Fisiologi Sirkulasi

A.     Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi pada hewan bervariasi tergantung  tingkat perkembangan tubuh hewan. Pada hewan tingkat rendah, sistem sirkulasi masih sederhana sedangkan pada hewan tingkat tinggi sudah lebih lengkap. Sistem sirkulasi ini berfungsi untuk menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen, menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera, berperan penting dalam penyebaran panas tubuh, dan menyebarkan tekanan/kekuatan.

B.     Komponen Sistem Sirkulasi

Sistem sirkulasi tersusun atas 3 komponen utama, yaitu:

1)   Jantung, merupakan komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh. Terdapat 2 jenis jantung, yaitu jantung tubuler (vaskuler)merupakan jantung yang terdapat pada hewan Invertebrata, berbentuk sederhana dan tidak mempunyai klep, serta bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga  jantung peristaltik; jantung berongga merupakan jantung yang  terdapat pada hewan vertebrata, merupakan organ berotot yang mampu mendorong darah ke berbagai bagian tubuh dan mampu mempertahankan aliran darah dengan bantuan sejumlah klep, gerakan memompa jantung merupakan kekuatan utama yang menjamin kelancaran aliran darah, dan kontraksi otot jantung terjadi secara periodik.

2)   Pembuluh, merupakan saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh. Terdapat 2 jenis pembuluh:

a)    Pembuluh darah

Pembuluh darah merupakan saluran khusus untuk mengalirkan darah (pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas arteri, vena, dan kapiler). Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya (lapisan dari arah dalam ke luar ialah: Tunika Intima/Endotelium, Tunika Media, dan Tunika Adventitia) sedangkan pembuluh kapiler hanya tersusun atas Tunika Intima.

Arteri berfungsi untuk mengangkut darah yang keluar dari jantung. Mekanisme kerja arteri dimulai dengan kontraksi jantung sehingga darah terdorong keluar dan memasuki pembuluh arteri basar, dinding arteri meregang dan  disimpan  (berasal dari peregangan serabut elastis), kemudian jantung berelaksasi sehingga darah tidak masuk ke pembuluh besar arteri dan pembuluh kembali mengkerut ke ukuran semula, dan melepaskan sebagian energi yang tersimpan pada dindingnya. Tekanan pada arteri ketika jantung berkontraksi dan berelaksasi disebut tekanan Sistolik dan Diastolik. Pada arteri terdapat bagian yang disebut arterioles, yaitu pembuluh arteri kecil yang dindingnya mengandung sejumlah besar otot polos. Proses kontraksinya tidak dikendalikan oleh pusat kesadaran dan berfungsi mengendalikan aliran darah dengan cara mengubah derajat kontraksi otot polos sehingga besarnya tekanan dapat diatur.

Pembuluh darah terkecil dalam sistem sirkulasi adalah kapiler yang berfungsi sebagai ntempat terjadinya pertukaran gas dan zat lainnya antara pembuluh darah dan sel jaringan.

Vena berfungsi untuk membawa darah dari jaringan kembali ke jantung. Pada vena terdapat bagian yang disebut venula, yaitu pembuluh vena yang paling kecil dan berhubungan langsung dengan kapiler. Sebagian besar vena dilengkapi dengan klep. Klep ini berfungsi untuk mencegah aliran darah kembali ke arah jaringan dan menjamin kelancaran aliran darah menuju jantung. Aliran darah dalam pembuluh vena dibantu oleh kontraksi otot dinding pembuluh vena dan kontraksi otot lurik di sekitar pembuluh.

b)   Pembuluh limfe

Pada vertebrata tingkat tinggi, pembuluh limfe berupa saluran buntu dengan ujung terbuka dan berfungsi mengangkut kelebihan cairan di ekstrasel ke sirkulasi darah. Pada invertebrata, pembuluh limfe tidak ditemukan (kecuali pada Teleostei) sedangkan pada hewan tingkat rendah ditemukan berbagai bentuk peralihan (intermediet) yang menunjukkan adanya perkembangan sistem pembuluh limfe.

3)    Cairan Tubuh

Caran tubuh pada hewan multiseluler mencapai 70% (cairan intrasel 45% dan cairan ekstra sel 25%). Cairan eksrtasel ditemukan di berbagai tempat dengan sebutan yang berbeda-beda, ada yang disebut cairan jaringan, cairan darah, cairan limfe, dan ada pula yang disebut hemolimfe.

 Cairan darah merupakan  cairan dalam pembuluh darah yang beredar ke seluruh tubuh mulai dari jantung dan segera kembali ke jantung. Cairan darah tersusun atas sel darah dan plasma darah. Dimana sel darah itu sendiri terdiri atas eritrosit, leukosit, dan trombosit sedangkan plasma darah mengandung sekitar 90% air dan berbagai zat terlarut di dalamnya. Plasma darah memiliki komposisi sangat berbeda dari cairan intrasel, yaitu mengandung protein penting dalam konsentrasi relatif rendah, antara 1,0 hingga 100-150 mg/ml. Protein plasma pada Vertebrata tingkat tinggi dikelompokkan menjadi tiga, yaitu fibrinogen yang berperan dalam proses pembekuan darah, globulin yang berperan dalam reaksi imun dan transpor molekul, serta albumin yabg berperan dalam mempertahankan volume plasma. Secara  umum darah berfungsi mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik sedangkan secara khusus darah berfungsi untuk mensuplai zat-zat makanan dari saluran pencernaan ke jaringan-jaringan, mensuplai oksigen dari paru-paru ke jaringan-jaringan, membawa dan membuang zat-zat yang tidak berguna dari jaringan-jaringan ke organ organ ekskresi, mendistribusikan sekresi kelenjar endokrin dan zat lain yang mengatur fungsi sel, dan membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh.

C.     Sisten Sirkulasi pada Hewan

Pada hewan terdapat dua jenis sistem sirkulasi, yaitu sistem sirkulasi terbuka (misalnya pda molusca) dan sistem sirkulasi tertutup (misalnya pada vertebrata). Mekanisme sistem sirkulasi terbuka diawali dengan relaksasi otot jantung (tekanan negatif dalam rongga jantung) kemudian terjadi kekuatan menghisap darah secara aktif, terjadinya gelombang peristaltik pada dinding aorta yang  mendorong darah ke arah kepala, darah akan keluar dan mengalir bebas di antara sel jaringan, dan cairan tubuh tersaring dan secara perlahan kembali ke jantung melalui ostia (lubang pada jantung). Mekanisme pada sistem sirkulasi  tertutup, jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus untuk mempertahankan tekanan tetap tinggi dan mengakibatkan darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat. Akibat selanjutnya darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh, pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel serta proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik. Apabila terjadi peningkatan aktivitas metabolisme hewan meningkatkan jumlah pasokan darah ke organ yang aktif (misalnya otot) dan mengurangi penyebaran darah ke daerah yang kurang/tidak aktif (misalnya organ gastrointestinal).

D.     Mekanisme Pertukaran Zat

Tekanan sistole dan diastole manusia adalah 120/80 mm Hg artinya darah yang dipompa oleh jantung memberikan tekanan sebesar 120 mm Hg. Tekanan ini semakin jauh dari jantung akan semakin menurun. Pembuluh kapiler (arteri) tekanannya 40 mm Hg sedangkan cairan ekstrasel tekanannya 25 mm Hg dan pembuluh kapiler (vena) tekanannya 15 mm Hg. Permainan tekanan inilah yang akan menyebabkan terjadinya perpindahan air dan partikel terlarut dari arteri ke vena melewati arterioles dan venula. Untuk menjaga kondisi homeostatis kelebihan air dan partikel zat  harus dikembalikan ke dalam kapiler darah, dinding kapiler yang semipermiabel dan tekanan darah yang lebih tinggi mendorong cairan ke luar dari pembuluh dengan ultrafiltrasi, namun protein plasma tetap dipertahankan dalam kapiler.

Fisiologi Pencernaan

           Pencernaan adalah proses pemecahan menjadi molekul yang lebih sederhana dan siap untuk diserap oleh tubuh. Cara memperoleh makanan hewan berdasarkan kemampuannya dibagi menjadi 2, yaitu:

1.     Hewan heterotrof, kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhannya dari tumbuhan dan hewan lain.

2.     Hewan mesotrof merupakan hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetapmemerlukan senyawa organik dari sumber lain.

Cara makan dan jenis makanan hewan sangat bervariasi tergantung pada susunan alat pencernaan dan kemampuan menyerap makanan. Hewan primitif tidak memiliki alat pencernaan makanan, alat pencernaan makanan berupa vakuola makanan, cara mengambil makanan penyerapan atau pinositosis, dan makanan berupa zat organik terlarut. Hewan yang hidup menetap mendapatkan makanan dengan cara menjerat (trapping method) dengan menggunakan alat yang disebut knidoblas atau nematosit  yang dilengkapi dengan racun sedangkan hewan yang aktif mencari makanan dengan cara menyaring (filter feeding) yang merupakan variasi dari cara menyaring dan menjerat (trapping).

A.     Pencernaan Makanan pada Hewan Tingkat Rendah

Pada hewan tingkat rendah tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan. Tahapan proses pencernaannya, pertama lisosom mensekresikan enzim pencernaan yang menyebabkan suasana berubah menjadi asam kemudian terjadi pemisahan berbagai garam kalsium yang akan menciptakan kondisi pH yang tepat untuk enzim berfungsi, sehingga bahan makanan dapat diserap oleh sitoplasma, dan pada akhir proses pencernaan keadaan lingkungan menjadi netral. Bahan makanan yang tidak tercerna dikeluarkan melalui proses eksositosis.

Hewan tingkat rendah mempunyai alat pencernaan berupa gastrovaskuler, yaitu ruang yang berfungsi untuk proses pencernaan dan sirkulasi. Sel yang membatasi rongga gastrovaskuler disebut gastrodermis yang mampu mensekresikan enzim ke ruang gastrovaskuler. Pencernaan makanan lengkap berlangsung  secara intraseluler. Beberapa spesies hewan sudah mempunyai mulut, tetapi tidak mempunyai rongga pencernaan. Makanan dicerna oleh sel jaringan di dekat mulut, yang belum terorganisasi secara baik. Ada pula hewan yang mempunyai saluran pencernaan mirip dengan ruang gastrovaskuler tapi bercabang-cabang. Permukaan tubuh untuk menyerap makanan, karena mempunyai mikrofili mirip dengan mikrofili pada usus halus mamalia.

B.     Pencernaan Makanan pada Hewan Tingkat Tinggi

Pada hewan tingkat tinggi makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik. Pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler). Sistem gastrointestinal ini tersusun atas berbagai organ yang secara fungsional dapat dibedakan menjadi empat bagian, yaitu:

a)  Daerah Penerimaan

Daerah untuk menerima makanan adalah mulut. Mulut dilengkapi dengan gigi dan kelenjar ludah, yang membantu proses mengunyah dan menelan makanan. Dalam ludah terkandung berbagai substansi seperti amilase (enzim pencerna karbohidrat pada beberapa mamalia), toksin (pada ular berbisa), dan antikoagulan (pada insekta penghisap darah). Oesofagus dikelompokkan sebagai daerah penerimaan makanan yang bertugas membawa makanan dari mulut ke lambung dengan gerakan peristaltik

b) Daerah Penyimpanan

Daerah ini terdiri atas empedal dan lambung yang merupakan pelebaran saluran gastrointestinal depan dan fungsi utamanya sebagai tempat menyimpan makanan. Empedal berperan dalam pencernaan mekanik  yang dapat mengeras dan menyaring makanan yang berukuran tertentu. Partikel makanan yang ukurannya besar akan tetap dipertahankan dan tidak akan diangkut ke organ berikutnya dan akan terus dicerna secara mekanik dan mengubahnya menjadi partikel berukuran kecil yang mudah disaring. Pada burung, pencernaan makanan secara mekanik yang terjadi di empedal dilakukan oleh kontraksi otot empedal, dibantu oleh kerikil yang ditelannya. Lambung berfungsi sebagai tempat menyimpanan khim, yaitu makanan yang telah dicerna sebagian dan akan meloloskan ke usus (duodenum) dengan jeda waktu tertentu. Juga berfungsi untuk mencerna protein dengan mensekresikan enzim protease (zimogen) dan asam lambung. Asam lambung menyebabkan kondisi lambung vertebrata menjadi asam (pH 1-2) yang penting untuk mengaktifkan enzim protease. Pada herbivora (Ruminansia), lambung telah dikhususkan untuk mencerna selulosa dan memiliki beberapa ruang. Dalam mencerna selulosa, ruminansia bersimbiosis dengan bakteri dan protozoa yang hidup pada rumen dan retikulum di lambungnya.

c)  Daerah Pencernaan dan Penyerapan Nutrien

Proses pencernaan dan penyerapan berlangsung di dalam usus. Bahan makanan dicerna lebih lanjut dengan bantuan enzim dan diubah menjadi berbagai komponen penyusunnya agar dapat diserap dan digunakan secara optimal. Enzim pencernaan pada hewan dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu enzim pemecah karbohidrat, pemecah lemak, pemecah protein. Apabila proses pencernaan telah mencapai maksimal, bahan makanan berubah bentuk menjadi bahan sederhana yang siap diserap.

d) Daerah Penyerapan Air dan Ekskresi

Daerah ini terdiri atas usus besar (colon) dan anus.

C.     Pencernaan dan Penyerapan Karbohidrat, Protein, serta Lemak.

a)  Pencernaan dan Penyerapan Karbohidrat

Enzim yang bertanggung jawab dalam pencernaan karbohidrat ialah karbohidrase yang memutuskan ikatan glikosidik dan dihasilkan disakarida, trisakarida, dan polisakarida yang memiliki rantai lebih pendek. Enzim lain yang penting ialah disakarase atau glukosidase, yang akan memecahkan disakarida seperti maltosa, laktosa, dan sukrosa menjadi glukosa, galaktosa, dan fruktosa. Glukosa diserap dengan cara difusi dipermudah, sedangkan transpor aktif diperlukan untuk memompakan natrium dari dalam ke luar sel epitel usus agar kondisi homeostatis tetap terjaga. Proses penyerapan gula dari lumen usus ke sel epitel usus kemudian ke pembuluh darah.

b) Pencernaan dan Penyerapan Lmak

Enzim yang berperan penting untuk mencerna protein adalah protease. Protease disekresikan dalam bentuk inaktif (zimogen) untuk menghindari terjadinya self digestion. Apabila dalam lambung terdapat protein, sel dinding lambung akan menghasilkan gastrin yang akan merangsang lambung untuk mengeluarkan HCl dari sel parietal, dan pepsinogen dari sel kepala (chief cells). Selanjutnya, enzim pemecah protein (proteolitik) akan menguraikan protein dengan cara memutuskan ikatan peptida pada protein sehingga dihasilkan asam amino. Protein dapat diserap dan masuk ke dalam darah hanya dalam bentuk asam amino sederhana dalam bentuk monopeptida, dipeptida, dan tripeptida. Pemasukan asam amino melintasi membran sel epitel usus berlangsung melalui mekanisme transpor aktif sekunder atau difusi dipermudah yang melibatkan pembentukan kompleks antara pengemban, asam amino spesifik, dan ion natrium. Di dalam usus halus, protein akan dihidrolisis menjadi monopeptida, dipeptida, dan tripeptida, yang selanjutnya akan diserap oleh sel epitel usus. Di dalam sel epitel tersebut dipeptida dan tripeptida dihidrolisis menjadi molekul yang lebih sederhana, kemudian ditranspor menuju kapiler darah.

c)  Pencernaan dan Penyerapan Lemak

Pencernaan lipid dimulai pada saat bahan makanan sampai di usus dengan bantuan enzim lipase usus, lipase lambung, dan lipase pankreas. Lipase akan menghidrolisis lipid dan trigliserida menjadi gliserida, monogliserida, gliserol, dan asam lemak bebas. Lipase dalam bentuk zimogen (prolipase) akan diaktifkan oleh protein khusus dari sel epitel usus (disebut kolipase) sehingga dapat memecah lipid menjadi asam lemak. Lipid tidak pernah tercerna seluruhnya secara sempurna menjadi gliserol dan asam lemak. Dalam proses penyerapan lipid, garam empedu berperan penting untuk mengemulsikan lemak sehingga mempermudah terjadinya kontak antara molekul lemak dengan mikrofili, yakni dengan membentuk kompleks garam empedu-lemak. Garam empedu akan mengubah hasil pencernaan lipid menjadi butiran kecil (diameter 3-10 nm) yang lebih hidrofil. Butiran kecil tersebut akan menembus membran sel epitel mukosa usus pada jejunum. Pada bagian ini, molekul asam lemak dan gliserol akan terpisah dan berdifusi melalui membran plasma (masuk ke dalam sel) dengan cara pinositosis. Asam lemak rantai pendek (kurang dari 10-12 atom karbon) akan berdifusi secara langsung ke pembuluh darah, sedangkan asam lemak rantai panjang dan gliserol akan berkombinasi dengan trigliserida (di retikulum endoplasma halus). Hasil kombinasi tersebut kemudian dikemas dalam selubung protein tipis, membentuk kumpulan molekul khusus yang, berdiameter antara 0,1-3,5 mikrometer disebut kilomikron. Kilomikron akan masuk ke dalam pembuluh lakteal pada fili usus. Pembuluh lakteal ialah pembuluh limfe yang dikhususkan untuk mengangkut lemak.

D.     Proses pasca Penyerapan Makanan

Setelah sampai di dalam sel, sari makanan (karbohidrat, protein, dan lipid) akan dimetabolisasi lebih lanjut dan digunakan untuk menghasilkan ATP, terutama melalui siklus Krebs (Siklus Asam Sitrat). Makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan akan mengalami berbagai proses, yang dapat diuraikan sebagai berikut:

Pada mulanya, bahan makanan yang terdiri atas karbohidrat, lipid, dan protein dicerna menjadi gula, asam amino, asam lemak, dan gliserol. Hasil-hasil pencernaan tersebut selanjutnya diserap oleh sel epitel mukosa usus, dan diteruskan ke darah (langsung ke pembuluh darah atau melalui pembuluh lakteal terlebih dahulu) hingga akhirnya sampai ke sel tubuh. Dalam sel, asam amino mengalami deaminasi, glukosa/gula dan gliserol mengalami glikolisis, dan asam lemak mengalami oksidasi beta. Deaminasi, glikolisis, dan oksidasi beta tersebut menghasilkan berbagai bahan yang dibutuhkan untuk menyelenggarakan siklus asam sitrat (siklus Krebs) dan zat lain.Deaminasi asam amino menghasilkan zat lain berupa NH3, yang dapat diubah menjadi urea. Glikolisis menghasilkan zat lain berupa lemak, yang kemudian disimpan sebagai cadangan makanan. Oksidasi beta menghasilkan zat lain berupa badan-badan keton.

Siklus Krebs berlangsung dalam matriks mitokondria. Proses ini berlangsung secara aerob dan menggunakan bahan pokok berupa asetil Ko-A untuk menghasilkan NADH dan FADH2 yang merupakan senyawa tereduksi yang dibutuhkan dalam proses fosforilasi oksidatif (sistem transpor elektron), yaitu proses yang dapat menghasilkan sejumlah besar ATP dan panas (sebagai hasil utama) serta CO2  dan air (sebagai zat sisa).

Fisiologi Endokrinologi

           Endokrinologi adalah cabang ilmu biologi yang membahastentang hormon dan aktivitasnya. Hormon merupakan senyawa organik yang dihasilkan oleh kelenjar endokrin (kelenjar buntu). Kelenjar endokrin disebut pula kelenjar buntu karena tidak memiliki saluran tersendiri. Sekresinya disebut sebagai sekresi internal. Hormon yang dihasilkan dikembalikan ke darah dan beredar mengikuti aliran darah. Hormon tersebut akan akan mempengaruhi jaringan dan organ sasaran. Pengaruh hormon berjalan lambat dan hormon diproduksi berdasarkan mekanisme kerja umpan bakik. Artinya, kekurangan atau kelebihan hormon tertentu akan mempengaruhi produksi hormon yang lain. Mekanisme kerja hormon yang demikian sebagai homeostatis. Mekanisme homeostatis berlaku bagi semua kegiatan kelenjar hormon. Ada 3 konsep mekanisme kerja hormon, yaitu:

1.     Konsep klasik, dimana dalam konsep ini endokrin akan menghasilkan hormon kemudian hormon memasuki sistem sirkulasi dan akhirnta sampai di sel target.

2.    Autokrin, pada konsep  ini sel target akan memghasilkan hormon kemudian hormonnya akan digunakan sendiri oleh sel target tersebut.

3.      Parakrin, dalam konsep ini sel target akan memghasilkan hormon kemudian hormonnya akan digunakan oleh sel target lainnya.

Sistem endokrin akan bekerja sama dengan sisitem saraf dan disebut sebagai sistem  neuroendokrin yang berfungsi untuk koordinasi serta mengendalikan fisiologis tubuh hewan. Walaupun sistem endokrin bekerja sama dengan sistem saraf namun kedua sistem ini memiliki perbedaan cara kerja yang terletak pada:

Pembeda	Sisten Endokrin	Sisten Saraf
Transmisi	kimia	Elektrik
Waktu respon	Lambat	Cepat

Kelenjar endokrin menghasilkuan hormon, kemudian hormon akan berikatan dengan reseptor khusus yang berada pada organ saraf. Ikatan yang terjadi sesuai dan tepat akan menimbulkan efek biologis yang berfungsi untuk aktivitas kehidupan hewan. Hormon-hormon yang aktivitasnya bekerja sama dengan sistem saraf adalah:

1.      Adrenocorticotrophic Hormone (ACTH), berperan dalam sistem peredaran darah dan denyut jantung.

2.      Growth Hormone (GH), berperan dalam pertumbuhan dan perkembangan.

3.      Melanocyte Stimulating Hormone (MSH), berperan dalam regenerasi dan pergantian kulit.

4.      Thyroid Stimulating Hormone (TSH), berpran dalam komposisi darah.

5.     Follicle Stimulating Hormone (FSH) dan Luteinizing Hormone (LH), berperan dalam  reproduksi.

6.      Prolactin dan Oxytocin berperan dalam pengeluaran.

7.      Antideuretic Hormone (ADH), berperan dalam osmoregulasi.

A.     Klasifikasi Hormon

Berikut ini adalah tabel klasifikasi hormon.

Klasifikasi Hormon	Keterangan
A.     Berdasarkan struktur kimia: 1.  Hormon protein	Jumlah asam aminonya bervariasi tergantung pada spesies dan terdiri atas polimer asam amino dan tidak larut dalam lemak.
2.  Hormon steroid	Dihasilkan dari metabolisme dan proses konversi kolesterol yang mengandung 27 atom karbon (C-27) dan larut dalam lemak .
3.  Hormon asam amino	Berasal dari asam amino yang mengalami modifikasi.
4.  Zat kimia yang menyerupai hormon	Zat kimia yang menyerupai hormon antara lain : bradikinin, eritropuitin, hormon thymic, dan feromon .
B.     Berdasarkan fungsi: 1.  Hormon perkembangan	Hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan, pertumbuhan, dan reproduksi.
2. Hormon metabolisme	Hormon yang mempunyai peranan dalam proses metabolisme.
3. Hormon trofik	Hormon yang dihasilkan oleh suatu sistem yang merangsang kelenjar endokrin untuk menghasilkan hormon.
4. Hormon pengatur metabolisme mineral dan air	Hormon yang mengatur homeostatik mineral dan konservasi air tubuh.
5. Hormon pengatur sistem kardiovaskuler	Hormon yang mengatur aktivitas konduksi dan kontraksi jantung .

B.    Sintesis Hormon dan Pengaturannya

Tahapan proses sintesis hormon:

1.  Hormon disintesis di dalam RE kasar yang terdiri dari poliribosom dan melekat pada kantung (sacculus).

2.  Melalui sisterne ini hormon ini dihantar ke dalam aparatus Golgi baik secara langsung dengan menembus membran aparatus golgi atau dengan cara membentuk vesikel (elemen transisi) dan selanjutnya elemen transisi ini akan masuk ke dalam aparatus Golgi.

3.  Di dalam aparatus Golgi, dibentuk butir-butir sekretoris yang mengandung hormon yang masih sedikit, selanjutnya seiring dengan waktu akan menjadi dewasa.

4.  Setelah dewasa, butir-butir sekretoris ini kemudian dihantar ke arah membran plasma. Selanjutnya terjadi fusi antara membran plasma dengan butir-butir sekretoris dan akhirnya akan terjadi sekresi hormon yang terdapat di dalam butir-butir sekretoris dengan jalan eksositosis ke dalam cairan ekstraseluler.

C.     Sintesis Hormon Protein

a)  Transkripsi:

1.      Proses pembentukan RNA dari templet DNA. RNA yang terbentuk akan menjadi bahan baku (precursor) dalam proses selanjutnya. Langkah ini berlangsung di dalam inti sel.

2.      RNA precursor dibentuk menjadi RNA pembawa informasi, dengan jalan melakukan pemotongan RNA dan kemudian digabungkan kembali segmen-segmennya serta melakukan modifikasi dengan polyadenylation dan penambahan 7-methylguanosine.

b)               b)  Translasi:

1.     mRNA meninggalkan inti sel dengan menembus membran inti sel dan masuk ke dalam sitoplasma. Berikutnya  akan terjadi penyusunan asam amino dengan jalan pembentukan pasangan yang spesifik antara basa dari antikodon yang terdapat di dalam tRNA dengan kodon yang sesuai yang terdapat di dalam mRNA yang ada dalam poliribosom. Selanjutnya terjadinya polimerisasi asam amino untuk membentuk rantai polipeptida.

2.    Langkah ini terjadi di RE kasar. Polipeptida ini mengalami penguraian ikatan oleh enzim protease sehingga menghasilkan hasil akhir yang dikehendaki atau juga dengan biosintesis dengan terlebih dahulu menghasilkan hasil antara. Reaksi lainnya adalah terjadinya glikosilasi, fosforilasi, dan asetilasi dari asam amino.

D.     Aksi Reseptor Hormon pada Membran

a)      Aksi pertama, hormon berikatan dengan reseptor yang mengakibatkan aktivasi protein-G dan terjadi fosforilasi GDP menjadi GTP. Hal ini akan mengubah konformasi protein-G menjadi subunit penyusunnya.

b)      Aksi kedua, subunit protein yang mengikat GTP akan mengaktivasi enzim adenil siklase. Selanjutnya GTP diubah kembali menjadi GDP oleh GTP-ase protein. Hal ini mengaktifkan molekul adenil siklase untuk melepaskan gugus fosfat dari ATP sehingga terbentuklah AMP siklik (c-AMP).c-AMP akan mengaktifkan protein kinase. Setelah melaksanakan fungsinya c-AMP akan diubah menjadi AMP oleh fosfodiesterase.

c)      Aksi ketiga, protein kinase aktif akan memfosforilasi protein pengatur inaktif sehingga berubah menjadi protein pengatur aktif. Proses ini merupakan fosoforilasi tahap akhir yang akan menimbulkan tanggapan sel terhadap hormon.

E.      Aksi Reseptor Hormon pada Sitoplasma

Disebut reseptor sitosolik, yaitu reseptor hormon yang terdapat dalam sitoplasma sel sasaran dan digunakan oleh hormon steroid dan hormon turunan asam amino. Hormon steroid dan hormon turunan asam amino mudah larut dalam lemak dan mudah melewati membran sel dengan berikatan dengan molekul pengemban.

F.      Sistem Endokrin pada Hewan Invertebrata

Hewan invertebrata tidak mempunyai organ sekresi hormon sehingga hormon disekresikan oleh sel neurosekretori. Hormon yang disekresikankan tersebut berfungsi dalam pertumbuhan, perkembangan, regenerasi, reproduksi, osmoregulasi, laju denyut jantung, domposisi darah, dan pergantian kulit.

G.     Sistem Endokrin pada Hewan Vertebrata

Pada hewan vertebrata, hormon disekresikan oleh:

a)      Hipotalamus atau kelenjar induk (master of gland), yaitu bagian dari otak yang tumbuh dan berkembang dari tabung neural yang berperan dalam mempertemukan sistem saraf dan endokrin serta berfungsi mengendalikan kelenjar pituitari.

b)      Pituitari, terletak di bawah dasar otak dan bergantung kepada sebuah tangkai bekerja di bawah pengaruh hipotalamus dan berfungsi mengendalikan kelenjar endokrin.

c)      Kelenjar endokrin tepi, yaitu organ endokrin di luar hipotalamus dan pituitari

Struktur dan Fungsi Sel Mikroba

Sel adalah unit  fisik  terkecil  dari  organisme  hidup yang memiliki komposisi DNA, RNA , protein , lemak , dan fosfolipid.  Terdapat  perbedaan yang sangat mendasar antara sel bakteri dan sianobakteria dengan sel hewan dan sel tumbuhan. Oleh karena itu tipe sel dibagi menjadi 2, yaitu sel prokariotik (merupakan tipe  sel  pada  bakteri dan  sianobakteria/alga  biru  disebut  jasad  prokariot) dan sel eukariotik (merupakan tipe  sel  pada  jasad  yang  tingkatnya  lebih  tinggi  dari  bakteri disebut jasad eukariot  yaitu khamir,  jamur/fungi, alga selain alga biru, protozoa, dan tanaman serta hewan).

A.      Perbedaan Sel Prokariot dan Sel Eukariot

Struktur	Prokariot	Eukariot
Macam mikroba	Bakteri dan sianobalteria (Algae hijau-biru)	Algae umumya, fungi, protozoa, plantae, animalia
Struktur genetik: ·         Membran inti ·         Jumlah kromosom ·         Mitosis ·         DNA inti ·         DNA organel ·         %G+C DNA	Tidak ada 1 (siklis) Tidak ada Tidak terkait histon Tidak ada 28-73	Ada > 1 Ada Terkait histon Ada +/- 40
Ukuran sel	<1-2 x 1-4 milron	> 5 mikron
Struktur dalam sitoplasma: -          Mitokondria -          Kloroplas -          Ribosom plasma -          Ribosom organel -          Retikulum endoplasmik -          Aparat golgi -          Fogositosis -          Pinisitosis	Tidak ada Tidak ada 70 S Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada Tidak ada	Ada Ada/ Tidak ada 80 S Ada (80 S) Ada Ada Ada/ Tidak ada Ada/ Tidak ada

B.     Struktur Sel

1.    Inti Sel

Inti sel eukariotik pada interfase dikelilingi oleh suatu membran yang terdiri atas 2 lapisan lemak (lipid bilayers), DNA pada inti tersebar dalam suatu struktur yang disebut kromosom, pembelahan inti dari satu menjadi dua anak inti dikenal sebagai mitosis, pada tanaman dan hewan tingkat tinggi dikenal adanya reproduksi secara seksual, pada saat pembuahan, ke dua inti dari sel jantan dan sel betina (gamet) melebur, membentuk sigot, masing-masing jenis gamet menyumbang sejumlah (n) kromosom, dengan demikian sigot mengandung dua set kromosom (2n), apabila gamet bersifat haploid, maka sigot bersifat diploid, semua sel somatik bersifat diploid (mengandung 2 set kromosom), pada saat generasi seksual berikutnya, kromosom normal (2n) mengalami segregasi menjadi haploid, dan proses pengurangan separo kromosom dari 2n menjadi n kromosom disebut meiosis.

2.      Membran Sel Prokariotik

Permukaan luar lipid bilayers membran sel bersifat hidrofil, sedangkan permukaan dalamnya bersifat hidrofob, stabilitas membran sel disebabkan oleh kekuatan hidrofobik antara residu asam lemak dan kekuatan elektrostatis antara ujung-ujung hidrofilik, pada bilayer terdapat protein yang letaknya tenggelam (di dalam) bilayer atau terdapat pada permukaannya, pada beberapa bakteri, membran mengelilingi sitoplasma tanpa menunjukkan adanya lipatan, sedangkan membran pada bakteri lain mengalami pelipatan ke dalam yang disebut mesosom, pada bakteri fotosintetik, khlorofil tidak terdapat dalam suatu khloroplas, melainkan terdapat dalam membran yang sangat berlipat-lipat di dalam sel, yang disebut membran tilakoid, dan sistem fotosintetik pada bakteri disamping menggunakan khlorofil, juga karotenoid. Keduanya mengandung sistem transport elektron yang menghasilkan ATP pada proses fotosintesis.

3.      Dinding Sel

Dinding sel bakteri bersifat agak elastis dan tidak bersifat permeabel terhadap garam dan senyawa tertentu dengan berat molekul rendah, secara normal konsentrasi garam dan gula yang menentukan tekanan osmotik di dalam sel lebih tinggi daripada di luar sel, dan apabila tekanan osmose di luar sel naik, air sel akan mengalir ke luar, protoplasma mengalami pengkerutan, dan membran akan terlepas dari dinding sel, proses ini disebut dengan plasmolisis. Rangka dasar dinding sel bakteri adalah murein peptidoglikan yang tersusun dari N-asetil glukosamin dan N-asetil asam muramat, yang terikat melalui ikatan 1,4 – b – glikosida. Pada N-asetil asam muramat terdapat rantai pendek asam amino: alanin, glutamat, diaminopimelat, atau lisin dan alanin, yang terikat melalui ikatan peptida. Peranan ikatan peptida ini sangat penting dalam menghubungkan antara rantai satu dengan rantai yang lain  Komponen dan struktur dinding sel prokariot ini sangat unik, dan tidak dijumpai pada sel eukariotik

4.      Flagel dan Pili

Flagel merupakan salah satu alat gerak bakteri yang letaknya dapat polar, bipolar, peritrik, maupun politrik. Flagel mengakibatkan bakteri dapat bergerak berputar. Penyusun flagel adalah sub unit protein yang disebut flagelin, yang mempunyai berat molekul rendah. Ukuran flagel berdiameter 12-18 nm dan panjangnya lebih dari 20 nm. Pada beberapa bakteri, permukaan selnya dikelilingi oleh puluhan sampai ratusan pili dengan panjang 12 nm. Pili disebut juga sebagai fimbrae. Sex-pili berperan pada konjugasi sel. Pada bakteri Escherichia coli strain K-12 hanya dijumpai 2 buah pili.

5.      Kapsul dan Lendir

Beberapa bakteri mengakumulasi senyawa-senyawa yang kaya akan air, sehingga membentuk suatu lapisan di permukaan luar selnya yang disebut sebagai kapsul atau selubung berlendir. Fungsi selubung berlendir ini  untuk kehidupan bakteri tidak begitu esensial, namun menyebabkan timbulnya sifat virulen terhadap inangnya. Dalam pembentukan agregasi tanah, senyawa yang terkandung dalam kapsul atau lendir inilah yang sangat berperan. Keberadaan kapsul mudah diketahui dengan metode pengecatan negatif menggunakan tinta cina atau nigrosin, yang akan tampak transparan diantara latar belakang yang gelap. Penyusun utama kapsul adalah polisakarida yang terdiri atas glukosa, gula amino, rhamnosa, serta asam organik seperti asam piruvat dan asam asetat. Ada pula yang mengandung peptida, seperti kapsul pada bakteri Bacillus sp.

Lendir merupakan kapsul yang lebih encer. Adakalanya kapsul bakteri dapat dipisahkan dengan metode penggojokan kemudian diekstrak untuk menghasilkan lendir.