Jurnal Hematologi 2 Indonesia

FISIOLOGI DARAH KATAK DAN MANUSIADina Mediawati (3415096618), Endang Sulistiyowati (3415096603), Hana Kamilah (34150965),

Rani Ayu Lestari (34150965) Reni Putri Lestari (341509660)11 Mahasiswa Pendidikan Biologi 2009 Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Negeri

Jakarta

ABSTRAK

Percobaan mengenai darah pada katak ini dilakukan pada tanggal 30 Maret 2012. Percobaan ini bertujuan untuk mengetahui struktur sel darah, konsentrasi sel darah terhadap larutan NaCl, serta bentuk dari kristal hemin dan fibrin pada darah katak. Dari percobaan tersebut didapatkan hasil bahwa eritrosit katak berbentuk oval dan mempunyai inti, berbeda dengan eritrosit manusia yang bentuknya bikonkaf dan tidak berinti. Pada konsentrasi sel darah, semakin rendah konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami plasmolisis sedangkan semakin tinggi konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami krenasi. Pada konsentrasi NaCl 0,9% sel darah merah tidak mengalami perubahan karena tekanan osmosis larutan NaCl sama dengan tekanan osmotik sel darah merah (0,89%) artinya tidak terjadi perbedaan gradien konsentrasi zat terlarut di dalam maupun di luar sel. Hemin merupakan penyusun hemoglobin (pigmen warna merah) pada sel darah merah. Fibrin adalah protein plasma yang berperan dalam proses pembekuan darah. Peristiwa utama dalam proses pembentukan bekuan darah adalah perubahan fibrin menjadi benang-benang fibrin.

Keywords : Fibrin, Hemin, Konsentrasi NaCl, Sel Darah Merah Katak

HASIL 1. Pengamatan Struktur Sel Darah

Tabel 1. Hasil Pengamatan Struktur Sel DarahEritrosit katak Eritrosit manusia

Oval, mempunyai inti, lebih besar

daripada eritrosit manusia

Bikonkaf, tidak memiliki inti

2. Konsentrasi Sel-sel Darah

Tabel 2. Hasil Pengamatan Konsentrasi Sel-sel darah

Konsentrasi NaCl Keterangan0,9 % Normal0,4 % +++0,6 % ++0,8 % +1% Mengkerut

Keterangan :+ : menggembung++ : lebih menggembung+++ : sangat menggembung

3.Kristal Hemin

Gambar 1. Hasil pengamatan Kristal Hemin pada Darah Katak dengan perbesaran Objektif 100x

4.Fibrin

Gambar 2. Hasil Pengamatan Fibrin pada Darah Katak dengan Perbesaran 100x

PEMBAHASAN1. Pengamatan Struktur Sel Darah

Percobaan ini membandingkan struktur sel darah manusia dengan struktur sel darah katak. Pada pengamatan sel darah merah (eritrosit) digunakan larutan bromo timol biru untuk mempermudah pengamatan karena bromo timo biru bereaksi positif dengan eritrosit. Begitu pula pada pengamatan leukosit digunakan larutan Turk yang bereaksi positif dengan leukosit sehingga pengamatan menjadi lebih mudah. Pada pengamatan struktur sel darah ini digunakan juga larutan NaCl 0,9% pada darah manusia dan larutan NaCl 0,7% pada darah katak. Larutan tersebut adalah larutan yang memiliki konsentrasi fisiologis dan berfungsi untuk menjaga agar bentuk sel darah sama seperti bentuk yang sebenarnya.

Setelah diamati dengan bantuan mikroskop cahaya dengan perbesaran 100x, terlihat bahwa eritrosit katak berbentuk oval dan memiliki inti. Berbeda dengan eritrosit manusia yang bentuknya bikonkaf dan tidak berinti. Bentuk bikonkaf pada eritrosit manusia bertujuan untuk meningkatkan luas permukaan untuk difusi gas (Miller, 2001). Ukuran eritrosit katak tiga kali lebih besar daripada eritrosit manusia, namun ukurannya dengan leukosit sama besar dan keduanya memiliki inti sehingga pada darah katak sulit dibedakan antara eritrosit dan leukosit.

fibrin

Miller (2001) mengatakan bahwa eritrosit pada hewan vertebrata berbeda dalam hal bentuk, ukuran dan jumlahnya. Kebanyakan vertebrata memiliki eritrosit yang berinti, tetapi eritrosit mamalia tidak berinti. Selain itu, umumnya, vertebrata rendah cenderung memiliki sel darah merah lebih sedikit tetapi lebih besar dari invertebrata yang lebih tinggi.

Gambar 3. Eritrosit katak dilihat dengan bantuan mikroskop cahaya. (100x)

2. Konsentrasi Sel-sel DarahPercobaan konsentrasi sel darah

dilakukan dengan menggunakan darah manusia dan darah katak. Darah manusia dan katak tersebut masing-masing dibuat menjadi preparat untuk diamati dengan mikroskop. Masing-masing darah diteteskan sebanyak 2 tetes di atas object glass, kemudian menambahkan 2 tetes larutan NaCl 0,9% dan menutupnya dengan cover glass, lalu preparat siap untuk diamati dengan mikroskop. Setelah itu mengulanginya dengan konsentrasi NaCl yang berbeda-beda yaitu 0,4% ; 0,6% ; 0,8% ; 1%. Dengan begitu akan tampak perbedaan hasil pengamatan terhadap keadaan sel darah merah pada masing-masing konsentrasi NaCl.

Berdasarkan teori, konsentrasi protoplasma sel darah merah manusia adalah 0,89%, sedangkan konsentrasi sel darah merah katak adalah sekitar 0,69%. Keadaan seperti itu akan mempengaruhi pengaturan metabolisme air dan mineral pada organisme tersebut. Berkaitan dengan tekanan osmotik sel, terdapat peristiwa yang disebut dengan hemolisa osmotik yang terjadi karena adanya perbedaan yang besar antara tekanan osmotik cairan di dalam sel darah merah dengan cairan yang berada di sekeliling sel darah merah. Tekanan osmotik sel darah merah adalah sama dengan osmotik larutan NaCl 0,9%, bila dimasukkan ke dalam larutan NaCl 0,8% belum terlihat adanya hemolisa, tetapi sel darah merah yang dimasukkan ke dalam larutan NaCl 0,4% hanya sebagian saja dari sel darah merah yang mengalami hemolisa dan sebagian lagi sel darah merahnya masih utuh. Perbedaan ini disebabkan karena umur sel darah merah yang sudah tua, membran sel mudah pecah, sedangkan sel darah yang muda membran selnya masih kuat. Bila sel darah merah dimasukkan ke dalam larutan NaCl 0,3%, semua sel darah merah akan mengalami hemolisa sempurna. (Wulangi, 1993) Larutan di luar sel yang mempunyai tekanan osmotik lebih kecil daripada tekanan osmotik di dalam sel darah merah disebut hipotonis, akibatnya sel menjadi mengembang atau plasmolisis dan membran sel dapat pecah atau terjadi hemolisa sempurna. Bila larutan di luar sel yang mempunyai tekanan

osmotik lebih besar daripada tekanan osmotik di dalam sel darah merah disebut hipertonis, akibatnya sel darah merah menjadi mengkerut dan mengalami krenasi.

Hasil pengamatan menunjukkan bahwa keadaan sel darah merah berbeda-beda pada masing-masing konsentrasi NaCl. Pada konsentrasi NaCl 0,9%, sel darah merah normal atau tidak terjadi perubahan karena konsentrasi pada sel darah merah (0,89%) hampir sama dengan konsentrasi larutan NaCl (0,9%). Kondisi seperti ini disebut isotonis, dimana tidak terjadi perbedaan gradien konsentrasi zat terlarut di dalam maupun di luar sel. Oleh karena itu, larutan NaCl 0,9% disebut sebagai larutan fisiologis. Sedangkan pada konsentrasi NaCl 0,8% sel darah merah menggembung, konsentrasi NaCl 0,6% sel darah merah lebih menggembung, dan pada konsentrasi NaCl 0,4% sel darah merah sangat menggembung dan hal ini karena tekanan osmotik NaCl tersebut lebih rendah dibandingkan dengan tekanan osmotik darah sehingga dikatakan hipotonik. Pada kondisi ini air akan menembus membran sel dan sehingga akibatnya sel akan menggembung atau plasmolisis. Masuknya air ini disebabkan karena perbedaan gradien konsentrasi zat terlarut di dalam sel dan di luar sel. Pada konsentrasi NaCl 1 % mempunyai tekanan osmotik yang lebih tinggi dibandingkan dengan tekanan osmotik darah sehingga dikatakan hipertonik. Pada kondisi ini air dari dalam sel akan keluar menembus membran sel dan akibatnya sel akan mengkerut atau krenasi. Keluarnya air ini disebabkan karena perbedaan gradien konsentrasi zat terlarut di dalam sel dan di luar sel. Sehingga dapat dikatakan bahwa semakin rendah konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami plasmolisis sedangkan semakin tinggi konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami krenasi.

3. Kristal HemiPada percobaan untuk melihat kristal

hemin dan kristal fibrin pada sel darah, praktikan menggunakan sampel darah segar katak. Larutan yang digunakan adalah KCl (untuk melisiskan membran sel darah), asam asetat (untuk memisahkan hemin dan globin), dan KI (untuk memberi pewarnaan pada hemin, agar bisa teramati). Preparat terlebih dahulu harus dipanaskan agar protein globin pada hemoglobin terdenaturasi, sehingga nantinya yang tampak hanyalah Kristal heminnya saja. Biasanya kristal hemin terlihat berbentuk belah ketupat atau batang berwarna coklat (Rustyadi, 2009). Hemin merupakan klorida heme dengan Fe2+ yang telah menjadi Fe3+, sehingga hemin merupakan suatu gugus nitrogenosa nonprotein yang mengandung besi (dikenal sebagai gugus heme) (Sherwood, 2001). Hemin diseintesis di sebuah unit pada tahapan kompleks yang melibatkan beberapa enzim pada mitokondria dan sitosol.

Gambar 4. Tahap pembentukan Hemin Tahap pertama pembentukan hemin

terjadi di mitokondria, dengan kondensasi suksinil CoA dan glisin oleh ALA sintase sehingga terbentuk 5-aminolevulic acid (ALA). Olekul ini akan ditrasnportasikan ke sitosol di mana akan terjadi serangkaian reaksi yang memproduksi struktur cincin yang disebut coproporphyrinogen III. Molekul ini kembali ke mitokondria dimana sebuah reaksi tambahan memproduksi protoporhyrin IX. Enzim Ferrochelatase menginisiasi besi (Fe) ke dalam struktur cincin protoporphyrin IX untuk memproduksi hemin.

4. FibrinPada pengamatan ini digunakan darah

manusia yang diteteskan di atas kaca objek dan ditunggu selama beberapa waktu sampai darah membeku. Hal ini bertujuan agar fibrin dapat diamati di bawah mikroskop karena fibrin merupakan protein non-globular yang terlibat dalam proses pembekuan darah. Untuk mempermudah pengamatan, diteteskan zat warna yaitu metil violet.

Setelah diamati didapatkan hasil yaitu terlihatnya fibrin yang berwarna biru keunguan. Fibrin terbentuk ketika pembuluh darah sobek, prosesnya kompleks dan melibatkan banyak reaksi kimia yang disebut clotting factors. Peristiwa utama yang terjadi pada pembentukan bekuan darah adalah perubahan protein plasma yang larut fibrinogen (factor I) menjadi protein plasma yang tidak larut, fibrin (Shier, 2010).

Protrombin (faktor II) adalah alfa globulin yang terus menerus diproduksi oleh hati dan merupakan komponen normal dari plasma. Dengan adanya ion kalsium, aktivator protrombin mengubah protrombin menjadi thrombin (faktor IIa). Thrombin, mengkatalisis reaksi yang memotong-motong fibrinogen (faktor I). Fragmen fibrinogen bergabung dan membentuk benang-benang fibrin yang panjang. Fibrinogen adalah protein plasma yang larut, tetapi fibrin tidak. Thrombin juga mengaktivasi faktor XIII yang memperkuat dan menstabilkan benang fibrin (Shier, 2010).

Gambar 5. Skema mekanisme pembekuan darah (Sumber: http://highered.mcgraw-hill.com/sites/0073525707/student_view0/chapter14/image_library.html)

Gambar 6. Benang fibrin yang berperan dalam proses pembekuan darah (Sumber: http://24.media.tumblr.com/tumblr_ljie81F2VQ1qcmrkno1_500.jpg)

KESIMPULAN1. Eritrosit katak berbentuk oval dan mempunyai

inti, berbeda dengan eritrosit manusia yang bentuknya bikonkaf dan tidak berinti.

2. Semakin rendah konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami plasmolisis sedangkan semakin tinggi konsentrasi zat terlarut (NaCl), sel darah merah akan mengalami krenasi.

3. Pada konsentrasi NaCl 0,9% sel darah merah tidak mengalami perubahan karena tekanan osmosis larutan NaCl sama dengan tekanan osmotik sel darah merah (0,89%) artinya tidak terjadi perbedaan gradien konsentrasi zat terlarut di dalam maupun di luar sel.

4. Hemin merupakan penyusun hemoglobin (pigmen warna merah) pada sel darah merah.

5. Fibrin adalah protein plasma yang berperan dalam proses pembekuan darah.

6. Peristiwa utama dalam proses pembentukan bekuan darah adalah perubahan fibrin menjadi benang-benang fibrin.

DAFTAR PUSTAKA

Miller, Stephen A. 2001. Zoology, Fifth Edition. New York: McGraw-Hill Companies

Rustyadi, Dudut. 2009. Laboratorium Kedokteran Forensik Sederhana. Jakarta : FKUI

Sherwood, Lauralle. 2001. Fisiologi Manusia, dari Sel Ke Sistem. Terj. Brahm U. Pendit. Jakarta: EGC

Shier, David. 2010. Holes Human Anatomy and Physiology, Ninth Edition. New York: McGraw-Hill Companies

Wulangi, Kartolo S. 1993. Prinsip-Prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta : Depdikbud Direktorat Jenderal Pendidikan Tinggi