SCIENCE-2010 MATERI V SISTEM TRANSPORTASI MAHLUK HIDUP Indikator Pencapaian: 1. Mahasiswa dapat mengamati proses transportasi dan fotosintesis pada tumbuhan melalui percobaan 2. Mahasiswa dapat menjelaskan proses transportasi pada hewan 3. Mahasiswa dapat menjelaskan sistem transportasi pada manusia SUB I SISTEM TRANSPORTASI TUMBUHAN Tumbuhan memerlukan air dan mineral. Air dan mineral ini diserap dari dalam tanah menggunakan akar. Pengambilan zat-zat ini dilakukan secara difusi dan osmosis. Difusi merupakan perpindahan molekul atau ion dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah berkonsentrasi rendah. Sedangkan osmosis adalah perpindahan air dari larutan berkonsentrasi rendah ke larutan berkonsentrasi tinggi melalui selaput semi permeabel. Osmosis berkaitan dengan beberapa keadaan sel tumbuhan, seperti penjelasan berikut. Sel tumbuhan berada dalam keseimbangan dengan lingkungan karena sel tumbuhan berada dalam larutan yang konsentrasinya sama sehingga bentuk sel tidak berubah, disebut isotonis. Keadaan dimana sel berada dalam larutan berkonsentrasi tinggi sehingga air dalam sel akan terserap ke luar disebut keadaan hipertonis. Hal ini menyebabkan sel mengkerut dan mengalami plasmolisis. Apabila sel tumbuhan berada dalam larutan yang konsentrasinya lebih rendah, maka sel tumbuhan akan menggembung karena menyerap air sehingga sel tumbuhan menjadi tegang (turgor). Keadaan ini disebut hipotonis. Keadaan ini terlihat ketika kita menyiram tumbuhan yang layu, maka tumbuhan tersebut akan menyerap air hingga menjadi tegak kembali. Berdasarkan jalur yang ditempuh air dan garam mineral yang masuk ke akar, pengangkutan air dan garam mineral dibedakan menjadi simplas dan apoplas. Simplas adalah bergeraknya air dan mineral lewat jalur dalam sel, yaitu sitoplasma sel dengan
SCIENCE-2010 jalan menembus membran plasma. Sedangkan apoplas adalah bergeraknya air lewat jalur luar sel atau lewat dinding-dinding sel. Pengangkutan air dan hasil fotosintesis dalam tubuh tumbuhan melibatkan osmosis, transport aktif dan difusi fasilitasi. Transpor aktif merupakan pengangkutan zat-zat menembus membran impermeabel dan melawan gradien konsentrasi, dengan bantuan energi dari ATP dan protein kotranspor. Difusi fasilitasi adalah pengangkutan molekul atau ion-ion menembus membrane sepanjang gradien konsentrasi oleh sistem pembawa tanpa bantuan ATP. Pengangkutan pada tumbuhan tinggi dapat dibedakan menjadi intrafasikuler dan ekstrafasikuler. Pengangkutan intrafasikuler adalah pengangkutan melalui berkas pembuluh (xylem dan floem). Tenaga yang menyebabkan terjadinya pengangkutan ini adalah tekanan akar, daya isap daun, kapilaritas pembuluh pengangkut, dan pengaruh selsel hidup. Sedangkan pengangkutan ekstrafasikuler merupakan pengangkutan yang tidak melalui berkas pembuluh. Di dalam akar, pengangkutan ini terjadi dari bulu akar ke epidermis, dari epidermis menuju korteks, selanjutnya ke endodermis dan stele. Selain menyerap air dan garam mineral, tumbuhan juga mengambil gas CO2 dan O2 dari udara sekitarnya melalui stomata dan lentisel. Pengambilan gas ini berkaitan dengan proses fotosintesis dan respirasi pada tumbuhan. Fotosintesis merupakan proses penyusunan zat organik karbohidrat yang berasal dari zat anorganik karbondioksida dan air yang berlangsung pada bagian tubuh tumbuhan yang berklorofil dengan bantuan energi cahaya. Fotosintesis terjadi melalui dua tahap reaksi, yaitu : 1) Reaksi fotolisis/ reaksi terang/reaksi Hill. Reaksi ini terjadi di dalam kloroplas dan memerlukan cahaya serta air sehingga terurai menjadi O2 dan H2O; 2 Reaksi fisika CO2/ reaksi gelap/reaksi Blackman, yaitu reaksi yang terjadi dalam kloroplas dan tidak memerlukan cahaya. Prosesnya berupa siklus yang disebut Siklus Calvin. Beberapa percobaan tentang fotosintesis yang pernah dilakukan oleh para ahli, sebagai berikut. 1) Percobaan Engelman, bertujuan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan oksigen dan diperlukan adanya khlorofil serta cahaya.
SCIENCE-2010 2) Percobaan Sachs/ uji Iodium, bertujuan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan amilum. 3) Percobaan Ingenhouse, bertujuan untuk membuktikan bahwa pada proses fotosintesis dihasilkan gas oksigen. Dari hasil percobaan-percobaan di atas, dan penelususran secara teoritis, maka persamaan reaksi kimia proses fotosintesis adalah: 6 CO2 + 6 H2O
C6H12O6 + 6 O2
Ada beberapa faktor yang berkaitan dengan fotosintesis. Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis, di antaranya adalah : 1) CO2, diambil dalam bentuk gas dari udara, masuk melalui mulut daun (stoma). Dalam keadaan terik, kadar CO2 rendah, sehingga proses fotosintesis akan terhambat. Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapat digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis; 2) H2O diperoleh dari dalam tanah melalui rambut akar. Air merupakan penyumbang hidrogen pada proses fotosintesis. Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis; 3) Cahaya matahari, terdiri dari 7 spektrum warna yaitu sinar merah, jingga, kuning, biru, nila, ungu, ditambah dua sinar yang tidak terlihat yaitu infra merah dan ultra ungu. Sinar merah, biru serta ungu lebih banyak digunakan dalam proses fotosintesis. Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya; 4) Klorofil merupakan zat hijau daun. Klorofil pada tumbuhan tinggi ada dua macam, yaitu klorofil a dan klorofil b; 5) Suhu mempengaruhi kerja enzim. Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim; 6) Tahap pertumbuhan mempengaruhi laju fotosintesis. Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa;
SCIENCE-2010 7) Kadar hasil fotosintesis, jika kadar hasil fotosintesis berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar hasil bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang. Kegiatan I
Fotosintesis PEMBUATAN MAKANAN PADA TUMBUHAN
Tujuan Memahami proses fotosintesis pada tumbuhan Alat dan Bahan 1. Daun yang masih melekat pada tumbuhan 2. Kertas timah/kertas karbon 3. Air mendidih 4. Cawan 5. Larutan iodium 6. Penjepit 7. Klip 8. Pipet Cara Kerja 1. Tutuplah sebagian daun dengan kertas timah atau kertas karbon, kemudian jepitlah menggunakan klip. Biarkan daun tersebut sehari semalam, kemudian petiklah! 2. Lepaskan kertasnya, kemudian masukkan ke dalam air yang mendidih agar sel-selnya mati. 3. Angkatlah daun dari air panas, letakkan di cawan. Tetesilah permukaan daun dengan larutan iodium. Amatilah apa yang terjadi pada daun! Pertanyaan 1. Perbedaan apa yang ada antara daerah yang dilapisi dengan daerah yang tidak dilapisi kertas? 2. Apa yang terjadi ketika daun ditetesi larutan iodium? 3. Apakah kesimpulanmu dari percobaan di atas? …………………………………………………………………………………………… ……………………………………………………………………………………………
SCIENCE-2010 SUB II SISTEM TRANSPORTASI HEWAN Kehidupan mikroorganisme memerlukan peredaran zat-zat makanan, O2, dan zat sisa. Peredaran zat-zat tersebut memerlukan alat-alat peredaran atau alat sirkulasi. Sistem sirkulasi pada hewan tingkat tinggi berbeda dengan sistem sirkulasi hewan tingkat rendah. Sistem peredaran darah pada vertebrata berbeda dengan sistem peredaran darah pada invertebrata. Perbedaannya dalam hal ada tidaknya pusat koordinasi peredaran. Pada invertebrata dijumpai suatu pusat koordinasi peredaran. Berdasarkan jenis cairan yang diedarkan, sistem peredaran darah pada vertebrata dibedakan menjadi dua macam, yakni sistem peredaran darah dan sistem limfatik (peredaran getah bening). Berdasarkan cara peredarannya, sistem sirkulasi pada vertebrata ada 2 macam/ yaitu: sistem peredaran darah terbuka pada limfa (berperan dalam pertahanan tubuh dan pengembalian plasma dari jaringan – jaringan), dan sistem peredaran darah tertutup pada darah. Sistem peredaran darah vertebrata terdiri dari jantung, arteri, vena, kapiler, dan darah. Jantung adalah pusat peredaran dan tersusun oleh otot vang kuat serta memiliki kontraksi vang ritmik (teratur); biasa kita sebut detak atau denyut. Dengan kekuatan kontraksinya, jantung mampu mendorong darah meninggalkan jantung. Arteri dan vena dapat dijumpai pada hewan vertebrata. Pembuluh darah yang meninggalkan jantung disebut arteri (nadi). Selanjutnya, arteri bercabang-cabang di seluruh bagian tubuh menjadi arteri yang halus dan disebut kapiler. Darah dari seluruh tubuh akan kembali melalui venula (pembuluh balik kapiler) kemudian menuju ke vena (pembuluh balik yang lebih besar) dan akhirnya kembali ke jantung. Vena yang membawa darah meninggalkan lambung dan usus disebut vena porta karena membawa darah ke susunan kapiler yang lain. Bila kapiler yang dituju adalah kapiler dalam hati (hepar) maka vena ini disebut vena porta hepatika. Pada umumnya vertebrata tingkat rendah memiliki vena portal renalis (ginjal). (Vena yang penting adalah vena cardinalis posterior (membawa darah dari kepala dan badan), vena porta hepatika (membawa darah dari tubuh melewati hati), vena porta renalis (membawa darah dari tubuh melewati ginjal)).
SCIENCE-2010 Plasma darah vertebrata tak berwarna dan berfungsi membawa sari-sari makanan, sampah metabolisme, hasil proses sekresi, dan beberapa gas. Plasma darah mengandung sel darah merah (eritrosit). Pada umumnya eritrosit vertebrata berbentuk oval .dan berinti. Akan tetapi, eritrosit pada mamalia berbentuk bikonkaf dan tidak berinti. Eritrosit berwarna merah karena adanya hemoglobin yang berperan sebagai pengikat O2 pada sistem pernapasan. Sel darah putih (leukosit) ada beberapa macam dan masing-masing mempunyai tugas khusus. Selain itu, terdapat juga keping-keping darah (trombosit). Hewan-hewan tingkat rendah belum memiliki alat-alat peredaran darah khusus. Peristiwa sirkulasi umumnya terjadi melalui difusi dan osmosis dengan permukaan tubuhnya. Selain dengan kedua cara tersebut, beberapa hewan tingkat rendah menyerap/mengedarkan makanannya dengan bantuan alat tertentu, seperti mulut sel (pada Paramecium), sel-sel amebosit (pada porifera), rongga gastrovaskuler (pada coelenterate), hospes (pada cestoda). Pada hewan tingkat tinggi, peredaran darah sudah melalui pembuluh. Sistem peredaran darah dengan pembuluh dibagi menjadi dua, yakni sistem peredaran darah terbuka dan sistem peredaran darah tertutup. Sistem peredaran darah terbuka adalah peredaran atau distribusi darah ke seluruh tubuh yang tidak selalu melewati pembuluh darah. Sedangkan sistem peredaran darah tertutup merupakan sirkulasi darah ke seluruh tubuh melalui pembuluh-pembuluh darah. Sistem peredaran darah terbuka terjadi pada Arthproda dan Molluska. Sistem peredaran darah ini terdiri dari jantung sebagai pusat peredaran darah yang berbentuk tabung terbungkus oleh perikardium, sejumlah rongga yang disebut sinus, dan beberapa arteri. Arteri yang ada adalah arteri optalmik (mata) yang terletak di median dorsal di atas lambung dan keluar menuju bagian muka, dua arteri antena, dua saluran arteri hati, dan saluran arteri dorso abdominalis. Peredaran darahnya dimulai dari arteri yang masuk ke sinus kemudian ke jantung melalui tiga katup (ostium) dan dipompa dengan kontraksi otot sampai di kapiler seluruh tubuh. Sistem peredaran darah tertutup pada Annelida terdiri dari cairan darah yang terdiri atas plasma darah dan benda darah yang melayang, beberapa pembuluh darah, dan jantung sebagai pusat peredaran. Peredaran darahnya dimulai dari jantung yang
SCIENCE-2010 memompa darah dari saluran darah dorsal ke saluran darah ventral kemudian ke seluruh tubuh. Dari seluruh tubuh, darah menuju bagian dorsal tubuh dan kembali ke jantung. Sistem peredaran darah pada ikan terdiri dari jantung beruang dua, yaitu sebuah bilik (ventrikel) dan sebuah serambi (atrium). Jantung terletak di bawah faring di dalam rongga perikardium, yaitu bagian rongga tubuh yang terletak dianterior (muka). Selain itu, terdapat organ sinus venosus, yaitu struktur penghubung berupa rongga yang menerima darah dari vena dan terbuka di ruang depan jantung. Rongga ini terletak diantara ventrikel dan atrium. Darah ikan tampak pucat dan relatif sedikit bila dibanding dengan vertebrata darat. Plasma darah mengandung sel darah merah yang berinti dan sel darah putih. Lien (limpa) sebagai bagian dari sistem peredaran terdapat di dekat lambung dan dilengkapi dengan pembuluh-pembuluh limpa. Sistem sirkulasi ikan berupa sistem peredaran darah tertutup atau peredaran darah tunggal. Pada sistem peredaran darah tunggal, darah melalui jantung hanya satu kali peredaran. Darah dari jantung keluar melalui aorta ventral menuju insang. Di insang aorta bercabang menjadi arteri brankial dan akhirnya menjadi kapiler-kapiler (terjadi pertukaran gas yaitu pelepasan CO2 dan pengambilan O2 dari air). Dari kapiler insang, darah mengalir ke aorta dorsal, kemudian ke kapiler seluruh tubuh untuk memberikan O2 dan sari makanan serta mengikat CO2 . Selanjutnya darah kembali ke jantung melalui vena kardinalis anterior dan vena kardinalis posterior. Katak mempunyai sistem peredaran darah ganda. Jantung katak terdiri atas tiga ruang yaitu serambi kiri, serambi kanan dan bilik. Adanya satu bilik jantung pada katak menyebabkan darah yang banyak mengandung oksigen dan karbon dioksida masih bercampur dalam bilik jantung. Aliran darahnya dimulai dari darah yang kaya O2 dari paru-paru masuk ke atrium kiri. Darah yang miskin O2 dari seluruh tubuh masuk ke atrium kanan dengan perantaraan sinus venosus. Darah dari kedua bagian atrium dipompa masuk ke ventrikel sehingga terjadi percampuran darah yang kaya O2 dan darah yang miskin O2. Darah yang kaya O2 dialirkan ke jaringan tubuh dari ventrikel. Pada saat yang sama, darah yang miskin O2 dipompa keluar melewati arteri konus tubular.
SCIENCE-2010 Reptil mempunyai sistem peredaran ganda seperti pada burung. Jantung kadal terdiri dari empat ruang yaitu serambi kiri, serambi kanan, bili kiri dan bilik kanan. Dari jantung keluar dua buah aorta, yaitu aorta kanan dan aorta kiri. Aorta kanan keluar dari bilik kiri dan mengalirkan darah ke seluruh tubuh. Aorta kiri keluar dari perbatasan bilik kiri dan bilik kanan, mengalirkan darah ke bagian belakang tubuh. Peredaran darah pada reptil merupakan peredaran darah tertutup karena darah yang dialirkan dari dan ke seluruh tubuh melalui pembuluh darah. Selain itu, peredaran darah pada reptil tergolong peredaran darah ganda karena darah mengalir melewati jantung sebanyak dua kali. Peredaran darah ganda terdiri atas: Peredaran darah panjang/besar/sistemik adalah peredaran darah yang mengalirkan darah yang kaya oksigen dari bilik (ventrikel) kiri jantung lalu diedarkan ke seluruh jaringan tubuh. Oksigen bertukar dengan karbondioksida di jaringan tubuh. Darah yang kaya karbondioksida dibawa melalui vena menuju serambi kanan (atrium) jantung.
Peredaran darah pendek/kecil/pulmonal adalah peredaran darah yang mengalirkan darah dari jantung ke paru-paru dan kembali ke jantung. Darah yang kaya karbondioksida dari bilik kanan dialirkan ke paru-paru melalui arteri pulmonalis. Di alveolus paru-paru, darah tersebut bertukar dengan darah yang kaya akan oksigen, yang selanjutnya akan dialirkan ke serambi kiri jantung melalui vena pulmonalis. Proses peredaran darah dipengaruhi juga oleh kecepatan darah, luas penampang pembuluh darah, tekanan darah dan kerja otot yang terdapat pada jantung dan pembuluh darah. Alat-alat transportasi pada burung terdiri atas jantung dan pembuluh darah. Jantung terdiri atas empat ruang yaitu serambi kiri, serambi kanan, bilik kiri dan bilik kanan.
SCIENCE-2010 Darah yang banyak mengandung oksigen yang berasal dari paru-paru tidak bercampur dengan darah yang banyak mengandung karbondioksida yang berasal dari seluruh tubuh. Peredaran darah burung merupakan peredaran darah ganda yang terdiri atas peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Mamalia memiliki jantung yang terbagi menjadi 4 ruang, yaitu 2 atrium (serambi kanan dan serambi kiri), 2 ventrikel (bilik kanan dan bilik kiri). Sekat di antara ventrikel kiri dan ventrikel kanan sempurna sehingga tidak terjadi percampuran darah yang kaya O2 dan yang miskin O2 . Peredaran darah mamalia termasuk peredaran darah ganda.
SCIENCE-2010 SUB III SISTEM TRANSPORTASI MANUSIA Alat peredaran darah manusia berupa jantung dan pembuluh darah. Pembuluh darah terdiri atas pembuluh balik (vena), pembuluh nadi (arteri), dan kapiler vena ataupun kapiler arteri. a. Jantung
Jantung berperan sebagai pemompa dalam sistem peredaran darah. Berat jantung sekitar 335 gram, sebesar kepalan tangan pemiliknya, dan terletak di antara paru-paru kanan dan paru-paru kiri. Setiap hari jantung memompa darah 100.000 kali atau mengalirkan darah sepanjang 100.000 km. Jantung terdiri dari empat ruangan, yaitu dua rongga atas yang disebut dengan serambi (atrium) dan dua rongga bawah yang disebut bilik (ventrikel). Jantung juga memiliki tiga katup yaitu katup vena semilunair yang terletak pada pangkal aorta, katup valvula bikuspidalis yang terletak antara ventrikel kiri dan atrium kiri, serta valvula trikuspidalis yang terletak antara ventrikel kanan dan atrium kanan. Selain itu, pada jantung terdapat tiga buah vena yang bermuara di atrium yaitu, vena cava superior (vena yang membawa darah dari organ tubuh bagian atas), vena cava inferior (vena yang membawa darah dari organ tubuh bagian bawah), dan vena pulmonalis (vena yang membawa darah kaya oksigen dari paru-paru). Arteri yang berpangkal di jantung adalah arteri pulmonalis (membawa darah kaya CO2 menuju paru-paru) dan aorta (arteri terbesar yang mengalirkan darah dari ventrikel kiri menuju ke seluruh tubuh). Jantung
SCIENCE-2010 mendapat suplai oksigen dan makanan yang dibawa oleh arteri koronaria (berpangkal di aorta). Kemampuan jantung dalam memompa darah dapat ditunjukkan dengan tekanan darah. Tekanan darah pada orang dewasa yang normal adalah 120/80 mmHg. Nilai 120 mmHg menunjukkan tekanan darah saat ventrikel berkontraksi (disebut tekanan sistol). Nilai 80 mmHg menunjukkan tekanan darah saat ventrikel relaksasi (disebut tekanan diastol). b. Pembuluh Darah Pembuluh darah terdiri dari pembuluh darah nadi (arteri), pembuluh balik (vena), dan kapiler. 1) Arteri, dindingnya tebal dan elastis (diameternya dapat berubah sesuai dengan kebutuhan). Hal ini diperlukan untuk menjaga aliran darah konstan dan tidak tersendat. Arah aliran darah dalam arteri meninggalkan jantung. Tekanan darah di dalamnya kuat, sehingga jika terluka darah keluar memancar. Darah dalam arteri kaya akan oksigen kecuali arteri paru-paru. Letak pembuluh ini agak dalam dari permukaan kulit dan hanya memiliki satu katup yaitu berada di jantung yang disebut valvula semilunair. 2) Kapiler, berupa saluran tipis yang memungkinkan terjadi pertukaran zat antara darah dengan sel jaringan tubuh. 3) Arteriole, merupakan pembuluh darah kecil yang menghubungkan kapiler dengan arteri. 4) Venule, merupakan pembuluh darah kecil yang menghubungkan kapiler dengan vena. 5) Vena, berfungsi untuk mengalirkan darah dari kapiler menuju jantung. Dindingnya tipis dan kurang elastis. Arah aliran darah dalam vena menuju ke jantung. Tekanan darah di dalamnya lemah, sehingga jika terluka darah keluar menetes. Darah di dalam vena kaya akan CO2 kecuali vena paru-paru. Letak pembuluh vena dekat dengan permukaan kulit, dan memiliki banyak katup untuk mencegah darah mengalir kembali ke tubuh. Darah manusia berwarna merah karena mengandung hemoglobin. Namun tingkat warna merahnya bergantung pada kadar oksigen dan karbon dioksida. Darah yang banyak mengandung oksigen berwarna merah cerah, sedangkan darah yang mengandung banyak karbon dioksida berwarna merah tua. Volume darah sekitar 8% dari berat badan tetapi
SCIENCE-2010 tergantung pada berat badan, jenis kelamin, kegemukan, kandungan air dalam tubuh, dan keadaan pembuluh darah. Darah terdiri dari bagian cair dan bagian padat. Bagian darah yang cair disebut plasma, sedangkan bagian yang padat terdiri dari sel-sel darah.
a. Plasma Plasma darah menyusun 55% dari keseluruhan darah. di dalamnya terlarut berbagai zat. Plasma tersusun dari air 91% dan zat terlarut 9%. Zat terlarut terdiri dari protein plasma, garam mineral, enzim, hormon, gas, dan zat organik lain. Protein dalam plasma antara lain berupa albumin (berfungsi untuk menjaga tekanan osmotik darah), globulin (membentuk antibodi), dan fibrinogen (untuk pembekuan darah). Bagian plasma darah yang berperan dalam sistem kekebalan disebut serum. Serum ini mengandung berbagai antibodi yang penting dalam sistem kekebalan tubuh. b. Sel-Sel Darah
Sel-sel darah mencakup 45% dari total darah, terdiri dari sel darah merah (eritrosit), sel darah putih (leukosit), dan keeping-keping darah (trombosit). Warna merah pada darah disebabkan adanya hemoglobin dalam eritrosit. 1) Eritrosit berfungsi untuk mengangkut hemoglobin yang berperan sebagai pembawa oksigen dan karbon dioksida. Bentuk eritrosit bikonkaf dan tidak berinti. Eritrosit
SCIENCE-2010 dibentuk di sumsum merah, masa hidupnya 4 bulan atau 120 hari. Produksi sel darah merah setiap detiknya mencapai 2 juta sel. Eritrosit yang telah tua dan rusak dirombak di dalam limpa. Jumlah eritrosit normal pada orang dewasa adalah 4,7 – 5,3 juta/mm3. 2) Leukosit berfungsi dalam sistem pertahanan tubuh dan kekebalan, yaitu membunuh dan memakan mikroorganisme dan zat asing yang masuk ke dalam tubuh. Bentuk leukosit tidak tetap karena bersifat amoeboid (dapat bergerak bebas), diapedesis (dapat menembus dinding pembuluh kapiler), dan fagositosis (dapat membunuh kuman dengan cara memakannya). Umur leukosit umumnya hanya beberapa hari saja, bahkan ada hanya beberapa jam ketika terjadi peradangan dalam tubuh. Jumlah leukosit normal adalah 4.000 – 10.000 per mm3 darah. Saat terjadi infeksi, jumlahnya dapat melebihi 10.000 per mm3 darah yang disebut leukositosis. Jika kadar leukosit kurang dari 4.000 per mm3 disebut menderita penyakit leukopenia. Misalnya karena infeksi penyakit AIDS. Jika kadar leukosit di atas 200.000 per mm3 disebut menderita kanker darah atau leukemia. 3) Trombosit berperan dalam pembekuan darah ketika terjadi luka. Jumlah trombosit sekitar 300.000 per mm3 darah. Trombosit dibentuk di sumsum tulang dan dapat hidup selama 8 hari. Bentuknya bulat atau lonjong dan tidak berinti. Trombosit mudah pecah jika keluar dari pembuluh darah atau bersentuhan dengan benda yang permukaannya kasar. Apabila terjadi terluka, darah akan keluar dari pembuluh darah dan menyebabkan trombosit pecah. Trombosit yang pecah akan menghasilkan enzim trombokinase atau tromboplastin. Trombokinase berfungsi untuk mengubah protrombin dalam plasma darah menjadi trombin dengan bantuan ion Ca2+ dan vitamin K. Trombin akan mengubah fibrinogen dalam plasma menjadi benangbenang fibrin, yaitu benang-benang halus yang dapat menghentikan perdarahan dan menutup luka. Proses pembekuan darah di atas dapat digambarkan sebagai berikut.
SCIENCE-2010
Setiap komponen darah mempunyai fungsi tertentu, sehingga fungsi darah beraneka macam, yaitu sebagai berikut. a. Sebagai alat pengangkut Sebagai alat pengangkut, darah mengangkut zat-zat berikut. 1) Sel-sel darah merah mengangkut oksigen dari paru-paru ke jantung dan ke seluruh tubuh. 2) Plasma darah, mengangkut sari makanan dari usus ke hati kemudian ke seluruh tubuh, karbon dioksida dari jaringan tubuh ke paru-paru, urea dari hati ke ginjal untuk dikeluarkan bersama urin, dan hormon dari kelenjar endokrin ke seluruh tubuh. b. Sebagai alat pertahanan tubuh melawan infeksi. Cara-cara perlawanan darah adalah sebagai berikut. 1) Fagositosis, yaitu menelan kuman penyakit dan zat asing yang masuk dalam tubuh. 2) Limfosit menghasilkan antibodi untuk membunuh kuman dan antitoksin untuk menetralkan racun. c. Melakukan pembekuan darah ketika terjadi luka. d. Menjaga kestabilan suhu tubuh, yaitu berkisar pada 37°C walaupun suhu lingkungan berubah. Darah mampu menyebarkan energi panas secara merata ke seluruh tubuh. Darah dapat digolongkan dengan sistem AB0 (Karl Landsteiner). Berdasarkan system ini, darah dapat dibedakan menjadi golongan darah A, B, AB, dan 0 (nol). Penggolongan darah ini didasarkan pada kandungan aglutinogen dan aglutinin. Golongan darah 0 disebut donor universal, artinya secara teori dapat ditransfusikan ke semua golongan darah tanpa digumpalkan oleh resipien. Hal ini disebabkan karena golongan darah 0 tidak mengandung aglutinogen. Sedangkan golongan darah AB disebut resipien universal, karena secara teori dapat menerima transfusi darah dari golongan apa saja. Hal ini disebabkan karena golongan AB tidak mengandung aglutinin sehingga tidak akan menggumpalkan darah jenis apapun dari donor. Darah yang sel darah merahnya
SCIENCE-2010 mengandung aglutinogen A disebut bergolongan darah A sedangkan darah yang sel darah merahnya mengandung aglutinogen B disebut golongan darah B. Aglutinogen merupakan protein dalam sel darah merah yang dapat digumpalkan oleh aglutinin. Ada dua jenis aglutinogen pada darah yaitu aglutinogen A dan aglutinogen B. Aglutinin merupakan protein di dalam plasma darah yang menggumpalkan aglutinogen. Aglutinin berfungsi sebagai zat antibodi. Terdapat dua macam aglutinin yaitu aglutinin α (alfa) dan aglutinin β (beta). Aglutinin α disebut juga serum anti A yang akan menggumpalkan aglutinogen A. Sedangkan aglutinin β disebut juga serum anti B yang akan menggumpalkan aglutinogen B. Peredaran darah manusia merupakan peredaran darah tertutup dan ganda atau rangkap. Peredaran darah tertutup artinya dalam peredarannya darah selalu mengalir di dalam pembuluh darah. Peredaran darah ganda artinya dalam satu kali beredar, darah melalui jantung sebanyak dua kali sehingga terdapat peredaran darah besar dan peredaran darah kecil. Peredaran darah kecil yaitu peredaran darah yang dimulai dari jantung menuju ke paru-paru, kemudian kembali ke jantung. Pada saat darah berada di paru-paru, terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2) secara difusi. Oksigen dari udara berdifusi ke darah, sedangkan karbon dioksida dari darah berdifusi ke udara. Darah yang meninggalkan paru-paru kaya akan oksigen. Kemudian masuk ke atrium kiri melalui vena pulmonalis. Peredaran darah besar yaitu peredaran darah dari bilik kiri jantung ke seluruh tubuh, kemudian kembali ke serambi kanan jantung. Pada saat darah berada di kapiler, terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karbon dioksida (CO2). Oksigen dari darah berdifusi ke sel-sel tubuh sedangkan karbondioksida dari sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Kemudian darah yang miskin oksigen dan kaya karbon dioksida menuju vena. Darah dari tubuh bagian atas menuju atrium kanan melalui pembuluh balik besar atas (vena cava superior) sedangkan darah dari tubuh bagian bawah masuk ke atrium kanan melalui pembuluh balik besar bawah (vena cava inferior). Selain sistem peredaran darah, manusia juga mempunyai sistem peredaran getah bening (limfa) yang keduanya berperan dalam sistem transportasi. Sistem limfa terdiri dari cairan limfa, pembuluh limfa, dan kelenjar limfa. Fungsi sistem peredaran getah
SCIENCE-2010 bening adalah untuk sistem pertahanan tubuh dan mengangkut kembali cairan tubuh, cairan plasma darah, sel darah putih yang berada di luar pembuluh darah, serta mengangkut lemak dari usus ke dalam sistem peredaran darah. Cairan limfa mengandung sel-sel darah putih yang berfungsi mematikan kuman penyakit yang masuk ke dalam tubuh. Cairan ini keluar dari pembuluh darah dan mengisi ruang antarsel sehingga membasahi seluruh jaringan tubuh. Pembuluh limfa mempunyai banyak katup dan terdapat pada semua jaringan tubuh, kecuali pada sistem saraf pusat. Pembuluh limfa dibedakan menjadi dua macam, yaitu pembuluh limfa kanan dan pembuluh limfa kiri. Pembuluh limfa kanan berfungsi menampung cairan limfa yang berasal dari daerah kepala, leher bagian kanan, dada kanan, dan lengan kanan. Pembuluh ini bermuara pada vena yang berada di bawah selangka kanan. Pembuluh limfa kiri berfungsi menampung getah bening yang berasal dari daerah kepala, leher kiri, dada kiri, dan lengan kiri serta tubuh bagian bawah. Pembuluh ini bermuara pada vena di bawah selangka kiri. Kelenjar limfa berfungsi untuk menghasilkan sel darah putih dan menjaga agar tidak terjadi infeksi lebih lanjut. Kelenjar limfa terdapat di sepanjang pembuluh limfa, terutama terdapat pada pangkal paha, ketiak, dan leher. Alat tubuh yang mempunyai fungsi yang sama dengan kelenjar limfa yaitu limpa dan tonsil. Limpa merupakan sebuah kelenjar yang terletak di belakang lambung dan berwarna ungu. Fungsinya antara lain sebagai tempat penyimpanan cadangan sel darah, membunuh kuman penyakit, pembentukan sel darah putih dan antibodi, dan tempat pembongkaran sel darah merah yang sudah mati. Tonsil atau amandel terletak di bagian kanan dan kiri pangkal tenggorokan. Tonsil yang berada di belakang anak tekak yaitu di dalam rongga hidung disebut polip hidung. Fungsi tonsil adalah untuk mencegah infeksi yang masuk melalui hidung, mulut, dan tenggorokan. Alat peredaran dapat mengalami gangguan atau kelainan. Beberapa kelainan pada sistem peredaran darah adalah sebagai berikut. a. Anemia, merupakan keadaan tubuh yang kekurangan hemoglobin atau sel darah merah. Kadar hemoglobin yang rendah menyebabkan tubuh kekurangan oksigen sehingga tubuh akan terasa lesu, kepala pusing, dan muka pucat. Perdarahan yang berat juga
SCIENCE-2010 dapat mengakibatkan anemia. Selain itu anemia dapat terjadi akibat terganggunya produksi eritrosit. b. Serangan jantung, ditandai dengan sakit pada bagian dada, gelisah, pucat, dan kulit terasa dingin. Serangan jantung yang hebat dan tidak segera mendapat pertolongan dapat
menimbulkan
gagalnya
jantung
memompa darah.
Faktor-faktor yang
meningkatkan resiko terkena serangan jantung adalah tekanan darah tinggi, kadar kolesterol tinggi, merokok, penyakit diabetes melitus, kegemukan, dan kurang olahraga. c. Varises, yaitu pelebaran pembuluh vena terutama di bagian kaki. Pada varises yang parah, pembuluh vena tampak melebar dan berkelok-kelok. Varises disebabkan oleh cacat atau kerusakan pada katup vena sejak lahir. Varises juga sering terjadi karena bertambahnya beban vena akibat terlalu banyak berdiri, kehamilan, dan sebagainya. Pelebaran vena pada bagian anus disebut wasir atau ambeian. d. Tekanan darah rendah (hipotensi), yaitu keadaan tekanan darah yang di bawah normal. Gejala hipotensi adalah lesu, pusing, dan gangguan penglihatan, bahkan sampai pingsan. Penyebabnya dapat karena terlalu banyak meminum obat penurun tekanan darah, muntaber, dan pendarahan. e. Tekanan darah tinggi (hipertensi), yaitu keadaan tekanan darah yang melebihi tekanan normal. Penyebab hipertensi adalah nikotin pada rokok, faktor keturunan, stress, kelebihan berat badan, kelebihan garam, kurang olahraga, dan kelebihan obat-obatan.
SCIENCE-2010 Kegiatan II
Golongan Darah Sistem ABO TES GOLONGAN DARAH
Tujuan Mengetahui golongan darah berdasarkan penggolongan darah sistem ABO Alat dan Bahan 1. Gelas objek 2. Jarum penusuk 3. Kapas 4. Pipet 5. Alkohol 6. Darah praktikan 7. Serum anti A 8. Serum anti B Cara Kerja 1. Bersihkan gelas objek. 2. Bersihkan jarum lanset dan ujung jari yang akan diambil darahnya dengan kapas yang ditetesi alkohol. Tusukkan jarum penusuk pada ujung jari, kemudian teteskan darahnya menjadi dua bagian pada gelas objek. Ingat, berhati-hatilah menggunakan
jarum lanset dan pastikan dalam keadaan bersih/steril sebelum digunakan. 3. Darah pada bagian pertama ditetesi serum anti A dan bagian kedua ditetesi serum anti B. 4. Amati darah mana yang menggumpal dan yang tidak menggumpal setelah ditetesi serum. No
Bila diteteskan Serum Anti A
1 2 3 4
Serum Anti B
Golongan Darah
SCIENCE-2010 Pertanyaan 1. Apakah golongan darahmu? 2. Berapa perbandingan jumlah golongan darah A, B, AB, O di kelas? …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………….
Soal 1. Bagian dari darah yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan oksigen ke seluruh tubuh adalah ..... A. sel darah putih B. sel darah merah C. trombosit D. cairan darah 2. Air dan garam mineral diserap oleh akar tanaman karena adanya… A. Transpor aktif B. Perbedaan konsentrasi larutan C. Floem D. Stomata E. Peenguapan 3. Di bawah ini adalah hewan yang memiliki pembagian jantung sempurna, kecuali… A. Sapi B. Burung nuri C. Kambing D. Buaya E. Ikan Paus 4. Berikut adalah tabel transfuse darah.
Penggolongan Darah Resipien
Skema Transfusi A B AB O
Golongan Darah Donor A B + + + + -
AB + -
O + + + +
Catatan: (+) berarti tidak terjadi penggumpalan, (-) terjadi penggumpalan Jika seseorang dengan golongan darah AB mengalami perdarahan, pendonor golongan darah apa saja yang dapat menyumbangkan darahnya? Jelaskan!
SCIENCE-2010 5. Berikut adalah gambar peredaran darah yang terjadi ikan. Berdasarkan gambar tersebut, jelaskan system peredaran darah yang terjadi dengan kata-katamu sendiri!
