Buku Ajar
FISIOLOGI BIOTA AIR
Buku Ajar
FISIOLOGI BIOTA AIR
PENULIS:
HERNA FEBRIANTY SIANIPAR, S.Si., M.Si EDITOR:
APRIANI SIJABAT, M.Pd
Buku Ajar
FISIOLOGI BIOTA AIR
© Penerbit Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia (PRCI) Penulis:
HERNA FEBRIANTY SIANIPAR, S.Si., M.Si Editor:
APRIANI SIJABAT, M.Pd Cetakan Pertama : Agustus 2021 Cover:
Dani Kusuma
Tata Letak : Tim Kreatif PRCI
Hak Cipta 2021, pada Penulis. Diterbitkan pertama kali oleh:
Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia ANGGOTA IKAPI JAWA BARAT
Pondok Karisma Residence Jalan Raflesia VI D.151 Panglayungan, Cipedes Tasikmalaya – 085223186009 Website : www.rcipress.rcipublisher.org
E-mail : rumahcemerlangindonesia@gmail.com
Copyright © 2021 by Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia All Right Reserved
- Cet. I – : Perkumpulan Rumah Cemerlang Indonesia, 2021
; 14,8 x 21 cm
ISBN : 978-623-6478-24-0
Hak cipta dilindungi undang-undang
Dilarang memperbanyak buku ini dalam bentuk dan dengan cara apapun tanpa izin tertulis dari penulis dan penerbit Isi diluar tanggung jawab Penerbit
Undang-undang No.19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta Pasal 72
Undang-undang No.19 Tahun 2002 Tentang Hak Cipta Pasal 72
Barang siapa dengan sengaja melanggar dan tanpa hak melakukan perbuatan sebagaimana dimaksud dalam pasal ayat (1) atau pasal 49 ayat (1) dan ayat (2) dipidana dengan pidana penjara masing- masing paling sedikit 1 (satu) bulan dan/atau denda paling sedikit Rp.1.000.000,00 (satu juta rupiah), atau pidana penjara paling lama 7 (tujuh) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.5.000.000.000,00 (lima miliar rupiah).
Barang siapa dengan sengaja menyiarkan, memamerkan, mengedarkan, atau menjual kepada umum suatu ciptaan atau barang hasil pelanggaran hak cipta terkait sebagai dimaksud pada ayat (1) dipidana dengan pidana penjara paling lama 5 (lima) tahun dan/atau denda paling banyak Rp.500.000.000,00 (lima ratus juta rupiah)
KATA PENGANTAR
Puji dan syukur penulis sampaikan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas segala berkat dan anugerahNya yang memberikan kekuatan kepada penulis sehingga buku ini dapat diselesaikan sesuai dengan waktu yang telah direncanakan. Buku yang berjudul “Fisiologi Biota Air”, disusun untuk menambah pengetahuan bagi pembaca secara umum. Penyusunan buku tersebut, dibuat berdasarkan beberapa referensi. Dalam penyusunan buku ini, penulis banyak mendapat bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak, baik secara langsung maupun tidak langsung dalam menentukan judul, penyusunan hingga menjadi sebuah buku. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tulus kepada semua pihak yang telah membantu penyusunan buku ini.
Penulis menyadari bahwa penulisan buku ini masih belum sempurna, oleh karena itu masukan dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan demi kesempurnaan buku ini. Semoga buku ini bermanfaat bagi pembaca serta bermanfaat dalam menambah pengetahuan dunia pendidikan, penelitian dan ekosistem perairan
Pematangsiantar, Agustus 2021 Herna Febrianty Sianipar
DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR ... i
DAFTAR ISI ... ii
BAB I PENGANTAR FISIOLOGI BIOTA AIR ... 1
A. Pendahuluan ... 1
B. Sel sebagai Unit Hidup Tubuh ... 2
C. Bagian utama Sel ... 2
D. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan ... 3
E. Jaringan ... 5
F. DAFTAR PUSTAKA ... 6
BAB II SISTEM RESPIRASI ... 7
A. PENDAHULUAN ... 7
B. Pengertian respirasi ... 7
C. Proses pernapasan ikan ... 8
D. Fase pernapasan pada ikan ... 8
E. Daftar Pustaka ... 9
BAB III TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN AIR ... 10
A. PENDAHULUAN ... 10
B. TRANSPORT PADA TUMBUHAN ... 11
C. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan ... 13
1. Transportasi Ekstravaskuler ... 13
2. Transportasi Intravaskuler ... 14
D. Jaringan Pengangkut ... 15
1. Xylem ... 17
2. Floem ... 18
E. Pengangkutan Hasil Fotosintesis dan Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan ... 19
F. Cara Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan ... 21
G. DAFTAR PUSTAKA ... 23
BAB IV TRANSPORTASI PADA HEWAN AIR ... 24
A. PENDAHULUAN ... 24
B. Sistem Peredaran Darah ... 25
1. JANTUNG ... 26
2. SALURAN DARAH ... 28
3. SEL-SEL DARAH ... 30
4. ORGAN PEMBENTUK DARAH ... 31
C. Daftar Pustaka ... 32
BAB V REPRODUKSI BIOTA AIR ... 33
A. PENDAHULUAN ... 33
B. HERMAPRODIT ... 35
C. STRATEGI REPRODUKSI ... 36
D. Daftar Pustaka ... 38
BAB VI SISTEM PENCERNAAN ... 39
A. PENDAHULUAN ... 39
B. Pencernaan ikan ... 39
C. Saluran pencernaan ... 40
D. Proses pencernaan ... 41
E. Daftar Pustaka ... 41
BAB VII ADAPTASI ... 42
A. PENDAHULUAN ... 42
B. MACAM-MACAM ADAPTASI ... 43
1. Adaptasi Fisiologi ... 43
2. Adaptasi Morfologi ... 45
3. Adaptasi Tingkah Laku ... 46
4. Adaptasi Reproduksi ... 46
5. Adaptasi Food & Feeding... 48
6. Adaptasi Pertahanan ... 49
C. Daftar Pustaka ... 49
BAB VIII SISTEM SARAF ... 51
A. PENDAHULUAN ... 51
B. SISTEM SARAF PUSAT ... 52
C. SISTEM SARAF TEPI ... 55
D. Daftar Pustaka ... 57
BAB IX TINGKAH LAKU ... 58
A. PENDAHULUAN ... 58
B. TINGKAH LAKU UMUM IKAN ... 59
C. TINGKAH LAKU KHUSUS ... 61
D. Stress Ikan ... 62
1. Pengertian Stress pada Ikan... 63
2. Penyebab Stress pada Ikan ... 65
3. Efek Stress Ikan ... 66
E. Daftar Pustaka ... 67
BABX PERTUMBUHAN ... 68
A. PENDAHULUAN ... 68
B. FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PERTUMBUHAN IKAN ... 69
C. PERTAMBAHAN PANJANG MUTLAK ... 70
1. Laju Pertumbuhan Spesifik (SGR) ... 71
2. Pertumbuhan Berat Mutlak ... 71
D. Daftar Pustaka ... 72
BAB XI BIOENERGITIKA ... 73
A. PENDAHULUAN ... 73
B. TRANSFORMASI ENERGI PADA TUMBUHAN ... 73
C. TRANSFORMASI ENERGI PADA IKAN ... 75
D. MEKANISME BIOENERGITIKA ... 77
1. Energi yang Terbuang Lewat Feses (Ef) ... 77
2. Energi Terbuang lewat Ekskresi Nitrogen ... 78
E. Daftar Pustaka ... 78
BIODATA PENULIS ... 79
BAB I PENGANTAR FISIOLOGI BIOTA AIR
A. Pendahuluan
Fisiologi atau ilmu faal (dibaca fa-al) adalah salah satu dari cabang-cabang biologi yang mempelajari berlangsungnya sistem kehidupan.,Istilah fisiologi berasal dari kata dalam bahasa Yunani yaitu physis dan logos yang berarti alam dan cerita.
Metode ilmiah yang digunakan dalam fisiologi bertujuan untuk mempelajari fungsi fisika dan kimia dari biomolekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme secara keseluruhan. Kajian mengenai fisiologi dimulai ketika ahli anatomi William Harvey menjelaskan adanya sirkulasi darah pada abad ke-17 Masehi. Fisiologi kemudian menjadi sebuah disiplin ilmiah melalui buku teks berjudul Institutiones Medicae (1708) yang ditulis dan diajarkan oleh Herman Boerhaave di Leiden. Fisiologi tidak memperdulikan jenis makhluk hidup yang dipelajari.
Fisiologi adalah ilmu yang mempelajari fungsi mekanisme, dan cara kerja dari organ, jaringan, dan sel-sel organisme. Jenis kehidupan yang dimaksudkan disini yaitu, mulai dari makhluk hidup sederhana seperti virus yang bersel satu sampai manusia yang mempunyai susunan sel yang lebih rumit, dan mempunyai sifat-sifat fungsional tersendiri. Sedangkan fisiologi ikan adalah ilmu yang mempelajari fungsi kegiatan kehidupan zat hidup (organ, jaringan, atau sel) dan fenomena
fisika dan kimia yang mempengaruhi seluruh proses kehidupan ikan.bidang fisiologi disini adalah fisiologi virus, bakteri,tumbyhan dan ika
Air merupakan media hidup ikan. Medium suatu perairan berbeda-beda ada perairan tawar, laut dan payau. Ikan-ikan yang hidup pada media-media ini telah mampu beradaptasi secara berkelanjutan sampai ia mengalami mortalitas atau kematian
B. Sel sebagai Unit Hidup Tubuh
Sel merupakan unit dasar dari tubuh sel yang terdiri atas kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup. Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan amoeba.
Setiap sel memiliki perbedaan dan juga persamaan. Misalnya tiap-tiap sel memerlukan nutrisi untuk mempertahankan kehidupan, dan hampir seluruhnya mempunyai nutrien yang sama jenisnya. Semua sel menggunakan oksigen sebagai salah satu zat utama untuk membentuk energi Sel mampu untuk hidup, tumbuh dan melakukan fungsi-fungsi khususnya selama oksigen, glukosa, berbagai ion, asam aminodan asam lemak yan sesuai dalam lingkungan internal sel.
C. Bagian utama Sel
Inti dipisahkan dari sitoplasma oleh membran inti . Sitoplasma dipisahkan dari cairan sekitarnya oleh membran sel.
Substansi yang menyusun sel secara bersama-sama disebut protoplasma. Zat dasar penyusun protoplasma : 1. Air ,2.
Elektrolit ,3. Protein ,4. Lipid ,5. Karbohidrat .
Inti sel
Merupakan pusat pengawasan sel, mengawasi reaksi reaksi kimia yang terjadi dalam sel dan reproduksi sel. Inti mengandung asam deoksiribonukleat (ADN) yang umum disebut gen dan kromosom. Gen ini menentukan sifat-sifat protein enzim sitoplasma yang berfungsi untuk mengawasi aktivitas sitoplasma
Sitoplasma
Sitoplasma terisi oleh partikel-partikel dan organel kecil dan besar. Bagian cairan yang jernih dimana partikel-partikel tersebar disebut hialoplasma. Kandungan Hialoplasma: protein yang terlarut, elektrolit, glukosa, dalam jumlah sedikit fosfolipid, kolesterol, dan asam lemak terseterifikasi. Korteks atau ektoplasma bagian sitoplasma yang berada tepat di bawah membran sel dan sering mengalami gelatinasi menjadi setengah padat. Endoplasma : sitoplasma yang terdapat antara korteks dan membran inti yang berbentuk encer.
partikel-partikel besar yang tersebar dalam sitoplasma adalah buti-butir lemak netral, granula glikogen, ribosom, granula sekresi dan dua organel yang penting, mitokondria dan lisosom. Yang lainnya yaitu retikulum endoplasma dan kompleks golgi.
D. Perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan
Perbedaannya adalah bahwa: Sel Hewan tidak memiliki dinding sel, tidak memiliki plastida, memiliki lisosom, memiliki sentrosom, timbunan zat berupa lemak dan glikogen, dan bentuk tidak tetap.sedangkan dsel tumbuhan memiliki itu semua
Perbedaanya antara lain:
Pada hewan:
Ukuran kecil
Dinding sel: tidak ada
Matriks Ekstraseluler: ada
Lisosom: banyak ditemukan pada sel hewan
Peroksisom: tidak ada
Glioksisom: tidak ada/jarang
Elastisitas Jaringan: tinggi, tidak ada dinding sel
Letak Inti Sel: terletak di tengah sel
Sentrosom/Sentriol: ada
Organel Respirasi: mitokondria
Vakuola Sel: kecil dan banyak
Silia: sering ditemukan
Flagela: sering ditemukan
Pembentukan Spindle: secara amphiastral Sel Tumbuhan
Bentuk Sel: kaku dan jarang berubah bentuk
Ukuran Sel: besar
Dinding Sel: ada
Matriks Ekstraseluler: ada
Lisosom: jarang ditemukan
Peroksisom: ada
Glioksisom: ada
Elastisitas Jaringan: rendah, ada dinding sel
Letak Inti Sel: di peripheral sitoplasma
Sentrosom/Sentriol: tidak ada/jarang ditemukan
Organel Respirasi: mitokondria dan kloroplas (plastida)
Vakuola Sel: tunggal, tapi sangat besar
Silia: sangat jarang ditemukan
Flagela: jarang ditemukan
Pembentukan Spindle: secara anastral
Sitokinesis Sel: membentuk lempeng mitosis
Ketahanan Tekanan: kuat karena dinding sel
Tingkat Totipotensi: sangat tinggi
Sambungan Antar Sel: plasmodesmata
Gambar : Perbedaan Sel Hewan Dan Sel Tumbuhan
E. Jaringan
Jaringan adalah kumpulan dari beberapa sel yang sejenis dan memiliki fungsi yang sama Jaringan penting pada hewan,antara lain: Jaringan Epitel, Jaringan Otot, Jaringan Syaraf, Jaringan Ikat, dan Jaringan penyokong. Jaringan Epitel yaitu jaringan yang melapisi permukaan tubuh bagian luar maupun dalam. Bentuk jaringan ini dibagi 3 yaitu Jaringan epitel pipih, epitel silindris bersilia dan epitel kubus berlapis tunggal.
Jaringan Otot yaitu jaringan yang tersusun atas sel-sel otot dan bersifat lentur. Jaringan otot dibagi 3 yaitu: Otot polos terdapat pada dinding alat-alat dalam, Otot lurik terdapat pada rangka, dan Otot jantung terdapat pada dinding jantung. Jaringan Syaraf yaitu jaringan yang tersusun atas sel-sel syaraf. Jaringan Ikat yaitu jaringan yang menghubungkan bagian tubuh satudengan tubuh lain. Jaringan penyokong atau penunjang yaitujaringan yang terdiri dari jaringan tulang lain yang dan memiliki fungsi sebagai pemberi bentuk tubuh selain rangka, melindungi bagian tubuh dan menguatkan tubuh. Organ adalah kumpulan dari beberapa jaringan untuk melakukan fungsi tertentu di dalam tubuh, sedangkan sistem organ adalah gabungan dari organ-
organ tubuh yang menjalankan fungsi tertentu.
F. DAFTAR PUSTAKA
Robert J. Diaz, Denise L. Breitburg. 2009. Fish Physiology, Vol 27 Hypoxia. Inc . DOI:10.1016/S1546-5098(08)00001-0 Victoria A. Braithwaite. 2006. Fish Physiology, Volume 24,
Behaviour and Physiology of Fish. Elsevier Inc DOI:
10.1016/S1546- 5098(05)24001-3.
Lara A. Ferry, Graham Elizabeth L. Brainerd, 2006.FishPhysiology,Vol 23 Fish Biomechanics. Elsevier Inc. DOI: 10.1016/S1546- 5098(05)23001-7.
Adalberto L. Val, et al., 2006.FishPhysiology, Volume 21 : The Physiology of Tropical Fishes. Elsevier Inc. DOI:
10.1016/S1546- 5098(05)21001-4.
BAB II SISTEM RESPIRASI
A. PENDAHULUAN
Setiap makhluk hidup membutuhkan oksigen untuk bernapas.Udara tersebut masuk kedalam tubuh melalui proses.Proses ini dinamakan respirasi.Respirasi adalah pergerakan oksigen dari udara ke dalam jaringan,dan transpor karbon dioksida ke arah yang berlawanan. Ikan merupakan salah satu hewan yang memiliki sistem pernafasan yang berbeda daripada makhluk lainnya. Ikan telah memiliki sistem sirkulasi yang berfungsi antara lain untuk mengangkut gas pernapasan (O2) dari tempat penangkapan menuju sel sel jaringan.Begitu pula sebaliknya,untuk mengangkut gas buangan (C03) dari sel sel jaringan ketempat pembuangan.
B. Pengertian respirasi
Respirasi adalah suatu proses mulai pengambilan oksigen,pengeluaran karbon dioksida hingga penggunaan enegi dalam tubuh.Pada ikan bertulang sejati (Osteichthyes) insangnya dilengkapi dengan tutup insang (operkulum), sedangkan pada ikan bertulang rawan (Chondrichthyes) insangnya tidak mempunyai tutup insang. Insang terbentuk seperti sisir yang bertumpuk. Setiap sisir tersusun dari lembaran yang banyak mengandung pembulu kapiler darah. Oleh sebab itu, insang tampak berwarna merah.
C. Proses pernapasan ikan
Pernafasan pada Osteichtyes Salah satu contoh ikan bertulang sejati yaitu ikan mas. Insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang (operkulum). Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang (gill rackers) yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi- rigi insang (gill arch) yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen (gill filament) atau lembaran insang.Filamen insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas CO2 dan O2 berlangsung.Gas O2 diambil dari gas O2 yang larut dalam air melalui insang secara difusi. Dari insang, O2 diangkut darah melalui pembuluh darah ke seluruh jaringan tubuh. Dari jaringan tubuh, gas CO2 diangkut darah menuju jantung. Dari jantung menuju insang untuk melakukan pertukaran gas. Proses ini terjadi secara terus-menerus dan berulang-ulang.
D. Fase pernapasan pada ikan
Fase Inspirasi Gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh mengakibatkan rongga mulut bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga mulut lebih kecil daripada tekanan udara luar. Celah mulut membuka sehingga terjadi aliran air ke dalam rongga mulut.
Fase Ekspirasi Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula diikuti membukanya celah insang.
E. Daftar Pustaka
Anggie, R. S. 2008. Studi histopatologi insang, usus dan otot ikan Gurami (Osphronemus gournmy) akibat infestasi parasit protozoa di desa Carang Pulang Dramaga Bogor. Skripsi.
Fakultas Kedokteran Hewan, Institut Pertanian Bogor, Bogor.
Genten, F., Terwinghe, E., Danguy, A. 2009. Atlas of Fish Histology. Science Publishers: India
BAB III TRANSPORTASI PADA TUMBUHAN AIR
A. PENDAHULUAN
Transpor pada tingkat seluler bergantung pada permeabilitas selektif membran. Protein transpor tertentu memungkinkan sel tumbuhan mempertahankan lingkungan internalnya yang berbeda dari lingkungan sekitarnya. Pompa proton berperan penting dalam transpor melewati membran tumbuhan. Potensial membran dan gradien H+ yang dihasilkan oleh pompa proton dimanfaatkan untuk menggerakkan transpor berbagai zat terlarut .Perbedaan potensial air menggerakkan transpor air pada sel tumbuhan. Zat terlarut menurunkan potensial air, sementara tekanan meningkatkan potensial air. Air mengalir melalui osmosis dari suatu kompartemen dengan potensial air yang lebih tinggi ke kompartemen dengan potensial air yang lebih rendah. Akuaporin, saluran spesifik untuk mengangkut air pada membran kemungkinan bisa membantu mengatur laju osmosis. Sebuah sel yang membengkak menyesuaikan potensial air lingkungan sekitarnya ketika dinding sel itu memberikan tekanan yang melawan kecenderungan sel untuk mengambil air karena potensial zat terlarutnya .Sel-sel tumbuhan yang bervakuola memiliki tiga kompartemen utama. Membran plasma mengatur transpor antara sitosol dan larutan dinding, sementara tonoplas mengatur transpor antara sitosol dan vakuola.
Simplas dan apoplas berfungsi dalam transpor di dalam jarigan dan organ. Simplas adalah rangkaian sitosol yang
dihubungkan oleh plasmodesmata. Apoplas adalah rangkaian dinding sel. Aliran massal (bulk flow) berfungsi dalam transpor jarak jauh. Transpor getah xilem dan getah floem disebabkan oleh perbedaan tekanan pada ujung yang berlawanan pada pembuluh, yaitu pada pembuluh xilem dan pembuluh tapis.Penyerapan Air dan Mineral oleh Akar Rambut akar, mikorhiza, dan luas permukaan sel-sel kortikal yang sangat besar meningkatkan penyerapan air dan mineral.
Endodermis berfungsi sebagai penjaga gerbang yang selektif antara korteks akar dan jaringan pembuluh. Air dapat menembus korteks melalui simplas atau apoplas, akan tetapi mineral yang mencapai mesoderm melalui apoplas akhirnya harus melewati membran selektif pada sel-sel endodermal. Pita Kaspari yang berlilin pada dinding endodermal menghambat transfer apoplas mineral dari korteks ke stele.
B. TRANSPORT PADA TUMBUHAN
Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengangkutan zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misalnya ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misalnya spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan oleh pembuluh pengangkut yang terdiri dari pembuluh kayu (xylem) dan pembuluh tapis (floem).
Berdasarkan jalur yang ditempuh air dan garam mineral yang masuk ke akar, pengangkutan air dan garam mineral dibedakan menjadi simplas dan apoplas. Simplasa dalah bergeraknya air dan mineral lewat jalur dalam sel, yaitu sitoplasma sel dengan jalan menembus membran plasma. Sedangkan apoplas adalah bergeraknya air lewat jalur luar sel atau lewat dinding-dinding sel.
a. Imbibisi : merupakan penyusupan atau peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misal masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam.
b. Diffusi : gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air.
c. Osmosis : proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. Keadaan tegang yang timbul antara dinding sel dengan dinding isi sel karena menyerap air disebut turgor, sedang tekanan yang ditimbulkan disebut tekanan turgor. Untuk sel tumbuhan bersifat selektif semipermiabel. Setiap sel hidup merupakan sistem osmotik.
Jika sel ditempatkan dalam larutan yang lebih pekat (hipertonik) terhadap cairan sel, air dalam sel akan terhisap keluar sehingga menyebabkan sel mengkerut.
d. Transpor aktif : Transpor aktif merupakan pengangkutan zat- zat menembus membran impermeabel dan melawan gradien konsentrasi, dengan bantuan energi dari ATP dan protein kotranspor
e. Difusi fasilitatif : . Difusi fasilitasi adalah pengangkutan molekul atau ion-ion menembus membrane sepanjang gradien konsentrasi oleh sistem pembawa tanpa bantuan ATP.
C. Jenis-jenis Transportasi pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler.
1. Transportasi Ekstravaskuler
Dalam proses pengangkutan, tumbuhan dapat menyerap air dari tanah ke dalam tubuh melewati satu sel ke sel lain secara horizontal. Proses demikian dinamakan pengangkutan ekstravaskuler. Maksudnya, pengangkut an air di mulai dengan penyerapan oleh bulu akar, kemudian masuk menuju sel-sel epidermis. Dari sel epidermis, air menuju korteks, dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Akhirnya, air masuk ke stele. Dari korteks, air didistribusikan menuju sel-sel untuk proses metabolisme tubuh.
Untuk melakukan transportasi ekstravaskuler, tumbuhan dapat menempuhnya melalui dua cara, yakni secara simplas dan aploplas.
a. Transportasi/lintasan aploplas adalah menyusupnya air tanah secara bebas atau transpor pasif melalui semua bagian tak hidup dari tumbuhan seperti dinding sel dan ruang antar sel.
Air melalui jalur ini tidak dapat sampai ke xylem karena terhalang oleh bagian endodermis yang memiliki penebalan dinding sel yang disebut pita kaspari. Untuk menembus halangan ini, air harus dipompa agar dapat melalui sel-sel endodermis. Pergerakan air tersebut akhirnya menjadi jalur simplas karena melalui sel-sel peresap (sel-sel penerus).
b. transportasi/ lintasan simplas adalah bergeraknya air dan garam mineral menembus bagian hidup dari sel tumbuhan seperti sitoplasma dan vakoula melalui plasmodesma.
Plasmodesma adalah saluran yang
menghubungkan protoplasma suatu sel dengan protoplasma sel lainnya. Pada jalur simplas, air dapat mencapai xylem
bahkan silinder pusat.
Air dan zat terlarut diserap bulu akar menuju sel-sel parenkim korteks yang berlapis-lapis. Lalu, air dan zat terlarut tersebut bergerak menuju sel-sel endodermis dan dilanjutkan ke sel-sel periskel. Akhirnya, air dan zat terlarut menuju berkas pembuluh xilem. Secara intravaskuler, air dan zat terlarut tersebut diangkut oleh xilem. Sebenarnya ada perbedaan antara pengangkutan zat terlarut dengan pengangkutan air. Tumbuhan menyerap zat terlarut melawan gradien konsentrasi. Maksudnya, zat terlarut tersebut dibawa tumbuhan bergerak dari konsentrasi rendah menuju konsentrasi tinggi melalui transpor aktif.
2. Transportasi Intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler berbeda dengan pengangkutan ekstravaskuler. Istilah intravaskuler berasal dari kata intra yang berarti „„dalam‟‟, dan vaskuler yang berarti
„„pembuluh‟‟. Pengangkutan intravaskuler adalah pengangkutan air dan zat terlarut yang terjadi dalam berkas pembuluh xilem dan floem secara vertikal. Vertikal maksudnya adalah pengangkutan air dan zat terlarut oleh xilem dari menuju daun oleh xilem. Sebaliknya, pengangkutan zat makanan diangkut dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan dilakukan oleh floem.
Pengangkutan air dan zat terlarut pada tumbuhan diawali dengan penyerapan zat melalui rambut akar. Kemudian zat tersebut mengalir menuju epidermis. Dari epidermis, air dan zat terlarut mengalir menuju korteks dan diteruskan ke sel-sel endodermis. Berikutnya, air dan zat terlarut masuk ke berkas pembuluh xilem akar. Selanjutnya, air dan zat terlarut diteruskan menuju xilem batang hingga xilem daun. Di dalam xilem daun, zat-zat yang berguna masuk ke parenkim mesofil daun sebagai bahan proses fotosintesis.
Proses fotosintesis menghasilkan glukosa dan oksigen.
Glukosa diangkut pembuluh floem menuju seluruh jaringan tubuh. Oksigen dikeluarkan tumbuhan lewat stomata daun.
Sementara air sisa metabolisme dikeluarkan lewat proses transpirasi. Kecepatan pengangkutan zat pada tumbuhan dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni kelembaban, suhu, cahaya, angin, dan kandungan air tanah. Semakin tinggi kelembaban udara di sekitar tumbuhan, maka difusi yang terjadi di dalam tumbuhan berlangsung lambat. Sebaliknya, semakin rendah kelembaban udara lingkungan, difusi di dalam tumbuhan akan semakin cepat.
Semakin tinggi suhu lingkungan di sekitar tumbuhan dan intensitas cahaya yang meningkat serta angin yang semakin kencang, maka laju transpirasi tumbuhan akan semakin tinggi.
Begitu pula sebaliknya, suhu lingkungan, intensitas cahaya, dan angin yang semakin besar mengakibatkan proses pengangkutan zat berlangsung lambat. Semakin banyak kandungan air di dalam tanah, maka potensial air semakin tinggi. Akibatnya, proses transportasi zat pada xilem dan laju transpirasi semakin meningkat.
D. Jaringan Pengangkut
Jaringan pengangkut (vascular tissue) adalah salah satu kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh (Tracheophyta). Jaringan ini disebut juga pembuluh dan fungsi utamanya untuk mengangkut zat- zat mineral (unsur hara dan air) yang diserap oleh akar dari tanah. Selain itu, juga sebagai pengangkut zat-zat makanan hasil fotosintesis untuk disalurkan ke bagian-bagian tumbuhan yang lain.Ada dua kelompok jaringan pengangkut berdasarkan arah aliran hara. Pembuluh kayu (xilem) mengangkut cairan dan zat hara menuju daun. Sumbernya dapat berasal dari akar (yang utama) maupun dari bagian lain tumbuhan. Pembuluh tapis (floem)mengangkut
hasil fotosintesis (terutama gula sukrosa) dan zat-zat lain dari daun menuju bagian-bagian tubuh tumbuhan yang lain.
Pada akar dan batang, xylem dan floem biasanya tersusun konsentris, xylem berada di bagian dalam sedangkan floem di bagian luarnya. Terdapat beberapa perkecualian pada susunan ini. Sebagian anggota Asteraceae memiliki posisi yang terbalik.
Di antara keduanya terdapat
lapisan kambium pembuluh/vaskular. Kambium inilah yang merupakan jaringan meristematik yang membentuk kedua jaringan pengangkut tadi. Pada tumbuhan dikotil antara xylem dan floem dipisahkan oleh lapisan kambium. Sedangkan pada tumbuhan monokotil tidak terdapat lapisan kambium antara xylem dan floem
Pada daun, kedua pembuluh ini akan terletak berdampingan dan jaringannya tersusun pada tulang daun maupun susunan jala yang tampak pada daun. Kedua jaringan ini akan disatukan dalam berkas-berkas (bundles) yang direkatkan oleh pektin dan selulosa. Pada daun jagung dan tumbuhan tertentu lainnya, berkas-berkas ini terlindungi oleh sel-sel khusus yang dikenal sebagai sel-sel seludang berkas (bundle sheath) yang secara fisiologi berperan dalam jalur fotosintesis yang khas.
Pembuluh tapis (floem) biasanya terletak di sisi bawah (abaksial) atau punggung daun, sedangkan pembuluh kayu berada pada sisi yang lainnya (adaksial). Ini menjadi penyebab kutu daun lebih suka bertengger pada sisi punggung daun karena mereka lebih mudah mencapai pembuluh tapis untuk menghisap gula.
1. Xylem
Kata xylem berasal dari bahasa Yunani kuno yaitu xylon, yang berarti "kayu". Xylem berfungsi mengangkut air dan zat hara lain yang terlarut dari akar menuju daun dengan melewati batang. Bagian yang sangat berperan dalam proses ini adalah pembuluh dan trakeid. Xylem tersusun atas:
a. Parenkim xylem b. Serabut xylem c. Trakeid d. Pembuluh
Pergerakan air pada xilem bersifat pasif karena xilem tersusun dari sel-sel mati yang mengayu (mengalami lignifikasi), sehingga xilem tidak berperan dalam proses ini. Faktor penggerak utama adalah transpirasi. Faktor pembantu lainnya adalah tekanan akar akibat perbedaan potensial air di dalam jaringan akar dengan di ruang tanah sekitar perakaran.
Gaya kapilaritas hanya membantu mendorong air mencapai ketinggian tertentu, tetapi tidak membantu pergerakan.
Sel-sel xilem memiliki beberapa tipe, yaitu trakea (tidak dimiliki oleh tumbuhan paku dan tumbuhan berbiji terbuka), trakeida, dan serabut trakeida. Sel-sel xilem tidak memiliki protoplasma. Pada sistem pembuluh kayu ditemukan pula parenkim kayu, yang mengisi ruang-ruang kosong di antara pembuluh dan membantu melekatkan pembuluh-pembuluh tersebut.
Trakea dapat dikatakan pembuluh yang sebenarnya. Ia adalah sekumpulan sel-sel yang dinding sel lateralnya mengalami penebalan oleh lignin (zat kayu) sedangkan bagian ujung atas dan bawahnya mengalami perforasi (pelubangan) sehingga berhubungan dengan sel-sel sejenis di atas dan bawahnya membentuk pipa kapiler memanjang.
Trakeid berukuran lebih kecil daripada trakea, bentuknya juga memanjang dan juga mengalami penebalan pada dinding lateralnya. Ujung-ujungnya tidak berperforasi sehingga pergerakan air seakan-akan melalui katup-katup. Dinding selnya banyak memiliki noktah-noktah. Serabut trakeida mirip dengan trakeida namun memiliki dinding sel yang lebih tebal sehingga lumennya (ruang dalam dinding sel) sempit dan selnya lebih memanjang. Selain trakea dan trakeid xylem juga mengandung sel parenkim (parenkim kayu) yang merupakan sel hidup dan berfungsi untuk menyimpan bahan makanan. Xylem juga mengandung serabut kayu yang berfungsi sebagai penguat (penyokong).
2. Floem
Pembuluh tapis atau floem berasal dari bahasa Yunani, yaitu phloos, berarti "pepagan".) adalah jaringan pengangkut pada tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta) yang berfungsi dalam transportasi hasil fotosintesis, terutama gula sukrosa, dan berbagai metabolit lainnya dari daun
menuju bagian-bagian tumbuhan lainnya,
seperti batang, akar, bunga, buah, biji, dan umbi. Proses transpor ini disebut sebagai translokasi.
Daun merupakan sumber fotosintat (source), sedangkan organ lain menjadi penampungnya (sink). Arah pergerakan zat dalam pembuluh tapis berlawanan dengan pembuluh kayu.
Dalam proses ini, bagian yang sangat berperan adalah sel-sel berbentuk silindris memanjang pada bagian ujung. Floem terdiri atas:
a. Parenkim floem b. Serabut floem c. Sklereid
d. Sel pengiring e. Pembuluh
Berbeda dengan pembuluh kayu, sel-sel pembuluh tapis bersifat "aktif" dalam mengatur pergerakan hara di dalamnya.
Dinding sel-selnya tipis dan memiliki struktur lubang-lubang. Sel- sel pembuluh tapis dihasilkan oleh kambium pembuluh dan setelah "masak" tidak kehilangan protoplasma. Dalam sistem pembuluh tapis, biasanya sel-sel buluh tapis didampingi oleh sel- sel pengiring yang lebih kecil.
Translokasi gula diatur oleh kebutuhan dari organ-organ pada jarak yang jauh dan bergantung pada tahap perkembangan tumbuhan. Proses yang umum dikenal sebagai aliran tekanan. Konsentrasi gula yang tinggi di daun akan bergerak ke sel-sel dengan gradien konsentrasi yang lebih rendah. Pergerakan ini dikendalikan oleh proses biokimia pada organ-organ lainnya.
Sebagai contoh, perkembangan buah dan biji memerlukan energi tinggi. Proses perkembangan ini akan menarik banyak gula dan substansi-substansi yang diperlukan dari daun dan organ lainnya. Kompetisi antar organ untuk mendapatkan pasokan energi dapat terjadi. Dalam pertanian, pemangkasan atau pengurangan banyaknya buah kerap dilakukan untuk menekan kompetisi dan menghasilkan produk dengan ukuran yang dikehendaki pasar.
E. Pengangkutan Hasil Fotosintesis dan Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan
Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis).
Jaringan floem mengangkut gula sukrosa dan juga asam amino dari organ-organ tumbuhan yang berwarna hijau, terutama daun, ke bagian-bagian lain dalam tumbuhan. Berbeda dari xylem, floem memiliki sel-sel yang bernama sel tapis (sieve tube sel), dan transportasi gula sukrosa dan asam amino dapat dilakukan melalui difusi dan juga transport aktif dari sel ke sel dalam floem. Oleh karena itu, makanan-makanan ini dapat menjangkau organ-organ tanaman dalam waktu yang sangat singkat agar mereka bisa melakukan respirasi dan berkembang.
Salah satu jaringan pengangkut pada tumbuhan adalah pembuluh tapis (floem). Pada prinsipnya floem merupakan jaringan parenkim. Floem tersusun atas beberapa tipe sel yang berbeda yaitu pembuluh tapis, sel pengiring, parenkim, serabut, dan sklerenkim. Floem merupakan bagian dari kulit kayu. Unsur penyusun pembuluh floem terdiri atas dua bentuk, yaitu: sel tapis (sieve plate) berupa sel tunggal dan bentuknya memanjang dan buluh tapis (sieve tubes) yang serupa dengan pipa. Dengan bentuk seperti ini, pembuluh tapis dapat menyalurkan gula, asam amino serta hasil fotosintesis lainnya dari daun ke seluruh bagian tumbuhan. Pada tumbuhan tertentu terdapat serabut floem atau serat yang mengandung lignin. Serabut-serabut ini dapat digunakan sebagai tali dan tekstil, misalnya rami (Boehmeria nivea), linen (Linum usitatissimum), dan jute (Corchorus capsularis). Dalam floem terjadi translokasi fotosintat. Translokasi adalah perpindahan bahan terlarut yang dapat terjadi di seluruh bagian tumbuhan.
Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa. Selain itu, di dalam getah floem juga mengandung mineral, asam amino,dan hormon, berbeda dengan pengangkutan pada pembuluh xilem yang berjalan satu arah dari akar ke daun, pengangkutan pada pembuluh floem dapat berlangsung kesegala arah, yaitu dari sumber gula (tempat penyimpanan hasil fotosintesis) ke organ lain tumbuhan yang
memerlukannya. Satu pembuluh tapis dalam sebuah berkas pembuluh bisa membawa cairan floem dalam satu arah sementara cairan di dalam pipa lain dalam berkas yang sama dapat mengalir dengan arah yang berlainan. Untuk masing – masing pembuluh tapis, arah transport hanya bergantung pada lokasi sumber gula dan tempat penyimpanan makanan yang dihubungkan oleh pipa tersebut.
Untuk membuktikan adanya pengangkutan hasil fotosintesis melewati phloem dapat dilihat dari pada proses pencangkokan.
Batang yang telah kehilangan kulit (phloem) mengalami hambatan pengangkutan akibat terjadinya timbunan makanan yang dapat memacu munculnya akar apabila bagian batang yang terkelupas kulitnya tertutup tanah yang selalu basah.
Tumbuhan tidak hanya mengambil atau menyerap zat kembali ke lingkungannya yang disebut pengeluaran atau eliminasi. Zat yang dikeluarkan oleh tumbuhan dapat melalui 3 kelompok, yaitu sebagai berikut:
1. Zat yang dikeluarkan sama dengan ketika diserap, misalnya air yang dikeluarkan pada peristiwa penguapan dan penetesan air (Gutasi) melalui sel gutatoda
2. Zat yang dikeluarkan sebagai hasil fotosintesis, misalnya madu yang dikeluarkan oleh kelenjar madu.
3. Zat yang dikeluarkan sebagai hasil proses pembongkaran, misalnya oksigen dan air dari proses fotosintesis.
F. Cara Pengeluaran Zat oleh Tumbuhan
Transpirasi adalah proses hilangnya air dalam bentuk uap air dari jaringan hidup tanaman yang terletak di atas permukaan tanah melewati stomata, lubang kutikula, dan lentisel.
· Mekanisme Transpirasi
Air diserap ke dalam akar secara osmosis melalui rambut
akar, sebagian besar bergerak menurut gradien potensial air melalui xilem. Air dalam pembuluh xilem mengalami tekanan besar karena molekul air polar menyatu dalam kolom berlanjut akibat dari penguapan yang berlangsung di bagian atas.
Sebagian besar ion bergerak melalui simplas dari epidermis akar ke xilem, dan kemudian ke atas melalui arus transportasi.
Terdapat faktor-faktor yang dapat mempengaruhi transpirasi Faktor dalam
Besar kecilnya daun
Tebal tipisnya daun
Berlapiskan lilin atau tidaknya permukaan daun
Banyak sedikitnya bulu di permukaan daun
Banyak sedikitnya stomata
Bentuk dan lokasi stomata Faktor luar
Sinar matahari
Temperatur
Kelembapan udara
Angin
Keadaan air di dalam tanah
Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes melalui celah-celah tepi atau ujung-ujung tulang tepi daun yang di sebut hidatoda atau gutatoda atau emisarium. Terjadi pada suhu rendah dan kelembapan tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. Di alami pada tumbuhan famili Poaceae (padi,jagung,rumput,dll).
Mekanisme pada gutasi yaitu sebagai berikut: Pengeluaran air melalui proses gutasi terjadi akibat adanya tekanan positif akar. Meskipun ketika laju transpirasi rendah, akar terus menyerap air dan mineral sehingga air yang masuk ke jaringan lebih banyak daripada yang dilepaskan keluar. Kondisi yang tidak
mendukung terjadinya tekanan akar seperti suhu dingin dan tanah yang kering menghambat terjadinya gutasi. Kekurangan mineral juga diketahui memengaruhi proses gutasi Bila transpirasi terjadi pada stomata, maka gutasi terjadi pada struktur khusus bernama hidatoda.Hidatoda seringkali disebut sebagai stomata air.Hidatoda terletak di ujung dan sepanjang tepi daun. Oleh karena itulah, titik-titik air akan terlihat di ujung dan tepi daun.
Gutasi biasanya terjadi pada malam hari, namun terjadi juga pada pagi hari. Laju gutasi paling tinggi ditemukan pada tumbuhan Colocasia nymphefolia. Gutasi paling banyak terjadi pada tumbuhan air, herba, dan rumput-rumputan.
Gutasi tidak memiliki pengaruh yang signifikan terhadap kelangsungan hidup tumbuhan. Namun kadangkala, gutasi diketahui dapat menyebabkan luka pada daun. Hal ini diakibatkan oleh penumpukan garam yang terjadi bila titik-titik air di tepi daun telah menguap. Kondisi tersebut membuat patogen seperti bakteri dan fungi dapat menyerang jaringan daun.
Perdarahan adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal- hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyerapan pohon karet dan pohon aren.
G. DAFTAR PUSTAKA
Andriance, G.W. and F.R. Brison. 1995. Propagation of Horticultura Plant. Mc
Ashari, S. 1995. Hortikultura. Universitas Indonesia. Jakarta. 99 hal. th
Brady, N.C. 1974. The Nature and Properties of Soil ed. The Mac Millan Co. New York.
BAB IV TRANSPORTASI PADA HEWAN AIR
A. PENDAHULUAN
Hewan air adalah hewan yang bertempat tinggal diair, Sebagian besar hewan tersebut bernafas dengan insang.
Manusia memamfaatkan hewan air sebagai komoditas pangan dan hewan hias akuarium.
Sistem peredaran darah semua hewan vertebrata mempunyai pola umum yang sama, namun tiap – tiap kelompok mempunyai peredaran darah tertentu yang mempunyai anotomi organ peredaran darah. Darah pada ikan mempunyai dua komponen utama yaitu sel – sel darah dan plasma darah. Darah dalam tubuh memiliki fungsi sebagai pengangkut bagi berbagai macam senyawa dan zat-zat yang diperlukan tubuh, mengatur jaringan tubuh, alat pertahanan tubuh terhadam ancaman dari luar dan menjaga kestabilan suhu. Sel darah merah cenderung untuk mengalir dengan lancar dalam pembuluh darah, tetapi tidak demikian halnya dengan sel darah putih. Banyak sel darah putih yang menempel pada dinding pembuluh darah atau bahkan menembus dinding untuk masuk ke jaringan yang lain.
Eritron adalah jumlah total sel eritrosit dan sel-sel prekusornya dan tersebar luas, tetapi secara fungsional merupakan satu organ. Fungsi utamanya adalah mensuplai organisme dengan oksigen yang diperlukan untuk metabolisme jaringan. Selain itu, eritron tersebut mengangkut CO2, suatu
gas yang juga ditransport dalam bentuk larutan dalam plasma untuk dikeluarkan dari paru-paru. Eritron dapat dibagi dalam 2 fungsional yaitu yang pertama untuk ruang sirkulasi atau ruang darah dan yang kedua dapat digunakan untuk ruang medula atau pool eritropoeitik sumsum tulang dimana merupakan pembentukan elemen-elemen baru berlangsung. Perbedaan ketinggian suatu tempat mengakibatkan munculnya suatu perbedaan kondisi lingkungan setempat. Perbedaan yang sangat esensial misal berupa tekanan udara. Tekanan udaradi dataran rendah lebih tinggi di banding dengan pegunungan (dataran tinggi).
B. Sistem Peredaran Darah
Sistem sirkulasi darah berfungsi untuk menjaga seluruh anggota tubuh tetap hidup dengan cara mengantarkan oksigen dan nutrisi. Oksigen dan nutrisi diantarkan keseluruh tubuh menaiki angkutan transportasi yang disebut dengan darah.
Kelas pisces atau ikan memiliki peredaran darah tertutup dengan satu jantung dengan dua bilik. Ikan memiliki empat kapiler sehingga darah hanya mengalir satu kali ke jantung (sistem peredaran darah tunggal).artinya hanya terdapat satu jalursirkulasi peredaran darah. Berawal dari jantung,darah menuju insang untuk melakukanpertukaran gas. Selanjutnya, darah dialirkan kedorsal aorta dan terbagi ke segenap organ- organtubuh melalui saluran-salura kecil. Selain itu,sebagian darah dari insang kadang langsungkembali ke jantung. Darah memberi bahan materi denganperantaraan difusi melalui dinding yang tipis darikapiler darah, dan kembali ke jantung melaluipembulu yang ke dua. Seri pertama dinamakansistem arteri dan seri ke dua disebut sistemvena.
1. JANTUNG
Jantung adalah suatu organ yang berupa benda berongga dan terletak dalam ronga ruang mediastinal atau bagian posterior lengkung insang. Organ ini merupakan suatu pompa yang terdiri atas otot licin yang secara ritmis berkontraksi untuk memompa darah dari vena ke arteri. Untuk melaksanakan fungsi ini jantung mempunyai suatu sistem klep yang menyebabkan darah mengalir ke satu arah. Jantung pada ikan terdiri dari dua ruangan yang terletak di bagian posterior lengkung insang, dibagian depan rongga badan dan di atas Ithmu. Kedua ruang tersebut ialah atrium (auricle) yangberdinding tipis dan ventricle yang berdindingtebal. Ruangan ini berurutan dari belakang kedepan, yaitu:
Sinus venosus
Adalah ruang tambahan atau kantung yang berdinding tipis, hampir tidak mengandungjaringan otot. Dinding kaudalnya bersatu denganbagian depan dari septum transversum, yang memisahkan rongga pericardial dari rongga pleuroperitoneal.
Darah dari seluruh tubuh masuk di sinus venosus melalui sepasang ductus Cuvieri yang masuk di bagian lateral, dan sepasang sinus hepaticus yang masuk pada dinding posterior dari sinus venosus. Vena coronaria yang datang dari dinding otot jantung,juga masuk dari sinus venosus . Dari sini darah melalui lubang sinus atrial masuk ke dalam atrium. Atau dengan kata lain bahwa kantung berdinding tipis ini berfungsi untuk menampung darah dari vena hepatika yang membawa darah dari vena kardial anterior dan posterior.
Atrium
Adalah ruang tunggal yang dindingnya relatif tipis, terletak anterior dari sinus venosus. Darah dari atrium melalui lubang atrioventikular diteruskan ke dalam rongga ventrikel. Lubang ini dijaga oleh klep atau katup atrioventrikular, supaya aliran darah tidak kembali ke rongga atrium.
Ventrikel
Adalah ruang berdinding tebal berotot, menerimadarah hanya dari atrium saja dan memompakan darah melalui aorta ventral ke insang. Ruang ini dibentuk oleh dua lapisan otot yaitu lapisan otot luar disebut kortikal dan lapisan otot dalam disebut spongi. Bagian ini menerima darah dari atrium melalui atrioventricular. Ujung anterior dari ventrikel tumbuh memanjang dan berdinding tebal, di dalamnya terdapat suatu seri klep semilunar.
Conus Arteriosus
Pada Elasmobranchii, conus arteriosus berkembang denga baik, tetapi tidak mempunyai bulbus arteriosus. Pada sebagian ikan Teleostei conus arteriosus sudah tereduksi menjadi suatu struktur yang sangat kecil, sedangkan bulbus arteriosus (perluasan sebagian dari aorta ventralis) berkembang dengan baik. Antara sinus venosus dan atrium terdapat katup sinuatrial, yang berasal dari jaringan endikardial dan miokardial/ otot jantung, berfungsi menahan darah agar tidak kembali ke sinus venosus; antara atrium dan ventrikel terdapat katup atriventrikular, yang menahan darah agar tidak kembali ke atrium. Pada elasmobranchii dan osteichthye, terdapat dua baris katup atriventrakular, tetapi pada ikan Bowfn Amiacalva dan Chirrinus mrigala ada empat baris dan ikan gars Lepisosterus
dan Polypterus terdapat enam baris. Sedang pada Dipnoi tida ada sama sekali.Perjalanan dari bulbus keluar arteri ventraliusmenuju ke depan, bercabang halus menjadi arteri branchialis afferent yang menuju ke tiap insang. Di dalam insang arteri ini bercabang menjadi kapiler-kapiler halus yang berfungsi dalam pertukaran gas (mengambil O2 dan melepaskan CO2) keluar dari insang, kapiler- kapiler tersebut kembali menyatu menjadi arter branchialis afferent. Arteri-arteri ini kemudian bersatu menjadi aorta dorsalis yang berjalan mengikuti tulang punggung dan bercabang- cabang ke seluruh tubuh dan untuk selanjutnya
kembali lagi menuju jantung melalui pembuluh vena. Vena yang masuk ke jantung terdiri dari sepasang ductus cuvier.
Secara umum sistem peredaran darah pada ikan mirip sistem hidraulis yang terdiri atas sebuah pompa, pipa, katup, dan cairan. Meskipun, jantung ikan terdiri atas empat bagian, namun pada kenyataannya mirip dengan satu silinder atau pompa piston tunggal. Akibat adanya perbedaan tekanan sehinggaterjadi aliran darah. Untuk menjamin aliran darah terus berlangsung, maka darah dipompa dengan perbedaan tekanan. Tekanan jantung lebih besar dari tekanan arteri dan, tekanan arteri lebih besar dari tekanan arterionale.
2. SALURAN DARAH
Ada tiga bentuk saluran darah yaitu arteri, vena dan kapiler.
Arteri
Adalah pembuluh darah yang aliran darahnya menjauhi jantung atau saluran yang dilalui darah yang keluar dari insang dan menuju ke bagian- bagian tubuh. Biasanya membawa darah yang kaya dengan oksigen ke seluruh bagian tubuh.
Saluran darah ini terdiri dari tiga lapisan yaitu bagian dalam (intima), memiliki lapisan endothelium dan sub endothelium
Vena
Adalah pembuluh darah balik yang aliran darahnya menuju ke jantung. Struktur vena sama halnya dengan arteri, namun mempunyai dinding yang lebih tipis dan rongga yang lebih besar dibanding arteri pada ukuran diameter yang sama. Bagian dalam dari vena yang mengalami tekanan hidrostatik tinggi, umumnya kaya akan jaringan elastis dan sel otot licin. Dinding venaumumnya berkontraksi secara aktif, tidak hanya mempertahankan tekanan darah dalam sistem vena, tetapi juga untuk memompakan darah dari dinding ke jantung.
Kapiler
Adalah bagian percabangan saluran darah yang merupakan tempat terjadinya pertukaran zat (gas nutrien) antara darah dengan jaringan/sel. Ada tiga macam kapiler darah yaitu, kapiler kontinyu, kapiler berpori dan kapiler diskontinyu (sinusoid).
Darah
Darah berupa cairan yang terdiri dari plasmadarah, sel darah dan substansi lain yang terlarut di dalamnya. Plasma darah berupa cairan zat putih telur yang mengandung bagian-bagian dari sel darah, mineral terlarut. Di luar pembuluh darah , darah akan membeku disebabkan oleh kerja enzim trhombokinase yang bereaksi dengan garam kalsium menjadi trombin yang aktif.ungsi utama darah yaitu transportasi bahanmateri yang dibutuhkan bagian tubuh, atau yangtidak diperlukan dibawa ke organ pembuangan.Darah, juga menjaga masuknya bahan
penyakit,memperbaiki bahan jaringan yang rusak,mengantarkan bahan pertumbuhan, danmembawa oksigen ke jaringan-jaringan tubuh.Dengan adanya hormon dalam aliran peredarandarah, seolah-olah darah berfungsi seperti sistemsaraf tambahan.
3. SEL-SEL DARAH
Darah terdiri atas sel-sel dan cairan darah atau plasma. Sel sel darah terdapat dalam plasma yang terdiri dari tiga macam, yaitu Erythrocyte,Leucocyte dan Thrombocyte. Ketiga macam sel darah tersebut dibentuk dalam sistem reticuloendothelial.
Pembentukan sel-sel tersebut pada hewan muda terjadi di dalam kantung yolk, kemudian dalam hati, spleen, dan lymfa. Setelah hewan dewasa, sumsum tulang merupakan tempat utama pembentukan sel-sel darah merah. Sel darah terdiri atas sel-sel diskret yangmemiliki bentuk khusus dan fungsi yang berbeda, sedangkan komponen dari plasmaselain fibrinogen, juga terdapat ion-ion inorganik dan organik untuk fungsi metabolik.
Erythrocyte (sel darah merah) Ikan, sebagaimana vertebrata lain, memiliki seldarah merah atau Erythrocyte yang berbentuk lonjong dan berinti dengan diameter 7 – 36.
Mikron (tergantung spesies ikannya). Warna merah dari darah disebabkan oleh hemoglobin yang terdapat dalam erythrocyte. Jumlah erythrocyte tiap mm3 darah berkisar antara 20.000 – 3.000.000. Pengangkutan oksigen sebagai fungsi utama sel darah bergantung kepada komponen Fe pada hemoglobin (pigmen pernapasan) yang terdapat di dalam erythrocyte. Kemampuan mengikat oksigen pada tingkatkejenuhan 95%, kandungan besi dalam darah dan jumlah sel darah merah sangat bervariasi bergantung pada stadia hidup, kebiasaan hidup dan kondisi lingkungan.
Leucocyte (sel darah putih) Leucocyte terdiri atas dua kelompok sel yakni yang mengandung butir-butir (granula) yang
disebut granulacyte dan yang mengandungsedikt sekali bahkan tidak mengandung butir- butir disebut agranulacyte. Yang mengandung granula terdiri atas: neutrophil, eosinophil dan basophil sedang yang tidak mengandung granula terdiri atas:
limphocyte dan monocyte. Leucocyte pada ikan tidak berwarna, berjumlah antara 20.000 – 150.000 dalam tiap mm3darah.
Leucocyte dapat dibedakan menjadi tiga macam sel, yaitu granulocyte, limphocyte, dan monocyte. Walaupun leucocyte merupakan unsur darah, tetapi fungsi utama dari padanya ada di luar pembuluh darah. Berdasarkan penyerapan warna, granulocyte terdiri dari neutrophil, acidophil (eosinophil) dan basophil. Agranulocyte yang merupakan komponen terbesar leucocyte terdiri dari lympocyte, monocyte dan thrombocyte .
Thrombocyte
Thrombocyte ukurannya jauh lebih kecil darierytrocyte, besarnya bervariasi antara 2 sampai 3 mikron. Mereka merupakan penghasil utama dari thrombokinase.
4. ORGAN PEMBENTUK DARAH
Beberapa organ pada ikan dapat membentuk darah. Pada stadia embrio, saluran darah dapatmenghasilkan sel-sel darah, pada ikan dewasa sel-sel darah masih dibentuk di permukaansaluran darah, namun pusat-pusat pembentukansel- sel darah lebih nampak. Pada Cyclostomata,semua jenis sel darah dibentuk dalam limpayang tersebar pada submucosa usus alatpencernaan makanan. Dinding esophagus padabeberapa jenis ikan pada bagian buco-faringhingga bagian cardinal lambung terdapat organlymphoid yang dikenal dengan Leidug yangmenghasilkan sel-sel darah putih. Ginjal adalah organ yang paling kaya akanjaringan lymphoid, thrombocyte dibentuk
dibagian mesonefrik. Pada Lamprey dankebanyakan Teleostei, ginjal merupakanpenghasil sel darah yang utama selamahidupnya, terutama kepala ginjal. Jaringanlymphoid juga terdapat pada permukaan gonadjantan dan betina ikan Selachi dan Dipnoi. Padabagian-bagian sel tulang rawan pada kepala darijenis Lepisosteus dan Amia menghasilkan seluruhjenis sel-sel darah.Limpa ikan merupakan organ yang sangatbervariasi baik letak, bentuk maupun ukurannya.Limpa pada ikan Gnathostomata terdiri daribagian cortex (berwarna merah), Pulva(berwarna putih) dan medula. Bagian cortex darilimpa membentuk erythricyte dan thrombocytesedangkan limphocyte dan beberapa granulocytedibentuk di dalam medulla. Pada esophagus ikanhiu, memperlihatkan kumpulan jaringanpembentuk limphocyte. Pada ikan pari, limpa
memanjang antara bagian kardial dan pyloric dari lambung.
C. Daftar Pustaka
Sugiarto, dkk. 2002. Fisiologi Hewan. Jakarta: Gramedia Pustaka Utama
Sukirno S. 1994. Fisiologi. Jakarta: PT Raja Grafindo Persada Mankiw, NG. 2003. Fisiologi. Jilid 1. Jakarta: Erlangga
BAB V REPRODUKSI BIOTA AIR
A. PENDAHULUAN
Reproduksi pada dasarnya merupakan bagian dari sistem reproduksi yang terdiri dari komponen kelenjar kelamin atau gonad, dimana pada ikan betina disebut ovarium sedang pada jantan disebut testis beserta salurannya
Seksualitas pada ikan terdiri dari dua jenis kelamin yaitu jantan dan betina. Ikan jantan adalah ikan yang mempunyai organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina adalah ikan yang mempunyai organ penghasil telur. Ikan jantan adalah ikan yangmempunyai organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina adalah ikan yang mempunyai organ penghasil telur. Dalam melakukannya ikan jantan dan ikan betina akan saling mendekat, lalu ikan betina akan mengeluarkan telur.
Kemudian, ikan jantan akan akan mengeluarkan spermanya, sperma dan telur akan bercampur di dalam air (yang disebut dengan oviparus).
OVARIUM
Ovarium terdiri dari oogonia dan jaringan penunjang atau stroma. Mereka tergantung pada bagian atas rongga tubuh dengan perantaraan mesovaria, di bawah atau di samping gelembung renang (jika ada. Ukuran dan perkembangannya pada rongga tubuh bervariasi dengan tingkat kematangannya.
Pada keadaan matang , ovarium bisa mencapai 70 % dari berat tubuhnya. Sebagian besar pada waktu masih muda warna keputih-putihan dan menjadi kekuning-kuningan pada saat matang.
tipe reproduksi dibagi menjadi
Tipe sinkronisasi total dimana oosit berkembang pada stadia yang sama. Tipe ini biasanya terdapat pada spesies ikan yang memijah hanya sekali dalam setahun;
Tipe sinkronisasi kelompok dengan dua stadia, yaitu oosit besar yang matang, di samping itu ada oosit yang sangat kecil tanpa kuning telur; dan
Tipe asinkronisasi dimana ovarium terdiri dari berbagai tingkat stadia oosit.
TESTIS
Testes (gonad jantan) bersifat internal dan bentuknya longitudinal, pada umumnya berpasangan. Lamprey dan Hagfishes mempunyai testes tunggal. Pada chodrichtyhes, seringkali gonad yang satu lebih besar dari pada yang lainnya.
Testes ini bergantung pada bagian atas rongga tubuh dengan perantaraan mesorchium, di bawah atau di samping gelembung gas (jika ada). Mereka tersusun dari folikel-folikel tempat spermatozoa berkembang. Ukuran dan warna gonad bervariasi tergantung pada tingkat kematangannya dengan berat bisa mencapai 12% atau lebih dari bobot tubuhnya. Kebanyakan testes berwarna putih kekuningan dan halus.
SEKSUALITAS PADA IKAN
Pada prinsipnya, seksualitas pada ikan terdiri dari dua jenis kelamin yaitu jantan dan betina. Ikan jantan adalah ikan yang mempunyai organ penghasil sperma, sedangkan ikan betina adalah ikan yang mempunyai organ penghasil telur. Suatu populasi terdiri dari ikan-ikan yang berbeda seksualitasnya, maka
populasi tersebut disebut populasi heteroseksual, bila populasi tersebut terdiri dari ikan-ikan betina saja maka disebut
monoseksual. Namun, penentuan
seksualitas ikan di suatu perairan harus berhatihati karena secara keseluruhan terdapat bermacam-macam seksualitas pada ikan antara lain:
Gambar : Reproduksi Pada Ikan
B. HERMAPRODIT
Hermaprodit sinkroni/simultaneous.
Apabila dalam gonad individu terdapat sel kelamin betina dan sel kelamin jantan yang dapat masak bersama-sama dan siap untuk dikeluarkan. Ikan hermaprodit jenis ini ada yang dapat mengadakan pembuahan sendiri dengan mengeluarkan telur terlebih dahulu kemudian dibuahi oleh sperma dari individu yang sama, ada juga yang tidak dapat mengadakan pembuahan sendiri contohnya :Contoh ikan hermaprodit sinkroni yaitu ikan- ikan dari Famili Serranidae.
Hermaprodit protandri.
Ikan yang di dalam tubuhnya mempunyai gonad yang mengadakan proses diferensiasi dari fase jantan ke fase betina.
Ketika ikan masih muda gonadnya mempunyai daerah. ovarium dan daerah testis, tetapi jaringan testis mengisi sebagian besar gonad pada bagian lateroventral. Setelah jaringan testisnya berfungsi dan dapat mengeluarkan sperma, terjadi masa transisi yaitu ovariumnya membesar dan testis mengkerut. Pada ikan yang sudah tua, testis sudah tereduksi sekali sehingga sebagian besar dari gonad diisi oleh jaringan ovarium yang berfungsi, sehingga ikan berubah menjadi fase betina. Contoh ikan-ikan yang termasuk dalam golongan ini antara lain Sparus auratus, Sargus annularis, Lates calcarifer (ikan kakap).
Hermaprodit protogini
keadaan yang sebaliknya dengan hermaprodit protandri.
Proses diferensiasi gonadnya berjalan dari fase betina ke fase jantan. Pada beberapa ikan yang termasuk golongan ini sering terjadi sesudah satu kali pemijahan, jaringan ovariumnya mengkerut kemudian jaringan testisnya berkembang. Salah satu spesies ikan di Indonesia yang sudah dikenal termasuk ke dalam golongan hermaprodit protogini ialah ikan belut sawah (Monopterus albus) dan ikan kerapu Lumpur (Epinephelus tauvina). Ikan ini memulai siklus reproduksinya sebagai ikan betina yang berfungsi, kemudian berubah menjadi ikan jantan yang berfungsi.
C. STRATEGI REPRODUKSI
Ikan oviparGolongan ovipar yaitu ikan yang mengeluarkan telur pada waktu pemijahan. Sebagian besar jenis ikan tergolong ke dalam
golongan ovipar. Beberapa contoh ikan yang termasuk dalam golongan ini adalah Ikan mas mujair, kakap, dan tongkol, jantan dan betina megeluarkan sperma dan telur secara bersama dalam suatu lingkungan yang cocok. Jumlah telur yang banyak dibiarkan hanyut dalam perairan terbuka, terbawa dan terapung oleh turbulensi arus, kemudian menempel pad substrat. Spesies lain memiliki kebiasaan berpasangan dalam memijah setelah satu atau dari pasangan tersebut keduanya menyiapkan tempat untuk meletakkan telur. Beberapa jenis ikan memendam telurnya di krikil dan kemudian meninggalkannya, sedangkan jenis lain akan menjaga (mengawal) sarangnya.
Ikan vivipar
Golongan vivipar merupakan ikan yang melahirkan anak dalam pola reproduksinya. Anak ikan yang dilahirkan oleh golongan ikan vivipar hampir menyerupai individu dewasa.
Kandungan kuning telur sangat sedikit dan perkembangan embrio ditentukan oleh hubungannya dengan placenta pada tahap awal untuk mencukupi kebutuhan makanannya.
Golongan ikan ini umumnya berfekunditas kecil, tidak seperti pada golongan ikan ovipar yang memiliki fekunditas lebih besar.
Meskipun demikian keturunannya mendapat semacam jaminan dari induk untuk dapat melangsungkan awal hidupnya dengan aman. Keadaan demikian menunjukkan bahwa ikan vivipar stuasinya lebih modern dari pada ikan ovipar dalam mempertahankan eksistensi species dari keadaan lingkungan sekelilingnya termasuk dari serangan predator.
D. Daftar Pustaka
Sukirno, S. 2005. Pengantar Fisiologi. Jakarta: Raja Grafindo Persada
Sugiarto. dkk. 2010. Fisiologi Hewan Air. Jakarta: Gramedia
BAB VI SISTEM PENCERNAAN
A. PENDAHULUAN
Pencernaan sendiri merupakan proses pemecahan senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih kecil. Proses pemecahan senyawa tersebut menghasilkan energi yang penting bagi kebutuhan sel, jaringan, organ dan makhluk hidup.
Pencernaan merupakan proses kimia. Proses kimia membutuhkan adanya enzim untuk perubahan kimia bahan dasarnya. Enzim berperan dalam meningkatkan kecepatan reaksi tanpa mempengaruhi hasil reaksi dan tidak ikut bereaksi. Dalam proses pencernaan, enzim dihasilkan oleh berbagai organ, seperti usus halus, kelenjar ludah dan lambung. Enzim bersifat spesifik dalam proses pemecahan bahan kompleks (karbohidrat, protein, vitamin dan mineral).
B. Pencernaan ikan
Sistem pencernaan berbagai jenis ikan memiliki perbedaan pada morfologi dan fungsinya Saluran pencernaan pada ikan karnivora lebih pendek daripada ikan herbivora. Saluran pencernaan ikan berturut-turut di mulai dari mulut, rongga mulut, faring, esofagus, lambung, usus, dan anus.
C. Saluran pencernaan
Saluran pencernaan pada ikan dimulai dari rongga mulut dan berakhir pada anus. Struktur dan fungsi saluran pencernaan pada ikan dapat dijelaskan sebagai berikut :
Mulut, pada bagian rahangnya terdapat gigi-gigi kecil. Fungsi mulut pada ikan adalah sebagai alat untuk memasukkan makanan. Makanan oleh ikan tidak dikunyah atau dicerna seperti pada hewan bertulang belakang lainnya kecuali beberapa jenis ikan pemakan tumbuhan.
Rongga mulut merupakan lanjutan rongga mulut yang terdapat di daerah sekitar insang. Lapisan permukaan faring hampir sama dengan rongga mulut, Jika benda yang ditelan bukan makanan maka akan dibuang melalui insang.
Faring tempat penyaringan makanan dan tempat pembuangan makanan yang yang tidak bisa ditelan melalui insang.
Esophagus), sangat pendek dan merupakan lanjutan dari pharynx, berbentuk seperti kerucut dan terdapat di belakang daerah insang. Kerongkongan berbentuk seperti pipa, mengandung lendir untuk membantu penelanan makanan. Pada ikan laut esophagus berperan dalam penyerapan garam.
Lambung merupakan lanjutan dari esophagus dan berupa saluran memanjang yang agak membesar. Lambung berfungsi sebagai penampung makanan. Pada ikan yang tidak berlambung fungsi penampung makanan digantikan oleh usus depan yang dimodifikasi menjadi kantong yang membesar.
Usus berbentuk seperti pipa panjang yang berkelok-kelok dan sama besarnya, berakhir dan bermuara keluar pada lubang anus. Usus merupakan bagian terpanjang dari saluran penceraan. Pada bagian dep an usus terdapat dua saluran yang masuk ke dalam yaitu saluran yang berasal dari kantung empedu
dan yang berasal dari pankreas. Usus berfungsi sebagai penyerapan sari makanan.
Anus merupakan ujung dari saluran pencernaan. Pada ikan bertulang sejati anus terletak di sebelah depan saluran genital.
Anus berfungsi untuk mengeluarkan sisa-sisa pencernaan.
D. Proses pencernaan
Pencernaaan adalah proses penyederhaan makan melalui mekanisme fisik dan kimiawi sehingga makanan yang menjadi bahan yang mudah di serap dan di edarkan ke seluruh tubuh melalui sistem peredaran darah. Sistem pencernaan atau sistem gastrointestin, adalah sistem organ multi sel yang menerima makanan, mencernanya menjadi energi dan nutrien, serta mengeluarkan sisa proses tersebut,
E. Daftar Pustaka
Adhi . 2010. Sistem Pencernaan Pada Ikan. Yogyakarta; Beta Offset
Wulandri, S. A. 2014 Sistem Pencernaan Pada Ikan Jakarta:
Salemba Empat
BAB VII ADAPTASI
A. PENDAHULUAN
Adaptasi merupakan suatu kemampuan dari makhluk hidup untuk bisa menyesuaikan diri terhadap lingkungannya, dengan suatu tujuan untuk bertahan hidup. Selain itu adaptasi juga adalah suatu cara yang dilakukan organisme (makhluk hidup) agar bisa mengatasi tekanan dari lingkungannya dengan suatu tujuan agar mempertahankan hidup.
Keragaman faktor lingkungan akan berpengaruh terhadap kondisi kehidupan biota di dalamnya. Pengaruh tersebut salah satunya dapat dilakukan dengan beradaptasi. Adaptasi ini diperlukan untuk mempertahankan hidup pada kondisi lingkungan yang kurang menguntungkan. Selain itu, proses ruaya ikan juga mempengaruhi kehidupan ikan, dimana ikan harus beradaptasi terhadap terhadap kondisi lingkungan tempat ikan melakkan tujuan ruaya. Dalam melakukan aktifitas ruaya, pastinya terdapat hambatan-hambatan dimana ikan harus melakukan adaptasi untuk mempertahankan kehidupannya.
Adapun adaptasi biota dapat dilakukan dengan berbagai cara yaitu:
