Sistem Saraf dan Indra Serangga Dr. Akhmad Rizali
Materi: http://rizali.staff.ub.ac.id
1
Saraf Serangga • Penyusun utama jaringan saraf adalah sel‐sel saraf yang disebut neuron (berfungsi sebagai "jalan raya informasi" dalam tubuh) • Neuron terdiri dari tubuh sel yang mengandung nukleus dan axon yang merupakan benang plasma panjang • Tubuh sel disebut sebagai soma atau perikaryon • Seringkali axon mempunyai percabangan (collateral) dan berakhir dalam suatu arborisasi terminal • Pada masing‐masing neuron terdapat benang‐benang plasma pendek atau fibrils untuk menerima rangsang, disebut dendrite
2
• Sel‐sel menghasilkan impuls listrik (action potientials) yang berjalan sebagai gelombang depolarisasi sepanjang membran sel • Transmisi sinyal selalu searah ‐ bergerak menuju badan sel saraf sepanjang dendrit atau percabangan dan jauh dari badan sel saraf sepanjang akson
3
• Neuron biasanya dibagi menjadi tiga kategori, bergantung pada fungsinya dalam sistem saraf: Aferen (sensorik) neuron ‐ sel‐sel bipolar atau multipolar memiliki dendrit yang berhubungan dengan organ‐organ indera atau reseptor. Mereka selalu membawa informasi ke sistem saraf pusat Eferen (motorik) neuron ‐ sel unipolar yang melakukan sinyal dari sistem saraf pusat dan merangsang respon pada otot dan kelenjar Internuncial (asosiasi) neuron ‐ sel unipolar (sering dengan beberapa percabangan dan / atau percabangan akson) yang melakukan sinyal dalam sistem saraf pusat
• Axon dan dendrit akan menghubungkan sel syaraf yang satu dengan lainnya, atau dengan alat‐alat peraba, atau dengan organ‐organ efektor, seperti otot‐otot melalui synapse • Bila impuls saraf mencapai synapse, ia melepaskan utusan kimia (substansi neurotransmiter) yang berdifusi menyeberang synapse dan memicu impuls baru dalam dendrit (s) dari satu atau lebih neuron penghubung
4
Synapse • Merupakan hubungan antar serabut saraf atau antara sel saraf dengan sel‐sel muskular (disebut sebagai neuromuscular junction). • Bagian ini merupakan situs penting tepat bekerjanya insektisida, terutama insektisida saraf. Karena struktur ini sangat fragile atau ringkih, maka dibutuhkan lapisan/selubung pelindung untuk melindungi bagian ini.
Ganglion • Merupakan kumpulan badan sel saraf yang berkelompok membentuk bangunan yang disebut neuropile, dengan axon atau serabut saraf menuju ke dan keluar dari bundel syaraf ini • Ganglion utama terletak pada bagian anterior di atas esophagus, yang berfungsi juga sebagai otak serangga • Ke arah lateral kiri dan kanan terdapat lobus opticus (optic lobe) yang merupakan serabut konektif, untuk memberikan informasi mengenai cahaya. • Dari otak juga terdapat saraf‐saraf ke korpora alata dan korpora kardiaka, yang akan menyampaikan isyarat untuk melepas hormon kepada kedua organ/badan khusus tersebut
5
6
Indra Serangga
7
8
9
10
11
12
13
Cara Kerja Insektisida
Pendahuluan • Cara kerja insektisida kadang‐kadang sulit ditentukan dan dalam hal tertentu suatu insektisida dapat memiliki lebih dari satu cara kerja • Studi terhadap cara kerja insektisida dapat disebut sebagai farmakodinamik insektisida
14
Cara Kerja Insektisida • Racun Fisik • Racun Protoplasma • Racun Syaraf Narkotika Racun axonic Racun synaptic • Insektisida Antikholinesterase • Insektisida "Postsynaptic“
• Penghambat‐penghambat Metabolis Penghambat Transport Elektron dalam Mitokondria Penghambat "Mixed‐Function Oxidase“ Penghambat ensim dalam siklus Glikolisis‐Asam Sitrat
• Kelompok Racun Otot • Agensia Alkilasi
15
Cara Kerja Ware, 1981
Brown, 1951
1. Racun Fisik
1. Racun Fisik
2. Racun Protoplasma
2. Racun Protoplasmik
3. Racun Saraf
3. Racun Pernafasan
4. Penghambat Metabolis
4. Racun Saraf
5. Racun Otot
5. Lain‐lain (bersifat umum)
6. Alkylating agent
Klasifikasi Group
Subgroup
Contoh
Physical poisons
Heavy mineral oils, inert dust
Protoplasmic poisons
Heavy metals, e.g., Hg, acids
Metabolic inhibitors Respiratory poison
HCN, CO, H2S, rotenone, dinitrophenols Pyrethrine synergists Sodium fluoroacetate Chlordimeform Juvenile hormone analogue
Inhibitors of mixed‐function oxidase Inhibitors of carbohydrate metabolism Inhibitors of amine metabolism Insect hormones Neuroactive agents (nonmetabolic)
Anticholinesterases Effectors of ion permeability Agents for nerve receptors
Stomach poisons
Organophosphorus compounds, carbamates. DDT analogues, pyrethroids, cyclodiene compounds, BHC. Nicotine analogues Bacillus thuringiensis toxin
16
Sistem Saraf: Sasaran Insektisida • Sistem saraf secara umum sebagai sasaran utama insektisida • Sistem saraf merupakan bagian dari tubuh yang mempunyai kepekaan spesifik terutama pada organisme tingkat tinggi • Jaringan‐jaringan seperti jantung dan paru‐paru yang merupakan organ vital dalam memelihara fungsi saraf Alasan banyaknya racun yang bekerja secara langsung pada bagian khusus sistem saraf ini, karena ketidak mampuan sistem saraf untuk mentolerir racun
Sistem Saraf Serangga Sistem syaraf serangga lebih sederhana daripada mammalia. Dalam beberapa hal, serangga dan arthropoda lain mempunyai perbedaan antara lain: • Neuromuscular junction serangga tidak cholinergic, substansi transmitter yang terlibat belum diketahui. Kejadiannya berlangsung secara histochemical, enzimological, dan physiological. • Transmitter dalam autonomic system serangga tidak diketahui, biasanya disebut stomatogastric atau sympathetic system
17
Neurotransmitters
Cholinesterase Ensim ini mempunyai dua tipe yaitu : • Acetylcholinesterase (true cholinesterase), terjadi dalam erythrocytes vertebrata, organ electric belut, dan ikan. Ensim ini menjadi target racun organofosfat dan karbamat. • Pseudocholinesterase (plasmacholinesterase = serum cholinesterase), terjadi dalam plasma darah vertebrata, juga dalam otak dan jaringan lain
18
TERIMAKASIH
19
