fotoreseptor, kemoreseptor, dan elektroreseptor

– Alfiatun Hasanah

– Abdullah Jadid

Alfiatun Hasanah

Abdullah Jadid

Pokok Bahasan

• Fotoreseptor

• Kemoresptor

• Elektroreseptor

RESEPTOR

Inspirasi Qurani

• Kulit (al-jild sebagai alat peraba dan al-

lams (Q.S. Al-An'am/6:7

• Hidung (al-anf) sebagai alat pencium dan

pembau (al-syumm) (Q.S Yusuf/ 12: 94)

• Mata (Al-'ain) berguna sebagai alat

penglihatan (Al-absar) (Q.S Al-A'raf/ 7 : 185 ;

Yunus / 10 : 101 ; Al-Sajadah / 32 : 27)

• Lidah (Lisan) dan kedua bibir (Al-syafatain)

serta mulut (Al-famm) berguna sebagai alat

pengecap (Q.S Al-Balad / 90 : 9-10 ;Taha / 20 :

27-28 ; Al-Fath / 48 : 11)

RESEPTOR

• Unit sensoris yang berfungsi menyampaikan

informasi dunia luar kesusunan saraf pusat

saraf pusat

• Struktur ini mengubah rangsangan (panas,

tekanan, cahaya, suara & lain2 menjadi sinyal

yang mencetuskan potensial aksi pada saraf

sensoris

• Alat penerima rangsang reseptor, alat

penghasil respon efektor

• Reseptor bekerja khusus beda reseptor,

beda jenis rangsang yang diterima

Klasifikasi berdasarkan struktur

• Berdasarkan struktur:

• Mekanoreseptor

• Termoreseptor

• Magnetoreseptor

• Fotoreseptor

• Kemoreseptor

• Elektroreseptor

FOTORESEPTOR

Sistem Fotoreseptor Mata

Ocelli

Mata Faset

Mata Majemuk

Sistem Fotoreseptor MataSt

rukt

ur

Foto

rese

pto

r H

ewan Bintik Mata

(Eyespot)Ex. Euglena

Mangkuk Mata (Eye Cup)

Ex. Planaria

Mata Majemuk (Compound Eye)

Ex. Serangga, Laba2, Crustacea

Mata Lensa Tunggal (Single eye lens)

Invertebrata Ubur2

Vertebrata ikan, burung, manusia

Invertebrata Planaria

Invertebrata Mata Majemuk

Sistem Fotoreseptor MATA

MATA

FUNGSI MATA :• Sebagai indera penglihatan yang

menerima rangsangan berupa berkascahaya pada retina dengan perantaraann. optikus dan menghantarkanrangsangan ini ke pusat penglihatan di otak untuk ditafsirkan.

MATA

BAGIAN LUAR MATA• Fungsi : melindungi mata dari iritan dan

cedera.• Terdiri dari :

1. KELENJAR LAKRIMALIS2. KONJUNGTIVA3. KELOPAK MATA

MATA

BAGIAN – BAGIAN MATA• SKLERA• Kantong tebal terdiri dari jaringan

fibrosa membungkus bola mata.• Mempertahankan bentuk bulbus

okuli.• KORNEA• Membiaskan berkas cahaya sehingga

tidak berpencar.

MATA

• CHOROID• Membran berpigmen melanin yang

berfungsi mencegah pantulan cahaya. • Mengandung banyak pembuluh darah.

• AQUEOUS HUMOR = cairan bilik mata• Cairan di depan lensa cairan ekstrasel

• LENSA KRISTALINA• Masa tembus cahaya berbentuk bikonkaf• Fungsi : Memfokuskan cahaya

MATA

• VITROUS HUMOR• Cairan di belakang lensa seperti agar-agar

mengandung mukoprotein.• RETINA

• Terdapat reseptor peka cahaya.• IRIS

• Mengandung pigmen berwarna• PUPIL

• Mengatur masuknya cahaya• OTOT-OTOT MATA ( 7 buah )

MATA

RETINA

TERDIRI DARI 10 LAPISAN (drluar ke dalam):

1. lapisan pigmenmelanin

2. lapisan sel-selfotoreseptor

3. membran pembatas luar4. lapisan inti luar5. lapisan fleksiform luar6. lapisan inti dalam7. lapisan fleksiform dalam8. lapisan sel-sel ganglionik9. serat saraf mata10. membran pembatas

dalam

SEL DI RETINA

• SEL RESEPTOR ( fotoreseptor) • SEL BATANG bayangan hitam putih, banyak

di perifer retina• SEL KERUCUT bayangan berwarna, banyak

di fovea sentralis• SEL HORISONTAL

• Terletak secara lateral menghubungkan selkerucut dan sel batang ke satu sama lain danke sel bipolar.

• SEL BIPOLAR• Meneruskan sinyal dari fotoreseptor ke sel

ganglion.

SEL FOTORESEPTOR

Sel Batang (rods)

Bentuk batang tipis (50x3 um)

Di retina kecuali fovea

Sekitar 120 juta / mata

Pigmen rhodopsin

Peka cahaya intensitas rendah

Lebih banyak bekerja malam hari

Sel Kerucut (cones)

Bentuk kerucut panjang (60x1,5 um)

Di retina pada fovea

Sekitar 6 juta / mata

Pigmen iodopsin (RGB)

Peka cahaya intensitas tinggi dan warna

Digunakan siang hari

SEL FOTORESEPTOR

BAGIAN FOTORESEPTOR

3 Bagian:• Segmen luar, berhubungan dengan lapisan pigmen

retina. Di dalamnya terdiri dari ratusan hingga ribuanlempeng yang mengandung pigmen peka cahaya.

• Segmen dalam, mengandung sitoplasma, mitokondriabeserta organela lainnya dan inti. Mitokondria berperandalam menye-diakan energi untuk berfungsinya foto-reseptor.

• Badan sinaps, berhubungan dengan sel neuron berikutnya, yaitu sel bipolar dan sel horizontal. Di dalamnya banyak terkandung neurotransmiter.

Komponen kimiawi

penglihatan

1. PIGMEN RHODOPSIN- Dihasilkan olehfotoreseptor yang akanterurai bila terkena cahaya ( absorpsi energi cahaya).

2. VITAMIN A- Komponen penting padazat fotokimia (sbg prekursorpigmen rhodopsin).

FOTOTRANSDUKSI

FOTOTRANSDUKSI

ISOMERASI RETINAL OLEH CAHAYA

AKTIVASI RHODOPSIN (BLEACHING)

AKTIVASI PROTEIN G (TRANSDUCIN)

AKTIVASI ENZIM FOSFODIESTERASE

cGMP LEPAS DARI KANALNa+

HIDROLISIS cGMP GMP

SALURAN Na+ MENUTUP

PERMEABILITAS MEMBRAN

TERHADAP Na+ MENURUN

FOTORESEPTOR TERHIPOLARISASI!

FOTOTRANSDUKSI

PEMROSESAN INFORMASI VISUAL

Berkas cahaya dari objek

Pembiasan ke arah pupil oleh konjungtiva, kornea, aqueous dan

vitreous humor

Lensa mata memipih atau mencembung

memfokuskan bayangan di retina

Sel fotoreseptor menerima stimulus

Pembentukan impuls di segmen luar fotoreseptor

Perambatan impuls (fotoresepto, bipolar,

ganglion)Axon sel ganglion Saraf optikal

Bertemu di kiasma optik

Nukleus genikulata lateral

Korteks visual primer (lobus oksipitalis)

KEMORESEPTOR

KEMORESEPTOR

• Proses Kemoresepsi, akibat adanya sensitivitas selterhadap molekul kimia

• Kemoresepsi : interaksi bahan kimia dengankemoreseptor

• Terdapat pada vertebrata dan invertebrata• Dua tipe:

• Reseptor olfaktorius (smell/bau)• Reseptor gustatorius (kontak taste/rasa)

KEMORESEPTOR

• Kemoresepsi sistem sensor orisinil• Kelebihan :

• Tidak perlu ada proses transduksi sesnsoris• Bersifat spesifik

• Kekurangan :• Tidak terlalu cepat• Untuk zat-zat volatil di udara, molekul harus

didapat dalam bentuk solut atau zat terlarut

Kemoreseptor Insekta

Pada insekta : di mulut, antena, kakiUmumnya berupa rambut, duri sensoris yang kakuStruktur rambut sensoris padainsekta : 5 neuron di dasarsebagai kemoreseptor

1 reseptor gula1 reseptor air1 atau 2 reseptor garam1 atau 2 reseptor senyawalain

Kemoreseptor Insekta

• Kemoreseptor jugamempunyai fungsi memantaukadar O2 dan CO2 dalamcairan tubuh serta untukmenerima rangsanganferomon

• Feromon Zat kimia, mudahmenguap, dilepaskan hewantertentu ke udara, dapatdigunakan untuk sinyal bagihewan lain

Smell and Taste

• Dipelajari bersama karena merupakan suatu interaksi sensoris, satu pihak mempengaruhi yang lain

• Indera pembau dan pengecap memiliki hubungan kerja yang saling berkaitan

• Seringkali jika kita tidak dapat membaui makanan, kita tidak dapat mengenal rasanya

Gustasi – Indra Pengecap

• Organ yang terlibat

Gustasi – Indra Pengecap

• 5 tastan (zat kimia) berbeda:• Manis – sumber energi• Asam – asam toksik potensial• Pahit – berpotensi racun• Asin – sodium esensial bagi proses

fisiologi• Umami (Jepang lezat) – protein

untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan

Papillae – Papila

• Tonjolan di lidah• Membantu

mencengkram makanan saat mengunyah

• Tiap papila dapat berisi 200 lebih kuncup pengecap

• Sensitivitas terhadap rasa masing-masing individu berbeda

Taste buds – Kuncup Pengecap

• Setiap pori kuncup pengecap memiliki 50-100 sel reseptor kecap dengan antenna mirip rambut yang dapat mengindra molekul makanan

Olfaksi – Indra Pembau

• Organ yang terlibat

Olfaksi – Indra Pembau

• Pembauan : bekerja seperti indra pengecap.• Stimulus fisik berupa substansi kimia yang dibawa

oleh udara yang dilarutkan dalam cairan, mukosa di hidung

• Jalur: silia olfaktori impuls neural saraf olfaktori bulbus olfaktorius di otak

• Silia olfaktori bertindak sebagai reseptor olfaktori yg terletak di bagian atas saluran hidung, secara langsung mengirim sinyal ke otak melalui serat-serat akson di otak

• Olfaksi tidak membutuhkan transduksi sensoris

Mekanisme kemoreseptor

Molekul kimia masuk

Diikat oleh kemoreseptor spesifik

Terjadi potensial aksi

Dibawa oleh akson kemoreseptor ke kuncup olfaktoris di otak

Mekanisme Kemoreseptor (Lanjutan)

P. Aksi Mendepolarisasikan membran terminal akson

Ca2+ masuk, Eksositosis vesikel sinaps

Pelepasan neurotransmitter yang mengandung ACh

Reseptor pada Membran Pascasinaps

Peningkatan Permeabilitas Membran

Kanal Na+ terbuka

Depolarisasi

Arus sinaptik mengalir ke dalam sel

Membangkitkan potensial aksi

Transmitter Asetilkolin

(ACh)

interaksi

ELEKTRORESEPTOR

Elektroreseptor

• Reseptor yang dapat mendeteksi aliran atau medan listrik di sekitarnya

• Terdapat pada hewan akuatik, seperti hiu, pari, lele,• Mamalia yang punya elektroreseptor platipus• Berhubungan erat dengan gurat sisi (pada ikan)• Elektroresptor medan listrik dari aktivitas otot

yang didalamnya terdapat organ listrik • Digunakan untuk defense atau bentuk pertahanan

diri

Elektroreseptor

• Batas minimum adalah sekitar 0.01 mikrovolt per cm pada beberapa spesies ikan.

• Elektroreseptor cukup sensitif terhadap rangsangan mekanik, cahaya, kimiawi, dan suhu.

• beberapa perilaku spesifik elektroresepsi, termasuk deteksi mangsa, dan penghindaran terhadap predator.

• Pada beberapa ikan dengan organ elektroreseptor terspesialisasi, elektroresepsi juga digunakan sebagai sensor lokasi objek aktif dan komunikasi sosial.

Elektroreseptor

• Beberapa jenis ikan membangkitkan arus listrik dan menggunakan elektroreseptor untuk menemukan letak benda, misalnya mangsa, yang mengganggu arus tersebut.

• Platipus, sejenis mamalia monotrema, memiliki elektroreseptor di paruhnya yang barangkali mendeteksi medan listrik yang dihasilkan oleh otot-otot krustacea, katak, ikan kecil, dan mangsa yang lain

Elektroreseptor

Elektroreseptor Hiu Porbeagle

Elektroreseptor

Elektroreseptor

Elektroreseptor pada Ikan

• otot dan cairan tubuh ikan adalah media yang dapat dialiri arus listrik sehingga ikan bersifat konduktor listrik.

• lateral line dalam merespon arus listrik dari lingkungan kedalam tubuh dibantu oleh organ neuromas dan sel rambut menuju otak kemudian disampaikan keseluruh bagian tubuh.

• Jika daya hantar ikan lebih kecil atau sama dengan air maka biota air sulit merespon medan listrik, sebaliknya d.h. ikan lebih besar daripada air maka ikan akan lebih mudah merespon medan listrik.

Elektroreseptor

Jenis ElektroreseptorJenis Ditemukan di Sensitivitas Struktur

Ampullary Hiu dan pari, Non-teleost fishes (except holosteans); Certain teleosts (mormyrids, certain notopterus, gymnotiforms, catfish); Amphibians (except frogs and toads).

0.01 microvolt per cm in marine species, 0.01 millivolt/cm in freshwater; sensitive to DC fields or to frequencies less than 50 Hz

Tuberous Mormyrid fish (Knollenorgan, Mormyromasts);Gymnotiform fish (burst-duration coders, phase coders)

0.1 mV to 10 mV/cm.

R.C. = receptor cell; b.m. = basement membrane; n = nerve. The ampullary receptor has a jelly-filled canal leading to the skin surface; the tuberous recepor has a loose plug of epithelial cells over the receptor organ.

Mekanisme Elektroreseptor

impuls Lateral line Neuromast

sarafSel rambutOtak

Tubuh

– On the [View] menu, point to [Master], and then click [Slide Master] or [Notes Master]. Change images to the one you like, then it will apply to all the other slides.

THANKS!