enzim

Enzim adalah molekul komples berbasis protein yang dihasilkan oleh sel-sel. Enzim ikut terlibat dalam berbagai reaksi biokimia. Tiap-tiap enzim yang terdapat dalam tubuh kita dapat mempengaruhi reaksi kimia tertentu.

Enzim berperan sebagai katalis organik, enzim mempercepat kecepatan reaksi yang terjadi. Jika tidak ada enzim, reaksi kimia akan menjadi sangat lambat. Berbagai reaksi juga mungkin tidak akan terjadi jika tidak terdapat enzim yang tepat di dalam tubuh.

Enzim dapat meningkatkan kecepatan reaksi kimia berkali-kali lipat. Studi telah menemukan bahwa enzim dapat mempercepat reaksi kimia sampai 10 milyar kali lebih cepat. Zat kimia yang hadir pada awal proses biokimia disebut sebagai substrat, yang mengalami perubahan kimia membentuk produk akhir.

Konsentrasi substrat atau enzim dapat berdampak pada aktivitas enzim. Selain itu, kondisi lingkungan seperti suhu, pH, kehadiran inhibitor, dll turut mempengaruhi aktivitas enzim.

Dibawah ini dibahas lebih lanjut mengenai masing-masing faktor yang mempengaruhi aktivitas enzim:

• Suhu
  Semua enzim membutuhkan suhu yang cocok agar dapat bekerja dengan biak. Laju reaksi biokimia meningkat seiring kenaikan suhu. Hal ini karena panas meningkatkan energi kinetik dari molekul sehingga menyebabkan jumlah tabrakan diantara molekul-molekul meningkat.
  
  Sedangkan dalam kondisi suhu rendah, reaksi menjadi lambat karena hanya terdapat sedikit kontak antara substrat dan enzim.
  
  Namun, suhu yang ekstrim juga tidak baik untuk enzim. Di bawah pengaruh suhu yang sangat tinggi, molekul enzim cenderung terdistorsi, sehingga laju reaksi pun jadi menurun. Enzim yang terdenaturasi gagal melaksanakan fungsi normalnya. Dalam tubuh manusia, suhu optimum di mana kebanyakan enzim menjadi sangat aktif berada pada kisaran 35°C sampai 40°C. Ada juga beberapa enzim yang dapat bekerja lebih baik pada suhu yang lebih rendah daripada ini.


• Nilai pH
  Efisiensi suatu enzim sangat dipengaruhi oleh nilai pH atau derajat keasaman sekitarnya. Ini karena muatan komponen asam amino enzim berubah bersama dengan perubahan nilai pH. Secara umum, kebanyakan enzim tetap stabil dan bekerja baik pada kisaran pH 6 dan 8. Tapi, ada beberapa enzim tertentu yang bekerja dengan baik hanya di lingkungan asam atau basa.
  
  Nilai pH yang menguntungkan bagi enzim tertentu sebenarnya tergantung pada sistem biologis tempat enzim tersebut bekerja. Ketika nilai pH menjadi terlalu tinggi atau terlalu rendah, maka struktur dasar enzim dapat mengalami perubahan. Sehingga sisi aktif enzim tidak dapat mengikat substrat dengan benar, sehingga aktivitas enzim menjadi sangat terpengaruhi. Bahkan enzim dapat sampai benar-benar berhenti berfungsi.


• Konsentrasi Substrat
  Jelas saja konsentrasi substrat yang lebih tinggi berarti lebih banyak jumlah molekul substrat yang terlibat dengan aktivitas enzim. Sedangkan konsentrasi substrat yang rendah berarti lebih sedikit jumlah molekul substrat yang dapat melekat pada enzim, menyebabkan berkurangnya aktivitas enzim.
  
  Tapi ketika laju enzimatik sudah mencapai maksimum dan enzim sudah dalam kondisi paling aktif, peningkatan konsentrasi substrat tidak akan memberikan perbedaan dalam aktivitas enzim. Dalam kondisi seperti ini, di sisi aktif semua enzim terus terdapat substrat, sehingga tidak ada tempat untuk substrat ekstra.


• Konsentrasi Enzim
  Semakin besar konsentrasi enzim maka kecepatan reaksi akan semakin cepat pula. Konsentrasi enzim berbanding lurus dengan kecepatan reaksi, tentunya selama masih ada substrat yang perlu diubah menjadi produk.


• Aktivator & Inhibitor
  Aktivator merupakan molekul yang membantu enzim agar mudah berikatan dengan substrat.
  
  Inhibitor adalah substansi yang memiliki kecenderungan untuk menghambat aktivitas enzim. Inhibitor enzim memiliki dua cara berbeda mengganggu fungsi enzim. Berdasarkan caranya, inhibitor dibagi menjadi 2 kategori: inhibitor kompetitif dan inhibitor non-kompetitif.
  
  Inhibitor kompetitif memiliki struktur yang sama dengan molekul substrat, inhibitor ini melekat pada sisi aktif enzim sehingga menghalangi pembentukan ikatan kompleks enzim-substrat.
  
  Inhibitor non-kompetitif dapat melekat pada sisi enzim yang bukan merupakan sisi aktif, dan membentuk kompleks enzim-inhibitor. Inhibitor ini mengubah bentuk/struktur enzim, sehingga sisi aktif enzim menjadi tidak berfungsi dan substrat tidak dapat berikatan dengan enzim tersebut.

SISTEM REPRODUKSI PADA MANUSIA

REPRODUKSI MANUSIA

STANDAR KOMPETENSI DASAR

• Menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses yang meliputi proses pembentukan sel kelamin, ovulasi, mentruasi, fertilisasi, kehamilan serta kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistim reproduksi.

KOMPETENSI DASAR :

1. Menjelaskan bagian-bagian alat reproduksi pada laki-laki dan perempuan
2. Menjelaskan mengenai proses pembentukan sperma dan sel telur
3. Menjelaskan macam-macam hormon yang berperanan dalam daur mentruasi, kehamilan, dan proses persalinan
4. Membedakan macam-macam fungsi selaput pembungkus embrio
5. Menjelaskan prinsip-prinsip kontrasepsi.

Pengertian dan Tujuan

• Kemampuan organisme untuk menghasilkan organisme baru yang sama dengan dirinya
• Tujuan perkembangbiakan: agar suatu jenis mahluk hidup tidak mengalami kepunahan atau tetap lestari

SISTIM REPRODUKSI PRIA

Alat kelamin dalam

1. Testes
2. Epididimis
3. Vas Deferens
4. Saluran Ejakulasi
5. Urethra

Testes

• Disebut gonad jantan
• Jumlahnya sepasang, bentuknya bulat telur
• Tersimpan dalam kantong skrotum
• Untuk memproduksi sel sperma dan hormon testosteron
• Banyak pembuluh halus (tubulus seminiferus)

EPIDIDIMIS

• Saluran yg keluar dari testes
• Salurannya panjang dan berkelol-kelok dalam skrotum
• Setiap testes pinya satu epididimis
• Tempat menyimpan sperma untuk sementara waktu
• Tempat untuk mematangkan sperma menuju vas deferens

VAS DEFERENS

• Saluran lanjutan dari epididimis
• Saluran lurus mengarah ke atas
• Bagian ujungnya terdapat dalam kelenjar prostat
• Untuk mengangkut sperma dari epididimis ke vesikula seminalis

SALURAN EJAKULASI

• Saluran pendek dari vesikula seminalis dengan uretra
• Mampu menyemprotkan sperma tinggi masuk ke uretra

URETHRA

• Saluran akhir reproduksi dalam penis
• Mempunyai dua fungsi sebagai saluran urine dan saluran kelamin

KELENJAR KELAMIN

1. Vesikula seminalis
2. Kelenjar prostata
3. Kelenjar bulbourethra ( kelenjar Cowper)

VESIKULA SEMINALIS

• Disebut kantung mani atau vesikula seminalis
• Jumlah sepasang tetapi terikat dlm satu kantung
• Menghasilkan getah kekuningan banyak zat makanan
• Untuk memberi makan sel-sel sperma

KELENJAR PROSTATA

• Menghasilkan getah yg dialirkan ke saluran sperma

KELENJAR COWPER (BULBOURETHRA)

• Menghasilkan getah (lendir) yg dialirkan ke uretra
• Sperma yg telah bercampur dengan cairan lain disebut semen

Alat kelamin Luar

1. Penis
2. Skrotum

Penis

• Alat untuk kopulasi
• Banyak pembuluh darah
• Banyak jaringan erektil (corpus cavernosum)
• Mulai berfungsi setelah puber (14 tahun)

Skrotum

• pembungkus testes

Spermatogenesis

• Pembentukan sperma terjadi didalam testes (buah zakar)
• Dimulai dari sel induk sperma (spermatogonia) yang bersifat diploid yang mengandung 23 pasang kromosom
• Spermatogonia membelah mitosis menghasilkan spermatozoid primer yg bersifat diploid
• Spermatozoid primer membelah reduksi (meiosis) menghasilkan spermatozoid sekunder yg haploid
• Selanjutnya spermatozoid sekunder membelah menghasilkan spermatid, yaitu calon sperma yg belum mempunyai ekor
• Sperma berkembang menjadi spermatozoa yg dilengkapi ekor
• Ekor merupakan hasil pertumbuhan dari mikrotubulus
• Setiap sperma mempunyai bagian ujung yang disebut kepala
• Pucuk kepala mengandung akrosom yg berisi enzim hialuronidase dan proteinase
• Kedua enzim ini berperan untuk menembus lapisan pelindung sel telur
• Bagian tengah sperma banyak mengandung mitokondria
• Spermatozoa orang dewasa berjumlah 200 juta
• Produksi spermatozoa dipengaruhi FSH (folicle Stimulating Hormone) dan LH (Luteinizing Hormone)
• Produksi sperma dilakukan bersamaan dengan produksi hormon testosteron
• Hormon testosteron merupakan kendali terhadap produksi FSH dan LH
• Spermatazoa yg terbentuk akan melalui saluran tubulus yg berkelok-kelok terus meninggalkan testes melalui epididimis
• Didalam epididimis spermatozoa tinggal selama kurang lebih tiga minggu hingga menjadi dewasa
• Selanjutnya spermatozoa masuk ke vas deferens
• Di ujung vas deferens spermatozoa bercampur getah produk kelenjar vesikula seminalis, prostat, dan cowperi
• Ketiga kelenjar tersebut menghasilkan getah yg menjamin kehidupan spermatozoa
• Getah ini bersifat basa, sehingga cairan semen menjadi berisifat basa
• Suasana basa ini penting untuk melindungi spermatozoa karena uretra saluran kelamin wanita bersifat asam

ALAT REPRODUKSI (KELAMIN WANITA)

A. Alat Kelamin Luar

1. Vulva

• Celah paling luar dari alat kelamin wanita
• Dibatasi sepasang bibir (kiri dan kanan)

2. Labium

• Bibir yg membatasi vulva
• Terdiri dari labium mayor dan minor
• Terdapat klitoris (klentit)

3. Vagina dan Uretra

• Tempat bermuara dua saluran : urine (uretra) dan saluran kelamin (vagina)

B. Alat kelamin dalam

1. Ovarium (indung telur)

• Jumlahnya sepasang kiri dan kanan
• Bentuknya seperti telur
• Terdapat didalam rongga badan didaerah pinggang dan disebelah kiri dan kanan tukang kemudi
• Dalam ovarium terdapat kelenjar buntu penghasil hormon estrogen dan progesteron dan sel tubuh yang bertugas membentuk sel telur (folikel)
• Seorang bayi perempuan lahir dengan sekitar 60.000 sel ini, yang terkandung dalam depresi kantung-seperti di ovarium.
• Masing-masing sel dapat memiliki potensi untuk menghasilkan untuk pemupukan, tetapi dalam kenyataannya, hanya sekitar 400 matang selama hidup wanita itu

2. Saluran Kelamin

Terdiri atas:

a. Tuba falofii (saluran telur)

• Jumlahnya sepasang kanan dan kiri
• Bagian pangkal berbentuk corong yg disebut infundibulum tuba
• Pada infundibulum tuba terdapat jumbai-jumbai yang sanagt penting untuk menangkap sel-sel telur yg dilepaskan oleh sel folikel ovarium
• Sel telur yg ditangkap jumbai-jumbai akan masuk dalam tuba falopii
• Pada daerah 1/3 bagian dari tuba ini umumnya sel telur dibuahi oleh sel sperma
• Hasil pembuahan berupa zigot
• Zigot kemudian bergerak menuju ker rahim / uterus
• Gerakan ini terjadi akibat silia atau bulu getar pada sel-sel dinding tuba falopii serta gerak peristaltik otot-otot dinding tuba falopii

b. Rahim (uterus)

• Pertemuan dua tuba falopii membentuk rongga tempat pertumbuhan embrio yang disebut rahim atau kandung peranakan
• Rahim manusia mempunyai ruang seperti buah pir
• Bagian bawah rahim mengecil yang disebut leher rahim
• Rahim tipe ini disebut tipe simpleks
• Dinding rahim terdiri atas beberapa lapisan jaringan
• Lapisan jaringan terdiri atas beberapa lapisan otot polos dan lapisan yg membatasi rongga rahim yang disebut endometrium
• Lapisan endometrium tersusun atas sel-sel epithel
• Lapisan endometrium sering disebut lapisan dinding rahim
• Lapisan endometrium banyak menghasilkan lendir dan banyak pembuluh darah
• Perubahan ketebalan dinding rahim dapat terjadi karena beberapa faktor yaitu:
• Menjelang ovulasi, karena pengaruh hormon estrogen
• Setelah ovulasi, makin menebal karena pengaruh hormon progresteron
• Pada waktu menstruasi, dinding rahim tipis kembali. Setelah menstruasi dinding rahim dibentuk kembali. Ini disebut siklus menstruasi

c. Vagina (liang peranakan)

• Merupakan saluran akhir dari saluran kelamin dalam wanita
• terdapat didalam vulva
• Merupakan alat kopulasi bagi wanita
• Dinding vagina banyak lipatan-lipatan serta mempunyai selaput lendir yang banyak mengandung kelenjar

Oogenesis

• Sel telur (ovum) berasal dari oogonia (oogonium) atai sel induk telur
• Oogonia bersifat diploid yaitu mempunyai 23 pasang kromosom
• Oogonium akan tumbuh menjadi oosit primer
• Oosit primer membelah meiosis menjadi 2 sel anak yg tidak sama ukurannya
• Yang besar (normal) disebut oosit sekunder sedangkan yg kecil (kekurangan plasma sel) disebut polosit primer (badan kutub primer)
• Pembelahan dari oosit primer menjadi oosit sekunder dan polosit primer disebut meiosis I
• Selanjutnya oosit sekunder membelah meiosis II, menghasilkan ootid dan polosit sekunder II, sedangkan polosit primer menjadi dua polosit sekunder
• Jadi satu oogonium menghasilkan sebuah ootid yg akan tumbuh menjadi ovum dan tiga buah polosit sekunder
• Jadi jumlah sel akhir hasil oogenesis dan spermatogenesis berbeda. Setiap oogonium menghasilkan sebuah sedangkan setiap spermatogonium akan menghasilkan empat spermatozoa
• Hormon yg memacu proses pertumbuhan ovum adalah FSH yg dihasilkan oleh hipofisis
• FSH memacu aktivitas folikel ovarium agar sel telur masak dan memproduksi hormon estrogen
• Terbentuknya estrogen akan menghambat produksi FSH oleh hipofisis
• Terhentinya produksiFSH menyebabkan hipofisis memproduksi LH yang akan merangsang ovum keluar dari folikel
• Proses pelepasan sel telur yg telah matang dari folikel disebut ovulasi
• Dalam ovulasi hanya ada satu sel telur yg dilepaskan
• Folikel kosong yg ditinggalkan ovum akan dipacu oleh LH menjadi korpus luteun (badan berwarna kuning)
• Korpus luteum akan menghasilkan estrogen dan progresteron
• Progresteron akan menghambat produksi LH oleh hipofisis yg memungkinkan tertahannya korpus luteum
• Progresteron yg dihasilkan korpus luteum akan mempengaruhi perubahan pada dinding rahim
• Dinding rahim (endometrium) siap untuk tempat implantasi sel telur yg telah dibuahi (zigot)
• Sel telur yg meninggalkan ovarium akan ditangkap oleh fimbria dari corong yg terbuka (infundibulum) dari oviduk
• Zigot yg dihasilkan akan bergerak menuju ke rahim
• Disinilah zigot tumbuh yg didukung oleh endometrium rahim dan suplai makanan dan

Hormon Penting dalam Menstruasi, Kehamilan, Persalinan

1. Menstruasi

a. Fase menstruasi : estrogen dan progesteron

b. Fase praovulasi : hormone gonadotropin merangsang mengeluarkan FSH

c. Fase ovulasi : estrogen tinggi

d. Fase pasca ovulasi : estrogen dan progesteron

2. Kehamilan

a. Progresteron dan estrogen

b. Prolaktin

c. Gonadotropin

d. Relaksin

3. Kelahiran

a. relaksin

b. Estrogen

c. Prostaglandin

d. Oksitosin

FERTILISASI

• Proses berfusinya sel telur dengan sperma.
• Fertilisasi diawali dengan kopulasi

KEHAMILAN

• Berkembangnya embrio di dalam uterus sejak fertilisasi terjadi hingga dilahirkan
• Waktu kehamilan manusia berkisar 266 hari ( 38 minggu )
• Setelah fertilisasi, zigot berkembang menjadi morula®blastula®gastrula®dan selanjutnya menuju rahim dan menempel didinding uterus.
• Zigot berkembang menjadi embrio dan kemudian menjadi janin. Janin mendapat makanan dari tubuh induknya dengan perantaraan plasenta atau ari-ari.

Selaput pembungkus embrio terdiri atas bagian-bagian :

1. Amnion, menghasilkan cairan ketuban berguna untuk menjaga agar embrio tetap basah dan tahan goncangan.
2. Korion, terdapat pembuluh pembuluh darah yang berhubungan dengan peredaran darah induknya dengan perantaraan plasenta. Organ pemberi nutrisi bagi embrio.
3. Alantois berfungsi menghubungkan sirkulasi embrio dengan plasenta
4. Kantong kuning telur/ sakus vitelinus , berfungsi menyediakan makanan utama bagi embrio.
5. Plasenta / ari-ari berfungsi :

PLASENTA

• untuk pertukaran gas, makanan, dan zat sisa antara ibu dan anak.
• melindungi janin dari serangan mikroorganisme dan menghasilkan hormon.

PERSALINAN

• Otot rahim berkontraksi, serviks membesar, dan bayi didorong ke luar. Pada saat tertekan, amnion pecah, cairan amnion keluar bersama bayi untuk melicinkan jalan keluar.
• Pemotongan tali pusat dilakukan beberapa saat setelah bayi keluar.
• Keluarnya plasenta terjadi kira-kira tiga puluh menit setelah bayi keluar karena dinding rahim berkontraksi lagi.

KELAINAN/ PENYAKIT PADA SISTIM REPRODUKSI MANUSIA

1. Ketidaksuburan pada perempuan

• Penyumbatan saluran telur
• Endometriosis : kelainan ditandai adanya lapisan endometrium diluar tempat yang

seharusnya

2. Ketidaksuburan pada laki-laki

Jumlah sperma sedikit atau bentuk sperma tidak normal

4. Tumor prostat

5. Kelainan letak plasenta atau embrio

6. Kanker leher rahim

TEKNOLOGI REPRODUKSI

1. Inseminasi buatan

• Terapan teknologi yang dilakukan dengan cara memasukkan sperma ke dalam vagina oleh seorang ahli kesehatan

2. Bayi tabung

• Terapan teknologi terhadap perempuan yang sel telurnya tidak dapat turun ke dalam oviduk

3. Intracytoplasmik sperm injection (ICSI)

• Terapan teknologi dengan metode dan prosedur yang lebih canggih

Pengontrolan kehamilan

• Tujuan untuk mengatur kehamilan
• Menggunakan alat kontrasepsi baik secara mekanis maupun kimiawi
• Pengontolan kehamilan secara mekanis :

1. IUD : menghalangi implantasi
2. Diafragma : mencegah sperma masuk uterus
3. Kondom : mencegah sperma masuk vagina

• Pengontrolan secara kimiawi :

1. Spermisida baik dalam bentuk busa, jeli atau tablet : mematikan sperma
2. Penggunaan kontrasepsi secara oral berupa pil : mengandung hormon sintetik estrogen dan progesteron yang dapat mencegah ovulasi.

• Sterilisasi : mencegah kehamilan dengan tingkat keberhasilan 100%

1. Vasektomi :pemotongan dan pengikatan vas deferens
2. Tubektomi :pemotongan dan pengikatan tuba fallopii

EPITEL

Jaringan epitel merupakan jaringan yang melapisi seluruh permukaan tubuh. Jaringan epitel membatasi antara organ-organ tubuh dengan rongga tubuh. Sel sel penyusun jaringan epitel sangat erat satu sama lainnya.

Struktur yang sangat erat ini berhubungan dengan fungsi jaringan epitel sebagai alat pertahanan dari benturan atau luka, mikroorganisme, dan hilangnya cairan. Contoh jaringan epitel yaitu pada kulit, saluran pernapasan, pembuluh darah, dan rongga perut.

Terdapat dua pengelompokan jaringan epitel, yaitu berdasarkan jumlah lapisan selnya dan berdasarkan bentuk selnya. Berdasarkan jumlah lapisan selnya, jaringan epitel dibagi menjadi jaringan epitel selapis (sederhana) dan jaringan epitel berlapis. Adapun berdasarkan bentuk selnya, jaringan epitel dibedakan menjadi epitel pipih, epitel kubus, dan epitel silindris. Perhatikan gambar berikut.

Jaringan epitel pada beberapa organ tubuh hewan

Jaringan epitel pada beberapa organ tubuh hewan :

Epitel Pipih Selapis

Sesuai dengan namanya, jaringan epitel pipih tersusun atas sel-sel dengan bentuk pipih dan hanya satu lapis. Jaringan ini terdapat pada pembuluh darah, pembuluh limfa, dan alveoli (paru-paru). Jaringan epitel pipih selapis berperan dalam proses difusi oksigen dan karbon dioksida serta filtrasi darah pada ginjal.

Epitel Pipih Berlapis

Epitel pipih berlapis tersusun atas beberapa lapis sel-sel pipih. Sel-sel epitel pipih memiliki sitoplasma yang jernih dan inti sel berbentuk bulat. Jaringan ini di antaranya terdapat pada rongga mulut, rongga hidung, dan kerongkongan. Sesuai dengan jumlah lapisannya yang banyak, jaringan ini berperan sebagai pelindung, misalnya terhadap gesekan.

(a) Epitel pipih selapis, (b) epitel pipih berlapis, dan (c) epitel kubus selapis

Epitel Kubus Selapis

Jaringan ini tersusun atas selapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus selapis di antaranya terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar keringat, dan saluran pada ginjal. Struktur jaringan ini sangat sesuai untuk proses absorpsi dan sekresi.

Epitel Kubus Berlapis

Jaringan ini tersusun atas beberapa lapis sel-sel berbentuk kubus. Epitel kubus berlapis terdapat pada mulut, kerongkongan, dan kelenjar keringat pada kulit. Sesuai dengan strukturnya, jaringan ini berperan sebagai pelindung dari gesekan.

Epitel Silindris Selapis

Epitel silindris selapis tersusun atas sel-sel berbentuk silinder. Pada jaringan ini, biasanya terdapat sel-sel goblet. Sel goblet berfungsi dalam menghasilkan lendir (mucus) yang berperan dalam mempermudah penyerapan makanan (absorpsi). Biasanya, jaringan ini terdapat pada usus halus dan saluran pencernaan lainnya.

Epitel Silindris Berlapis

Epitel silindris berlapis tersusun atas lebih dari satu lapis sel-sel berbentuk silinder. Epitel silindris berlapis terdapat pada saluran kelenjar ludah, kelenjar susu, uretra, dan laring. Jaringan ini berperan dalam proses sekresi. Biasanya, jaringan ini berada pada lapisan paling luar.

Epitel Silindris Berlapis Semu Bersilia

Epitel silindris berlapis semu bersilia tersusun atas sel-sel yang memiliki inti sel tidak sejajar sehingga seolah-olah epitel tersebut terdiri atas banyak lapisan. Pada jaringan ini terdapat silia yang berfungsi menggerakkan partikel yang berada di atasnya. Misalnya, kotoran atau debu tidak akan masuk ke dalam paru-paru karena digerakkan oleh silia pada sel-sel saluran pernapasan. Jaringan ini terdapat pada saluran pernapasan, rongga hidung, dan saluran telur (tuba Fallopi).

Epitel silindris berlapis semu bersilia
 pada trakea manusia

Epitel Transisi

Epitel transisi terdiri atas berlapis-lapis sel. Akan tetapi, sel-sel penyusun jaringan ini selalu berubah bentuknya. Pada keadaan tegang, sel-sel tersebut berbentuk lebih pipih dan panjang. Adapun pada keadaan normal (relaksasi), sel-selnya berbentuk bulat dan besar. Jaringan ini banyak terdapat di kandung kemih, saluran ureter, dan ginjal.

Jaringan epitel transisi pada ureter

Epitel Kelenjar

Epitel kelenjar tersusun atas, beberapa jaringan epitel yang memiliki peran dalam penyerapan (absorpsi) dan menyekresikan senyawa kimia. Misalnya, sel-sel epitel yang terdapat pada rongga (lumen) dari rongga pencernaan memiliki kemampuan untuk menyekresikan mucus. Mucus tersebut berfungsi menjaga kelembapan permukaan organ pencernaan. 

Terdapat dua jenis kelenjar, yaitu kelenjar eksokrin dan kelenjar endokrin. Pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya langsung menuju permukaan epitel. Adapun pada kelenjar eksokrin, hasil sekresinya akan dialirkan bersama-sama darah. Contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar keringat, sedangkan contoh kelenjar endokrin adalah kelenjar pituitari . Menurut bentuknya, epitel kelenjar terbagi menjadi tiga, yaitu epitel kelenjar uniseluler, epitel kelenjar multiseluler, dan epitel kelenjar campuran.

RESPIRASI ANAEROB

Penjelasan Tentang Respirasi anaerob - Respirasi anaerob adalah proses respirasi yang tidak memerlukan oksigen. Salah satu contoh proses ini adalah proses fermentasi. Respirasi anaerob dapat terjadi pada manusia dan hewan jika tubuh memerlukan energi secara cepat. Pada mikroorganisme seperti bakteri dan jamur, respirasi anaerob dilakukan karena keadaan lingkungan yang tidak memungkinkan dan belum memiliki sistem metabolisme yang kompleks.

Mengapa respirasi anaerob dapat terjadi dan berapa banyak energi yang dihasilkannya? Masih ingatkah Anda tahap glikolisis pada respirasi aerob? Pada tahap tersebut, glukosa dapat dipecah untuk menghasilkan total 2 ATP dan tidak memerlukan oksigen. Meskipun energi yang dihasilkannya jauh lebih kecil daripada respirasi aerob, jumlah ini cukup bagi mikroorganisme dan energi awal bagi hewan.

Selain menghasilkan ATP, glikolisis juga menghasilkan NADH dan NAD⁺. Tanpa suplai NAD⁺ yang memadai, proses glikolisis pada respirasi anaerob dapat terhenti. Oleh karena itu, organisme yang melakukan respirasi anaerob harus mampu mengoksidasi NADH menjadi NAD⁺ kembali. Berdasarkan hal tersebut terdapat dua cara respirasi anaerob yang dilakukan organisme.

Fermentasi alkohol

Beberapa organisme seperti khamir (Saccharomyces cereviceace) melakukan fermentasi alkohol. Organisme ini mengubah glukosa melalui fermentasi menjadi alkohol (etanol).

Bagan fermentasi alkohol

Proses fermentasi alkohol diawali dengan pemecahan satu molekul glukosa menjadi dua molekul asam piruvat. Pada proses tersebut, dibentuk juga 2 ATP dan 2 NADH. Setiap asam piruvat diubah menjadi asetildehid dengan membebaskan CO₂. Asetildehid diubah menjadi etanol dan NADH diubah menjadi NAD⁺ untuk selanjutnya digunakan dalam glikolisis kembali.

Fermentasi alkohol merupakan jenis fermentasi yang banyak digunakan manusia selama ribuan tahun dalam pengolahan bahan makanan. Khamir banyak digunakan dalam pembuatan roti dan minuman beralkohol

Fermentasi Asam Laktat

Sama halnya dengan fermentasi alkohol, fermentasi asam laktat dimulai dengan tahap glikolisis. Fermentasi asam laktat dilakukan oleh sel otot dan beberapa sel lainnya, serta beberapa bakteri asam laktat. Pada otot, proses ini dapat menyediakan energi yang dibutuhkan secara cepat. Akan tetapi, penumpukan asam laktat berlebih dapat menyebabkan otot lelah. Asam laktat berlebih dibawa darah menuju hati untuk diubah kembali menjadi asam piruvat. Industri susu menggunakan fermentasi asam laktat oleh bakteri untuk membuat keju dan yoghurt.

Bagan fermentasi asam laktat

Glukosa akan dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat melalui glikolisis, membentuk 2 ATP dan 2 NADH. NADH diubah kembali menjadi NAD⁺ saat pembentukan asam laktat dari asam piruvat. Fermentasi asam laktat tidak menghasilkan CO₂, seperti halnya fermentasi alkohol.

PENJELASAN TENTANG JARINGAN IKAT

Jaringan ikat berfungsi mengikat dan mendukung jaringan lainnya. Sebaliknya dari jaringan epitel, jaringan ikat memiliki kumpulan sel yang tipis dan renggang. Berdasarkan struktur dan fungsinya, jaringan ikat dibagi menjadi jaringan ikat longgar, jaringan ikat padat, jaringan lemak, jaringan tulang, dan jaringan darah. Perhatikan Gambar berikut.

Beberapa jaringan ikat pada hewan

Jaringan Ikat Longgar

Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang longgar. Jaringan ikat longgar berfungsi memberi bentuk pada organ-organ dalam, serta menyokong dan menghubungkan komponen jaringan lain. Jaringan ini tersusun atas bermacam-macam serabut (fiber) dan selsel. Terdapat dua macam serabut (fiber) pada jaringan ikat longgar, yaitu serabut kolagen dan serabut elastin. Adapun sel-sel yang terdapat pada jaringan ini, antara lain sel mastosit, sel darah putih, makrofag, dan sel lemak. Contoh jaringan ikat padat adalah jaringan di bawah kulit, serta jaringan yang membatasi jantung dan rongga perut. Perhatikan Gambar berikut.

Penyusun jaringan ikat longgar

Jaringan Ikat Padat

Jaringan ini tersusun atas serat-serat yang padat. Komponen utama jaringan ikat padat adalah serabut kolagen. Serabut kolagen tersebut bergabung membentuk bundel-bundel yang paralel. Jaringan ini dapat ditemukan pada tendon yang menghubungkan otot dengan tulang, serta ligamen yang menghubungkan antartulang melalui sendi.

(a) Jaringan ikat padat dan (b) struktur serabut kolagen

Jaringan Lemak

Jaringan lemak memiliki susunan menyerupai jaringan ikat longgar yang tersusun atas sel-sel lemak. Sel-sel lemak yang mengandung lemak tersebut di dalam matriks jaringan lemak. Setiap sel lemak berisi tetes lemak (fat droplet) yang mengisi hampir seluruh isi sel. Jaringan lemak dapat ditemukan di bawah kulit, ginjal, dan jantung. Fungsi jaringan lemak, antara lain sebagai cadangan makanan dan menjaga hilangnya panas secara berlebihan.

Jaringan lemak

Jaringan Tulang

Jaringan tulang tersusun atas sel-sel yang terkumpul dalam matriks. Jaringan tulang dibagi menjadi dua, yaitu jaringan tulang rawan dan jaringan tulang keras.

Jaringan tulang rawan

Jaringan tulang rawan (kartilago) tersusun atas sel-sel yang disebut kondrosit. Sel-sel kondrosit berada di dalam lakuna. Matriks pada jaringan tulang rawan tersusun atas serabut kolagen dan serabut elastin. Terdapat tiga jenis tulang rawan, yaitu tulang rawan hialin, tulang rawan elastin, dan tulang rawan serabut (fibrosa).

Tulang rawan hialin merupakan bentuk sel tulang rawan yang matriksnya tidak mengandung serabut. Contoh tulang rawan hialin terletak pada cuping hidung. Tulang rawan elastin merupakan tulang rawan yang matriksnya tersusun atas serabut elastin. Contoh tulang rawan ini terdapat pada daun telinga dan laring. Adapun tulang rawan fibrosa merupakan tulang rawan yang matriksnya memiliki serabut kolagen yang padat sehingga tulang rawan ini tampak kaku dan liat. Contoh tulang rawan fibrosa adalah pada tulang sambungan antarruas tulang belakang. Perhatikan gambar berikut.

(a) Tulang rawan hialin, (b) tulang rawan elastin, dan (c) tulang rawan fibrosa

Jaringan tulang keras

Jaringan ini tersusun atas sel-sel osteoblast. Sel-sel osteoblast terletak di dalam lakuna. Sel-sel osteoblast yang terjebak dalam sekretnya sendiri disebut osteosit. Antara osteosit yang satu dengan yang lain dihubungkan oleh kanalikuli.

Jaringan tulang keras ini tersusun atas unit-unit yang dinamakan sistem Harvers. Di dalam setiap sistem Harvers terdapat pembuluh darah sebagai penyuplai zat makanan bagi tulang, perhatikan gambar berikut.

Struktur tulang keras

Jaringan Darah

Meskipun memiliki fungsi yang berbeda, darah masuk ke dalam pengelompokan jaringan ikat karena memiliki matriks ekstraselular. Matriks pada darah tersusun atas plasma darah dan sel-sel darah. Plasma darah terususun atas air, garam, dan berbagai protein. Di dalam plasma darah terletak sel-sel darah yang terdiri atas sel darah merah (eritrosit) dan sel darah putih (leukosit). Selain itu, di dalam plasma darah terdapat keping darah (trombosit).

Struktur jaringan darah

Eritrosit tidak memiliki inti sel. Fungsi utama eritrosit adalah mengikat dan mengangkut oksigen ke seluruh tubuh. Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah. Eritrosit dan trombosit melakukan fungsi utamanya di dalam pembuluh darah. Sebaliknya, leukosit melakukan fungsi utamanya di luar pembuluh darah. Leukosit berperan dalam sistem pertahanan tubuh.

MEKANISME SINTESIS PROTEIN

Penjelasan Tentang Mekanisme Sintesis Protein - Seperti yang telah Anda ketahui, DNA menentukan sifat makhluk hidup. DNA menentukan urutan asam amino pada setiap protein yang disintesis. Proses sintesis protein adalah proses yang kompleks. Dalam proses tersebut diperlukan 20 macam asam amino; mRNA dan tRNA sebagai pelaksana; ATP sebagai sumber energi; enzim RNA polimerase. Secara garis besar, sintesis protein dilakukan melalui dua tahap, yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi.

Transkripsi

Proses transkripsi, sesuai namanya merupakan proses pencetakan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA. Proses ini terjadi di dalam nukleus. Pada tahap ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah ACG TAG CTA, maka urutan mRNA hasil transkripsi adalah UGC AUC GAU.

Proses pembentukan mRNA atau transkripsi.

Contoh transkripsi urutan basa nitrogen DNA ke dalam mRNA.

Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga tahap, yaitu iniasi, elongasi, dan terminasi.

Inisiasi

Tahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase pada pita DNA pada titik awal. Pita DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Pita DNA ini disebut juga pita bermakna atau sense. Adapun pita yang tidak ditranskripsi disebut pita tak bermakna atau antisense. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik awal pita.

Elongasi (pemanjangan)

Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.

Terminasi

Pada saat enzim RNA polimerase sampai pada tempat pemberhentian (terminal site) DNA, transkripsi akan terhenti. Setelah itu, mRNA dibebaskan dan RNA polimerase terlepas dari DNA. DNA akan kembali seperti bentuknya semula. Hasil dari transkripsi, yakni mRNA selanjutnya akan keluar dari inti sel melalui membran inti menuju sitoplasma.

Translasi

Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan ribosom. Ribosom merupakan salah satu organel dalam sitoplasma yang berperan dalam sintesis protein. Ribosom terdiri atas dua bagian, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Ribosom mengandung protein dan rRNA.

Subunit besar dan subunit kecil pada ribosom 

Tahap translasi mirip tahap transkripsi. Keduanya menggunakan enzim untuk membuat rantai polimer polinukleotida pada transkripsi dan polipeptida pada translasi. Pada proses translasi juga terjadi tahap inisiasi, elongasi, dan terminasi. Pada tahap translasi kode genetik atau kodon dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Apakah kodon itu? Kodon merupakan urutan tiga basa nitrogen pada mRNA. Setiap urutan tiga basa tersebut memiliki arti khusus yang dapat diterjemahkan dalam proses translasi.  Urutan tiga basa tersebut dikenal sebagai triplet. Misalnya, AUG, AAA, UCA, dan UUA.

Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA. Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG AAA UCA UUA maka urutan antikodonya adalah UAC UUU AGU AAU. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA. Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon.

Dari 64 macam triplet kodon, terdapat 61 macam yang dapat mengodekan 20 macam asam amino. Akibatnya, terdapat beberapa asam amino yang dapat dikodekan oleh lebih dari satu triplet atau disebut juga kodon sinonim. Tiga triplet lainnya tidak mengodekan asam amino, tetapi berfungsi sebagai kodon to , triplet yang memerintahkan penghentian proses translasi. Selain kodon stop, terdapat juga kodon ta t yang memerintahkan dimulainya proses translasi, yaitu kodon AUG dan berfungsi juga sebagai pengode asam amino metionin.

Translasi dimulai ketika mRNA dan tRNA inisiator berikatan dengan ribosom subunit kecil. Molekul tRNA inisiator merupakan molekul yang membawa asam amino pertama dan merupakan komplemen kodon AUG (kodon start). Biasanya membawa asam amino metionin. Antikodon pada tRNA inisiator adalah UAC. Setelah itu, ribosom subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil. Fase inisiasi ini sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.

Tahap inisiasi pada translasi

Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan kodon selanjutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start adalah GUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA CAG yang membawa asam amino valin. Kedua asam amino, metionin dan valin, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.

Setelah metionin dan valin berikatan, tRNA^met yang awalnya membawa metionin, dilepaskan dari ribosom. Kemudian, ribosom bergerak pada molekul mRNA sepanjang satu kodon. Pergerakan ini membuat tRNA^val bergerak ke tempat yang ditinggalkan tRNA^met. Molekul tRNA ketiga, kemudian berikatan dengan kodon mRNA ketiga dan membawa asam amino lainnya. Proses elongasi ini terus mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.

Langkah elongasi pada translasi

Translasi terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun ia berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas). Faktor pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya Pada proses sintesis protein, satu macam gen umumnya hanya mengatur satu sintesis polipeptida. Polipeptida yang terbentuk terlebih dahulu dimodifikasi untuk menjadi protein yang fungsional. Misalnya, beberapa polipeptida harus disatukan untuk membentuk satu protein yang memiliki fungsi tertentu.

Translasi berakhir ketika ribosom mencapai stop kodon

TAHAP MEIOSIS

Penjelasan Tentang Pembelahan Meiosis - Makhluk hidup uniselular dapat bereproduksi hanya dengan membelah diri. Pada makhluk hidup multiselular, reproduksi diawali oleh pembentukan sel spora atau gamet (sel telur atau sel sperma), kemudian sel-sel gamet tersebut bersatu melalui proses fertilisasi.

Manusia memiliki jumlah kromosom sel somatis sebanyak 46 buah. Jika sel gamet manusia memiliki jumlah kromosom lengkap, melalui proses fertilisasi keturunan yang dihasilkan akan memiliki 92 kromosom. Keturunan selanjutnya akan memiliki jumlah kromosom 184, 368, 736, dan seterusnya. Akan tetapi, akumulasi kromosom makhluk hidup tidak terjadi seperti itu. Terdapat suatu proses yang menyebabkan jumlah kromosom keturunan sama dengan jumlah induknya, meskipun berasal dari peleburan dua sel. Proses tersebut adalah pembelahan meiosis.

Pembelahan meiosis disebut juga pembelahan reduksi karena jumlah kromosom sel hasil pembelahan ini berkurang setengahnya. Pada saat fertilisasi, jumlah kromosom sel zigot akan kembali utuh karena berasal dari sel gamet jantan dan sel gamet betina. Kromosom dari gamet jantan merupakan pasangan kromosom homolog dari gamet betina.

Sel yang mengandung dua set kromosom homolog disebut diploid. Sel somatis (sel tubuh) pada tumbuhan, hewan, dan manusia memiliki kromosom diploid. Adapun sel gametnya telah tereduksi dan hanya memiliki satu set kromosom disebut haploid. Satu set kromosom disimbolkan dengan huruf n sehingga set diploid adalah 2n dan set haploid adalah n.

Selain reduksi kromosom, pembelahan meiosis memiliki fungsi penting lain. Meiosis menyebabkan terjadinya variasi antara induk dengan keturunannya serta antarketurunan itu sendiri. Hal tersebut terjadi melalui pengelompokan kromosom secara bebas dan pindah silang (crossing over).

Meiosis terjadi melalui dua tahap pembelahan sel. Meskipun tahap meiosis mirip dengan tahap pada mitosis, terdapat perbedaan besar pada perilaku kromosom dalam kedua proses tersebut. Dua tahap pembelahan meiosis menghasilkan empat sel haploid dari satu sel diploid. Pada pembelahan meiosis I terjadi pemisahan kromosom homolog ke dalam dua sel anak. Pembelahan meiosis II tidak diikuti oleh fase S pada interfase sehingga replikasi DNA dan duplikasi kromosom tidak terjadi pada kedua sel anak.

Meiosis I

Sama halnya dengan pembelahan mitosis, sebelum sel memasuki tahap pembelahan, terlebih dahulu terjadi tahap interfase. Pada fase S interfase terjadi replikasi DNA yang menghasilkan duplikasi kromosom. Tahap meiosis I terdiri atas profase I, metafae I, anafase I, dan telofase I.

Profase I

Pada awal profase I, terdapat dua kromatid untuk setiap kromosom. Mirip profase pada mitosis. Namun, pada meiosis, setiap pasangan kromosom homolog saling mendekat dan berpasangan membentuk struktur dengan empat kromatid yang disebut tetrad. Proses kromosom homolog yang berpasangan ini disebut sinapsis. Setiap pasangan kromosom ini disebut bivalen. Sama halnya dengan fase profase mitosis, pada profase I membran inti sel melebur. Pada sel hewan terjadi duplikasi senteriol. Penampakan kromosom semakin jelas ketika mendekati akhir profase I.

Tahap interfase dan profase I

Pada akhir profase I, ikatan kromosom homolog tidak terlalu kuat dan pasangan kromosom homolog mulai terpisah. Pasangan kromosom homolog masih saling berikatan pada beberapa titik. Titik kromatid homolog berikatan ini disebut kiasma (jamak, kiasmata). Pada kiasma inilah kemungkinan pindah silang dapat terjadi. Karena pengaruh gengen pada satu kromosom (atau kromatid) dapat berbeda dengan gen-gen pada pasangan homolognya dapat berbeda, pindah silang dapat mengubah urutan gen-gen pada kromosom. Pengaruh pindah silang dapat Anda pelajari pada pembahasan tentang pewarisan sifat.

Metafase I

Pada metafase I, benang-benang spindel menempatkan setiap tetrad sejajar bidang ekuator. Benang spindel melekat pada kinetokor sentromer. Benang spindel dari satu kutub hanya akan melekat pada salah satu kromosom homolog dari setiap tetrad. Benang spindel dari kutub lain akan melekat pada kromosom homolog lain dari tetrad tersebut. Dengan demikian, setiap kromosom dari pasangan kromosom homolog hanya dapat tertarik pada kutub yang berlawanan. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase I

Anafase I

Berdasarkan pengaturan pelekatan benang spindel pada metafase I, pada anafase I setiap kromosom dupleks dari pasangan kromosom homolog bergerak menuju kutub yang berlawanan sehingga ikatan tetrad saja yang terpisah. Hal ini berbeda dengan anafase pada mitosis yang terjadi pemisahan kromatid. Pada fase ini jumlah kromosom bagi calon sel anak sudah tereduksi. Perhatikan berikut.

Tahap anafase I

Telofase I dan Sitokinesis

Pada telofase I, kromosom berkumpul pada masing-masing kutub sel. Saat ini setiap kutub sel memiliki jumlah kromosom haploid dan kromosomnya masih dalam bentuk dupleks, dengan dua kromatid. Biasanya sitokinesis terjadi bersamaan dengan telofase I dan menghasilkan dua sel anak haploid. Jika meiosis ini terjadi pada sel gamet manusia, jumlah kromosom tubuh yang 46 buah akan tereduksi menjadi 23 buah pada akhir meioisis I. Perhatikan berikut.

Tahap telofase I

Meiosis II

Dua sel haploid hasil meiosis I sekarang memasuki meisosis II. Tedapat perbedaan dalam siklus sel meiosis II ini. Pada interfase II, tidak terjadi replikasi DNA sehingga kromosom dalam kedua sel tersebut berada dalam keadaan dupleks. Oleh karena, kemiripannya dengan mitosis, tahap meiosis II ini secara keseluruhan dapat dikatakan sebagai mitosis haploid.

Profase II

Pada tahap ini benang kromatin yang semula terurai setelah telofase I mengalami kondensasi kembali membentuk kromosom. Kromosom yang terbentuk masih dalam keadaan dupleks, dengan dua kromatid. Membran inti mulai melebur. Perhatikan Gambar berikut.

Tahap metafase II dan profase II

Metafase II

Kromosom mengumpul kembali pada bidang pembelahan dengan bantuan benang-benang spindel. Benang-benang spindel ini melekat pada kinetokor yang nantinya akan menarik pasangan kromatid menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap metafase II

Anafase II

Anafase II mirip dengan anafase pada mitosis. Tahap ini diawali pemisahan sentromer dan setiap kromatid bergerak menuju kutub yang berlawanan, perhatikan gambar berikut.

Tahap anafase II

Telofase dan Sitokinesis

Tahap telofase II berlanjut dengan terbentuknya membran inti yang menyelimuti kromosom pada masing-masing kutub. Kromosom terurai kembali menjadi benang-benang kromatin dan diikuti oleh sitokinesis.

Sitokinesis pada dua sel tersebut menghasilkan empat sel haploid. Pada hewan jantan, empat sel baru yang terbentuk dapat menjadi sperma. Pada bagian bunga jantan, dapat menjadi serbuk sari (polen). Pada hewan atau bagian bunga betina, pembentukan gametnya lebih kompleks.

Tahap telofase II