Sistem Osmoregulasi Pada Ikan
A. Pengertian Osmoregulasi
Osmoregulasi adalah proses pengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh oleh sel atau organisme hidup. Sedangkan pengertian osmoregulasi bagi ikan adalah pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan, sehingga proses-proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal (Homeostatis).
B. Komponen Penyusun Tubuh Ikan
Komponen utama penyusun tubuh hewan adalah air yang jumlahnya mencapai 60-95% dari berat tubuh hewan. Air tersebar pada berbagai bagian tubuh baik di dalam sel (sebagai cairan intra sel : CIS) maupun di luar sel (sebagai cairan ekstra sel: CES). CES sendiri tersebar pada berbagai bagian tubuh contohnya plasma dan cairan surebrospinal. Dalam CES terlarut berbagai macam zat meliputi bagian ion dan sari makanan, sisa obat, hormon serta zat sisa metabolisme sel. Seperti urea dan asam urat. Konsentarsi cairan tubuh dapat berubah setiap saat, tergantung pada berbagi faktor.
Sekalipun demikian hewan harus mempertahankan keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut pada tingkatan yang tepat. Mekanisme untuk mengatur jumlah air dan konsentrasi zat terlarut disebut sebagai osmoregulasi.
Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis. Osmosis adalah pergerakan air dari cairan yang mempunyai kandngan air lebih tinggi (lebih encer) menuju ke cairan yang mempunyai kandungan air lebih rendah (lebih pekat), contoh osmosis ialah pergerakan air dari larutan gula 5% menuju larutan gula 15% sampai tecipta keseimbangan antara keduanya. Dengan kata lain osmosis dapat berhenti apabila kedua larutan mencapai konsentrasi yang sama yaitu 10%. Apabila ini tercapai, kedua larutan sudah mencapai kondisi osmosis.
Istilah isotonis digunakan untuk menyebut dua macam larutan yang mempunyai tekanan osmotik yang sama (isoosmotik). Dalam kajian osmoregulasi istilah tersebut sering digunakan pada saat membahas tentang osmotik dua macam cairan.misalnya tekanan osmotik di dalam dan di luar sel atau cairan tubuh dan air laut (lingkungan hidup).
Konsep tekanan osmotik dapat menimbulkan kebingungan sehingga lebih suka menggunakan istilah konsentrasi osmotik. Jika suatu larutan memiliki konsentrasi osmotik lebih tinggi, maka tekanan osmotiknya juga tinggi. Larutan yang mempunyai konsentrasi yang lebih tinggi dibanding larutan yang lain disebut hiperosmotik. Sebaliknya larutan yang memiliki konsentrasi osmotik lebih rendah daripada larutan lainnya disebut hipoosmotik, dan bila konsentrasi osmotik sama dengan larutan lainnya disebut isotonik atau isoosmotik.
C. Fungsi osmoregulasi pada ikan
1) Harus terjadi keseimbangan antara subtansi tubuh dan lingkungan,
2) Membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
3) Adanya perbedaan pada tekanan osmosis terhadap salinitas medium yang berbeda.
Peranan osmoregulasi dan ekskresi adalah:
1. Mengeluarkan dan membuang hasil sampingan dari metabolisme. Pengeluaran dan pembuangan ini harus terjadi untuk mencegah tidak seimbangnya ekuilibrium reaksi kimia. Banyak interaksi metabolik yang arahnya bolak balik. Arah reaksi tersebut ditentukan olehperbandingan antara reaktan dan produk sesuai dengan hukum aksi masa. Reaksi ini dapat dijelaskan sebagai berikut :
2. Mencegah terganggunya aktivitas metabolik dalam tubuh dengan cara mengeksresikan zat buangan berupa amoniak. Zat buangan merupakan racun yang dapat mengganggu kerja enzim yang sangat penting dalam reaksi metabolik.
3. Mengendalikan kandungan ion dalam cairan tubuh, garam berkelakuan seperti elektrolit lain dan dalam cairan tubuh akanterurai menjadi ion-ion.
4. Mengatur jumlah air yang terdapat dalam cairan tubuh, jumlah air dalam cairan tubuh dan cara pengaturannya merupakan salah satu masalah fisiologik yang di hadapi oleh mahluk hidup.
D. Beberapa Organ dan Hormon Yang Berperan Dalam Osmoregulasi
a. Insang : pada insang, sel-sel yang berperan dalam osmoregulasi adalah sel-sel chloride yang terletak pada dasar lembaran-lembaran insang.perubahan ion pada sel-sel chlorida oseanodrom berbeda dengan patadrom.pada diadrom selama migrasi antara air tawar dan air laut membran dan motokondria sel mengalami perubahan besar sehingga dapat bersifat seperti oseadrom bila berada di air laut dan potadrom bila berada di air tawar.
b. Ginjal : ginjal melakukan dua fungsi utama:1) mengeksekresikan sebagian besar produk akhir metabolisme tubuh, 2) mengatur konsentrasi cairan tubuh.
c. Usus : setelah air masuk ke dalam usus, dinding usus aktif mengambil ion-ion monovalen dan air sebaliknya membiarkan lebih banyak ion-ion divalen tetap di dalam usus sebagai cairan rektal agar osmolaritas usus sama dengan darah.
d. Hormon Osmoregulasi : Organ yang terlibat dalam osmoregulasi diatur oleh hormon.kelenjar yang bertanggung jawab terhadap proses osmoregulsi antar lain pituitari,ginjal dan urophisis.
E. Perbedaan Osmoregulasi Ikan Air Tawar dan Ikan Air Laut Ikan Air Tawar
Ikan-ikan yang hidup di air tawar mempunyai cairan tubuh yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, sehingga air cenderung masuk ketubuhnya secara difusi melalui permukaan tubuh yang semipermiable. Bila hal ini tidak dikendalikan
atau diimbangi, maka akan menyebabkan hilangnya garam-garam tubuh dan mengencernya cairan tubuh, sehingga cairan tubuh tidak dapat menyokong fungsi-fungsi fisiologis secara normal.
Ginjal akan memompa keluar kelebihan air tersebut sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomeruli dalamjumlah banyak dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya.
Ketika cairan dari badan malpighi memasuki tubulus ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubulus proksimal dan garam-garam diserap kembali pada tubulus distal. Dinding tubulus ginjal bersifat impermiable (kedap air).
Air seni yang dikeluarkan ikan sangat encer dan mengandun sejumlah kecil senyawa nitrogen, seperti:
• Asam urat
Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.
Asam urat dioksidasi oleh asam nitrat pekat membentuk asam dialurat dan aloksan. Zat-zat ini berkondensasi dengan ammonia membentuk mureksida (ammonium purpurat) yang berwarna ungu kemerahan.
• Kreatinin
Rs = 0, 249 nm, Ru = 0, 375 nm. Kadar kreatinin = 0,249/0,375 X 1500/1 X 1/1000 = 0,996 g/24jam. Kreatinin disintesis di dalam hati dari metionin, glisin, dan arginin. Dalam otot rangka kreatinin difosforilasi untuk
membentuk fosforilkreatin yang merupakan simpanan tenaga penting bagi sintesis ATP.
ATP yang terbentuk oleh glikolisis dan fosforilasi oksidatif bereaksi dengan kreatin untuk membentuk ADP dan banyak fosforilkreatin.
• Amoniak
Meskipun air seni mengandung sedikit garam, keluarnya air yang berlimpah menyebabkan jumlah kehilangan garam yang cukup besar. Garam-garam juga hilang karena difusi dari tubuh. Kehilanan Garam-garam ini diimbangi dengan garam-garam yang terdapat pada makanan dan penyerapan aktif melalui insang.
• Kreatin
Pada golongan ikan Teleostei, gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk menampung air seni. Disini dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion. Dinding gelembung air seni bersifat impermiable terhadap air.
Ikan Air Laut
Ikan laut hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya, sehingga cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang, dan kemasukan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan ‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan. Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan
air tawar. Tubulus ginjal mampu berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomerulus ikan laut cenderung lebih sedikit dan bentuknya lebih kecil dari pada ikan air tawar
Kira-kira 90% hasil buangan nitrogen yang dapat disingkirkan melalui insang, sebagian besar berupa amonia dan sejumlah kecil urea. Meskipun demikian, air seni masih mengandung sedikit senyawa tersebut. Air seni Osteichthyes mengandung:
• Kreatin
Pada golongan ikan Teleostei, gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk menampung air seni. Disini dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion. Dinding gelembung air seni bersifat impermiable terhadap air.
• Kreatinin
• Senyawa nitrogen
• Trimetilaminoksida (TMAO)
Mekanisme Pengaturan Osmoregulasi
Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis. Osmosis adalah pergerakan air dari cairan yang mempunyai kandngan air lebih tinggi (lebih encer) menuju ke cairan yang mempunyai kandungan air lebih rendah (lebih pekat) contoh osmosis ialah pergerakan air dari larutan gula 5% menuju larutan gula 15% sampai tecipta keseimbangan antara keduanya.dengan kata lain osmosi dapat berhenti apabila kedua larutan mencapai konsentrasi yang sama yaiti 10%. Apabila ini tercapai,kedua larutan sudah mencapai kondisi osmosi.
Istilah isotonis digunakan untuk menyebut dua macam larutan yang mempunyai tekanan osmotik yang sama (isoosmotik). Dalam kajian osmoregulasi
istilah tersebut sering digunakan pada saat membahas tentang osmotik dua macam cairan. Misalnya tekanan osmotic di dalam dan di luar sel atau cairan tubuh dan air laut.
Hewan-hewan osmoregulators: • Vertebrata laut:
Ikan tulang keras: Konsentrasi larutan dalam tubuh 1:3 dengan yang ada di lingkungan → mencegah kehilangan air tubuh dan mencegah diffusi garam dari lingkungannya → minum, osmosis melalui insang, ekskresi garam melalui sel-sel khusus pada insang
Ikan tulang rawan: konsentrasi larutan dalam tubuh > dengan yang ada di lingkungan → air masuk ke dalam tubuh melalui osmosis → diekskresikan
• Ikan air tawar:
Konsentrasi larutan dalam tubuh > dengan yang ada di lingkungan → mencegah masuknya air dan kehilangan garam → tidak minum, kulit diliputi mucus, osmosis melalui insang, produksi urin encer, pompa garam melalui sel-sel khusus pada insang.
SISTEM OSMOREGULASI PADA IKAN
(disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Fisiologi Nutrisi Organisme Budidaya)
Disusun Oleh: Kelompok 2 ALINA NURUL C K2B 008 007 CIPTANING W JATI K2B 008 025 SABILLAH K PUTRI K2B 008 057 WINDA AGUSTIAN PS K2B 008 062
