingat jumlah massanya yang sangat banyak yang kemungkinan lebih besar dari jumlah tumbuhan di daratan.
Beberapa algae laut bersel satu bersimbiosis dengan hewan invertebrata tertentu yang hidup di laut, misalnya spon, koral, cacing laut. Algae terestrial dapat hidup di permukaan tanah, batang kayu, dan lain-lain. Algae darat dapat bersimbiosis dengan jamur dan membentuk lumut kerak (Lichenes). Pada lichenes algae bertindak sebagai fikobion, sedangkan jamur sebagai mikobion. Algae yang dapat membentuk Lichenes adalah anggota dari Chlorophyta, Xanthophyta, dan algae hijau biru (Cyanobacteria) yang termasuk bakteri. Fikobion memanfaatkan sinar matahari untuk fotosintesa, sehingga dihasilkan bahan organik yang dapat dimanfaatkan oleh mikobion.
Mikobion memberikan perlindungan dan berfungsi untuk menyerap mineral bagi fikobion. Pada beberapa kasus mikobion dapat menghasilkan faktor tumbuh yang dapat dimanfaatkan oleh fikobion. Lichenes sangat lambat pertumbuhannya, tetapi dapat hidup pada tempat ekstrem yang tidak bias digunakan untuk tempat tumbuh jasad hidup lain. Sebagai contoh Lichenes dapat tumbuh pada batuan dengan keadaan yang sangat kering, panas dan miskin unsur hara atau bahan organik.
Lichenes menghasilkan asam-asam organik yang dapat melarutkan mineral batuan. Kandungan beberapa pigmen fotosintetik pada algae memberikan warna yang spesifik. Beberapa divisi algae dinamakan berdasarkan warna tersebut, misalnya algae hijau, algae merah dan algae coklat.
B. MORFOLOGI ALGAE
Algae uniseluler (mikroskopik) dapat betul-betul berupa sel tunggal, atau tumbuh dalam bentuk rantaian atau filamen. Ada beberapa jenis algae yang sel-selnya membentuk koloni, misalnya pada Volvox, koloni terbentuk dari 500-60.000 sel. Koloni-koloni inilah yang dapat dilihat dengan mata biasa. Algae multiseluler (makroskopik) mempunyai ukuran besar sehingga dapat dilihat dengan mata biasa.
Algae makroskopik biasanya mempunyai berbagai macam struktur khusus. Beberapa jenis algae mempunyai struktur yang disebut hold fast yang mirip dengan sistem perakaran pada tanaman. Fungsinya adalah untuk menempelnya algae pada batuan atau substrat tertentu. Hold fast tidak dapat digunakan untuk menyerap air atau nutrien. Algae tidak memerlukan sistem transport nutrien dan air, karena nutrien dan air dapat dipenuhi dari seluruh sel algae. Struktur khusus yang lain adalah bladder atau pengapung, yang berguna untuk menempatkan algae pada posisi tepat untuk mendapatkan cahaya maksimum. Tangkai atau batang pada algae disebut stipe, yang berguna untuk mendukung blade, yaitu bagian utama algae yang berfungsi mengabsorbsi nutrien dan cahaya.
C. PERKEMBANGBIAKAN ALGAE
Perkembangbiakan secara aseksual pada algae seperti pada jasad eukariotik lain, yaitu dengan terbentuknya dua jenis sel khusus yang disebut gamet yang bersifat haploid. Dua sel gamet tersebut melebur dan menghasilkan zygot yang bersifat diploid. Zygot mempunyai dua turunan masing-masing kromosom (2n). Gamet hanya mempunyai satu turunan kromosom (1n). Proses reduksi jumlah kromosom ini disebut meiosis.
Meiosis terjadi dalam masa-masa yang berbeda pada berbagai siklus hidup algae. Beberapa jenis algae selama siklus hidupnya terutama berada pada fase diploid, tetapi algae lain mempunyai fase zygot sampai meiosis yang sangat singkat sehingga dalam siklus hidupnya terutama berada pada fase haploid. Algae yang berukuran besar (makroskopik) ada yang mempunyai 2 macam struktur reproduktif yang berbeda, yaitu gametofit (haploid) dan sporofit (diploid). Sebagai contoh adalah pada Ulva yang termasuk algae hijau. Perkembangbiakan secara aseksual terjadi melalui proses yang disebut mitosis. Algae lain, khususnya yang multiseluler, berkembang biak dengan berbagai cara. Beberapa jenis algae dapat mengadakan fragmentasi, yaitu pemotongan bagian filamen yang kemudian dapat tumbuh menjadi individu baru. Algae lainnya mampu berkembang biak dengan menghasilkan spora. Spora algae mempunyai struktur yang berbeda dengan endospora pada bakteri. Spora ada yang dapat bergerak aktif, yang disebut zoospora, dan ada yang tidak dapat bergerak aktif (nonmotil) disebut autospora.
D. FISIOLOGI ALGAE
Secara umum algae bersifat fotosintetik, menggunakan H2O sebagai donor elektron, pada keadaan tertentu beberapa algae dapat menggunakan H2 untuk proses fotosintesa tanpa menghasilkan O2. Sifat fotosintetik pada algae dapat bersifat mutlak (obligat fototrof), jadi algae ini tumbuh di tempat-tempat yang terkena cahaya matahari. Beberapa algae bersifat khemoorganotrof, sehingga dapat mengkatabolisme gula-gula sederhana atau asam organik pada keadaan gelap. Senyawa organik yang banyak digunakan algae adalah asetat, yang dapat digunakan sebagai sumber C dan sumber energi.
Algae tertentu dapat mengasimilasi senyawa organik sederhana dengan menggunakan sumber energi cahaya (fotoheterotrof). Pada algae tertentu dapat tidak terjadi proses fotosintesa sama sekali, dalam hal ini pemenuhan kebutuhan nutrisi didapatkan secara heterotrof.
Dalam keadaan gelap, umumnya algae yang dapat melakukan fotosintesa normal dapat tumbuh baik dengan cepat dengan menghabiskan berbagai senyawa organik hasil fotosintesa. Dalam keadaan gelap, proses fotosintesa berubah menjadi proses respirasi. Pada algae heterotrof, pemenuhan kebutuhan energi berasal dari bahan organik yang ada di sekitarnya. Algae yang tidak berdinding sel dapat memakan bakteri secara fagotrofik.
Algae leukofitik adalah algae yang kehilangan kloroplas. Hilangnya kloroplas tersebut bersifat tetap, atau tidak dapat kembali seperti semula. Hal ini banyak terjadi pada algae bersel tunggal seperti diatomae, flagelata, dan algae hijau nonmotil. Algae leukofitik dapat dibuat, misalnya Euglena yang diperlakukan dengan streptomisin atau sinar ultra violet.
E. PENGELOMPOKAN ALGAE
• Ciri Umum Algae
Ukuran sangat beragam
Tubuh algae disebut talus
Talus terdiri atas: uniseluler dan multiseluler
Bersifat eukariotik dan inti selnya memiliki membran
Mengandung klorofil untuk fotosintesis
Bersifat autotrof
Reproduksi
Berdasarkan tipe pigmen fotosintetik yang dihasilkan, bahan cadangan makanan di dalam sel, dan sifat morfologi sel, algae Pengelompokan alga berdasarkan pigmentasi sebagai berikut:
dikelompokkan menjadi 7 divisio utama, yaitu Chlorophyta, Euglenophyta, Chrysophyta, Pyrrophyta, Rhodophyta, Phaeophyta, dan Cryptophyta.
• Dasar untuk mengklasifikasi Algae
Pigmen : susunan kimianya
Produk makanan cadangan : kimianya
Flagela (jika ada) : jumlah dan morfologinya
Dinding sel : kimia dan sifat-sifat fisiknya
Organisasi sel dimana setiap sel mempunyai perangkat sel yang bervariasi (misal ada yang dilengkapi stigma, pirenoid, dan lain lain)
Sejarah hidup (rangkaian perubahan yang lengkap pada suatu organisme) dan reproduksi.
Arti Penting Algae
Sebagai fitoplankton
Hasil fotosintesis berupa oksigen dimanfaatkan untuk respirasi aerobik
Algae tanah untuk stabilitasi dan perbaikan sifat fisik tanah
Sumber pupuk: algae merah dan algae coklat
Bahan penggosok : Diatom
Sumber vitamin: ganggang hijau mengandung vitamin B1, C, dan K banyak.
Sebagai media kultur biologis: ganggang merah
Algae Prototheca: patogen pada manusia menyebabkan infeksi/peradangan pada persendian.
Algae Cephaleuros: menyerang daun teh, kopi, lada, cengkeh, dan jeruk (tropika).Algae lautan: Dinoflagelata dari genus Gymnodinium dan Gonyaulax menghasilkan neurotoksin atau racun saraf.
FISIOLOGI REPRODUKSI
1. SISTEM REPRODUKSI
Reproduksi adalah kemampuan yang sangat penting bagi organisme untuk regeneras.i
Apabila tidak mampu bereproduksi, spesies organisme akan segera punah sehingga dihasilkan individu baru melalui Proses Reproduksi.
Reproduksi terjadi secara generatif dan vegetatif serta mekanisme reproduksi
Generatif : diawali dengan proses pembentukan gamet.
Vegetatif : tidak melibatkan proses pembentukan gamet.
Mekanisme reproduksi : aseksual dan seksual
Reproduksi Aseksual tidak berkaitan dengan proses pembentukan gamet
Reproduksi Seksual Dicirikan dengan bersatunya gamet jantan dan betina
2. Ginogenesis dan Androgenesis menunjukan materi genetik dari salah satu induk saja.
Ginogenesis : sperma mengaktivasi ovum untuk membelah, tetapi tidak ikut menyumbangkan materi genetik. Embrio hanya membawa kromosom induk betina.
Androgenesis : sperma mengaktivasi ovum untuk membelah, tetapi ovum tidak ikut menyumbangkan materi genetik. Embrio hanya membawa kromosom induk jantan.
3. Tingkatan Reproduksi :
Tingkat Sel : pembelahan sel secara Mitosis (biner)
Tingkat Individu : proses menetas atau lahir
Proses reproduksi paling awal terjadi di tingkat molekuler yang memproses salinan DNA untuk diwariskan kepada keturunannya.
4. Susunan Fungsional Organ Reproduksi pada Hewan
Hewan primitif : jaringan yang menghasilkan sel gamet tersusun menyebar (difus)
Hewan maju : bentuk dan lokasi gonad terlokalisir secara lebih praktis
5. Fisiologi Reproduksi Jantan
Organ reproduksi dalam pria terdiri atas testis, saluran pengeluaran dan kelenjar asesoris.
1. Testis
2. Saluran Pengeluaran
Testis (gonad jantan) berbentuk oval dan terletak didalam kantung pelir (skrotum). Testis berjumlah sepasang ( testes = jamak). Testis terdapat di bagian tubuh sebelah kiri dan kanan. Testis kiri dan kanan dibatasi oleh suatu sekat yang terdiri dari serat jaringan ikat dan otot polos. Fungsi testis secara umum merupakan alat untuk memproduksi sperma dan hormon kelamin jantan yang disebut testoteron.
Saluran pengeluaran pada organ reproduksi dalam pria terdiri dari :
Epididimis,vas deferens, saluran ejakulasi, uretra.
Selama ejakulasi laki-laki rata-rata mengeluarkan 500 juta sel sperma.
Organ Reproduksi Luar
Organ reproduksi luar pria terdiri dari :
1. penis
2. skrotum
Skrotum Hormon pada Pria Proses spermatogenesis distimulasi oleh sejumlah hormon, yaitu testoteron, LH (Luteinizing Hormone), FSH (Follicle Stimulating Hormone), estrogen dan hormon pertumbuhan. Estoteron. Testoteron disekresi oleh sel-sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus. Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder.
LH (Luteinizing Hormone)
LH disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior. LH berfungsi menstimulasi sel-sel Leydig untuk mensekresi testoteron
FSH (Follicle Stimulating Hormone)
FSH juga disekresi oleh sel-sel kelenjar hipofisis anterior dan berfungsi menstimulasi sel-sel sertoli.
Tanpa stimulasi ini, pengubahan spermatid menjadi sperma (spermiasi) tidak akan terjadi.
Estrogen dibentuk oleh sel-sel sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Sel-sel sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.
Spermatogenesis
Spermatogenesis terjadi di dalam di dalam testis, tepatnya pada tubulus seminiferus. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal dengan melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel, yang mana bertujuan untuk membentu sperma fungsional.
Pematangan sel terjadi di tubulus seminiferus yang kemudian disimpan di epididimis. Dinding tubulus seminiferus tersusun dari jaringan ikat dan jaringan epitelium germinal (jaringan epitelium benih) yang berfungsi pada saat spermatogenesis.
6. Fisiologi Reproduksi Betina
Proses Pematangan Ovum merupakan peristiwa yang membentuk siklus. Pada mamalia siap menerima hewan jantan untuk kawin hanya pada masa ovulasi. Disebut Siklus Estrus dimana dinding endometrium tidak disintegrasi dan tidak luruh à tidak ada perdarahan.Disebut tahapan Proestrus - Estrus – Metestrus – Diestrus.
Pada hewan primata : setiap saat di sepanjang siklus hewan betina siap menerima hewan jantan untuk kawin.Perubahan ovarium, ketebalan endometrium, dan hormon reproduktif di dalam darah. Siklus menstrual apabila tidak hamil, dinding endometrium akan terdisintegrasi dan luruh à terjadi menstruasi.
7. Faktor-Faktor Pengendali Proses Reproduksi :
Pada setiap kelas hewan tidak selalu sama. Pengendali Khusus : Foto Periodik , Kondisi Lingkungan,Makanan, Rangsang Sosial. Pengendalian umum : Hormon
Siklus Reproduksi : Rangkaian semua kejadian biologik kelamin yang berlangsung secara sambung menyambung hingga terlahir generasi baru dari suatu mahluk hidup. Sistem reproduksi wanita meliputi organ reproduksi, oogenesis, hormon pada wanita, fertilisasi, kehamilan, persalinan dan laktasi.
Organ reproduksi wanita terdiri dari organ reproduksi dalam dan organ reproduksi luar.
1. Organ reproduksi dalam
2. Organ reproduksi luar
Organ reproduksi dalam wanita terdiri dari ovarium dan saluran reproduksi (saluran kelamin).
1. Ovarium
2. Oviduk
3. Uterus
Saluran reproduksi (saluran kelamin) terdiri dari oviduk, uterus dan vagina.
Oviduk : Oviduk (tuba falopii) atau saluran telur berjumlah sepasang (di kanan dan kiri ovarium) dengan panjang sekitar 10 cm.
Bagian pangkal oviduk berbentuk corong yang disebut infundibulum.
Fimbrae berfungsi menangkap ovum yang dilepaskan oleh ovarium.
Ovum yang ditangkap oleh infundibulum akan masuk ke oviduk.
Oviduk berfungsi untuk menyalurkan ovum dari ovarium menuju uterus.
Uterus : Uterus (kantung peranakan) atau rahim merupakan rongga pertemuan oviduk kanan dan kiri yang berbentuk seperti buah pir dan bagian bawahnya mengecil yang disebut servikVagina
Vagina merupakan saluran akhir dari saluran reproduksi bagian dalam pada wanita.
Vagina bermuara pada vulva.
Lendir tersebut dihasilkan oleh kelenjar Bartholin.
Jaringan otot dan jaringan ikat berserat bersifat elastis yang berperan untuk melebarkan uterus saat janin akan dilahirkan dan akan kembali ke kondisi semula setelah janin dikeluarkan.
Organ reproduksi luar
Organ reproduksi luar pada wanita berupa vulva.
Vulva merupakan celah paling luar dari organ kelamin wanita.
Vulva terdiri dari mons pubis. Mons pubis (mons veneris) merupakan daerah atas dan terluar dari vulva yang banyak menandung jaringan lemak.
Pada masa pubertas daerah ini mulai ditumbuhi oleh rambut.
Di bawah mons pubis terdapat lipatan labium mayor (bibir besar) yang berjumlah sepasang.
Di dalam labium mayor terdapat lipatan labium minor (bibir kecil) yang juga berjumlah sepasang.
Labium mayor dan labium minor berfungsi untuk melindungi vagina.
Gabungan labium mayor dan labium minor pada bagian atas labium membentuk tonjolan kecil yang disebut klitoris.
Klitoris merupakan organ erektil yang dapat disamakan dengan penis pada pria.
Pada vulva bermuara dua saluran, yaitu saluran uretra (saluran kencing) dan saluran kelamin (vagina).
Pada daerah dekat saluran ujung vagina terdapat himen atau selaput dara. Himen merupakan selaput mukosa yang banyak mengandung pembuluh darah.
Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan ovum di dalam ovarium. Di dalam ovarium terdapat oogonium (oogonia = jamak) atau sel indung telur. Oogonium bersifat diploid dengan 46 kromosom atau 23 pasang kromosoms (leher rahim).
Hormon pada Wanita
Pada wanita, peran hormon dalam perkembangan oogenesis dan perkembangan reproduksi jauh lebih kompleks dibandingkan pada pria. Salah satu peran hormon pada wanita dalam proses reproduksi adalah dalam siklus menstruasi.
Siklus menstruasi dikelompokkan menjadi empat fase, yaitu fase menstruasi,
1. fase pra-ovulasi
2. fase ovulasi
3. fase pasca-ovulasi
4. Fase menstruasi
Musim Kelamin :Suatu musim dalam suatu tahun dimana hewan menampakkan aktivitas perkawinan. Dalam periode satu musim terjadi pertarungan sesama jantan. Pembuahan terjadi didalam dan diluar tubuh. Di dalam tubuh fertilisasi terjadi secara internal Zigot berkembang di dalam tubuh. Di luar tubuh fertelisasi terjadi secara eksternal. Zigot berkembang di luar tubuh.
8. Proses Pengaturan Fertilisasi
P roses-Proses ini diatur oleh : Alam secara otomatik, Hormon-hormon sebagai
Pembawa pesan Otak sebagai pusatnya : Otot dan sel-sel saluran reproduksi pelaksananya.
Hewan vivivar : zigot makanan yang diperlukan untuk perkembangan embrio diperoleh dari tubuh induk melalui plasenta.
Hewan Ovovivipar : hewan muda dibungkus serta makanan yang diperlukan untuk perkembangan embrio sepenuhnya diperoleh dari telur (tidak dari tubuh induk), sekalipun embrio berkembang di dalam tubuh induk.
9. Kelahiran (Partusis)
Pengeluaran individu baru/muda dari tubuh induk
Pelebaran serviks merupakan salah satu faktor yang akan menghasilkan refleks pengeluaran hormon oksitosin dari hipotalamus (melalui hipofisis bagian belakang.
Oksitosin akan merangsang otot rahim untuk berkontraksi sehingga individu muda terdorong turun ke jalan lahir.
Turunnya individu muda ke jalan lahir akan menyebabkan serviks (bahkan dinding vagina juga) semakin meregang.
Hal ini mendorong refleks pengeluaran oksitosin dalam jumlah yang lebih banyak sehingga kontraksi dinding uterus pun akan semakin kuat.
Keadaan demikian terus berlangsung, sampai akhirnya hewan muda terdorong sepenuhnya dari dalam rahim, dan terjadilah kelahiran, Dalam proses tersebut, tubuh induk akan mengeluarkan individu muda beserta plasentanya
10. PERIODE LAKTASI
Mulai periode kehamilan hingga kelahiran. Induk betina akan mengalami perubahan pada kelenjar susunya. dihasilkan air susu yang sangat dibutuhkan oleh hewan muda sebagai sumber makanan utama. Masa pemberian air susu Masa Laktasi.
1. SISTEM REPRODUKSI
Reproduksi adalah kemampuan yang sangat penting bagi organisme untuk regeneras.i
Apabila tidak mampu bereproduksi, spesies organisme akan segera punah sehingga dihasilkan individu baru melalui Proses Reproduksi.
Reproduksi terjadi secara generatif dan vegetatif serta mekanisme reproduksi
Generatif : diawali dengan proses pembentukan gamet.
Vegetatif : tidak melibatkan proses pembentukan gamet.
Mekanisme reproduksi : aseksual dan seksual
Reproduksi Aseksual tidak berkaitan dengan proses pembentukan gamet
Reproduksi Seksual Dicirikan dengan bersatunya gamet jantan dan betina
2. Ginogenesis dan Androgenesis menunjukan materi genetik dari salah satu induk saja.
Ginogenesis : sperma mengaktivasi ovum untuk membelah, tetapi tidak ikut menyumbangkan materi genetik. Embrio hanya membawa kromosom induk betina.
Androgenesis : sperma mengaktivasi ovum untuk membelah, tetapi ovum tidak ikut menyumbangkan materi genetik. Embrio hanya membawa kromosom induk jantan.
3. Tingkatan Reproduksi :
Tingkat Sel : pembelahan sel secara Mitosis (biner)
Tingkat Individu : proses menetas atau lahir
Proses reproduksi paling awal terjadi di tingkat molekuler yang memproses salinan DNA untuk diwariskan kepada keturunannya.
4. Susunan Fungsional Organ Reproduksi pada Hewan
Hewan primitif : jaringan yang menghasilkan sel gamet tersusun menyebar (difus)
Hewan maju : bentuk dan lokasi gonad terlokalisir secara lebih praktis
5. Fisiologi Reproduksi Jantan
Organ reproduksi dalam pria terdiri atas testis, saluran pengeluaran dan kelenjar asesoris.
1. Testis
2. Saluran Pengeluaran
Testis (gonad jantan) berbentuk oval dan terletak didalam kantung pelir (skrotum). Testis berjumlah sepasang ( testes = jamak). Testis terdapat di bagian tubuh sebelah kiri dan kanan. Testis kiri dan kanan dibatasi oleh suatu sekat yang terdiri dari serat jaringan ikat dan otot polos. Fungsi testis secara umum merupakan alat untuk memproduksi sperma dan hormon kelamin jantan yang disebut testoteron.
Saluran pengeluaran pada organ reproduksi dalam pria terdiri dari :
Epididimis,vas deferens, saluran ejakulasi, uretra.
Selama ejakulasi laki-laki rata-rata mengeluarkan 500 juta sel sperma.
Organ Reproduksi Luar
Organ reproduksi luar pria terdiri dari :
1. penis
2. skrotum
Skrotum Hormon pada Pria Proses spermatogenesis distimulasi oleh sejumlah hormon, yaitu testoteron, LH (Luteinizing Hormone), FSH (Follicle Stimulating Hormone), estrogen dan hormon pertumbuhan. Estoteron. Testoteron disekresi oleh sel-sel Leydig yang terdapat di antara tubulus seminiferus. Hormon ini penting bagi tahap pembelahan sel-sel germinal untuk membentuk sperma, terutama pembelahan meiosis untuk membentuk spermatosit sekunder.
LH (Luteinizing Hormone)
LH disekresi oleh kelenjar hipofisis anterior. LH berfungsi menstimulasi sel-sel Leydig untuk mensekresi testoteron
FSH (Follicle Stimulating Hormone)
FSH juga disekresi oleh sel-sel kelenjar hipofisis anterior dan berfungsi menstimulasi sel-sel sertoli.
Tanpa stimulasi ini, pengubahan spermatid menjadi sperma (spermiasi) tidak akan terjadi.
Estrogen dibentuk oleh sel-sel sertoli ketika distimulasi oleh FSH. Sel-sel sertoli juga mensekresi suatu protein pengikat androgen yang mengikat testoteron dan estrogen serta membawa keduanya ke dalam cairan pada tubulus seminiferus. Kedua hormon ini tersedia untuk pematangan sperma.
Spermatogenesis
Spermatogenesis terjadi di dalam di dalam testis, tepatnya pada tubulus seminiferus. Spermatogenesis mencakup pematangan sel epitel germinal dengan melalui proses pembelahan dan diferensiasi sel, yang mana bertujuan untuk membentu sperma fungsional.
Pematangan sel terjadi di tubulus seminiferus yang kemudian disimpan di epididimis. Dinding tubulus seminiferus tersusun dari jaringan ikat dan jaringan epitelium germinal (jaringan epitelium benih) yang berfungsi pada saat spermatogenesis.
6. Fisiologi Reproduksi Betina
Proses Pematangan Ovum merupakan peristiwa yang membentuk siklus. Pada mamalia siap menerima hewan jantan untuk kawin hanya pada masa ovulasi. Disebut Siklus Estrus dimana dinding endometrium tidak disintegrasi dan tidak luruh à tidak ada perdarahan.Disebut tahapan Proestrus - Estrus – Metestrus – Diestrus.
Pada hewan primata : setiap saat di sepanjang siklus hewan betina siap menerima hewan jantan untuk kawin.Perubahan ovarium, ketebalan endometrium, dan hormon reproduktif di dalam darah. Siklus menstrual apabila tidak hamil, dinding endometrium akan terdisintegrasi dan luruh à terjadi menstruasi.
7. Faktor-Faktor Pengendali Proses Reproduksi :
Pada setiap kelas hewan tidak selalu sama. Pengendali Khusus : Foto Periodik , Kondisi Lingkungan,Makanan, Rangsang Sosial. Pengendalian umum : Hormon
Siklus Reproduksi : Rangkaian semua kejadian biologik kelamin yang berlangsung secara sambung menyambung hingga terlahir generasi baru dari suatu mahluk hidup. Sistem reproduksi wanita meliputi organ reproduksi, oogenesis, hormon pada wanita, fertilisasi, kehamilan, persalinan dan laktasi.
Organ reproduksi wanita terdiri dari organ reproduksi dalam dan organ reproduksi luar.
1. Organ reproduksi dalam
2. Organ reproduksi luar
Organ reproduksi dalam wanita terdiri dari ovarium dan saluran reproduksi (saluran kelamin).
1. Ovarium
2. Oviduk
3. Uterus
Saluran reproduksi (saluran kelamin) terdiri dari oviduk, uterus dan vagina.
Oviduk : Oviduk (tuba falopii) atau saluran telur berjumlah sepasang (di kanan dan kiri ovarium) dengan panjang sekitar 10 cm.
Bagian pangkal oviduk berbentuk corong yang disebut infundibulum.
Fimbrae berfungsi menangkap ovum yang dilepaskan oleh ovarium.
Ovum yang ditangkap oleh infundibulum akan masuk ke oviduk.
Oviduk berfungsi untuk menyalurkan ovum dari ovarium menuju uterus.
Uterus : Uterus (kantung peranakan) atau rahim merupakan rongga pertemuan oviduk kanan dan kiri yang berbentuk seperti buah pir dan bagian bawahnya mengecil yang disebut servikVagina
Vagina merupakan saluran akhir dari saluran reproduksi bagian dalam pada wanita.
Vagina bermuara pada vulva.
Lendir tersebut dihasilkan oleh kelenjar Bartholin.
Jaringan otot dan jaringan ikat berserat bersifat elastis yang berperan untuk melebarkan uterus saat janin akan dilahirkan dan akan kembali ke kondisi semula setelah janin dikeluarkan.
Organ reproduksi luar
Organ reproduksi luar pada wanita berupa vulva.
Vulva merupakan celah paling luar dari organ kelamin wanita.
Vulva terdiri dari mons pubis. Mons pubis (mons veneris) merupakan daerah atas dan terluar dari vulva yang banyak menandung jaringan lemak.
Pada masa pubertas daerah ini mulai ditumbuhi oleh rambut.
Di bawah mons pubis terdapat lipatan labium mayor (bibir besar) yang berjumlah sepasang.
Di dalam labium mayor terdapat lipatan labium minor (bibir kecil) yang juga berjumlah sepasang.
Labium mayor dan labium minor berfungsi untuk melindungi vagina.
Gabungan labium mayor dan labium minor pada bagian atas labium membentuk tonjolan kecil yang disebut klitoris.
Klitoris merupakan organ erektil yang dapat disamakan dengan penis pada pria.
Pada vulva bermuara dua saluran, yaitu saluran uretra (saluran kencing) dan saluran kelamin (vagina).
Pada daerah dekat saluran ujung vagina terdapat himen atau selaput dara. Himen merupakan selaput mukosa yang banyak mengandung pembuluh darah.
Oogenesis
Oogenesis merupakan proses pembentukan ovum di dalam ovarium. Di dalam ovarium terdapat oogonium (oogonia = jamak) atau sel indung telur. Oogonium bersifat diploid dengan 46 kromosom atau 23 pasang kromosoms (leher rahim).
Hormon pada Wanita
Pada wanita, peran hormon dalam perkembangan oogenesis dan perkembangan reproduksi jauh lebih kompleks dibandingkan pada pria. Salah satu peran hormon pada wanita dalam proses reproduksi adalah dalam siklus menstruasi.
Siklus menstruasi dikelompokkan menjadi empat fase, yaitu fase menstruasi,
1. fase pra-ovulasi
2. fase ovulasi
3. fase pasca-ovulasi
4. Fase menstruasi
Musim Kelamin :Suatu musim dalam suatu tahun dimana hewan menampakkan aktivitas perkawinan. Dalam periode satu musim terjadi pertarungan sesama jantan. Pembuahan terjadi didalam dan diluar tubuh. Di dalam tubuh fertilisasi terjadi secara internal Zigot berkembang di dalam tubuh. Di luar tubuh fertelisasi terjadi secara eksternal. Zigot berkembang di luar tubuh.
8. Proses Pengaturan Fertilisasi
P roses-Proses ini diatur oleh : Alam secara otomatik, Hormon-hormon sebagai
Pembawa pesan Otak sebagai pusatnya : Otot dan sel-sel saluran reproduksi pelaksananya.
Hewan vivivar : zigot makanan yang diperlukan untuk perkembangan embrio diperoleh dari tubuh induk melalui plasenta.
Hewan Ovovivipar : hewan muda dibungkus serta makanan yang diperlukan untuk perkembangan embrio sepenuhnya diperoleh dari telur (tidak dari tubuh induk), sekalipun embrio berkembang di dalam tubuh induk.
9. Kelahiran (Partusis)
Pengeluaran individu baru/muda dari tubuh induk
Pelebaran serviks merupakan salah satu faktor yang akan menghasilkan refleks pengeluaran hormon oksitosin dari hipotalamus (melalui hipofisis bagian belakang.
Oksitosin akan merangsang otot rahim untuk berkontraksi sehingga individu muda terdorong turun ke jalan lahir.
Turunnya individu muda ke jalan lahir akan menyebabkan serviks (bahkan dinding vagina juga) semakin meregang.
Hal ini mendorong refleks pengeluaran oksitosin dalam jumlah yang lebih banyak sehingga kontraksi dinding uterus pun akan semakin kuat.
Keadaan demikian terus berlangsung, sampai akhirnya hewan muda terdorong sepenuhnya dari dalam rahim, dan terjadilah kelahiran, Dalam proses tersebut, tubuh induk akan mengeluarkan individu muda beserta plasentanya
10. PERIODE LAKTASI
Mulai periode kehamilan hingga kelahiran. Induk betina akan mengalami perubahan pada kelenjar susunya. dihasilkan air susu yang sangat dibutuhkan oleh hewan muda sebagai sumber makanan utama. Masa pemberian air susu Masa Laktasi.
1. PERTUMBUHAN MIKROBA
Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad.
Pada jasad bersel tunggal (uniseluler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu yang dimaksudkan pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri.
Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara :
Pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel (pertumbuhan populasi).
Pertumbuhan meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel).bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru.Pertumbuhan diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut Waktu Generasi.
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus: slope = 0,301/ waktu generasi
Dari contoh tadi didapat slope = 0,15 sehingga diperoleh :
0,15 = 0,31/waktu generasi . Jadi Waktu Generasi= 0,31/0,15 = 2 jam
Pengukuran Pertumbuhan
Pertumbuhan diukur dari perubahan jumlah sel atau berat kering massa sel
JUMLAH SEL dihitung dari jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati (viable count).
Cara Menghitung Jumlah Sel Hidup
Metode Plate Count atau Colony Count
Metode taburan permukaan (spread plate method)
Metode taburan (pour plate method)
Filter Membran dan Most Probable Number
Menggunakan medium cair
Sampel mikrobia dibuat seri pengenceran
Pertumbuhan Populasi Mikroba
Bakteri akan tumbuh memperbanyak diri medium baru yang kondusif.
Jika jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu akan diperoleh: Kurva Pertumbuhan.
Untuk mengetahui pertumbuhan mikrobia dilakukan dengan cara membiakan mikrobia
dua sistem pembiakan mikrobia, yaitu:
Biakan Sistem Tertutup (Batch Culture) : Pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan Kurva Pertumbuhan
Biakan Sistem Terbuka (Continous Culture) : Sel dipertahankan terus menerus pada fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma
Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat diatur pada nilai konstan menggunakan khemostat
2. FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
Aktivitas Mikroba dipengaruhi faktor-faktor Lingkungan :
faktor abiotik
faktor biotik
Akan berubah mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba. Sehingga Beberapa kelompok mikroba sangat resisten terhadap perubahan faktor lingkungan dan dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut.
FAKTOR ABIOTIK
1. Suhu
2. Kandungan Air (pengeringan)
3. Tekanan Osmose Ion-ion dan Listrik
SUHU
Suhu Pertumbuhan Mikroba. Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu suhu minimum. Suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup
suhu optimum : suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba suhu maksimum suhu tertinggi untuk
kehidupan mikroba. Dikelompokan mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil.
Psikrofil : kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C.
Mesofil : kelompok mikroba yang umumnya mempunyai suhu minimum 150C, suhu optimum 25-370C, dan suhu maksimum 45-550C.
Termofil : Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi.
Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50 0C (termotoleran)
Contoh bakteri mesofil yang termotoleran (dapat hidup diatas 50 0C ) adalah Methylococcus capsulatus
Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur.
Contoh bakteri psikrofil adalah bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella)
FAKTOR BIOTIK
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
2. Interaksi antar populasi mikroba
Pengaruh Suhu tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi:
1. Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu
2. Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
Pengaruh Suhu Rendah : Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
1. Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik
2. Pembekuan (freezing) : rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler
3. Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.
Radiasi dari sinar matahari kepada mikroba : Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma. Merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. Cahaya mempunyai pengaruh germisida. Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba. Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba.
KANDUNGAN AIR : Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya :
aw (water activity) atau kelembaban relatif .Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998
Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir, Saccharomyces rouxii
Aspergillus glaucus dan jamur benang dapat tumbuh pada aw 0,8. Bakteri umumnya memerlukan aw = 0,90 - 0,999 atau lebih dari 0,98, kecuali bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75
Tekanan Osmosis :Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air.
Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma
Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah
Tekanan Hidrostatik : Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, karena dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim
Getaran : Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai untuk memperoleh ekstrak sel mikroba dengan cara menggerus sel-sel dengan menggunakan abrasif atau dengan cara pembekuan kemudian dicairkan berulang kali atau dengan getaran suara 100-10.000 kali/detik juga dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.
Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat
Komensalisme
Hubungan terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contoh: Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein digunakan oleh Legionella pneumophila. Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium
Amensalisme (Antagonisme)
Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain.
Parasitisme
Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang). Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp
Mutualisme (Simbiosis)
Asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi tidak dapat digantikan oleh spesies lain yang mirip. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan
3. NUTRISI DAN MEDIUM MIKROBA
Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba :
Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi, bahan pembangun sel, dan sintesis protoplasma serta bagian-bagian sel lainnya. Setiap mikroba mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula.
Susunan kimia sel mikroba relatif tetap, baik unsur kimia maupun senyawa yang terkandung di dalam sel. Penyusun utama sel adalah C, H, O, N, dan P, yang jumlahnya + 95 % dari berat kering sel, sedangkan sisanya tersusun dari unsur-unsur lain. Air 80-90 %, dan bagian lain 10-20 % terdiri dari protoplasma, dinding sel, lipida untuk cadangan makanan, polisakarida, polifosfat, dan senyawa lain.
FUNGSI NUTRISI UNTUK MIKROBA
Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Contoh: Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik, Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain.
Mikroba dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat (tergolong tipe holozoik ) maupun cair (tergolong tipe holofitik). Mikroba holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan enzim ekstraseluler (extracorporeal digestion).
Bahan makanan yang digunakan berfungsi sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron. Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu: air , sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh sumber nitrogen.
Faktor Tumbuh
Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan (sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis dari sumber karbon yang sederhana
Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit
Faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino sebagai penyusun protein; basa purin dan pirimidin sebagai penyusun asam nukleat; dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian aktif dari enzim.
PENGGOLONGAN MIKROBA BERDASARKAN NUTRISI DAN OKSIGEN
Berdasarkan Sumber Karbon :
Jasad Ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat
Jasad Heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik, yang dibedakan menjadi:
Jasad Saprofit ialah jasad yang dapat menggunakan bahan organik yang berasal dari sisa jasad hidup atau sisa jasad yang telah mati
Jasad Parasit ialah jasad yang hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari jasad inang (hospes)-nya, jasad parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada inangnya disebut jasad patogen.
MEDIUM PERTUMBUHAN MIKROBA
Susunan dan kadar nutrisi suatu medium harus seimbang agar mikroba dapat tumbuh optimal, jika kadarnya terlalu tinggi akan menjadi zat penghambat atau racun bagi mikroba yang menyebabkan aktivitas metabolisme, pertumbuhan mikroba, dan aktivitas fisiologi dapat terganggu hingga dapat mati
Medium memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis jasad yang ditumbuhkan
Aktivitas metabolisme mikroba dapat mengubah pH, sehingga untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer. Beberapa komponen penyusun medium dapat juga berfungsi sebagai buffer.
MACAM MEDIUM PERTUMBUHAN
1. Medium Dasar/Basal Mineral : Medium yang mengandung campuran senyawa anorganik yang selanjutnya ditambah zat lain apabila diperlukan.
2. Medium Sintetik Medium yang seluruh susunan kimia dan kadarnya telah diketahui dengan pasti
3. Medium Kompleks: Medium yang susunan kimianya belum diketahui dengan pasti
4. Medium Diperkaya : Medium yang ditambah zat tertentu yang merupakan nutrisi spesifik untuk jenis mikroba tertentu.
4. ENZIM MIKROBA
Enzim adalah katalisator organik (biokatalisator) yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia
Setelah reaksi berlangsung, enzim tidak mengalami perubahan jumlah, sehingga jumlah enzim sebelum dan setelah reaksi adalah tetap.Enzim mempunyai selektivitas dan spesifitas yang tinggi terhadap reaktan yang direaksikan dan jenis reaksi yang dikatalisasi.
MEKANISME BEKERJANYA ENZIM
Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi
Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk mengaktifkan suatu reaktan sehingga dapat bereaksi untuk membentuk senyawa lain.
1. Saat berlangsungnya reaksi enzimatik terjadi ikatan sementara antara enzim dengan substratnya (reaktan) yang bersifat labil dan hanya untuk waktu yang singkat saja. Selanjutnya ikatan enzim-substrat akan pecah menjadi enzim dan hasil akhir
2. Enzim yang terlepas kembali setelah reaksi dapat berfungsi lagi sebagai biokatalisator untuk reaksi yang sama.
PENGGOLONGAN ENZIM : Umumnya pemberian nama enzim didasarkan atas nama substrat yang dikatalisis atau daya katalisisnya dengan penambahan kata –ase, misal proteinase adalah enzim yang dapat mengkatalisis pemecahan protein.
Berdasarkan tempat bekerjanya
a. Endoenzim, disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel
b. Eksoenzim, disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI ENZIMATIK
1. Substrat (reaktan)
2. Suhu
3. Kemasaman (pH)
4. Penghambat Enzim (Inhibitor)
Inhibitor enzim adalah zat atau senyawa yang dapat menghambat enzim dengan beberapa cara penghambatan, yaitu Penghambat Bersaing (Kompetitif), Penghambat Tidak Bersaing (Non-kompetitif), Penghambat Umpan Balik (Feed Back Inhibitor), Penghambat Represor, dan Penghambat Alosterik.
Aktivator (Penggiat) atau Kofaktor: Aktivator atau kofaktor adalah suatu zat yang dapat mengaktifkan enzim yang semula belum aktif. Enzim yang belum aktif disebut pre-enzim atau zymogen (simogen)
Penginduksi (Induktor) : Induktor adalah suatu substrat yang dapat merangsang pembentukan enzim.
5. BIOENERGETIK MIKROBA
Bioenergetik mikroba mempelajari penghasilan dan penggunaan energi oleh mikroba. Mikroba melakukan proses metabolisme yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme.
Katabolisme merupakan proses perombakan bahan disertai pembebasan energi (reaksi eksergonik)
Anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlukan energi (reaksi endergonik).
FERMENTASI
Suatu reaksi oksidasi-reduksi disebut fermentasi (respirasi anaerob) apabila sebagai aseptor elektron yang terakhir bukan oksigen, dan fermentasi merupakan bagian perombakan gula secara anaerob
Banyak jasad yang dapat melakukan fermentasi lewat (jalur) rangkaian reaksi kimia tertentu, antara lain melalui jalur:
1. Jalur Emden-Meyerhof-Parnas (EMP)
2. Jalur Entner-Doudoroff (ED)
3. Jalur Heksosa Mono Fosfat (HMP)
4. Jalur Heterofermentatif bakteri asam laktat
5. Jalur Metabolisme asam piruvat secara anaerob
RESPIRASI
Respirasi adalah proses oksidasi biologis dengan O2 sebagai aseptor elektronnya yang terakhir
Pada jasad eukariotik proses ini terjadi di dalam mitokondria, sedang pada jasad prokariotik terjadi di bawah membran plasma atau pada mesosome. Proses ini adalah fase kedua yang aerob dari perombakan gula fase pertama yang anaerob (glikolisis).Pada respirasi dihasilkan banyak energi yang dapat digunakan untuk proses biosintesis. Reaksi ini lewat bagan terutama siklus Krebs, meskipun ada yang lewat terobosan asam glioksilat.
FOTOSINTESIS
Fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Proses ini menggunakan pigmen klorofil untuk mengabsorpsi energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika klorofil terkena cahaya, akan mengabsorpsi sebesar h sehingga terangsang dan membebaskan elektron; klorofil menjadi bermuatan positif, elektron yang lepas akan bergerak lewat sistem transpor elektron dan kembali ke pusat reaksi klorofil .
PENGGUNAAN ENERGI OLEH JASAD
Energi digunakan dalam setiap reaksi endergonik dan reaksi eksergonik. Untuk memulai reaksi diperlukan energi aktivasi .Dalam setiap reaksi enzim mempunyai peranan penting. Proses yang memerlukan energi antara lain proses biosintesis molekul kecil dan molekul makro, yang akhirnya menuju ke pertumbuhan dan pembiakan; penyerapan unsur makanan, gerak, dan sebagainya.
KATABOLISME MAKROMOLEKUL
Terjadi proses peruraian, antara lain:
1. Peruraian Karbohidrat
2. Peruraian Lemak
3. Peruraian Protein
4. Peruraian Asam Nukleat
Dibantu oleh enzim, dan selanjutnya dimetabolisme lewat siklus Krebs.
Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad.
Pada jasad bersel tunggal (uniseluler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu yang dimaksudkan pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri.
Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. Dalam membahas pertumbuhan mikrobia harus dibedakan antara :
Pertumbuhan masing-masing individu sel dan pertumbuhan kelompok sel (pertumbuhan populasi).
Pertumbuhan meningkatnya jumlah sel atau massa sel (berat kering sel).bakteri memperbanyak diri dengan pembelahan biner dari satu sel membelah menjadi 2 sel baru.Pertumbuhan diukur dari bertambahnya jumlah sel. Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut Waktu Generasi.
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus: slope = 0,301/ waktu generasi
Dari contoh tadi didapat slope = 0,15 sehingga diperoleh :
0,15 = 0,31/waktu generasi . Jadi Waktu Generasi= 0,31/0,15 = 2 jam
Pengukuran Pertumbuhan
Pertumbuhan diukur dari perubahan jumlah sel atau berat kering massa sel
JUMLAH SEL dihitung dari jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati (viable count).
Cara Menghitung Jumlah Sel Hidup
Metode Plate Count atau Colony Count
Metode taburan permukaan (spread plate method)
Metode taburan (pour plate method)
Filter Membran dan Most Probable Number
Menggunakan medium cair
Sampel mikrobia dibuat seri pengenceran
Pertumbuhan Populasi Mikroba
Bakteri akan tumbuh memperbanyak diri medium baru yang kondusif.
Jika jumlah bakteri dihitung dan dibuat grafik hubungan antara jumlah bakteri dengan waktu akan diperoleh: Kurva Pertumbuhan.
Untuk mengetahui pertumbuhan mikrobia dilakukan dengan cara membiakan mikrobia
dua sistem pembiakan mikrobia, yaitu:
Biakan Sistem Tertutup (Batch Culture) : Pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan Kurva Pertumbuhan
Biakan Sistem Terbuka (Continous Culture) : Sel dipertahankan terus menerus pada fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma
Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat diatur pada nilai konstan menggunakan khemostat
2. FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
Aktivitas Mikroba dipengaruhi faktor-faktor Lingkungan :
faktor abiotik
faktor biotik
Akan berubah mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba. Sehingga Beberapa kelompok mikroba sangat resisten terhadap perubahan faktor lingkungan dan dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut.
FAKTOR ABIOTIK
1. Suhu
2. Kandungan Air (pengeringan)
3. Tekanan Osmose Ion-ion dan Listrik
SUHU
Suhu Pertumbuhan Mikroba. Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu suhu minimum. Suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup
suhu optimum : suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba suhu maksimum suhu tertinggi untuk
kehidupan mikroba. Dikelompokan mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil.
Psikrofil : kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C.
Mesofil : kelompok mikroba yang umumnya mempunyai suhu minimum 150C, suhu optimum 25-370C, dan suhu maksimum 45-550C.
Termofil : Kelompok mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi.
Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50 0C (termotoleran)
Contoh bakteri mesofil yang termotoleran (dapat hidup diatas 50 0C ) adalah Methylococcus capsulatus
Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur.
Contoh bakteri psikrofil adalah bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella)
FAKTOR BIOTIK
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
2. Interaksi antar populasi mikroba
Pengaruh Suhu tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi:
1. Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu
2. Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap.
Pengaruh Suhu Rendah : Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
1. Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik
2. Pembekuan (freezing) : rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler
3. Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat.
Radiasi dari sinar matahari kepada mikroba : Menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma. Merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. Cahaya mempunyai pengaruh germisida. Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba. Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba.
KANDUNGAN AIR : Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya :
aw (water activity) atau kelembaban relatif .Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998
Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir, Saccharomyces rouxii
Aspergillus glaucus dan jamur benang dapat tumbuh pada aw 0,8. Bakteri umumnya memerlukan aw = 0,90 - 0,999 atau lebih dari 0,98, kecuali bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75
Tekanan Osmosis :Tekanan osmosis sangat erat hubungannya dengan kandungan air.
Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma
Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah
Tekanan Hidrostatik : Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, karena dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim
Getaran : Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai untuk memperoleh ekstrak sel mikroba dengan cara menggerus sel-sel dengan menggunakan abrasif atau dengan cara pembekuan kemudian dicairkan berulang kali atau dengan getaran suara 100-10.000 kali/detik juga dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.
Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat
Komensalisme
Hubungan terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contoh: Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein digunakan oleh Legionella pneumophila. Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium
Amensalisme (Antagonisme)
Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain.
Parasitisme
Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang). Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp
Mutualisme (Simbiosis)
Asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan
Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi tidak dapat digantikan oleh spesies lain yang mirip. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan
3. NUTRISI DAN MEDIUM MIKROBA
Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba :
Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi, bahan pembangun sel, dan sintesis protoplasma serta bagian-bagian sel lainnya. Setiap mikroba mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula.
Susunan kimia sel mikroba relatif tetap, baik unsur kimia maupun senyawa yang terkandung di dalam sel. Penyusun utama sel adalah C, H, O, N, dan P, yang jumlahnya + 95 % dari berat kering sel, sedangkan sisanya tersusun dari unsur-unsur lain. Air 80-90 %, dan bagian lain 10-20 % terdiri dari protoplasma, dinding sel, lipida untuk cadangan makanan, polisakarida, polifosfat, dan senyawa lain.
FUNGSI NUTRISI UNTUK MIKROBA
Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Contoh: Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik, Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain.
Mikroba dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat (tergolong tipe holozoik ) maupun cair (tergolong tipe holofitik). Mikroba holofitik dapat pula menggunakan makanan dalam bentuk padat, tetapi makanan tersebut harus dicernakan lebih dulu di luar sel dengan pertolongan enzim ekstraseluler (extracorporeal digestion).
Bahan makanan yang digunakan berfungsi sebagai sumber energi, bahan pembangun sel, dan sebagai aseptor atau donor elektron. Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu: air , sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh sumber nitrogen.
Faktor Tumbuh
Faktor tumbuh ialah senyawa organik yang sangat diperlukan untuk pertumbuhan (sebagai prekursor, atau penyusun bahan sel) dan senyawa ini tidak dapat disintesis dari sumber karbon yang sederhana
Faktor tumbuh sering juga disebut zat tumbuh dan hanya diperlukan dalam jumlah sangat sedikit
Faktor tumbuh digolongkan menjadi asam amino sebagai penyusun protein; basa purin dan pirimidin sebagai penyusun asam nukleat; dan vitamin sebagai gugus prostetis atau bagian aktif dari enzim.
PENGGOLONGAN MIKROBA BERDASARKAN NUTRISI DAN OKSIGEN
Berdasarkan Sumber Karbon :
Jasad Ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat
Jasad Heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik, yang dibedakan menjadi:
Jasad Saprofit ialah jasad yang dapat menggunakan bahan organik yang berasal dari sisa jasad hidup atau sisa jasad yang telah mati
Jasad Parasit ialah jasad yang hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari jasad inang (hospes)-nya, jasad parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada inangnya disebut jasad patogen.
MEDIUM PERTUMBUHAN MIKROBA
Susunan dan kadar nutrisi suatu medium harus seimbang agar mikroba dapat tumbuh optimal, jika kadarnya terlalu tinggi akan menjadi zat penghambat atau racun bagi mikroba yang menyebabkan aktivitas metabolisme, pertumbuhan mikroba, dan aktivitas fisiologi dapat terganggu hingga dapat mati
Medium memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis jasad yang ditumbuhkan
Aktivitas metabolisme mikroba dapat mengubah pH, sehingga untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer. Beberapa komponen penyusun medium dapat juga berfungsi sebagai buffer.
MACAM MEDIUM PERTUMBUHAN
1. Medium Dasar/Basal Mineral : Medium yang mengandung campuran senyawa anorganik yang selanjutnya ditambah zat lain apabila diperlukan.
2. Medium Sintetik Medium yang seluruh susunan kimia dan kadarnya telah diketahui dengan pasti
3. Medium Kompleks: Medium yang susunan kimianya belum diketahui dengan pasti
4. Medium Diperkaya : Medium yang ditambah zat tertentu yang merupakan nutrisi spesifik untuk jenis mikroba tertentu.
4. ENZIM MIKROBA
Enzim adalah katalisator organik (biokatalisator) yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia
Setelah reaksi berlangsung, enzim tidak mengalami perubahan jumlah, sehingga jumlah enzim sebelum dan setelah reaksi adalah tetap.Enzim mempunyai selektivitas dan spesifitas yang tinggi terhadap reaktan yang direaksikan dan jenis reaksi yang dikatalisasi.
MEKANISME BEKERJANYA ENZIM
Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi
Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk mengaktifkan suatu reaktan sehingga dapat bereaksi untuk membentuk senyawa lain.
1. Saat berlangsungnya reaksi enzimatik terjadi ikatan sementara antara enzim dengan substratnya (reaktan) yang bersifat labil dan hanya untuk waktu yang singkat saja. Selanjutnya ikatan enzim-substrat akan pecah menjadi enzim dan hasil akhir
2. Enzim yang terlepas kembali setelah reaksi dapat berfungsi lagi sebagai biokatalisator untuk reaksi yang sama.
PENGGOLONGAN ENZIM : Umumnya pemberian nama enzim didasarkan atas nama substrat yang dikatalisis atau daya katalisisnya dengan penambahan kata –ase, misal proteinase adalah enzim yang dapat mengkatalisis pemecahan protein.
Berdasarkan tempat bekerjanya
a. Endoenzim, disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel
b. Eksoenzim, disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel.
FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI REAKSI ENZIMATIK
1. Substrat (reaktan)
2. Suhu
3. Kemasaman (pH)
4. Penghambat Enzim (Inhibitor)
Inhibitor enzim adalah zat atau senyawa yang dapat menghambat enzim dengan beberapa cara penghambatan, yaitu Penghambat Bersaing (Kompetitif), Penghambat Tidak Bersaing (Non-kompetitif), Penghambat Umpan Balik (Feed Back Inhibitor), Penghambat Represor, dan Penghambat Alosterik.
Aktivator (Penggiat) atau Kofaktor: Aktivator atau kofaktor adalah suatu zat yang dapat mengaktifkan enzim yang semula belum aktif. Enzim yang belum aktif disebut pre-enzim atau zymogen (simogen)
Penginduksi (Induktor) : Induktor adalah suatu substrat yang dapat merangsang pembentukan enzim.
5. BIOENERGETIK MIKROBA
Bioenergetik mikroba mempelajari penghasilan dan penggunaan energi oleh mikroba. Mikroba melakukan proses metabolisme yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme.
Katabolisme merupakan proses perombakan bahan disertai pembebasan energi (reaksi eksergonik)
Anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlukan energi (reaksi endergonik).
FERMENTASI
Suatu reaksi oksidasi-reduksi disebut fermentasi (respirasi anaerob) apabila sebagai aseptor elektron yang terakhir bukan oksigen, dan fermentasi merupakan bagian perombakan gula secara anaerob
Banyak jasad yang dapat melakukan fermentasi lewat (jalur) rangkaian reaksi kimia tertentu, antara lain melalui jalur:
1. Jalur Emden-Meyerhof-Parnas (EMP)
2. Jalur Entner-Doudoroff (ED)
3. Jalur Heksosa Mono Fosfat (HMP)
4. Jalur Heterofermentatif bakteri asam laktat
5. Jalur Metabolisme asam piruvat secara anaerob
RESPIRASI
Respirasi adalah proses oksidasi biologis dengan O2 sebagai aseptor elektronnya yang terakhir
Pada jasad eukariotik proses ini terjadi di dalam mitokondria, sedang pada jasad prokariotik terjadi di bawah membran plasma atau pada mesosome. Proses ini adalah fase kedua yang aerob dari perombakan gula fase pertama yang anaerob (glikolisis).Pada respirasi dihasilkan banyak energi yang dapat digunakan untuk proses biosintesis. Reaksi ini lewat bagan terutama siklus Krebs, meskipun ada yang lewat terobosan asam glioksilat.
FOTOSINTESIS
Fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Proses ini menggunakan pigmen klorofil untuk mengabsorpsi energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika klorofil terkena cahaya, akan mengabsorpsi sebesar h sehingga terangsang dan membebaskan elektron; klorofil menjadi bermuatan positif, elektron yang lepas akan bergerak lewat sistem transpor elektron dan kembali ke pusat reaksi klorofil .
PENGGUNAAN ENERGI OLEH JASAD
Energi digunakan dalam setiap reaksi endergonik dan reaksi eksergonik. Untuk memulai reaksi diperlukan energi aktivasi .Dalam setiap reaksi enzim mempunyai peranan penting. Proses yang memerlukan energi antara lain proses biosintesis molekul kecil dan molekul makro, yang akhirnya menuju ke pertumbuhan dan pembiakan; penyerapan unsur makanan, gerak, dan sebagainya.
KATABOLISME MAKROMOLEKUL
Terjadi proses peruraian, antara lain:
1. Peruraian Karbohidrat
2. Peruraian Lemak
3. Peruraian Protein
4. Peruraian Asam Nukleat
Dibantu oleh enzim, dan selanjutnya dimetabolisme lewat siklus Krebs.
1. FISIOLOGI ENDOKRINOLOGI
Endokrinologi adalah cabang ilmu biologi yang membahas tentang hormon dan aktivitasnya.
Hormon adalah Senyawa kimia , ada dalam darah dengan kadar yang sangat rendah, fungsinya pengatur metabolisme jaringan, disekresi langsung oleh sel khusus, kelenjar endokrin.
Sistem Endrokin terdapat pada hewan vetebrata dan invetebrata bekerja secara komperatif dan sistem saraf menghasilkan sistem neuroendrokin pada hewan vetebrata berfungsi sebagai kendali fisiologi pada hewan. Sedangkan pada hewan invetebrata berfungsi sebagai kordinasi hewan.
Sistem Neuroendokrin pada sistem saraf berfungsi transmisi elektrik, waktu respons cepat.
sistem neuroendokrin pada sistem endokrin transmisi kimia, waktu respons lambat.
Efek Hormon Terhadap Tubuh hewan, hormon menghantarkan reseptor khusus menuju organ sasaran dengan ikatan sesuai dan tepat terjadi efek biologis untuk aktivitas kehidupan.
Hormon sebagai aktivitas kehidupan, aktivitasnya bekerja sama dengan sistem saraf sebagai perkembangan, pertumbuhan, peredaran darah, denyut jantung, pergantian kulit, reproduksi, pengeluaran, regenerasi, osmoregulasi, komposisi darah.
Hormon untuk pertumbuhan : Hormon menghantarkan Reseptor Khusus untuk Aktivasi enzim di sel. Reseptor Sesuai dan tepat Diperantai oleh Duta kedua (second messenger) menuju sel sasaran untuk metabolismedan fungsi sel aktif efek biologis.
Konsep Mekanisme Kerja Hormon
Komponen Penyusun Organ Endokrin
Sel neurosekretori hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi.Sel endokrin sejati invertebrata dan vertebrata.
sel neurosekretori berbentuk seperti sel saraf dan juga penghasil hormon. Sel saraf
Hipotalamus berfungsi sebagai mekanisme menghasilkan neurosekresi pada hewan tingkat tinggi dan hewan tingkat rendah.
Sel Endokrin sejati Berbentuk tidak seperti Sel saraf , Berfungsi sejati sebagai Penghasil hormon. Hormon yang dihasilkan Secara langsung dilepaskanke dalam darah.
Pada Vertebrata dan invetebrata Hanya hewan yang mempunyai Sistem sirkulasi .
Klasifikasi hormon
Berdasarkan struktur kimia :
Hormon protein
Hormon steroid
Hormon asam amino
Zat kimia yang menyerupai hormon
Hormon protein
Jumlah asam aminonya bervariasi tergantung pada Spesies dan terdiri atas polimer asam amino
Dan tidak larut dalam lemak.
Hormon steroid Dihasilkan dari metabolisme dan proses konversi Kolesterol yang mengandung 27 atom karbon (c-27) dan larut dalam lemak .
Hormon Asam Amino berasal dari asam amino yang mengalami modifikasi.
Zat Kimia Yang Menyerupai Hormon antara lain :
bradikinin, eritropuitin, hormon thymic, dan feromon
Berdasarkan fungsi
1. Hormon perkembangan
2. Hormon metabolisme
3. Hormon trofik
4. Hormon pengatur metabolisme mineral dan air
5. Hormon pengatur sistem kardiovaskuler
Hormon Perkembangan : Hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan, pertumbuhan, dan reproduksi
Hormon Metabolisme : Hormon yang mempunyai peranan dalam proses metabolisme
Hormon Trofik : Hormon yang dihasilkan oleh suatu sistem yang merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon
Hormon Pengatur Metabolisme Mineral Dan Air : Hormon yang mengatur homeostatik mineral dan konservasi air tubuh.
Hormon Pengatur Sistem Kardiovaskuler : Hormon yang mengatur aktivitas konduksi dan kontraksi jantung
Sintesis hormon protein
Langkah-langkah sintesis:
Transkripsi
Translasi
sistem endokrin pada hewan invertebrata tidak punyaorgan sekresi.hormon berfungsi sebagai sel neurosekretori yang berfungsi pertumbuhan, perkembangan, regenerasi, reproduksi, osmoregulasi, laju denyut jantung, komposisi darah, pergantian kulit. Sistem endokrin pada hewan vertebrata. hipotalamus kelenjar induk (master of gland) kelenjar endokrin tepi menghasilkan pituitari.
2. FISIOLOGI PENCERNAAN
Bahan Makanan sebagai Proses Pencernaan Diserap dan Digunakan Tubuh Hewan sehingga Homeostatis Terjaga.
Cara Memperoleh Makanan Berdasarkan Kemampuan :
Hewan Heterotrof
Kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhann
Hewan Mesotrof
hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetap memerlukan senyawa organik dari sumber lain.
Hewan yang hidup menetap mendapatkan makanan dengan cara menjerat (trapping method) alatnya adalah knidoblas atau nematosit yang dilengkapi dengan racun. Hewan yang aktif mencari makanan dengan cara menyaring (filter feeding) yang merupakan variasi dari cara menyaring dan menjerat (trapping).
HEWAN TINGKAT RENDAH
Tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan
Tahapan Proses Pencernaan
lisosom mensekresikan enzim pencernaan yang menyebabkan suasana berubah menjadi asam
terjadi pemisahan berbagai garam kalsium yang akan menciptakan kondisi pH yang tepat untuk enzim berfungsi, sehingga bahan makanan dapat diserap oleh sitoplasma akhir proses pencernaan keadaan lingkungan menjadi netral. Bahan makanan yang tidak tercerna dikeluarkan melalui proses eksositosis.
HEWAN TINGKAT TINGGI
Makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik
Pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler
Sistem gastrointestinal tersusun atas berbagai organ yang secara fungsional dapat dibedakan menjadi empat bagian:
daerah penerimaan
• daerah penyimpanan
• daerah pencernaan dan penyerapan nutrien
• daerah penyerapan air dan ekskresi.
HEWAN TINGKAT TINGGI
Daerah Penerimaan : Daerah untuk menerima makanan adalah mulut
Daerah Penyimpanan : Terdiri atas empedal dan lambung yang merupakan pelebaran saluran gastrointestinal depan dan fungsi utamanya sebagai tempat menyimpan makanan
Daerah Pencernaan dan Penyerapan : Proses pencernaan dan penyerapan berlangsung di dalam usus. Bahan makanan dicerna lebih lanjut dengan bantuan enzim dan diubah menjadi berbagai komponen penyusunnya agar dapat diserap dan digunakan secara optimal.
Pencernaan
Pencernaan karbohidrat, pencernaan lemak, pencernaan protein.
Penyerapan karbohidrat ,penyerapan lipid,penyerapan protein.
Penyerapan sari makanan dari saluran gastrointestinal terjadi dengan cara transpor pasif (difusi dan osmosis) atau dengan difusi dipermudah
Transpor pasif (difusi dan osmosis) terjadi karena konsentrasi zat di lumen usus lebih tinggi daripada di dalam sel penyerap (sel epitel usus)
Penyerapan sari makanan yang terjadi dengan cara difusi dipermudah memerlukan molekul kapiler pada membran sel penyerap.
PROSES PASCAPENYERAPAN MAKANAN
Setelah sampai di dalam sel, sari makanan (karbohidrat, protein, dan lipid) akan dimetabolisasi lebih lanjut dan digunakan untuk menghasilkan ATP, terutama melalui siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat)
Makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan akan mengalami berbagai proses, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
Pada mulanya, bahan makanan yang terdiri atas karbohidrat, lipid, dan protein dicerna menjadi gula, asam amino, asam lemak, dan gliserol. Hasil-hasil pencernaan tersebut selanjutnya diserap oleh sel epitel mukosa usus, dan diteruskan ke darah (langsung ke pembuluh darah atau melalui pembuluh lakteal terlebih dahulu) hingga akhirnya sampai ke sel tubuh.
3. FISIOLOGI SIRKULASI
Sistem Sirkulasi makanan sebagai sisa metabolisme gas respiratori berdifusi melalui ruang antarsel dengan mudahproses berlangsung sangat lambat tidak dapat memenuhi semua kebutuhanmemerlukan sistem sirkulasi khusus.
Fungsi Sistem Sirkulasi
1. Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen
2. Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera
3. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh Menyebarkan tekanan/kekuatan.
Komponen Sistem Sirkulasi
Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama: Jantung, Pembuluh , Cairan Tubuh.
Pengaturan Kecepatan Denyut Jantung dipengaruhi Saraf Simpatis mempercepat denyut jantung. Saraf Vagus memperlambat denyut jantung.
Pembuluh
Saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh
Pembuluh Darah
Pembuluh Limfe
Pembuluh Darah saluran khusus untuk mengalirkan darah pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas:Arteri , Vena ,Kapiler
Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya. Nama lapisan dari arah dalam ke luar ialah:
Tunika Intima (Endotelium)
Tunika Media
Tunika Adventitia
Pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima.
Lapisan jaringan penyusun ketiga jenis pembuluh darah tersebut memperlihatkan komposisi yang bervariasi
Arteri Berfungsi untuk mengangkut darah yang keluar dari jantung.
Pada hewan: besarnya tekanan bervariasi
Pada manusia: sistolik/diastolik adalah 120/80 mm Hg Pada ikan: hanya 30/20 mm Hg.
4. FISIOLOGI RESPIRASI
a. Sistem Respirasi :
RESPIRASI EKSTERNAL
RESPIRASI INTERNAL
ALASAN DILAKUKAN PENGATURAN RESPIRASI
1. Kekurangan oksigen maupun kelebihan CO2 dalam darah/cairan tubuh akan mengganggu proses fisiologis secara keseluruhan
2. Ventilasi paru-paru tergantung dari kebutuhan metabolisme individu, bila metabolisme meningkat dimana kebutuhkan oksigen meningkat, maka aktivitas pernafasan pun akan meningkat pula.
b. Organ Respirasi
ORGAN RESPIRASI HEWAN AKUATIK alat respirasinya kulit dan insang
ORGAN RESPIRASI HEWAN TERESTRIAL alat respirasinya yaitu:
• Paru-Paru Difusi: modifikasi dari insang, pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas, struktur berupa rongga mantel contoh: bekicot tidak bercangkang
• Paru-Paru Buku: ditemukan pada Arakhnida contoh: laba-laba dan kalajengking
• Trakhea: organ pernafasan pada insekta
c. Mekanisme Respirasi
Mekanisme Inspirasi
yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru
Mekanisme Ekspirasi
yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru
• Inspirasi diikuti ekspirasi yang tidak memerlukan kontraksi otot
• Berat dan struktur seluruh dinding thorax, elastisitas paru-paru dan dinding abdomen akan mengembalikan ke posisi semula
d. Transport Zat dalam Sistem Respirasi
Transpor Oksigen dalam Darah
TRANSPOR CO2
e. Pertukaran Zat dalam Sistem Respirasi
Untung dan Rugi Hewan Hidup di lingkungan Akuatik dan Terestrial
1. Hewan akuatik mengeluarkan energi lebih banyak daripada hewan terestrial untuk mendapatkan oksigen
2. Hewan yang bernafas di udara harus mengeluarkan energi tambahan untuk melawan gaya gravitasi
3. Hewan yang bernafas di udara lebih mudah memperoleh oksigen daripada hewan akuatik
4. Hewan akuatik mudah dan tidak bermasalah membuang CO2 ke lingkungannya
f. Sistem Respirasi Pada Berbagai Hewan
• Amfibia
1. Pengambilan oksigen dan pengeluaran CO2 terjadi melalui paru-paru maupun kulit
2. Jalur pengeluaran CO2 yang utama ialah melalui kulit
3. Inspirasi diawali dengan kontraksi otot di dasar mulut, kemudian rongga mulut meluas sehingga terjadi tekanan negatif di dalamnya. Selanjutnya, nostril terbuka dan udara mengalir masuk melalui nostril
• Burung
Sistem Respiratori:
Paru-paru yang dilengkapi dengan kantong udara besar dan memiliki membran tebal
1. Gerakan inspirasi: kontraksi otot-otot respiratori yang mendorong tulang-tulang iga ke arah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum ke depan dan ke bawah
2. Tulang-tulang iga lainnya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkatan volume rongga tubuh, paru-paru dan kantung udara ikut mengembang.
3. Akibatnya, tekanan gas dalam paru-paru dan kantung udara turun sehingga udara atmosfer masuk ke dalamnya
.
• Ikan
Organ Respirasi Ikan terdapat kantong udara
• Fungsi: mengatur daya apung tubuh hewan (buoyancy) agar dapat bergerak naik atau turun berperan dalam proses respirasi.
Mekanisme: mensekresikan gas (sebagian oksigen) atau mengabsorbsinya kembali sehingga gelembung udara akan menyusut atau mengembang.
Organ Respirasi Hewan Terestrial
Paru-Paru Difusi
• modifikasi dari insang
• pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas
• struktur berupa rongga mantel
contoh: bekicot tidak bercangkang
Paru-Paru Buku : ditemukan pada Arakhnida
contoh: laba-laba dan kalajeng
Trakhea : organ pernafasan pada insekta
Endokrinologi adalah cabang ilmu biologi yang membahas tentang hormon dan aktivitasnya.
Hormon adalah Senyawa kimia , ada dalam darah dengan kadar yang sangat rendah, fungsinya pengatur metabolisme jaringan, disekresi langsung oleh sel khusus, kelenjar endokrin.
Sistem Endrokin terdapat pada hewan vetebrata dan invetebrata bekerja secara komperatif dan sistem saraf menghasilkan sistem neuroendrokin pada hewan vetebrata berfungsi sebagai kendali fisiologi pada hewan. Sedangkan pada hewan invetebrata berfungsi sebagai kordinasi hewan.
Sistem Neuroendokrin pada sistem saraf berfungsi transmisi elektrik, waktu respons cepat.
sistem neuroendokrin pada sistem endokrin transmisi kimia, waktu respons lambat.
Efek Hormon Terhadap Tubuh hewan, hormon menghantarkan reseptor khusus menuju organ sasaran dengan ikatan sesuai dan tepat terjadi efek biologis untuk aktivitas kehidupan.
Hormon sebagai aktivitas kehidupan, aktivitasnya bekerja sama dengan sistem saraf sebagai perkembangan, pertumbuhan, peredaran darah, denyut jantung, pergantian kulit, reproduksi, pengeluaran, regenerasi, osmoregulasi, komposisi darah.
Hormon untuk pertumbuhan : Hormon menghantarkan Reseptor Khusus untuk Aktivasi enzim di sel. Reseptor Sesuai dan tepat Diperantai oleh Duta kedua (second messenger) menuju sel sasaran untuk metabolismedan fungsi sel aktif efek biologis.
Konsep Mekanisme Kerja Hormon
Komponen Penyusun Organ Endokrin
Sel neurosekretori hewan tingkat rendah dan hewan tingkat tinggi.Sel endokrin sejati invertebrata dan vertebrata.
sel neurosekretori berbentuk seperti sel saraf dan juga penghasil hormon. Sel saraf
Hipotalamus berfungsi sebagai mekanisme menghasilkan neurosekresi pada hewan tingkat tinggi dan hewan tingkat rendah.
Sel Endokrin sejati Berbentuk tidak seperti Sel saraf , Berfungsi sejati sebagai Penghasil hormon. Hormon yang dihasilkan Secara langsung dilepaskanke dalam darah.
Pada Vertebrata dan invetebrata Hanya hewan yang mempunyai Sistem sirkulasi .
Klasifikasi hormon
Berdasarkan struktur kimia :
Hormon protein
Hormon steroid
Hormon asam amino
Zat kimia yang menyerupai hormon
Hormon protein
Jumlah asam aminonya bervariasi tergantung pada Spesies dan terdiri atas polimer asam amino
Dan tidak larut dalam lemak.
Hormon steroid Dihasilkan dari metabolisme dan proses konversi Kolesterol yang mengandung 27 atom karbon (c-27) dan larut dalam lemak .
Hormon Asam Amino berasal dari asam amino yang mengalami modifikasi.
Zat Kimia Yang Menyerupai Hormon antara lain :
bradikinin, eritropuitin, hormon thymic, dan feromon
Berdasarkan fungsi
1. Hormon perkembangan
2. Hormon metabolisme
3. Hormon trofik
4. Hormon pengatur metabolisme mineral dan air
5. Hormon pengatur sistem kardiovaskuler
Hormon Perkembangan : Hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan, pertumbuhan, dan reproduksi
Hormon Metabolisme : Hormon yang mempunyai peranan dalam proses metabolisme
Hormon Trofik : Hormon yang dihasilkan oleh suatu sistem yang merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon
Hormon Pengatur Metabolisme Mineral Dan Air : Hormon yang mengatur homeostatik mineral dan konservasi air tubuh.
Hormon Pengatur Sistem Kardiovaskuler : Hormon yang mengatur aktivitas konduksi dan kontraksi jantung
Sintesis hormon protein
Langkah-langkah sintesis:
Transkripsi
Translasi
sistem endokrin pada hewan invertebrata tidak punyaorgan sekresi.hormon berfungsi sebagai sel neurosekretori yang berfungsi pertumbuhan, perkembangan, regenerasi, reproduksi, osmoregulasi, laju denyut jantung, komposisi darah, pergantian kulit. Sistem endokrin pada hewan vertebrata. hipotalamus kelenjar induk (master of gland) kelenjar endokrin tepi menghasilkan pituitari.
2. FISIOLOGI PENCERNAAN
Bahan Makanan sebagai Proses Pencernaan Diserap dan Digunakan Tubuh Hewan sehingga Homeostatis Terjaga.
Cara Memperoleh Makanan Berdasarkan Kemampuan :
Hewan Heterotrof
Kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhann
Hewan Mesotrof
hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetap memerlukan senyawa organik dari sumber lain.
Hewan yang hidup menetap mendapatkan makanan dengan cara menjerat (trapping method) alatnya adalah knidoblas atau nematosit yang dilengkapi dengan racun. Hewan yang aktif mencari makanan dengan cara menyaring (filter feeding) yang merupakan variasi dari cara menyaring dan menjerat (trapping).
HEWAN TINGKAT RENDAH
Tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan
Tahapan Proses Pencernaan
lisosom mensekresikan enzim pencernaan yang menyebabkan suasana berubah menjadi asam
terjadi pemisahan berbagai garam kalsium yang akan menciptakan kondisi pH yang tepat untuk enzim berfungsi, sehingga bahan makanan dapat diserap oleh sitoplasma akhir proses pencernaan keadaan lingkungan menjadi netral. Bahan makanan yang tidak tercerna dikeluarkan melalui proses eksositosis.
HEWAN TINGKAT TINGGI
Makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik
Pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler
Sistem gastrointestinal tersusun atas berbagai organ yang secara fungsional dapat dibedakan menjadi empat bagian:
daerah penerimaan
• daerah penyimpanan
• daerah pencernaan dan penyerapan nutrien
• daerah penyerapan air dan ekskresi.
HEWAN TINGKAT TINGGI
Daerah Penerimaan : Daerah untuk menerima makanan adalah mulut
Daerah Penyimpanan : Terdiri atas empedal dan lambung yang merupakan pelebaran saluran gastrointestinal depan dan fungsi utamanya sebagai tempat menyimpan makanan
Daerah Pencernaan dan Penyerapan : Proses pencernaan dan penyerapan berlangsung di dalam usus. Bahan makanan dicerna lebih lanjut dengan bantuan enzim dan diubah menjadi berbagai komponen penyusunnya agar dapat diserap dan digunakan secara optimal.
Pencernaan
Pencernaan karbohidrat, pencernaan lemak, pencernaan protein.
Penyerapan karbohidrat ,penyerapan lipid,penyerapan protein.
Penyerapan sari makanan dari saluran gastrointestinal terjadi dengan cara transpor pasif (difusi dan osmosis) atau dengan difusi dipermudah
Transpor pasif (difusi dan osmosis) terjadi karena konsentrasi zat di lumen usus lebih tinggi daripada di dalam sel penyerap (sel epitel usus)
Penyerapan sari makanan yang terjadi dengan cara difusi dipermudah memerlukan molekul kapiler pada membran sel penyerap.
PROSES PASCAPENYERAPAN MAKANAN
Setelah sampai di dalam sel, sari makanan (karbohidrat, protein, dan lipid) akan dimetabolisasi lebih lanjut dan digunakan untuk menghasilkan ATP, terutama melalui siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat)
Makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan akan mengalami berbagai proses, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
Pada mulanya, bahan makanan yang terdiri atas karbohidrat, lipid, dan protein dicerna menjadi gula, asam amino, asam lemak, dan gliserol. Hasil-hasil pencernaan tersebut selanjutnya diserap oleh sel epitel mukosa usus, dan diteruskan ke darah (langsung ke pembuluh darah atau melalui pembuluh lakteal terlebih dahulu) hingga akhirnya sampai ke sel tubuh.
3. FISIOLOGI SIRKULASI
Sistem Sirkulasi makanan sebagai sisa metabolisme gas respiratori berdifusi melalui ruang antarsel dengan mudahproses berlangsung sangat lambat tidak dapat memenuhi semua kebutuhanmemerlukan sistem sirkulasi khusus.
Fungsi Sistem Sirkulasi
1. Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen
2. Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera
3. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh Menyebarkan tekanan/kekuatan.
Komponen Sistem Sirkulasi
Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama: Jantung, Pembuluh , Cairan Tubuh.
Pengaturan Kecepatan Denyut Jantung dipengaruhi Saraf Simpatis mempercepat denyut jantung. Saraf Vagus memperlambat denyut jantung.
Pembuluh
Saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh
Pembuluh Darah
Pembuluh Limfe
Pembuluh Darah saluran khusus untuk mengalirkan darah pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas:Arteri , Vena ,Kapiler
Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya. Nama lapisan dari arah dalam ke luar ialah:
Tunika Intima (Endotelium)
Tunika Media
Tunika Adventitia
Pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima.
Lapisan jaringan penyusun ketiga jenis pembuluh darah tersebut memperlihatkan komposisi yang bervariasi
Arteri Berfungsi untuk mengangkut darah yang keluar dari jantung.
Pada hewan: besarnya tekanan bervariasi
Pada manusia: sistolik/diastolik adalah 120/80 mm Hg Pada ikan: hanya 30/20 mm Hg.
4. FISIOLOGI RESPIRASI
a. Sistem Respirasi :
RESPIRASI EKSTERNAL
RESPIRASI INTERNAL
ALASAN DILAKUKAN PENGATURAN RESPIRASI
1. Kekurangan oksigen maupun kelebihan CO2 dalam darah/cairan tubuh akan mengganggu proses fisiologis secara keseluruhan
2. Ventilasi paru-paru tergantung dari kebutuhan metabolisme individu, bila metabolisme meningkat dimana kebutuhkan oksigen meningkat, maka aktivitas pernafasan pun akan meningkat pula.
b. Organ Respirasi
ORGAN RESPIRASI HEWAN AKUATIK alat respirasinya kulit dan insang
ORGAN RESPIRASI HEWAN TERESTRIAL alat respirasinya yaitu:
• Paru-Paru Difusi: modifikasi dari insang, pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas, struktur berupa rongga mantel contoh: bekicot tidak bercangkang
• Paru-Paru Buku: ditemukan pada Arakhnida contoh: laba-laba dan kalajengking
• Trakhea: organ pernafasan pada insekta
c. Mekanisme Respirasi
Mekanisme Inspirasi
yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru
Mekanisme Ekspirasi
yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru
• Inspirasi diikuti ekspirasi yang tidak memerlukan kontraksi otot
• Berat dan struktur seluruh dinding thorax, elastisitas paru-paru dan dinding abdomen akan mengembalikan ke posisi semula
d. Transport Zat dalam Sistem Respirasi
Transpor Oksigen dalam Darah
TRANSPOR CO2
e. Pertukaran Zat dalam Sistem Respirasi
Untung dan Rugi Hewan Hidup di lingkungan Akuatik dan Terestrial
1. Hewan akuatik mengeluarkan energi lebih banyak daripada hewan terestrial untuk mendapatkan oksigen
2. Hewan yang bernafas di udara harus mengeluarkan energi tambahan untuk melawan gaya gravitasi
3. Hewan yang bernafas di udara lebih mudah memperoleh oksigen daripada hewan akuatik
4. Hewan akuatik mudah dan tidak bermasalah membuang CO2 ke lingkungannya
f. Sistem Respirasi Pada Berbagai Hewan
• Amfibia
1. Pengambilan oksigen dan pengeluaran CO2 terjadi melalui paru-paru maupun kulit
2. Jalur pengeluaran CO2 yang utama ialah melalui kulit
3. Inspirasi diawali dengan kontraksi otot di dasar mulut, kemudian rongga mulut meluas sehingga terjadi tekanan negatif di dalamnya. Selanjutnya, nostril terbuka dan udara mengalir masuk melalui nostril
• Burung
Sistem Respiratori:
Paru-paru yang dilengkapi dengan kantong udara besar dan memiliki membran tebal
1. Gerakan inspirasi: kontraksi otot-otot respiratori yang mendorong tulang-tulang iga ke arah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum ke depan dan ke bawah
2. Tulang-tulang iga lainnya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkatan volume rongga tubuh, paru-paru dan kantung udara ikut mengembang.
3. Akibatnya, tekanan gas dalam paru-paru dan kantung udara turun sehingga udara atmosfer masuk ke dalamnya
.
• Ikan
Organ Respirasi Ikan terdapat kantong udara
• Fungsi: mengatur daya apung tubuh hewan (buoyancy) agar dapat bergerak naik atau turun berperan dalam proses respirasi.
Mekanisme: mensekresikan gas (sebagian oksigen) atau mengabsorbsinya kembali sehingga gelembung udara akan menyusut atau mengembang.
Organ Respirasi Hewan Terestrial
Paru-Paru Difusi
• modifikasi dari insang
• pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas
• struktur berupa rongga mantel
contoh: bekicot tidak bercangkang
Paru-Paru Buku : ditemukan pada Arakhnida
contoh: laba-laba dan kalajeng
Trakhea : organ pernafasan pada insekta
Materi 1 Pengertian Mikrobiologi Dan Mikroba
DEFINISI MIKROBIOLOGI: Salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organisme hidup berukuran mikroskopis yang meliputi: virus bakteri , archaea ,protozoa, algae ,fungi.
VIRUS, BAKTERI, PROTOZOA,MIKRO ALGAE
Beberapa mikroba (algae dan fungi) yang berukuran cukup besar dan dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi masih dimasukan dalam kajian mikrobiologi. Karena:teknik yang sama (isolasi, sterilisasi, dan penumbuhan pada media artifisial) digunakan untuk mempelajarinya.
Mikroorganisma memegang peranan yang sangat besar sebagai sistem model dalam mempelajari proses-proses dasar biologis. mikrobiologi dapat dibeda-bedakan menjadi beberapa sub disiplin berdasarkan berbagai macam orientasi:Orientasi Taksonomi, Orientasi Habitat, dan Orientasi Problema.
Pengertian Mikroba
Mikroba adalah Jasad hidup yang ukurannya kecil.
Jasad RenikKarena ukurannya yang kecil (kurang dari 0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa. Umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop.
Penggolongan Mikroba diantara jasad hidup :
Secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi : dunia tumbuhan (plantae), binatang (animalia).
Jasad hidup yang ukurannya besar dengan mudah dapat digolongkan ke dalam plantae atau animalia. Mikroba ukurannya sangat kecil sulit untuk digolongkan ke dalam plantae atau animalia. Mikroba kadang-kadang juga mempunyai sifat antara plantae dan animalia.
1. Menurut teori evolusi, setiap jasad akan berkembang menuju ke sifat plantae atau animalia.
Hal ini digambarkan sebagai pengelompokan jasad berturut-turut oleh Haeckel, Whittaker, dan Woese . Ernest Haeckel (1834 – 1919) : Berdasarkan perbedaan organisasi selnya, dunia tumbuhan (plantae) dan dunia binatang (animalia) dibedakan dengan protista.
Protista untuk menampung jasad yang tidak dapat dimasukkan pada golongan plantae dan animalia. Protista terdiri dari algae atau ganggang, protozoa, jamur atau fungi, dan bakteri yang mempunyai sifat uniseluler, sonositik, atau multiseluler tanpa diferensiasi jaringan.
R.H.Whittaker (1920–1980) :
Membagi jasad hidup menjadi tiga tingkat perkembangan, yaitu:
Jasad prokariotik yaitu bakteri dan ganggang biru (Divisio Monera)
Jasad eukariotik uniseluler yaitu algae sel tunggal, khamir dan protozoa (Divisio Protista)
Jasad eukariotik multiseluler dan multinukleat yaitu Divisio Fungi, Divisio Plantae, dan Divisio Animalia.
Carl Woese (1928) :Menggolongkan jasad hidup berdasarkan susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel Pembagiannya, yaitu:
Arkhaebacteria, Eukaryota (Protozoa, Fungi, Tumbuhan dan Binatang), Eubacteria.
2. Ciri Umum Mikroba
Mikroba di alam secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen, maupun redusen
Jasad Produsen: menghasilkan bahan organik dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperanan sebagai produsen adalah algae dan bakteri fotosintetik.
Jasad Konsumen: Menggunakan bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Contoh: protozoa
Jasad Redusen: Menguraikan bahan organik dan sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik), sehingga di alam terjadi siklus unsur-unsur kimia. Contoh: bakteri dan jamur (fungi).
Sel mikroba ukurannya sangat kecil yang merupakan satuan struktur biologi. Banyak mikroba yang terdiri dari satu sel saja (uniseluler), sehingga semua tugas kehidupannya dibebankan pada sel itu . Mikroba ada yang mempunyai banyak sel (multiseluler) yang umumnya sudah terdapat pembagian tugas diantara sel atau kelompok selnya, walaupun organisasi selnya belum sempurna.
Setelah ditemukan mikroskop elektron, dapat dilihat struktur halus di dalam sel hidup, sehingga diketahui menurut perkembangan selnya terdapat dua tipe jasad, yaitu:
Prokariota (jasad prokariotik/primitif), yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna.
Eukariota (jasad eukariotik), yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna.
Selain yang bersifat seluler, ada mikroba yang bersifat nonseluler, yaitu virus
Virus adalah jasad hidup yang bersifat parasit obligat, berukuran super kecil atau submikroskopik dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetik. Virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup lain. Selain virus ada jasad hidup yang disebut viroid, yaitu bahan genetik RNA yang bersifat infeksius (dapat menginfeksi) sel inang. Viroid membawa sifat genetiknya sendiri yang dapat diekspresikan di dalam sel inang. Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion, yang terdiri suatu molekul protein yang infeksius.
kenyataan ini merupakan perkecualian sistem biologi, sebab prion menyimpan sifat genetiknya di dalam rantaian polipeptida, bukan di dalam RNA atau DNA. Prion dapat menggandakan diri di dalam sel inang dengan mekanisme yang belum diketahui dengan jelas.
SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI
PENEMUAN ANIMALCULUS
Leeuwenhoek (1633-1723): Melatar belakangi awal ditemukannya mikroba dengan menggunajkan mikroskop sangat sederhana dengan satu lensa jarak fokus yang sangat pendek perbesarannya antara 50-300 kali.
Leeuwenhoek melakukan studi dengan struktur mikroskopis: biji, jaringan tumbuhan, invertebrata kecil. diketahuinya dunia mikroba yang disebut sebagai “animalculus” atau hewan kecil. Animalculus adalah jenis-jenis mikroba seperti protozoa, algae, khamir, dan bakteri.
TEORI DANPENDAPAT
TEORI ABIOGENESIS mengemukakan bahwa animalculus timbul dengan sendirinya dari
bahan-bahan mati. Doktrin Abiogenesis dianut sampai jaman Renaissance berpendapat bahwa kemajuan pengetahuan mengenai mikroba mengakibatkan semakin lama doktrinmenjadi tidak terbukti.
Francesco Redi (1626-1697) : Pengamatannya dalam ulat di dalam daging busuk. kesimpulan: bahwa ulat tidak secara spontan berkembang dari daging belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat bukan berasal dari daging itu sendiri.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799): perkembangan mikrobia di dalam suatu bahan, dalam arti terbatas menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi pada bahan tersebut.
Louis Pasteur (1822-1895) : Penemuan Louis Pasteur , Pasteurisasi : cara untuk mematikan beberapa jenis mikroba tertentu dengan menggunakan uap air panas, suhunya kurang lebih 62° C. Sterilisasi : cara untuk mematikan mikroba dengan pemanasan dan tekanan tinggi.
PENEMUAN BAKTERI BERSPORA
Jhon Tyndall (1820-1893) : Cairan bahan organik dipanaskan dalam air garam yang mendidih selama 5 menit dan diletakkan di dalam ruangan bebas debu,
Dari percobaan Tyndall (1820-1893) ditemukan adanya:
Termolabil : tidak tahan pemanasan, saat bakteri melakukan pertumbuhan
Termoresisten :bakteri sangat tahan terhadap panas
Tyndallisasi : Pada fase termoresisten, bakteri dapat membentuk endospora (Ferdinand Cohn, 1828-1898.
PERAN MIKROBA DALAM TRANSFORMASI BAHAN ORGANIK
Bahan mikroba akan mengalami perubahan kimianya . Perubahan kimia terjadi karena ermentasi (pengkhamiran), Pembusukan (putrefaction).
Latour Th. Schwann F. Kutzing (tahun 1837), : secara terpisah menemukan zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanya khamir disimpulkan: perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 merupakan fungsi fisiologis dari sel khamir.
PENEMUAN KEHIDUPAN ANAEROB
penelitian Pasteur: jika udara dihembuskan ke dalam bejana fermentasi butirat, proses fermentasi menjadi terhambat, bahkan dapat terhenti sama sekaliDari hal tersebut kemudian dibuat 2 istilah,yaitu: Anaerob dan Aerob.
Kehidupan Anaerob : mikroba yang tidak memerlukan Oksigen
Kehidupan aerob :mikroba yang memerlukan Oksigen
Fakultatif anaerob : Mikroba yang mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energi: Apabila ada Oksigen, energi diperoleh secara respirasi aerob, apabila tidak ada Oksigen energi diperoleh secara fermentasi anaerob.
Penemuan Enzim
Pasteur: proses fermentasi merupakan proses vital untuk kehidupan ditentang oleh Bernard (1875): Bahwa khamir dapat memecah gula menjadi alkohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam selnya . Katalisator biologis diekstrak sebagai larutan yang tetap dapat menunjukkan kemampuan fermentasi, sehingga fermentasi dapat dibuat sebagai proses yang tidak vital lagi (tanpa sel).
Buchner (1897) membuktikan gagasan Bernard yaitu dengan Penemuan ini membuka jalan perkembangan Biokimia Modern yaitu pembentukan alkohol dari gula oleh khamir, merupakan hasil urutan beberapa reaksi kimia, yang masing-masing dikatalisir oleh biokatalisator yang spesifik atau dikenal sebagai ENZIM.
MIKROBA PENYEBAB PENYAKIT
Pasteur (1875-1876) mengemukakan bahwa kerusakan pada minuman anggur oleh mikrobia menjadi penyakit Bir.
Postulat Koch dalam bentuk umum adalah sebagai berikut:
Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkatan penyakit . Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit dan ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni. Apabila biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yang sehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama. Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut.
Penemuan penyakit yang disebabkan oleh virus dikemukakan oleh Postulat River (1937) :
1. Virus harus berada di dalam sel inang
2. Filtrat bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikroba lain yang dapat ditumbuhkan di dalam media buatan.
3. Filtrat dapat menimbulkan penyakit pada jasad yang peka
4. Filtrat yang sama yang berasal dari hospes peka tersebut harus dapat menimbulkan kembali penyakit yang sama.
GENERATIO SPONTANEA (ABIOGENESIS) MENURUT PANDANGAN BARU
Kehidupan terjadi dari berbagai unsur kimia, dengan rangkaian reaksi yang mirip dengan reaksi yang terjadi di alam . Oparin (1938) dan Haldane (1932): bumi pada jaman prebiotik mempunyai atmosfer yang bersifat anaerob yang mengandung Nitrogen, Hidrogen, CO2, uap air, ammonia, CO, dan H2S.
Teori asal mula kehidupan
didukung oleh S. Miller (1957) dan H. Urey (1954) : Penelitiannya adalah sebagai berikut: Bejana Miller diisi dengan gas CH4, NH3, H2O, dan H2. Gas-gas tersebut dibiarkan bersirkulasi terus-menerus melalui loncatan bunga api listrik, kondensor, dan air mendidih. Seminggu kemudian ternyata menunjukkan terbentuknya senyawa organik seperti asam amino glisin dan alanin, serta asam organik seperti asam suksinat. Dengan merubah bahan dasar dan energi yang diberikan dalam aparat Miller, maka dapat disintesa senyawa-senyawa lain seperti polipeptida, purin, dan ATP.Makromolekul inilah yang diduga sebagai awal terbentuknya kehidupan.
PENGGUNAAN MIKROBA
Penggunaan mikroba untuk proses klasik, khamir untuk membuat anggur dan roti.
bakteri asam laktat untuk yogurt dan kefir, bakteri asam asetat untuk vinegar.
Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotik : Penisilin oleh jamur Penicillium sp.Streptomisin oleh Actinomysetes streptomyces sp.
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROBA
SEL merupakan unit fisik terkecil dari organisme hidup. Komposisi material sel: DNA dan RNA, protein, lemak, fosfolipid. Adanya perbedaan sangat mendasar antara sel bakteri dan sianobakteria dengan sel hewan dan sel tumbuhan.
SEL PROKARIOTIK : merupakan tipe sel pada bakteri dan sianobakteria/alga biru (disebut jasad prokariot)
SEL EUKARIOTIK : merupakan tipe sel pada jasad yang tingkatnya lebih tinggi dari bakteri (disebut jasad eukariot) yaitu khamir, jamur (fungi), alga selain alga biru, protozoa, dan tanaman serta hewan.
Tipe Sel Prokariotik
Mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan sel eukariotik.
Beberapa sel bakteri Pseudomonas hanya berukuran 0,4-0,7µ diameternya dan panjangnya 2-3µ
tidak mempunyai organela seperti mitokondria, khloroplas, dan aparat golgi.
SEL EUKARIOTIK
Sel eukariotik mempunyai inti sejati yang diselimuti membran inti.
Inti sel mengandung bahan genetis berupa genome/DNA yang tersusun dalam suatu kromosom.
Di dalam kromosom terdapat DNA yang berasosiasi dengan suatu protein yang disebut histon.
STRUKTUR SEL
1. Inti Sel
2. Membran Sel Prokariotik
3. Dingding Sel
4. Flagel dan Pili
5. Kapsul dan Lendir
Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau selubung berlendir. Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya.
PERBEDAAN SEL TANAMAN, SEL HEWAN, DAN SEL BAKTERI
DINDING SEL : SEL Tumbuhan : Dinding sel tanaman sangat kuat dan kasar. Banyak mengandung selulosa yang terikat pada polisakarida dan protein. Sel Hewan : Tidak mempunyai dinding sel. Sel Bakteri : Dinding sel terdiri atas rantai polisakarida dan rantai peptida pendek. Permukaannya dilapisi lipopolisakarida.
MEMBRAN SEL : Sel Tumbuhan : Membran seltanaman tebalnya ±9nm dan mengandung lipida dan protein dalam jumlah yang sama.Sel hewan : Membran sel hewan mirip dengan membran sel tanaman, tetapi komposisi lipidanya beda. Membran bersifat fleksibel dan lengket. Sel bakteri : Membran sel bakteri mengandung +45% lipida dan 55% protein. Lipida menyelu-bungi secara kontinyu dan non-polar.
INTI SEL : Sel Tumbuhan : Inti sel, anak inti sel serta membran inti sel tanaman mempunyai struktur, komposisi dan fungsi seperti pada sel hewan. Sel Hewan : Sel Bakteri : Bakteri tidak mempunyai bentuk inti seperti pada sel tanaman dan hewan.
MITOKONDRIA : Sel Tumbuhan : Mitokondria berbentuk lonjong, dijumpai pada semua sel tanaman. Sel Hewan : Membran dalam mitokondria berlipat-lipat. Matriks di dalamnya banyak mengandung ensim yang berperan dalam oksidasi karbohidrat, lipida, asam amino menjadi CO2 dan H2O. Sel Bakteri : Sel bakteri tidak mempunyai mitokondria.
Endoplasmik Retikulum (ER) dan Ribosome :ER pada sel tanaman mempunyai struktur yang mirip dengan ER pada sel hewan. Ribosome merupakan tempat terbentuknya protein. Ribosom juga tersebar bebas dalam sitoplasma. Sel bakteri: tidak mempunyai ER. Ribosome tersebar dalam sitoplasma. Ribosome sebagai tempat sintesis protein.
KHLOROPLAS: Hanya terdapat pada sel tumbuhan.
VAKUOLA : Vakuola merupakan ciri khusus sel tanaman. Hanya terdapat pada sel tumbuhan.
DEFINISI MIKROBIOLOGI: Salah satu cabang biologi yang menelaah mengenai organisme hidup berukuran mikroskopis yang meliputi: virus bakteri , archaea ,protozoa, algae ,fungi.
VIRUS, BAKTERI, PROTOZOA,MIKRO ALGAE
Beberapa mikroba (algae dan fungi) yang berukuran cukup besar dan dapat dilihat dengan mata telanjang, tetapi masih dimasukan dalam kajian mikrobiologi. Karena:teknik yang sama (isolasi, sterilisasi, dan penumbuhan pada media artifisial) digunakan untuk mempelajarinya.
Mikroorganisma memegang peranan yang sangat besar sebagai sistem model dalam mempelajari proses-proses dasar biologis. mikrobiologi dapat dibeda-bedakan menjadi beberapa sub disiplin berdasarkan berbagai macam orientasi:Orientasi Taksonomi, Orientasi Habitat, dan Orientasi Problema.
Pengertian Mikroba
Mikroba adalah Jasad hidup yang ukurannya kecil.
Jasad RenikKarena ukurannya yang kecil (kurang dari 0,1 mm), sehingga sukar dilihat dengan mata biasa. Umumnya hanya dapat dilihat dengan alat pembesar atau mikroskop.
Penggolongan Mikroba diantara jasad hidup :
Secara klasik jasad hidup digolongkan menjadi : dunia tumbuhan (plantae), binatang (animalia).
Jasad hidup yang ukurannya besar dengan mudah dapat digolongkan ke dalam plantae atau animalia. Mikroba ukurannya sangat kecil sulit untuk digolongkan ke dalam plantae atau animalia. Mikroba kadang-kadang juga mempunyai sifat antara plantae dan animalia.
1. Menurut teori evolusi, setiap jasad akan berkembang menuju ke sifat plantae atau animalia.
Hal ini digambarkan sebagai pengelompokan jasad berturut-turut oleh Haeckel, Whittaker, dan Woese . Ernest Haeckel (1834 – 1919) : Berdasarkan perbedaan organisasi selnya, dunia tumbuhan (plantae) dan dunia binatang (animalia) dibedakan dengan protista.
Protista untuk menampung jasad yang tidak dapat dimasukkan pada golongan plantae dan animalia. Protista terdiri dari algae atau ganggang, protozoa, jamur atau fungi, dan bakteri yang mempunyai sifat uniseluler, sonositik, atau multiseluler tanpa diferensiasi jaringan.
R.H.Whittaker (1920–1980) :
Membagi jasad hidup menjadi tiga tingkat perkembangan, yaitu:
Jasad prokariotik yaitu bakteri dan ganggang biru (Divisio Monera)
Jasad eukariotik uniseluler yaitu algae sel tunggal, khamir dan protozoa (Divisio Protista)
Jasad eukariotik multiseluler dan multinukleat yaitu Divisio Fungi, Divisio Plantae, dan Divisio Animalia.
Carl Woese (1928) :Menggolongkan jasad hidup berdasarkan susunan kimia makromolekul yang terdapat di dalam sel Pembagiannya, yaitu:
Arkhaebacteria, Eukaryota (Protozoa, Fungi, Tumbuhan dan Binatang), Eubacteria.
2. Ciri Umum Mikroba
Mikroba di alam secara umum berperanan sebagai produsen, konsumen, maupun redusen
Jasad Produsen: menghasilkan bahan organik dari bahan anorganik dengan energi sinar matahari. Mikroba yang berperanan sebagai produsen adalah algae dan bakteri fotosintetik.
Jasad Konsumen: Menggunakan bahan organik yang dihasilkan oleh produsen. Contoh: protozoa
Jasad Redusen: Menguraikan bahan organik dan sisa-sisa jasad hidup yang mati menjadi unsur-unsur kimia (mineralisasi bahan organik), sehingga di alam terjadi siklus unsur-unsur kimia. Contoh: bakteri dan jamur (fungi).
Sel mikroba ukurannya sangat kecil yang merupakan satuan struktur biologi. Banyak mikroba yang terdiri dari satu sel saja (uniseluler), sehingga semua tugas kehidupannya dibebankan pada sel itu . Mikroba ada yang mempunyai banyak sel (multiseluler) yang umumnya sudah terdapat pembagian tugas diantara sel atau kelompok selnya, walaupun organisasi selnya belum sempurna.
Setelah ditemukan mikroskop elektron, dapat dilihat struktur halus di dalam sel hidup, sehingga diketahui menurut perkembangan selnya terdapat dua tipe jasad, yaitu:
Prokariota (jasad prokariotik/primitif), yaitu jasad yang perkembangan selnya belum sempurna.
Eukariota (jasad eukariotik), yaitu jasad yang perkembangan selnya telah sempurna.
Selain yang bersifat seluler, ada mikroba yang bersifat nonseluler, yaitu virus
Virus adalah jasad hidup yang bersifat parasit obligat, berukuran super kecil atau submikroskopik dan hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron.
Struktur virus terutama terdiri dari bahan genetik. Virus bukan berbentuk sel dan tidak dapat membentuk energi sendiri serta tidak dapat berbiak tanpa menggunakan jasad hidup lain. Selain virus ada jasad hidup yang disebut viroid, yaitu bahan genetik RNA yang bersifat infeksius (dapat menginfeksi) sel inang. Viroid membawa sifat genetiknya sendiri yang dapat diekspresikan di dalam sel inang. Jasad yang lebih sederhana dari virus adalah prion, yang terdiri suatu molekul protein yang infeksius.
kenyataan ini merupakan perkecualian sistem biologi, sebab prion menyimpan sifat genetiknya di dalam rantaian polipeptida, bukan di dalam RNA atau DNA. Prion dapat menggandakan diri di dalam sel inang dengan mekanisme yang belum diketahui dengan jelas.
SEJARAH PERKEMBANGAN MIKROBIOLOGI
PENEMUAN ANIMALCULUS
Leeuwenhoek (1633-1723): Melatar belakangi awal ditemukannya mikroba dengan menggunajkan mikroskop sangat sederhana dengan satu lensa jarak fokus yang sangat pendek perbesarannya antara 50-300 kali.
Leeuwenhoek melakukan studi dengan struktur mikroskopis: biji, jaringan tumbuhan, invertebrata kecil. diketahuinya dunia mikroba yang disebut sebagai “animalculus” atau hewan kecil. Animalculus adalah jenis-jenis mikroba seperti protozoa, algae, khamir, dan bakteri.
TEORI DANPENDAPAT
TEORI ABIOGENESIS mengemukakan bahwa animalculus timbul dengan sendirinya dari
bahan-bahan mati. Doktrin Abiogenesis dianut sampai jaman Renaissance berpendapat bahwa kemajuan pengetahuan mengenai mikroba mengakibatkan semakin lama doktrinmenjadi tidak terbukti.
Francesco Redi (1626-1697) : Pengamatannya dalam ulat di dalam daging busuk. kesimpulan: bahwa ulat tidak secara spontan berkembang dari daging belatung pada daging busuk berasal dari telur lalat bukan berasal dari daging itu sendiri.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799): perkembangan mikrobia di dalam suatu bahan, dalam arti terbatas menyebabkan terjadinya perubahan kimiawi pada bahan tersebut.
Louis Pasteur (1822-1895) : Penemuan Louis Pasteur , Pasteurisasi : cara untuk mematikan beberapa jenis mikroba tertentu dengan menggunakan uap air panas, suhunya kurang lebih 62° C. Sterilisasi : cara untuk mematikan mikroba dengan pemanasan dan tekanan tinggi.
PENEMUAN BAKTERI BERSPORA
Jhon Tyndall (1820-1893) : Cairan bahan organik dipanaskan dalam air garam yang mendidih selama 5 menit dan diletakkan di dalam ruangan bebas debu,
Dari percobaan Tyndall (1820-1893) ditemukan adanya:
Termolabil : tidak tahan pemanasan, saat bakteri melakukan pertumbuhan
Termoresisten :bakteri sangat tahan terhadap panas
Tyndallisasi : Pada fase termoresisten, bakteri dapat membentuk endospora (Ferdinand Cohn, 1828-1898.
PERAN MIKROBA DALAM TRANSFORMASI BAHAN ORGANIK
Bahan mikroba akan mengalami perubahan kimianya . Perubahan kimia terjadi karena ermentasi (pengkhamiran), Pembusukan (putrefaction).
Latour Th. Schwann F. Kutzing (tahun 1837), : secara terpisah menemukan zat gula yang mengalami fermentasi alkohol selalu dijumpai adanya khamir disimpulkan: perubahan gula menjadi alkohol dan CO2 merupakan fungsi fisiologis dari sel khamir.
PENEMUAN KEHIDUPAN ANAEROB
penelitian Pasteur: jika udara dihembuskan ke dalam bejana fermentasi butirat, proses fermentasi menjadi terhambat, bahkan dapat terhenti sama sekaliDari hal tersebut kemudian dibuat 2 istilah,yaitu: Anaerob dan Aerob.
Kehidupan Anaerob : mikroba yang tidak memerlukan Oksigen
Kehidupan aerob :mikroba yang memerlukan Oksigen
Fakultatif anaerob : Mikroba yang mempunyai dua mekanisme untuk mendapatkan energi: Apabila ada Oksigen, energi diperoleh secara respirasi aerob, apabila tidak ada Oksigen energi diperoleh secara fermentasi anaerob.
Penemuan Enzim
Pasteur: proses fermentasi merupakan proses vital untuk kehidupan ditentang oleh Bernard (1875): Bahwa khamir dapat memecah gula menjadi alkohol dan CO2 karena mengandung katalisator biologis dalam selnya . Katalisator biologis diekstrak sebagai larutan yang tetap dapat menunjukkan kemampuan fermentasi, sehingga fermentasi dapat dibuat sebagai proses yang tidak vital lagi (tanpa sel).
Buchner (1897) membuktikan gagasan Bernard yaitu dengan Penemuan ini membuka jalan perkembangan Biokimia Modern yaitu pembentukan alkohol dari gula oleh khamir, merupakan hasil urutan beberapa reaksi kimia, yang masing-masing dikatalisir oleh biokatalisator yang spesifik atau dikenal sebagai ENZIM.
MIKROBA PENYEBAB PENYAKIT
Pasteur (1875-1876) mengemukakan bahwa kerusakan pada minuman anggur oleh mikrobia menjadi penyakit Bir.
Postulat Koch dalam bentuk umum adalah sebagai berikut:
Suatu mikroba yang diduga sebagai penyebab penyakit harus ada pada setiap tingkatan penyakit . Mikroba tersebut dapat diisolasi dari jasad sakit dan ditumbuhkan dalam bentuk biakan murni. Apabila biakan murni tersebut disuntikkan pada hewan yang sehat dan peka, dapat menimbulkan penyakit yang sama. Mikrobia dapat diisolasi kembali dari jasad yang telah dijadikan sakit tersebut.
Penemuan penyakit yang disebabkan oleh virus dikemukakan oleh Postulat River (1937) :
1. Virus harus berada di dalam sel inang
2. Filtrat bahan yang terinfeksi tidak mengandung bakteri atau mikroba lain yang dapat ditumbuhkan di dalam media buatan.
3. Filtrat dapat menimbulkan penyakit pada jasad yang peka
4. Filtrat yang sama yang berasal dari hospes peka tersebut harus dapat menimbulkan kembali penyakit yang sama.
GENERATIO SPONTANEA (ABIOGENESIS) MENURUT PANDANGAN BARU
Kehidupan terjadi dari berbagai unsur kimia, dengan rangkaian reaksi yang mirip dengan reaksi yang terjadi di alam . Oparin (1938) dan Haldane (1932): bumi pada jaman prebiotik mempunyai atmosfer yang bersifat anaerob yang mengandung Nitrogen, Hidrogen, CO2, uap air, ammonia, CO, dan H2S.
Teori asal mula kehidupan
didukung oleh S. Miller (1957) dan H. Urey (1954) : Penelitiannya adalah sebagai berikut: Bejana Miller diisi dengan gas CH4, NH3, H2O, dan H2. Gas-gas tersebut dibiarkan bersirkulasi terus-menerus melalui loncatan bunga api listrik, kondensor, dan air mendidih. Seminggu kemudian ternyata menunjukkan terbentuknya senyawa organik seperti asam amino glisin dan alanin, serta asam organik seperti asam suksinat. Dengan merubah bahan dasar dan energi yang diberikan dalam aparat Miller, maka dapat disintesa senyawa-senyawa lain seperti polipeptida, purin, dan ATP.Makromolekul inilah yang diduga sebagai awal terbentuknya kehidupan.
PENGGUNAAN MIKROBA
Penggunaan mikroba untuk proses klasik, khamir untuk membuat anggur dan roti.
bakteri asam laktat untuk yogurt dan kefir, bakteri asam asetat untuk vinegar.
Penggunaan mikroba untuk produksi antibiotik : Penisilin oleh jamur Penicillium sp.Streptomisin oleh Actinomysetes streptomyces sp.
STRUKTUR DAN FUNGSI SEL MIKROBA
SEL merupakan unit fisik terkecil dari organisme hidup. Komposisi material sel: DNA dan RNA, protein, lemak, fosfolipid. Adanya perbedaan sangat mendasar antara sel bakteri dan sianobakteria dengan sel hewan dan sel tumbuhan.
SEL PROKARIOTIK : merupakan tipe sel pada bakteri dan sianobakteria/alga biru (disebut jasad prokariot)
SEL EUKARIOTIK : merupakan tipe sel pada jasad yang tingkatnya lebih tinggi dari bakteri (disebut jasad eukariot) yaitu khamir, jamur (fungi), alga selain alga biru, protozoa, dan tanaman serta hewan.
Tipe Sel Prokariotik
Mempunyai ukuran yang lebih kecil dibandingkan dengan sel eukariotik.
Beberapa sel bakteri Pseudomonas hanya berukuran 0,4-0,7µ diameternya dan panjangnya 2-3µ
tidak mempunyai organela seperti mitokondria, khloroplas, dan aparat golgi.
SEL EUKARIOTIK
Sel eukariotik mempunyai inti sejati yang diselimuti membran inti.
Inti sel mengandung bahan genetis berupa genome/DNA yang tersusun dalam suatu kromosom.
Di dalam kromosom terdapat DNA yang berasosiasi dengan suatu protein yang disebut histon.
STRUKTUR SEL
1. Inti Sel
2. Membran Sel Prokariotik
3. Dingding Sel
4. Flagel dan Pili
5. Kapsul dan Lendir
Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau selubung berlendir. Fungsinya untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya.
PERBEDAAN SEL TANAMAN, SEL HEWAN, DAN SEL BAKTERI
DINDING SEL : SEL Tumbuhan : Dinding sel tanaman sangat kuat dan kasar. Banyak mengandung selulosa yang terikat pada polisakarida dan protein. Sel Hewan : Tidak mempunyai dinding sel. Sel Bakteri : Dinding sel terdiri atas rantai polisakarida dan rantai peptida pendek. Permukaannya dilapisi lipopolisakarida.
MEMBRAN SEL : Sel Tumbuhan : Membran seltanaman tebalnya ±9nm dan mengandung lipida dan protein dalam jumlah yang sama.Sel hewan : Membran sel hewan mirip dengan membran sel tanaman, tetapi komposisi lipidanya beda. Membran bersifat fleksibel dan lengket. Sel bakteri : Membran sel bakteri mengandung +45% lipida dan 55% protein. Lipida menyelu-bungi secara kontinyu dan non-polar.
INTI SEL : Sel Tumbuhan : Inti sel, anak inti sel serta membran inti sel tanaman mempunyai struktur, komposisi dan fungsi seperti pada sel hewan. Sel Hewan : Sel Bakteri : Bakteri tidak mempunyai bentuk inti seperti pada sel tanaman dan hewan.
MITOKONDRIA : Sel Tumbuhan : Mitokondria berbentuk lonjong, dijumpai pada semua sel tanaman. Sel Hewan : Membran dalam mitokondria berlipat-lipat. Matriks di dalamnya banyak mengandung ensim yang berperan dalam oksidasi karbohidrat, lipida, asam amino menjadi CO2 dan H2O. Sel Bakteri : Sel bakteri tidak mempunyai mitokondria.
Endoplasmik Retikulum (ER) dan Ribosome :ER pada sel tanaman mempunyai struktur yang mirip dengan ER pada sel hewan. Ribosome merupakan tempat terbentuknya protein. Ribosom juga tersebar bebas dalam sitoplasma. Sel bakteri: tidak mempunyai ER. Ribosome tersebar dalam sitoplasma. Ribosome sebagai tempat sintesis protein.
KHLOROPLAS: Hanya terdapat pada sel tumbuhan.
VAKUOLA : Vakuola merupakan ciri khusus sel tanaman. Hanya terdapat pada sel tumbuhan.
Fisiologi Saraf
Sebuah Sel berkembang menjadi multi sel untuk menjalankan segala aktiftas sel. Hewan multisel menjalankan aktifitas hidup dilaksanakan oleh beberapa sel sehingga meringankan tugas sel.
ü Sel Penyusun Sistem Saraf
Neuron sebagai potensial aksi Implus dan menjalar ke sel lain.Neuron terdiri dari :
NEURON SENSORIK : membawa rangsang dari daerah tepi (perifer tubuh) ke pusat saraf (otak dan sumsum tulang belakang atau medulla spinalis.
INTERNEURON : penghubung antara neuron sensorik dan motorik
NEURON MOTORIK : membawa rangsang dari pusat saraf ke daerah tepi (perifer tubuh).
BENTUK SEL SARAF
Unipolar, bipolar, multipolar.
ü KOMPONEN SEL SARAF
Badan sel : berfungsi sebagai tempat sintesis neurotransmiter. Dendrit : berfungsi sebagai penerima rangsang dan membawanya ke badan sel. Akson : berfungsi menjalarkan impuls ke ujung akson.
Sel Glia : Mendukung Sel Saraf Dalam Fungsi Kendali Dan Koordinasi Tubuh, berfungsi membuang zat-zat sisa dari sekitar neuron serta menjamin kondisi lingkungan ionik di sekitar neuron dapat selalu tepat.
· Komponen Penyusun Sistem Saraf
1. Otak.
2. 2. Serabut saraf : kumpulan akson dari sejumlah sel saraf.
Pleksus : jaringan serabut saraf yang tidak teratur, yang berfungsi sebagai sistem saraf pusatapabila terdapat kumpulan neuron yang difus maka di dalamnya ada sinaps.
Ganglia : kumpulan sel saraf berbentuk nodul dilapisi jaringan konektifmempunyai badan sel dan serabut saraf ditemukan adanya sinaps.
ü FISIOLOGI SARAF
· POLARISASI : Sel Saraf dalam keadaan istirahat menjadi polar keadaan sedang tidak menjalarkan rangsang. membran sel saraf bersifat impermeabel terhadap ion natrium dan permeabel terhadap ion kalium.
Potensial istirahat :Besarnya potensial membran yang diukur saat sel dalam keadaan istirahat perbedaan potensial tersebut disebabkan oleh adanya distribusi ion natriun dan kalium yang tidak seimbang di antara kedua sisi membran sel saraf.
· DEPOLARISASI : 1. Rangsang. 2. Impuls : gejala perubahan elektrokimia khas yang terjadi pada membran yang dirangsang. 3. Potensial aksi : potensial membran yang diukur pada saat sel terdepolarisasi.
ü PENJALARAN IMPULS : Peristiwa penjalaran potensial aksi di sepanjang akson yang terjadi secara konduksi dan lambat. kecuali akson bermielin. Repolarisasi : periode penyembuhan (repolarisasi).
• PERIODE REFRAKTER : Periode refrakter absolut ialah jangka waktu tertentu saat sel saraf benar-benar tidak dapat menanggapi rangsang yang diberikan untuk kedua kalinya, apapun jenis rangsangnya dan berapa pun kekuatan rangsang yang diberikan. Periode ini biasanya berlangsung pada awal repolarisasi
Periode refrakter relatif ialah jangka waktu pada akhir repolarisasi, yang mana sel saraf kemungkinan sudah dapat kembali menanggapi rangsang, asalkan rangsang yang diberikan lebih kuat daripada rangsang sebelumnya atau jenis rangsangnya berbeda.
· Perpindahan Impuls Melintasi Sinaps
Sinaps merupakan tempat pertemuan antara akson dari suatu sel saraf dengan sel saraf lainnya atau dengan sel. Kemudian menjadi transmisi sinaptik. Transmisi sinaptik terbagi menjadi dua yaitu : transmisi elektrik (pada sinaps elektrik), transmisi kimia (pada sinaps kimiawi)
Transmisi elektrik merupakan Penjalaran impuls dengan cara konduksi langsung pada sinaps yang memiliki celah sempit. Sinaps yang bekerjadengan cara transmisi elektrik disebut sinaps elektrik
Pada invertebrata (misalnya Artropoda dan Annelida) dan vertebrata (ikan).Pada ikan, sinaps elektrik berperan penting dalam proses melarikan diri.
Transmisi kimiawi merupakan Penjalaran impuls dengan bantuan neurotransmiterpada sinaps yang memiliki celah lebar. Sinaps yang bekerjadengan cara transmisi kimia disebut sinaps kimia.
Transmisi eksitatorik :
transmisi inhibitorik : keadaan sel yang mengalami perubahan elektrokimia dengan cara tertentu, yang membuatnya menjadi tidak dapat dirangsang, ditandai dengan adanya muatan di dalam sel yang menjadi lebih negatif dari pada sebelumnya disebut HIPERPOLARISASI.
Hewan Tingkat yang Paling Sederhana mempunyai organisasi sistem saraf yang terdiri dari neuron, serta neuron teridri dari Dendrit dan akson. Dendrit sebagai reseptor tanggap terhadap perubahan lingkungan. Akson membentuk sinaps dengan beberapa jenis sel efektor,mampu melaksanakan fungsi kehidupan.
• Jala Saraf
Jala saraf ialah susunan organisasi saraf yang menyerupai jala. Jala saraf dapat ditemukan pada hewan karang dan ubur-ubur. Susunan saraf yang terdapat pada bagian atas tubuh ubur-ubur berfungsi untuk mengkoordinasikan gerakan, sedangkan jala saraf yang terdapat pada tentakel berfungsi sebagai reseptor sensoris
• Tali Saraf
Tali saraf adalah susunan organisasi sistem saraf yang berupa traktus atau kumpulan serabut saraf. Tali saraf pada umumnya terbentang di sepanjang tubuh. Jaringan saraf pada daerah kepala biasanya mengalami perkembangan lebih baik daripada bagian tubuh lainnya. Perkembangan jaringan saraf pada daerah kepala itu disebut sefalisasi.
