< Previous 153 Setelah anda mendapatkan informasi, lakukan diskusi antar kelompok dengan cara setiap kelompok bertukar informasi atau bertanya tentang sistem pencernaan dan metabolisme ! Mengamati 1) Bentuklah kelompok peserta didik dalam jumlah 4 – 5 orang. 2) Lakukan kegiatan mencari informasi dari buku atau bahan ajar, internet, video dan lain-lain sehingga anda bisa memahami sistem pencernaan dan metabolisme biota air. 3) Adapun informasi yang harus anda cari adalah : a. Sistem pencernaan dan metabilosme biota air. b. Fungsi alat dan kelenjar pencernaan biota air. c. Mekanisme pencernaan dan penyerapan. d. Proses metabolisme protein, metabolisme lemak dan metabolisme karbohidrat. Menanya 1) Bandingkan informasi yang anda peroleh dengan informasi kelompok lain, dapat dimulai dengan proses pertanyaan sebagai berikut : a. Bagaimana sistem pencernaan dan metabilosme biota air. b. Apa fungsi alat dan kelenjar pencernaan biota air. c. Bagaimana mekanisme pencernaan dan penyerapan. d. Bagaimana proses metabolisme protein, metabolisme lemak dan metabolisme karbohidrat. 2) Adakah perbedaan informasi dari yang anda peroleh ? Jika ada, sebutkan ! 3) Tuliskan kesimpulan anda tentang sistem pencernaan dan metabolisme biota air dan diserahkan pada guru ! 154 a. Pencernaan 1) Alat Pencernaan Fungsi alat pencernaan makanan adalah untuk menyederhanakan bahan makanan menjadi bahan terlarut sehingga siap untuk diserap dan selanjutnya dimanfaatkan oleh tubuh. Macam-macam pencernaan makanan yaitu: a) Berdasarkan prosesnya yang meliputi : (1) Pencernaan makanan secara mekanik yang melibatkan gigi dan gerakan saluran pecernaan antara lain gerakan peristaltik, pendular, segmenter. (2) Pencernaan makanan secara kimiawi yang melibatkan enzim hidrolisis. b) Berdasarkan tempat pencernaan yang meliputi : (1) Pencernaan ekstra seluler; Pencernaan makanan yang terjadi dalam rongga saluran pencernaan. (2) Pencernaan intraseluler; Pencernaan makanan yang terjadi didalam sitoplasma / didalam sel. Struktur dan fungsi dari bagian- bagian alat pencernaan: (1) Saluran pencernaan meliputi mulut, rongga mulut, paring, oesephagus , lambung, philorus, usus, rectum dan anus. (2) Kelenjar pencernaan yang meliputi hati ,empedu, dan pankreas. Saluran pencernaan terdiri dari : (1) Mulut Fungsi mulut adalah alat untuk memasukkan makanan. (2) Rongga mulut Permukaan rongga mulut diselaputi oleh lapisan sel permukaan epitelium yang berlapis. Pada lapisan permukaan terdapat sel-sel penghasil lendir terdapat juga organ penerima rasa yang disebut 155 taste reseptor / taste bud. Taste bud berfungsi sebagai penyeleksi makanan yang dimakan ikan. Lidah pada ikan merupakan penebalan dari bagian depan tulang arc hyoden yang terdapat pada mulut. Pada arah yang berlawanan dengan lidah tepatnya pada langit-langit bagian belakang palatin. Organ ini merupakan penebalan dari lapisan mocusa dan fungsinya untuk memproses pemompaan air dari rongga mulut ke bagian insang. (3) Faring Pada bagian sisi kiri dan sisi kanan dari segmen faring terdapat insang. Pada ikan yang memperoleh makanan dengan cara menyaring plankton. Gigi faring digunakan untuk menyobek dan menggerus dan bahan tumbuhan dan Gastropoda. (4) Eshofagus Segmen esofagus merupakan permulaan dan saluran pencernaan yang berbentuk viva. segmen-segmen dibelakangnya terdiri dari 4 lapisan yaitu lapisan mokusa, sub mukosa, otot, lapisan sereus. Adanya lendir menyebabkan makanan dengan mudah menuju lambung tanpa merusak eshopagus. (5) Lambung Lambung merupakan segmen pencernaan yang diameternya relatip lebih besar. Fungsi lambung untuk menampung makanan dan mencerna makanan . Berdasarkan bentuk anatomisnya terdapat beberapa tipe lambung yaitu. a) Lambung berbentuk memanjang biasanya ditemukan pada beberapa jenis ikan karnivora, bertulang sejati. b) Lambung terbentuk fison terdapat pada ikan golongan chondrichthyes dan kebanyakan ikan teleostei. c) Lambung kaeka terdapat pada ikan polyterus , amia, anguilla. 156 (6) Philorus Philorus merupakan segmen yang terletak antara lambung dan usus depan. (7) Usus Usus merupakan segmen terpanjang dari saluran pencernaan. (8) Rectum Rektum merupakan segmen saluran pencernaan yang terujung . secara hitologis batas antara segmen tersebut dapat dibedakan sehubungan dengan adanya katup rectun. Segmen rectum berfungsi dalam penyerapan air dan ion. (9) Kloaka Kloaka adalah ruang tempat bermuaranya saluran pencernaan dan saluran urogenital. (10)Anus Anus merupakan ujung dari saluran genital. 2) Kelenjar pencernaan a) Hati Hati merupakan organ penting yang mensekresikan bahan untuk proses pencernaan, organ ini umumnya merupakan suatu kelenjar yang kompak, berwarna merah kecoklatan. Secara umum posisi hati terletak pada rongga bawah tubuh , dibelakang jantung dan sekitar usus depan. Disekitar hati terdapat organ berbentuk kantung bulat kecil, oval atau memanjang dan berwarna hijau kebiru-biruan. , organ ini dinamakan kantung empedu yang berfungsi untuk menampung cairan empedu. Organ hati tersusun oleh sel-sel hati hepatosit, dan diantara sel-sel tersebut banyak dijumpai kapiler-kapiler darah dengan limpesinusoid. Saluran darah yang masuk keorgan hati terdiri atas arteri yang berasal dari aorta doralis dan vena portal yang berasal dari saluran pencernaan. Saluran darah 157 yang keluar dari organ hati adalah vena hepaticus, vena kemudian menuju jantung. Secara umum, hati berfungsi sebagai metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein serta tempat memproduksi cairan empedu. Pigmen empedu (bilirubin) merupakan hasil sintesis hati yang berasal dari hemoglobin pada sel darah merah tua. Diusus, bilirubin akan diserap kembali dan kemudian kembali kehati. Sebagai sebagian dari bilirubin pada usus akan dibuang melalui feses. Cairan empedu ini berperan sebagai emulsipikator lemak, sehingga lemak dapat di serap oleh dinding usus. b) Pankreas pankreas merupakan organ yang menekresikan bahan enzim dan bikarbonat yang berperan dalam proses pencernaan. Secara anatomi histologis pankreas ini ada yang berbentuk kompak dan ada yang diffus diantara sel hati. Letak pankreas berdekatan dengan usus depan sebab saluran pankreas bermuara di usus depan . Secara sitologi pankreas memiliki 2 tipe yaitu sel eksoktrin dan endoktrin. Hasil utama dari pankreas eksokrin ini adalah enzim pencernaan, yaitu enzim amilase, khitinase dan lipase. Pankreas endokrin merupakan kelompok sel yang ada diantara sel eksokrin. Oleh karena itu sel-sel merupakan sel penghasil hormon, maka posisinya selalu berhubungan dengann kapiler darah. 3) Mekanisme pencernaan a) Pencernaan secara fisik Pencernaan secara fisik atau mekanik dimulai dibagian rongga mulut yaitu dengan berperannya gigi dalam proses pemotongan dan penggerusan makan. Pencernaan secara mekanik ini dilanjutkan di segmen lambung dan usus yaitu dengan adanya gerakan-gerakan / kontraksi otot segmen tersebut, pencernaan tersebut terjadi secara 158 efektif karena adanya aktivitas cairan digestif. Mekanimenya adalah sebagai berikut: suatu makanan yang berpartikel besar akan dihidrolisis pada bagian permukaanya oleh aktifitas enzim, kemudian dengan adanya gerakan pada saluran pencernaan, maka bagian yang tercerna tersebut akan luluh. Bagian yang tersisa dari partikel terebut akan dicerna kembali oleh enzim hidrolisis dan selanjutnya akan meleleh lagi pada bagian permukaannya ketika terjadi gerakan pada saluran pencernaan, dan begitu seterusnya hingga semua partikel tersebut melarut. b) Pencernaan secara kimiawi Pencernaan makanan secara kimiawi dimulai dari bagian lambung. Hal ini dikarenakan cairan digentif yang berperan dalam pencernaan kimiawi mulai dihasilkan di segmen lambung. Pencernaan ini selanjutnya disempurkan disegmen usus. 4) Mekanisme penyerapan a) Dinding sel. Sel yang berperan dalam penyerapan nutrien adalah enterosit. Sel tersebut memiliki ciri khas yaitu adanya mikrovilli pada bagian permukaan yang dengan rongga usus. b) Difusi. Difusi adalah pergerakan molekul dari wilayah yang berkonsentrasi tinggi ke wilayah yang berkonsentrasi rendah. Difusi dapat juga melalui bantuan media transpor. Mediator transport tersebut berperan dalam pengangkutan gula, asam amino, vitamin dan bahan lain dari luar sel kedalam sel. c) Osmose adalah proses pergerakan air dari media yang berkonsentrasi tinggi melalui membran semipermeable. d) Transporaktif adalah pengangkutan nutrien yang mengandung energi. Energi ini diperlukan untuk mempertahankan konsentrasi ion jauh dari keadaan seimbang. Dalam proses aktif terjadi peningkatan energi bebas yang kemudian energi tersebut digunakan 159 untuk proses tersebut. Ion –ion yang ditranformasikan secara aktif antara lain Na, H, Ca dan sebagainya. e) Endositosis. Endositosis adalah proses masuknya suatu bahan kedalam sel melalui membran sel. Proses endositosis dicirikan dengan terbentuknya lekukan pada permukaan sel kemudian diikuti dengan pembentukan semacam kantung yang didalamnya terdapat bahan yang akan diangkut. Isi kantung tersebut tetap terpisah dari hialoplasma dan kantung-kantung kecil tersebut dinamakan vakuola. Gambar 25. Mekanisme pencernaan pada ikan b. Metabolisme Metabolisme adalah Jumlah total dari reaksi kimia yg diperlukan untuk merubah berbagai jenis bahan makanan sesuai dengan yg dibutuhkan oleh tubuh. Bahan makanan yang dirubah tersebut terdiri dari : 1) Protein. 2) Karbohidrat. 3) Lipids. 4) Air. 160 5) Mineral. 6) Vitamin. Bahan makanan dirombak menjadi substansi yg lebih sederhana kemudian diabsorbsi oleh jaringan tubuh. Didalam tubuh hewan, aktivitas seluler, seperti tumbuh, gerak dan transport ion secara aktif melalui membran plasma memerlukan energi. Pada makhluk hidup; jumlah total energi dalam suatu sistem dan lingkungan sekitarnya tetap konstan, karena perubahan energi berlangsung secara konstan pula. Hukum termodinamika I Jumlah energi di dunia ini konstan, artinya bahwa energi tidak dapat diciptakan ataupun dimusnahkan. Energi hanya dapat diubah dari satu bentuk ke bentuk energi yg lain Organisme memiliki suatu sistem dinamika berupa aktifitas biologi pada tingkat seluler atau organisme tersebut. Pola aktifitas tersebut misalnya memperoleh makanan, pencernaan, penyerapan nutrien dan eliminasi sisa-sisa metabolisme. Sistem Metabolisme berperan dalam melakukan koordinasi, pengendalian dan melangsungkan proses secara berurutan. Reaksi metabolisme di dalam tubuh organisme saling terkait satu sama lain untuk menjaga homeostasis makhluk hidup dan energi dibutuhkan untuk menguraikan bahan makanan sehingga dapat menopang proses kehidupan. Contoh : Energi panas dibutuhkan mengatur suhu tubuh agar konstan. Energi dibutuhkan untuk proses sintesa protoplasma-protoplasma baru selama masa pertumbuhan/perbaikan jaringan, konsumsi impuls saraf, kontraksi otot dan lain-lain. 161 1) Metabolisme protein Metabolisme protein merupakan transformasi utama/penting dari asam-asam amino menjadi suatu bentuk yang lebih mudah diserap dari usus menuju pembuluh darah dan diteruskan ke hati (liver). Protein sebagai sumber asam amino, berperan dalam pertumbuhan, perbaikan dan pengaturan tubuh. Protein sangat penting bagi tubuh dalam membentuk struktur protein, beragam sistem-sistem enzim dan hormon yg sangat diperlukan dalam reaksi-reaksi kimia. Metabolisme protein mencakup : a) Metabolisme asam amino Asam amino terdiri dari Asam amino esensial dan Asam amino non-esensial. Bahan makanan yang mengandung Asam amino esensial antara lain Threonine, Valine, Leucine, Isoleucine, Methionine, Phenylalanin, Histidine, Tryptophan, Lysin, Arginine, Cysteine, Cystin dan Tyrosine. Sedangkan bahan makanan yang mengandung Asam amino non-esensial antara lain Glycine, Alanine, Serine, Aspartate, Glutamic acid, Proline, Hydroxyproline dan Arginine. Proses oksidasi Asam Amino terdiri dari : (1) Proses Deamination ; yakni hasil deaminasi asam-asam amino yang dikonversi dari urea melalui hati dan diekskresi ke luar tubuh menjadi ammonia melalui usus dan ginjal. (2) Proses Transaminasi ; yakni katalisa asam amino dan asam keto oleh transaminase (asam transferase) yang bersifat bolak-balik. Pengaruh terbesar masukan protein makanan tinggi dibandingkan dengan masukan protein rendah adalah meningkatnya konsentrasi asam amino tubuh. Dari sisi lain juga ada pengaruh kandungan protein dalam makanan terhadap aktivitas sejumlah enzim yang 162 berperan dalam metabolisme asam amino dan intermetlier pada ikan. Kesimpulannya adalah bila ikan diberi makanan dengan protein tinggi/karbohidrat rendah dibandingkan dengan makanan dengan protein rendah/ karbohidrat tinggi, tingkat enzim-enzim glyelitic hati phoshor fructokinase, pyruvatekinase, dan lactato) menurun dimana enzim-enzim gluconcogenic (PEP dan tose bibhosphate) meningkat. Jadi bila makanan rendah karbohydrat diberikan, kapasitas enzim-enzim meningkat. b) Metabolisme ammonia Skema kontributor sebagian besar produksi amonia dalam hati ikan. Terdapatnya siklus omithime tergantung pada spesies hewan. Pada ikan teleostei hasil yang dieksresikan adalah ammonia sebagai pengganti urea. Jadi ammonia yang dihasilkan deaminasi mengikuti jalur berbeda sesuai dengan spesies masing-masing. 2) Metabolisme lemak Pada metabolisme lemak terjadi 3 proses penting yaitu : a) Mobilisasi lemak yg bertumpuk dalam tubuh yg berperan dalam katabolisme. b) Penyerapan lemak. c) Sintesis lemak di hati yg berasal dari mucosa intestinal dan jaringan serta sumber-sumber protein lainnya. Lipid merupakan suatu kelompok senyawa heterogen yang berhubungan dengan asam lemak, baik secara aktual maupun potensial. Mereka memiliki sifat yang sama yaitu: 1) relatif tidak larut dalam air, 2) larut dalam pelarutan nonpolar seperti eter, kloroform dan benzene. Dengan demikian lipid mencakup lemak, minyak, lilin dan senyawa yang sejenis. Next >