Sistem Gerak
B. Sistem Gerak Aktif
5. Mekanisme Gerak pada Berbagai Hewan Vertebrata
Anda telah mengetahui mekanisme dan alat gerak pada manusia. Apakah hal yang sama juga terjadi pada hewan Vertebrata?
Sebelum kita membahas proses gerak lebih mendalam, lakukan terlebih dahulu kegiatan berikut.
Lakukan pengamatan terhadap gerakan seekor burung atau kucing.
1. Amatilah gerakan burung saat akan terbang. Bagaimana burung itu mengawali gerakan saat akan terbang?
2. Amati gerakan kucing saat berusaha berhenti setelah berlari kencang. Apa yang dilakukan kucing tersebut?
Buatlah laporan tugas kelompok Anda dan presentasikan. Pada dasarnya rangka hewan Vertebrata sama dengan manusia. Namun, bentuk rangka pada setiap hewan disesuaikan dengan fungsi, tempat hidup, dan cara hidupnya.
Ikan mempunyai struktur rangka yang mendukung mekanisme geraknya dalam air. Lihat Gambar 4.21. Ikan bergerak dengan meliuk-liukkan rangka tubuhnya sehingga tubuhnya terdorong ke depan. Siripnya berfungsi sebagai kemudi dan alat penjaga keseimbangan. Namun, kuda laut (Hyppocampus)
Sumber:Biologyfor You, Gareth Williams Gambar 4.23
Rangka tulang burung
Sumber: Ensiklopedi IndonesiaSeriFauna: Reptiliadan Amfibia, RedaksiEnsiklopedi Indonesia Gambar 4.22
Rangka katak
Tungkai belakang Tungkai depan
bergerak dengan dorongan sirip punggung yang berfungsi seperti baling-baling kapal. Pada ikan buntal, siripnya berfungsi sebagai pendorong gerakan maju.
Bagaimana dengan katak? Coba perhatikan Gambar 4.22. Tungkai belakang katak jauh lebih besar daripada tungkai bagian depan. Tungkai belakang katak berfungsi untuk melompat. Oleh karenanya, struktur tungkai belakang katak harus lebih kukuh. Tungkai depan katak terlihat lebih kecil, tetapi mampu menahan tubuhnya saat mendarat.
Burung memiliki struktur tubuh seperti hewan bertulang belakang lainnya, kecuali kedua tungkai depannya berubah menjadi sayap. Lihat Gambar 4.23. Burung mempunyai sejumlah ciri-ciri khusus yang berhubungan dengan kemampuan terbang. Ciri-ciri khusus itu sebagai berikut.
a. Sebagian ruas tulang belakang menjadi satu membentuk titik tumpu yang kuat sewaktu sayap dikepakkan.
b. Tulang yang besar biasanya berongga. Hal ini untuk mengurangi bobot badan. Berat rangka burung hanya 4% dari seluruh berat badan.
c. Pada tulang dada yang berlunas dalam, melekat otot-otot terbang yang kukuh untuk menggerakkan sayap.
Selain bergerak dengan cara terbang, ada beberapa jenis burung juga dapat berenang dengan kakinya. Burung yang dapat berenang umumnya memiliki selaput pada kakinya.
Golongan reptil misalnya kadal, mempunyai perkembangan yang baik pada rangka bagian tungkai. Begitu pula dengan jenis cecak. Struktur telapak kaki cecak memiliki bantalan kaki pelekat sehingga memungkinkan gerakan memanjat dinding dan berlari di langit-langit secara terbalik. Pada ular, gerakan terjadi saat rangka tubuh meliuk ke kiri dan ke kanan. Gerakan ini dikenal sebagai lokomosi berkelok-kelok. Bagian samping tubuh ular bertumpu pada bagian permukaan yang tidak rata dan bila ayunan gelombang sampai ke belakang, ular akan meluncur ke depan dengan sisik licin yang menutupi perutnya. Golongan reptil yang lain misalnya penyu, mempunyai sirip pipih sehingga menjadi perenang yang baik. Namun, keberadaan sirip tersebut justru membuat penyu susah bergerak di darat.
Tungkai pada reptil terletak di samping tubuh. Akibatnya reptil memiliki badan yang menggantung di antara kaki. Proporsi tubuh dengan keempat alat gerak menopang seluruh tubuh ini menyebabkan reptil memiliki keseimbangan yang lebih stabil dibandingkan mamalia. Pada mamalia yang paling berfungsi menopang tubuh adalah tungkai tubuh bagian bawah. Meskipun demikian, dengan tipe tubuh seperti itu mamalia menjadi lebih leluasa bergerak.
Cara mamalia berjalan dapat dibedakan sebagai berikut. a. Hewan pejalansol berjalan dengan seluruh bagian telapak
kakinya mengenai atau menyentuh tanah (misalnya beruang, landak, tikus pondok, dan lain-lain). Hewan pejalan
Kekuatan Otot
Sebuah otot dapat mengangkat benda hingga 1.000 kali beratnya sendiri. Para ilmuwan telah meng- hitung bahwa otot-otot dalam tubuh seseorang mengandung kekuatan yang cukup untuk mengangkat benda seberat 25 ton.
Jawablah soal-soalberikut.
1. Apa perbedaan struktur otot jantung, otot lurik, dan otot polos?
2. Bagaimanakah pembebasan dan peng- gunaan energi pada mekanisme kontraksi otot?
3. Apakah semua ujung otot yang berhubungan dengan tulang akan bergerak saat mengalami kontraksi?
4. Jelaskan mekanisme kontraksi dan relaksasi otot.
5. Apakah ”kram” otot itu? Mengapa hal itu dapat terjadi?
1. Sistem gerak terbagi dua, yaitu sistem gerak aktif dan sistem gerak pasif.
2. Menurut jenisnya, tulang dibedakan menjadi tulang rawan dan tulang keras.
3. Menurut bentuknya, tulang dibedakan menjadi tulang pipih, tulang pendek, dan tulang pipa.
4. Fungsi tulang rangka sebagai berikut. a. Alat gerak pasif.
b. Memberi bentuk tubuh.
c. Melindungi alat-alat atau bagian tubuh yang lunak.
d. Tempat melakatnya otot-oto rangka. e. Tempat pembentukan sel darah dan
penimbunan mineral.
b. Hewan pejalan kaki berjalan dengan jari-jari kakinya yang mengenai atau menyentuh permukaan tanah (terdapat pada kebanyakan hewan pemangsa seperti singa, anjing, kucing, dan lain-lain).
c. Hewan pejalan ladam berjalan dengan ujung telapak (ladam) kakinya yang keras (misalnya kuda, sapi, kambing, domba, dan lain-lain).
Sumber:Biologi, Kimball Gambar 4.24
Cara mamalia berjalan
Keterangan:
a. hewan pejalan sol b. hewan pejalan kaki c. hewan pejalan ladam
a b
A.Pilihlahsalahsatu jawabanyangtepat.
1. Tulang disebut alat gerak pasif, sebab . . . . a. melekat pada otot rangka
b. saling berhubungan membentuk sendi c. tidak mempunyai kemampuan ber-
kontraksi
d. sebagai tempat pembentukan sel-sel darah
e. merupakan penopang dan penunjang bentuk tubuh.
2. Saat perkembangan embrio, rangka tubuh masih berupa tulang rawan. Selanjutnya rongga dalam tulang rawan tersebut akan terisi oleh sel-sel pembentuk tulang yang disebut . . . . a. osteoblas b. osteosit c. kondrosit d. kondroblas e. kondrin
3. Sendi yang menghubungkan tulang-tulang tengkorak disebut. . . . a. amfiartrosis b. diartrosis c. sinkondrosis d. sinostosis e. suture
4. Tulang rawan pada orang dewasa berasal dari . . . . a. kondroblas b. kondrin c. perikondrium d. mesenkim e. osteoblas
5. Perhatikan jenis-jenis tulang berikut. 1) tulang pipa 4) tulang pendek 2) tulang rawan 5) tulang spons 3) tulang pipih
Kelompok tulang berdasarkan bentuknya ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 1), 2), dan 3) b. 1), 3), dan 4) c. 2), 3), dan 4) d. 2), 3), dan 5) e. 3), 4), dan 5)
6. Pada proses osifikasi, terjadi pengisian matriks-matriks tulang oleh . . . .
a. protein dan lemak b. sulfat dan fosfor c. kapur dan fosfor d. kapur dan karbon e. karbon dan hidrogen 5. Skeleton terbagi dua, yaitu skeleton aksial dan
skeleton apendikuler.
6. Ada 3 jenis persendian, yaitu sinartrosis, amfiartrosis, dan diartrosis.
7. Jenis-jenis persendian diartrosis yaitu sendi engsel, sendi pelana, sendi putar, sendi peluru, sendi geser, dan sendi luncur.
8. Berdasarkan jenisnya, otot terbagi menjadi tiga yaitu otot lurik, otot polos, dan otot jantung. 9. Otot lurik bekerja secara sadar, kontraksinya
cepat, tidak teratur, dan mudah lelah.
10. Otot polos bekerja secara tidak sadar, lambat, teratur, dan tidak mudah lelah.
11. Otot jantung bekerja secara tidak sadar, lambat, teratur, dan tidak mudah lelah. 12. Tendon memiliki dua tipe pelekatan yaitu origo
dan insersio.
13. Miofibril tersusun atas satuan kontraktil atau sarkomer. Sarkomer mengandung dua jenis filamen protein tebal disebut miosin dan filamen protein tipis disebut aktin.
14. Saat berkontraksi otot membutuhkan energi dan oksigen. Oksigen diberikan oleh darah, sedangkan energi diperoleh dari penguraian ATP dan kreatinfosfat.
7. Suatu sistem pada tulang yang terbentuk oleh sel-sel tulang yang tersusun secara konsentris dan melingkari pembuluh darah dan saraf disebut sistem . . . .
a. pembuluh b. Havers c. sendi d. rangka e. saraf
8. Ciri-ciri tulang rusuk sejati yaitu . . . .
a. jumlah 2 pasang, dan ujung belakang me- lekat pada tulang belakang, dan ujung depan melekat pada tulang rusuk di atasnya
b. jumlah 3 pasang, ujung belakang melekat pada tulang belakang, dan ujung depan melekat pada tulang rusuk di atasnya c. jumlah 3 pasang, ujung belakang melekat
pada tulang belakang, dan ujung depan melekat pada tulang dada
d. jumlah 7 pasang, ujung belakang melekat pada tulang belakang, dan ujung depan melekat pada tulang rusuk di atasnya e. jumlah 7 pasang, ujung belakang melekat
pada tulang belakang, dan ujung depan melekat pada tulang dada
9. Perhatikan beberapa jenis tulang berikut. 1) tulang usus
2) tulang selangka 3) tulang duduk 4) tulang kemaluan 5) tulang belikat
Gelang panggul merupakan persatuan dari tulang-tulang . . . . a. 1), 3), dan 4) b. 1), 4), dan 5) c. 2), 3), dan 5) d. 2), 4), dan 5) e. 3), 4), dan 5)
10. Antara tengkorak dengan tulang atlas di- hubungkan oleh sendi . . . .
a. pelana b. putar c. engsel d. peluru e. geser
11. Persendian yang terjadi pada gambar di samping berupa sendi . . . . a. peluru b. pelana c. geser d. putar e. luncur
12. Tulang tengkorak pada bayi (sebelum meng- alami osifikasi) dihubungkan oleh jaringan ikat. Hubungan ini disebut . . . .
a. sinartrosis d. diartrosis b. sinostrosis e. sinfibrosis c. sinkondrosis
13. Kelainan bentuk tulang belakang seperti gambar di samping disebut . . . . a. lordosis b. skoliosis c. kifosis d. rakitis e. artritis
14. Kerusakan selaput tulang yang mengakibat- kan sebagian tulang mati dan mengering disebut . . . .
a. infeksi d. nekrosis b. artritis sika e. layuh sendi c. artritis eksudatif
15. Perhatikan ciri-ciri gangguan sistem gerak berikut ini.
1) Rasa nyeri pada jaringan pengikat. 2) Sendi menjadi bengkak.
3) Terjadi kekejangan pada otot-otot penggerak.
4) Tulang rawan mengalami degenerasi. Berdasarkan ciri-ciri di atas, jenis gangguan pada sistem gerak itu disebut . . . .
a. reumathoid b. osteoartritis c. layuh semu d. rakitis
e. ”gout” artritis
16. Otot lurik disebut juga sebagai otot seran lintang karena . . . .
a. otot lurik mampu berkontraksi b. mempunyai percabangan
c. miofibril dalam plasma berwarna gelap dan terang
d. berbentuk gelendong
e. berinti banyak dan terletak di tepi
17. Perbedaan struktur otot polos dengan otot yang lain yaitu . . . .
a. mempunyai percabangan yang meng- hubungkan sel satu dengan yang lain b. membentuk gelendong
c. berinti banyak dan terletak di tengah d. tersusun atas serabut-serabut e. dilindungi oleh fasia propia
18. Kontraksi otot bisep dan trisep saat kita bermain tenis meja yaitu . . . .
a. abduksi dan adduksi b. depresi dan elevasi c. supinasi dan pronasi d. rotasi dan ekstensi e. fleksi dan ekstensi
19. Fungsi larutan Ringer’s yaitu . . . .
a. melindungi jaringan agar dapat tetap hidup meski terpisah dari organ tubuh yang lain
b. agar origo dapat berubah posisi saat kontraksi
c. melindungi posisi fasia
d. mempercepat proses kontraksi
e. menjaga kedudukan origo dan insersio 20. Rasa pegal atau linu setelah melakukan
aktivitas berat disebabkan oleh . . . . a. timbunan asam fosfat
b. timbunan asam laktat c. bergesernya posisi fasia d. berkurangnya O2 pada otot e. penguraian asam laktat
21. Protein spesifik yang membentuk serat otot yaitu . . . .
a. aktin d. sarkolemma b. sarkoplasma e. aktomiosin c. miosin
22. Di antara jenis vitamin berikut yang dapat membantu mengurangi timbunan asam laktat dalam otot yaitu . . . .
a. vitamin B1 d. vitamin A b. vitamin C e. vitamin E c. vitamin K
23. Pada saat otot berkontraksi, terjadi proses kimiawi yang menghasilkan energi dengan persamaan reaksi . . . . a. glukosa + O2o CO2 + H2O + E b. ATP + ADP o P + E c. ATP + AMP o P + E d. ATP + O2o ADP + P + E e. ADP + ATP o P + E
24. Otot pada binaragawan terlihat kekar. Namun dilihat dari segi kesehatan, otot tersebut termasuk suatu kelainan yang disebut . . . . a. hernia abdominal
b. hipertrofi otot c. atrofi otot
25. Orang yang mengalami koma dalam jangka waktu lama, saat siuman tidak segera dapat menggerakkan anggota badannya seperti orang normal. Selain karena masih dalam kondisi pemulihan, hal itu juga terjadi karena otot mengecil. Kelainan ini disebut . . . . a. stiff
b. tetanus c. atrofi otot d. hipertrofi otot e. distorsi otot
B. Jawablahsoal-soalberikut.
1. Bedakan antara tetanus dengan tonus pada otot rangka.
2. Mengapa tulang pada orang dewasa tidak dapat mengalami pertumbuhan?
3. Mengapa struktur tulang panggul wanita berbeda dengan pria?
4. Persendian jenis apakah yang terdapat pada tengkorak? Mengapa tulang belakang pada tengkorak tidak dapat bergerak?
5. Terangkan mekanisme terjadinya kontraksi otot.
C. Berpikir kritis.
Pada masa pemerintahan ratu Inggris (1837–1901), gadis-gadis kecil yang berasal dari kalangan status sosial menengah ke atas sudah disuruh mengenakan korset sejak usia 3–4 tahun. Secara bertahap korset ini diperpanjang, diper- kaku, dan diperketat.
Pada usia remaja, para gadis sudah terbiasa mengenakan korset berbahan gips yang kuat, yang ditopang rangka tulang ikan paus atau besi. Saat itu otot punggung mereka sudah terlanjur lemah sehingga tidak mampu duduk atau berdiri lama tanpa ditopang. Korset juga dapat meng- ganggu sistem kerja alat-alat tubuh bagian dalam, sehingga wanita tidak bisa menarik napas panjang.
Sumber: Intisari Pertanyaan:
1. Mengapa korset dapat mengganggu sistem kerja alat-alat tubuh bagian dalam?
2. Mengapa otot punggung mereka menjadi lemah?