OSMOREGULASI DAN OSMOREGULASI DAN EKSKRESI EKSKRESI
Jan 19, 2016
OSMOREGULASI DAN OSMOREGULASI DAN EKSKRESIEKSKRESI
PUSTAKAPUSTAKA
Rankin, J.C. and J. Davenport. 1981. Animal Osmoregulation. Blackie, Glasgow and London
Scmidt-Nielsen, K. 1990. Animal physilogy: Adaptation and environment. Cambridge University Press, New York.
Smith, L.S. 1982. Introduction to fish physiology T.F.H. Publications, Inc. USA.
Pengaturan konsentrasi osmotik cairan
tubuh
DefinisiDefinisi
Konsentrasi ion & osmolaritas
Tipe-tipe Osmoregulasi :Tipe-tipe Osmoregulasi :
1. Hyperosmotic regulation
2. Hypoosmotic regulation
3. Isoosmotic regulation
Aspek EkofisiologiAspek Ekofisiologi
1. Osmoconformer
2. Osmoregulator
Komponen OsmoregulasiKomponen Osmoregulasi
1. Hormon :
Ikan : 1. Prolactin
2. Neurohypophysial octapeptin
3. Adrenocortical steroid
Krustase : (organ X/kelenjar sinus dan kelenjar pericardial)
2. Protein pada membran sel :
- Pompa ion
- Carrier (pengembang)
- Biokatalisator
- Energy (ATP) for transport aktif
1. Insang
2. Saluran pencernaan
3. Ginjal
4. Permukaan tubuh
Organ-organ :Organ-organ :
Materi :Materi :
1. Air
2. Ion-ion
3. Kimia spesifik
4. Sisa Metabolit
Hewan Air TawarHewan Air Tawar
HyperosmoticHyperosmotic
HH22OO
NaNa++, K, K+ + ClCl--
Garam2 dan Garam2 dan ionion
Salts &Salts &HH22OO
Hewan LautHewan Laut
HypoosmoticHypoosmotic
HH22OO
Air lautAir laut
NaNa++, K, K++ Cl Cl--
NaNa++, K, K+ + ClCl--
CaCa2+2+, Mg, Mg2+2+, , SOSO44
--
Krustase dan organisme lainnya Krustase dan organisme lainnya
(Isoosmotic)(Isoosmotic)
• Air laut mengandung 6 elemen terbesar, yaitu Cl-, Na+, Mg2+, Ca2+, K, dan SO4
2-
• Elemen yang jumlahnya kecil (unsur mikro) seperti Br-, Sr2+, dan B+.
• Ion-ion yang dominan dalam menentukan tekanan osmotik (osmolaritas) air laut adalah Na+(450 mM) dan Cl- (560 mM), dengan porsi 30.61 dan 55.04% dari total konsentrasi ion- ion terlarut
Salinitas dan Air Laut Salinitas dan Air Laut
• Ion-ion yang dominan dalam menentukan tekanan osmotik (osmolaritas) air laut adalah Na+ (450 mM) dan Cl- (560 mM)
• Porsi Na+ dan Cl- masing-masing 30,61 dan 55.04% dari total konsentrasi ion-ion terlarut
Kontribusi ion: Kontribusi ion:
1. Na+ darah > air laut
2. K+ darah air laut
3. Cl- darah = air laut
4. Ca2- darah air laut
5. Mg2+ darah < air laut
6. SO42- darah air laut
• Ion Na+ dan Cl- merupakan kontributor utama
pada osmolaritas cairan tubuh
Na dan ClNa dan Cl
• Pengaturan dan permeabilitasnya terpusat
pada ketahanan gradien salinitas
• Ion Mg2+ menstabilkan struktur ATP dalam
reaksi enzim yang membutuhkan ATP
• Ion Ca2+ memegang peran yang sangat vital
dalam mengatur fungsi sel dan syaraf
• Pada krustase Ca2+ berperan dalam
pembentukan karapas
• Ion K+ merupakan elektrolit intraselluler/
kation yang mempengaruhi tekanan
osmose selluler
• Dalam hubungannya dengan Na+ dan Cl-
di luar sel menyebabkan adanya potensial
muatan dalam dinding sel yang dapat
menyebabkan terjadinya impuls syaraf,
denyut jantung dan lain-lain.
Faktor yang berkontribusi Faktor yang berkontribusi dari perbedaan ion:dari perbedaan ion:
1. Keseimbangan Gibbs-Donnan
2. Kehilangan ion urin
3. Transport aktif ion-ion pada permukaan
tubuh
4. Pengikatan ion oleh protein darah
Mekanisme osmoregulasi Mekanisme osmoregulasi
1. Pengurangan osmolaritas dalam cairan tubuh
2. Pengurangan permeabilitas terhadap air dan
garam
3. Penggunaan organ-organ ekskresi
4. Pengambilan aktif garam-garam
Fungsi Sistem EkskresiFungsi Sistem Ekskresi
1.Membuang limbah yang tidak berguna dan beracun dari dalam tubuh
2.Mengatur konsentrasi dan volume cairan tubuh (osmoregulasi)
3.Mempertahankan temperatur tubuh dalam kisaran normal (termoregulasi)
4.H o m e o s t a s i s
Limbah Nitrogen
• Hasil metabolisme protein
• Gugus amino (NH2-) dilepaskan dari asam
amino sebelum dikonversi menjadi energi, karbohidrat, lemak → deaminasi
• NH2-, + H+ → NH3 (amonia): toksik, harus
dibuang
• Ekskresi ammonia:
Amoniotelik: amonia disekresi secara langsung
Ureotelik: amonia dikonversi dahulu menjadi urea Uricotelik: amonia dikonversi dahulu menjadi asam urat
Amonia – NH3
• Pertama kali terbentuk setelah proses deaminasi (membutuhkan sangat sedikit energi)
• Sangat mudah larut dalam air, BM kecil
• Sangat toksik
• Tidak dapat disimpan dalam tubuh
Urea – CO(NH2)2
• Diproduksi di dalam hepar vertebrata (proses membutuhkan energi lebih banyak)
• Kurang toksik
• Dalam konsentrasi tinggi dapat ditolerir oleh tubuh,
• Kurang larut dalam air,
• Dapat dikonsentrasikan untuk menghemat air
Asam urat – C5H4N4O3 atau 2,6,8-trioxypurine
• Kurang larut dalam air
• Kurang toksik• Untuk mengekskresikan hanya perlu sedikit air
• Dapat terakumulasi dalam telur tanpa menye- babkan kerusakan pada embrio
• Dalam jumlah banyak membentuk endapan (kristal) menyebabkan gout
Limbah Karbondioksida
• Ditranspor dalam darah melalui 3 cara:
Terlarut dalam plasma (7 %)
Terikat pada protein darah, terutama Hb (23 %)
Ion bikarbonat (70 %)
• Diekskresikan melalui sistem respirasi (ventilasi) secara diffusi
Keseimbangan Air dan Garam
• Hewan-hewan isotonik (osmoconformers):
Konsentrasi larutan di dalam tubuh sama dengan yang ada di lingkungannya
Hanya sedikit air yang ditransportasikan keluar masuk tubuh
Pada avertebrata laut
• Hewan-hewan osmoregulators
Ikan laut:
1. Ikan Tulang Keras:
- Konsentrasi larutan dalam tubuh 1:3 dengan yang ada di lingkungan
- Mencegah kehilangan air tubuh dan mencegah diffusi garam dari lingkungannya
- Minum, osmosis melalui insang, ekskresi
garam melalui sel-sel khusus pada insang
2. Ikan Tulang Rawan
- Konsentrasi larutan dalam tubuh > dengan yang ada di lingkungan
- Air masuk ke dalam tubuh melalui osmosis
- Diekskresikan
Ikan air tawar:
- Konsentrasi larutan dalam tubuh > dengan yang ada di lingkungan
- Mencegah masuknya air dan kehilangan garam
- Tidak minum, kulit diliputi mucus, osmosis melalui insang, produksi urin encer, pompa pompa garam melalui sel-sel khusus pada insang