Faktor Lingkungan Mikroba

Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungan, baik itu faktor abiotik maupun faktor biotik. Ketika faktor-faktor tersebut berubah maka aktivitas mikroba pun akan ikut berubah sehingga mengakibatkan perubahan  sifat  morfologi  dan  fisiologi  mikroba.

A. Faktor Abiotik

1. Suhu

a. Suhu Pertumbuhan Mikroba

Pertumbuhan  mikroba memerlukan  kisaran  suhu  tertentu, yaitu suhu minimum (suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup), suhu optimum (suhu  paling baik untuk pertumbuhan mikroba), dan suhu maksimum (suhu  tertinggi untuk kehidupan mikroba). Oleh karena itu, mikroba  psikrofil  (kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-300C dengan suhu optimum sekitar 150C),  mesofil (kelompok mikroba yang umumnya mempunyai suhu minimum 150C, suhu optimum 25-370C, dan suhu maksimum 45-550C),  dan  termofil (Kelompok mikroba  yang  tahan  hidup  pada  suhu  tinggi).

b. Pengaruh Suhu Tinggi

Apabila  mikroba  dihadapkan  pada  suhu  tinggi  diatas  suhu  maksimum,  akan memberikan beberapa macam reaksi, diantaranya:

·        Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan  spesies  mikroba  dalam  waktu  10  menit  pada  kondisi  tertentu. Titik Kematian Thermal dipengaruhi oleh waktu, kelembaban, suhu, spora, umur mikroba, pH, dan komposisi medium.

·        Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada  suatu  suhu  yang  tetap.

c. Pengaruh Suhu Rendah

Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme,  akibat-akibatnya adalah:

·        Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik.

·        Pembekuan  (freezing) : rusaknya  sel  dengan  adanya  kristal  es    di  dalam  air intraseluler.

·        Lyofilisasi: proses  pendinginan  dibawah  titik  beku  dalam  keadaan vakum secara bertingkat

2. Kandungan Air

Mikroba memerlukan  kandungan  air  bebas  tertentu  untuk  hidupnya, ukurannya : a_w  (water  activity)  atau kelembaban  relatif. Mikroba umumnya  tumbuh  pada  a_w  = 0,6 - 0,998. Mikroba  yang  tahan  kekeringan  adalah  yang  dapat  membentuk spora, konidia, atau dapat membentuk kista.

3. Tekanan Osmosis

Tekanan  osmosis  sangat  erat  hubungannya  dengan  kandungan  air. Apabila mikroba  diletakkan  pada  larutan  hipertonis,  maka  selnya  akan  mengalami  plasmolisis,  yaitu terkelupasnya  membran  sitoplasma  dari  dinding  sel  akibat  mengkerutnya  sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah. Berdasarkan tekanan osmosis yang diperlukan mikroba dapat dikelompokkan menjadi:

a. Mikroba Osmofil, merupakan mikroba yang tumbuh  pada  kadar  gula  tinggi,  contoh beberapa jenis khamir, mampu tumbuh pada  larutan  gula  dengan  konsentrasi  lebih  dari  65 % wt/wt  (a_w  =  0,94).

b. Mikroba  Halodurik, merupakan mikroba yang tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi (30%).

c. Mikroba  Halofil, merupakan mikroba yang dapat  tumbuh  pada  kadar  garam  yang  tinggi, contoh: bakteri yang  termasuk Archaebacterium,  misalnya Halobacterium.

4. Ion-ion dan Listrik

a. Kadar Ion Hidrogen (pH)

Mikroba umumnya menyukai pH netral  (pH 7), kecuali jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media  dengan  pH  5  maka  pertumbuhan  didominasi  oleh  jamur,  tetapi  apabila  pH  media  8  maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:

·         Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0

·         Mikroba Mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat   hidup pada pH 5,5 - 8,0

·         Mikroba  Alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 - 9,5

b. Buffer

Buffer merupakan campuran garam monobasik dan dibasik, contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH  diatas  7,2. Cara  kerja  buffer  adalah  garam  dibasik  akan  mengabsorbsi  ion  H⁺ dan  garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH^-

c. Ion-ion lain

Logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar  rendah dapat bersifat meracuni (toksis) karena mempunyai daya oligodinamik, yaitu daya bunuh  logam berat pada kadar renda. Ion-ion  lain  seperti ion sulfat,  tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat dapat mengurangi pertumbuhan  mikroba  tertentu dan sering  digunakan  dalam  pengawetan  makanan, senyawa  lain  misalnya asam benzoat, asam asetat, dan asam sorbat.

d. Listrik

Adanya aliran listrik berakibat terjadinya elektrolisis  pada medium pertumbuhan, menghasilkan  panas  yang dapat  mempengaruhi pertumbuhan mikroba, sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis, dan menyebabkan  terjadinya shock karena  tekanan hidrolik  listrik. Kematian mikroba akibat shock  terutama disebabkan oleh oksidasi. Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi dan terbentuknya ion logam dari elektroda juga menyebabkan kematian mikroba.

e. Radiasi

Radiasi menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma dan merusak  mikroba  yang  tidak  mempunyai  pigmen  fotosintesis. Cahaya  mempunyai pengaruh  germisida. Sinar X (0,005-1,0 A^o), sinar ultra violet (4000-2950 A^o), dan  sinar  radiasi  lainnya dapat membunuh mikroba. Apabila  tingkat  iradiasi yang diterima  sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba.

f. Tegangan Muka

Tegangan muka mempengaruhi  cairan  sehingga  permukaan  cairan  tersebut menyerupai membran  yang  elastis. Perubahan  tegangan  muka  dinding  sel  akan mempengaruhi  pula  permukaan  protoplasma, akibatnya  mempengaruhi pertumbuhan dan morfologi  mikroba. Zat-zat  seperti  sabun,  deterjen,  dan  zat-zat pembasah  (surfaktan)  dapat  mengurangi  tegangan  muka cairan/larutan. Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi.

g. Tekanan Hidrostatik

Umumnya  tekanan  1 - 400  atm  tidak  mempengaruhi  atau  hanya  sedikit  mempengaruhi  metabolisme  dan pertumbuhan  mikroba, tekanan  hidrostatik  yang  lebih  tinggi  akan  menghambat  atau menghentikan  pertumbuhan, karena dapat menghambat  sintesis RNA, DNA, dan protein,  serta mengganggu  fungsi  transport membran  sel maupun mengurangi aktivitas  berbagai macam  enzim.

h. Getaran

Getaran mekanik dapat merusak dinding sel dan membran sel mikroba, dipakai  untuk memperoleh  ekstrak  sel  mikroba dengan  cara  menggerus  sel-sel  dengan  menggunakan  abrasif  atau  dengan  cara pembekuan  kemudian  dicairkan  berulang  kali atau dengan getaran  suara  100-10.000 kali/detik  juga  dapat digunakan untuk memecah sel mikroba.

B. Faktor Biotik

1. Interaksi dalam satu populasi mikroba

a. Interaksi positif, dapat meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi. Disebut juga kooperasi, contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni.

b. Interaksi negatif, dapat menurunkan kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi, misal: populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas. Disebut juga kompetisi, contoh: interkasi jamur Fusarium dan Verticillium menghasilkan asam lemak dan H₂S yang bersifat meracun.

2. Interaksi antar populasi mikroba

Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi maka akan timbul berbagai macam reaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lainnya. Interaksi yang terjadi adalah netralisme, komensalisme, sinergisme, mutualisme (simbiosis), kompetisi, amensalisme (antagonisme), parasitisme, dan prdasi.

Nutrisi dan Medium Mikroba

Medium adalah suatu bahan yang terdiri atas campuran nutrisi atau zat-zat hara (nutrien) yang digunakan menumbuhkan mikroorganisme di atas atau di dalamnya. Setiap mikroba mempunyai sifat fisiologi tertentu, sehingga memerlukan nutrisi tertentu pula.

A. Fungsi Nutrisi untuk Mikroba

Setiap unsur nutrisi mempunyai peran tersendiri dalam fisiologi sel. Unsur tersebut diberikan ke dalam medium sebagai kation garam anorganik yang jumlahnya berbeda-beda tergantung pada keperluannya. Contoh: Natrium dalam kadar yang agak tinggi diperlukan oleh bakteri tertentu yang hidup di laut, algae hijau biru, dan bakteri fotosintetik, Natrium tersebut tidak dapat digantikan oleh kation monovalen yang lain. Mikroba dapat menggunakan makanannya dalam bentuk padat (tergolong tipe holozoik ) maupun cair (tergolong tipe holofitik). Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu air, sumber energi, sumber karbon, sumber aseptor elektron, sumber mineral, faktor tumbuh, dan sumber nitrogen.

B. Penggolongan Mikroba Berdasarkan Nutrisi dan Oksigen

a. Berdasarkan sumber karbon

·        Jasad Ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat

·        Jasad Heterotrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk senyawa organik, yang dibedakan menjadi:

·        Jasad Saprofit ialah jasad yang dapat menggunakan bahan organik yang berasal dari sisa jasad hidup atau sisa jasad yang telah mati

·        Jasad Parasit ialah jasad yang hidup di dalam jasad hidup lain dan menggunakan bahan dari jasad inang (hospes)-nya, jasad parasit yang dapat menyebabkan penyakit pada inangnya disebut jasad patogen

b. Berdasarkan sumber energi

·        Jasad Fototrof :  jika menggunakan energi cahaya

·        Jasad Khemotrof : jika menggunakan energi dari reaksi kimia

c. Berdasarkan sumber donor elektron

·        Jasad Litotrof ialah jasad yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik seperti H2, NH3, H2S, dan S

·        Jasad Organotrof ialah jasad yang menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik

d. Berdasarkan kebutuhan oksigen

·        Jasad Aerob ialah jasad yang menggunakan oksigen bebas (O2) sebagai satu-satunya aseptor hidrogen yang terakhir dalam proses respirasinya

·        Jasad Anaerob, sering disebut anaerob obligat ialah jasad yang tidak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hidrogen terakhir dalam proses respirasinya

·        Jasad Mikroaerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen dalam jumlah yang sangat sedikit

·        Jasad Aerob Fakultatif ialah jasad yang dapat hidup dalam keadaan anaerob maupun aerob. Jasad ini juga bersifat anaerob toleran

·        Jasad Kapnofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi

C. Medium pertumbuhan Mikroba

Susunan dan kadar nutrisi suatu medium harus seimbang agar mikroba dapat tumbuh optimal, jika kadarnya terlalu tinggi akan menjadi zat penghambat atau racun bagi mikroba yang menyebabkan aktivitas metabolisme, pertumbuhan mikroba, dan aktivitas fisiologi dapat terganggu hingga dapat mati. Medium memerlukan kemasaman (pH) tertentu tergantung pada jenis jasad yang ditumbuhkan. Aktivitas metabolisme mikroba dapat mengubah pH, sehingga untuk mempertahankan pH medium ditambahkan bahan buffer. Beberapa komponen penyusun medium dapat juga berfungsi sebagai buffer. Macam-macam medium pertumbuhan:

a. Medium Dasar/Basal Mineral, merupakan medium yang mengandung campuran senyawa anorganik yang selanjutnya ditambah zat lain apabila diperlukan.

b. Medium Sintetik, merupakan medium yang seluruh susunan kimia dan kadarnya telah diketahui dengan pasti.

c. Medium Kompleks, merupakan medium yang susunan kimianya belum diketahui dengan pasti.

d. Medium Diperkaya, merupakan medium yang ditambah zat tertentu yang merupakan nutrisi spesifik untuk jenis mikroba tertentu.

Enzim Mikroba

Enzim adalah katalisator organik (biokatalisator) yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia. Setelah reaksi berlangsung, enzim tidak mengalami perubahan jumlah, sehingga jumlah enzim sebelum dan setelah reaksi adalah tetap. Enzim mempunyai selektivitas dan spesifitas yang tinggi terhadap reaktan yang direaksikan dan jenis reaksi yang dikatalisasi.

A. Mekanisme Kerja Enzim

a. Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi

b. Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk mengaktifkan suatu reaktan sehingga dapat bereaksi untuk membentuk senyawa lain

c. Saat berlangsungnya reaksi enzimatik terjadi ikatan sementara antara enzim dengan substratnya (reaktan) yang bersifat labil dan hanya untuk waktu yang singkat saja. Selanjutnya ikatan enzim-substrat akan pecah menjadi enzim dan hasil akhir

d. Enzim yang terlepas kembali setelah reaksi dapat berfungsi lagi sebagai biokatalisator untuk reaksi yang sama

B. Struktur Enzim

Pada umumnya enzim tersusun dari protein, dapat berupa protein sederhana atau protein yang terikat pada gugusan non-protein. Dialisis enzim dapat memisahkan bagian-bagian protein, yaitu bagian protein yang disebut apoenzim dan bagian nonprotein yang berupa koenzim, gugus prostetis dan kofaktor ion logam. Masing-masing bagian tersebut apabila terpisah menjadi tidak aktif. Apoenzim apabila bergabung dengan bagian nonprotein disebut holoenzim yang bersifat aktif sebagai biokatalisator. Koenzim dan gugus prostetik berfungsi sama. Koenzim adalah bagian yang terikat secara lemah pada apoenzim (protein), sedangkan gugus prostetik adalah bagian yang terikat dengan kuat pada apoenzim. Koenzim berfungsi menentukan jenis reaksi kimia yang dikatalisis enzim.

C. Penggolaongan Enzim

a. Berdasarkan tempat bekerjanya

·        Endoenzim, disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel

·        Eksoenzim, disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di luar sel

b. Berdasarkan daya katalisis

·        Oksidoreduktase, mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan elektron, hidrogen, atau oksigen

·        Transferase, mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul yang lain

·        Hidrolase, mengkatalisis reaksi-reaksi hidrolisis

·        Liase, mengkatalisis pengambilan atau penambahan gugusan dari suatu molekul tanpa melalui proses hidrolisis

·        Isomerase, mengkatalisis reaksi isomerisasi

·        Ligase, mengkatalisis reaksi penggabungan 2 molekul dengan dibebaskannya molekul pirofosfat dari nukleosida trifosfat

·        Enzim lain dengan tatanama berbeda, enzim yang penamaannya tidak menurut cara di atas, misalnya enzim pepsin

c. Berdasar cara terbentuknya enzim

·        Enzim konstitutif, enzim yang jumlahnya dipengaruhi kadar substratnya, misalnya: enzim amilase

·        Enzim adaptif, enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat, contoh: enzim beta galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E.coli yang ditumbuhkan di dalam medium yang mengandung laktosa

D. Faktor-faktor yang Mempengaruhi Reaksi Enzimatik

a. Substrat (reaktan)

Penambahan kadar substrat sampai jumlah tertentu dengan jumlah enzim yang tetap, akan mempercepat reaksi enzimatik sampai mencapai maksimum. Namun penambahan substrat selanjutnya tidak akan menambah kecepatan reaksi.

b. Suhu

Kenaikan suhu sampai optimum akan diikuti pula oleh kenaikan kecepatan reaksi enzimatik.

c. Kemasaman (pH)

pH dapat mempengaruhi aktivitas enzim, daya katalisis enzim menjadi rendah pada pH rendah maupun tinggi, karena terjadinya denaturasi protein enzim.

. Penghambat Enzim (Inhibitor)

Inhibitor enzim adalah zat atau senyawa yang dapat menghambat enzim dengan beberapa cara penghambatan, yaitu Penghambat Bersaing (Kompetitif), Penghambat Tidak Bersaing (Non-kompetitif), Penghambat Umpan Balik (Feed Back Inhibitor), Penghambat Represor,  dan Penghambat Alosterik.

d. Aktivator (Penggiat) atau Kofaktor

Aktivator atau kofaktor adalah suatu zat yang dapat mengaktifkan enzim yang semula belum aktif. Enzim yang belum aktif disebut pre-enzim atau zymogen (simogen).

e. Penginduksi (Induktor)

Induktor adalah suatu substrat yang dapat merangsang pembentukan enzim.

Bioenergetik Mikroba

Bioenergetik mikroba mempelajari penghasilan dan penggunaan energi oleh mikroba. Mikroba melakukan proses metabolisme yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme.

A. Biooksidasi dan Pemindahan Energi

Energi yang berasal dari cahaya harus diubah menjadi energi kimia sebelum digunakan dalam reaksi endergonik. Dalam sel, energi kimia terdapat dalam bentuk gugus organik berenergi tinggi  yang mengandung S atau P, adenosin trifosfat (ATP) salah satu gugus berenergi tinggi yang terpenting. Energi yang dibebaskan ATP tergantung pada keadaan hidrolisisnya, terutama pH dan kadar reaktan. Meskipun ATP mengandung 2 fosfat berenergi tinggi, dalam reaksi umumnya hanya satu fosfat berenergi tinggi digunakan untuk aktivasi. Oksidasi dalam sel dikatalisis oleh enzim yang mempunyai kofaktor atau gugus prostetis.

B. Fermentasi

Suatu reaksi oksidasi-reduksi disebut fermentasi (respirasi anaerob) apabila sebagai aseptor elektron yang terakhir bukan oksigen, dan fermentasi merupakan bagian perombakan gula secara anaerob. Banyak jasad yang dapat melakukan fermentasi lewat (jalur) rangkaian reaksi kimia tertentu, antara lain melalui jalur Emden-Meyerhof-Parnas (EMP), Entner-Doudoroff (ED), Heksosa Mono Fosfat (HMP), Heterofermentatif bakteri asam laktat, dan Metabolisme asam piruvat secara anaerob.

C. Respirasi

Respirasi adalah proses oksidasi biologis dengan O2 sebagai aseptor elektronnya yang terakhir. Pada jasad eukariotik proses ini terjadi di dalam mitokondria, sedang pada jasad prokariotik terjadi di bawah membran plasma atau pada mesosom. Proses ini adalah fase kedua yang aerob dari perombakan gula fase pertama yang anaerob (glikolisis). Pada respirasi dihasilkan banyak energi yang dapat digunakan untuk proses biosintesis. Reaksi ini lewat bagan terutama siklus Krebs, meskipun ada yang lewat terobosan asam glioksilat.

D. Fotosintesis

Fotosintesis menggunakan cahaya sebagai sumber energi. Proses ini menggunakan pigmen klorofil untuk mengabsorpsi energi cahaya dan mengubahnya menjadi energi kimia. Jika klorofil terkena cahaya, akan mengabsorpsi sebesar h sehingga terangsang dan membebaskan elektron; klorofil menjadi bermuatan positif, elektron yang lepas akan bergerak lewat sistem transpor elektron dan kembali ke pusat reaksi klorofil.

Fisiologi Reseptor dan Efektor

A. Reseptor

Reseptor atau alat penerima rangsangan merupakan suatu struktur yang yang mampu mendeteksi rasangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Pada hewan vertebrata, organ indranya merupakan reseptor atau penerima rangsangan. Pada organ indra ini terdapatujung-ujung saraf sensori yang peka terhadap rangsangan tertentu. Rangsangan yang diterima diteriskan melalui serabut saraf sebagai inpuls.

Terdapat dua jenis struktur efektor, yaitu efektor saraf (susunannya ada yang sederhana dan ada pula yang susunannta rumit) dan efektor bukan saraf. Begitupun lokasi rangsang dari efektor, yaitu interoreseptor dan eksteroreseptor. Reseptor yang berupa saraf sensorik dapat mengubah bentuk energi menjadi bentuk energi lain (transduser) misalnya jika efektor menerima energi mka energi tersebut akan mengalami perubahan elektro kimia menjadi energi listrik dan menimbulkan potensial aksi. Ketika yang diterima rangsangan kecil, potensial aksi hanya cukup berubah menjadi potensial reseptor tetapi jika yang diterima merupakan rangsangan besar maka potensial aksi akan berubah menjadi potensial reseptor besar kemudian pindah ke membran sebelahnya lalu menuju ke sel saraf eferen. Selain pindah ke membran sel saraf sebelahnya, potensial reseptor yang besar ini pula mindah ke membran sel yang lainnya. Potensial reseptor yang besar ini dapat menimbulkan potensial generator. Cara kerja reseptor misalnya pada mekanoreseptor. Mekanoresepor memiliki pintu ion yang dapat terbuka dan tertutup yang dipengaruhi oleh deportasi mekanik, yaitu perubahan bentuk protein penyusun pintu ion akibat rangsang mekanik, misalnya sentuhan atau peningkatan tekanan sehimgga bentuk fisik protein penyusun pintu ion berubah sedemikian rupa sehingga pintu untuk ion tertentu akan terbuka. Adanya rangsangan dan tanggapan yang memilki hubungan yang rumit dan erat tetapi menibulkan kekuatan tanggapan yang berbeda dengan kekuatan rangsangan yang diterima menciptakan terjadinya perbedaan kemampuan reseptor beradaptasi terhadap rangsang. Adaptasi rangsangan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu adaptasi fisik (reseptor beradaptasi dengan cepat) dan adaptasi tonik (reseptor beradaptasi sangat lambat).

Reseptor berdasarkan jenis rangsang:

1. Kemoreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa bahan kimia. Contoh: bau.

2. Mekanoreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa deformasi mekanik. Contoh: sentuhan dan suara.

3. Termoreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa suhu (baik itu suhu panas maupun suhu dingin). Contoh: ketika terkena api dan memegang es.

4. Fotoreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa cahaya. Contoh: cahaya matahari.

5. Elektroreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa listrik. Misalnya dimiliki oleh hewan aqutik, yaitu belut listrik. Digunakan sebagai alat untuk mempertahankan diri.

6. Magnetoreseptor, merupakan efektor yang peka terhadap rangsangan yang berupa medan magnet. Contoh: medan magnet bumi (navigasi arah utara dan selatan), misalnya dimiliki oleh lebah madu yang digunakan untuk menemukan makanan.

B. Efektor

Efektor merupakan alat penghasil tanggapan yang pada sistem kerjanya terlihan adanya gerakan tubuh tetapi tidak terlihat adanya sekresi hormon. Tanggapan yang dihasilkan tergantung pada jenis rangsangan dan jenis efektornya. Pada proses tanggapan ,baik itu tanggapan perubahan gerak atau pun tanggapan perubahan warna akan terjadi pelepasan arus listrik. Tanggapan perubahan gerak terjadi karena sel memilki sitoskeleton yang berfungsi untuk menghasilkan gerak. Gerak ini akan menimbulkan aliran sitoplasmik. Dalam perubahan gerak terjadi kontraksi otot (proses aktif) yang selalu diikuti relaksasi otot (proses pasif) yang berpasangan kerja secara antagonis. Aktivitas yang berulang memerlukan tulang atau rangka sebagai tempat bertumpu dan penahan tarikan otot. Pada hewan terdapat tiga jenis sistem rangka, yaitu:

1. Rangka hidrostatik, merupakan rangka yang terdapat pada invertebrata yang bertubuh lunak (contoh: annelida). Fungsinya mirip dengan gerakan ameboid.

2. Rangka luar, merupakan rangka yang terdapat di luar tubuh. (contoh: Moluska dan Artropoda). Fungsinya melindungi diri dan pelekatan otot.

3. Rangka dalam, merupakan rangka yang terdapat di dalam tubuh (contoh: vertebrata). Pada invertebrata rangka mengandung berbagai garam kalsium dan fungsi sama dengan hewan lain.

Tanggapan perubahan warna pada hewan berfungsi untuk menyamar, komunikasi kawin, dan pertahanan diri. Zat yang berperanadalah kromatofor, yaitu sel yang mengandung pigmen. Selain itu, ada pula tanggapan pelepasan arus listrik yang hanya terjadi pada beberapa jenis ikan, misalnya pada Electrophorus electricus memiliki organ listrik yang disebut elektroplat. Organ ini berfungsi untuk orientasi, komunikasi, dan interaksi. Proses pembentukan arus listrik yang terjadi disebut elektrogenesis. Elektroplat merupan badan mioneural yang memiliki struktur bersifat seperti saraf dan otot. Elektroplat memiliki dua sisi dimana satu sisi mengarah ke daerah ekor (sisi ini mampu menanggapi rangsang/ innervated face) dan satu sisi lagi mengarah ke daerah kepala (sisi ini tidak mampu menanggapi rangsang/ non innervated face).