OSMOREGULASI

Osmoregulasi

Osmoregulasi adalah proses mengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh oleh sel atau organisme hidup. Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dengan lingkungan disekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya, jika terlalu sedikit air, maka sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsi ganda sebagai sarana untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel atau organisme hidup.
Ada tiga pola regulasi:
1. Regulasi hipertonik atau hiperosmotik, yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih tinggi dari konsentrasi media, misal: pada potadrom (ikan air tawar) Potadrom mempertahankan konsentrasi cairan tubuhnya dengan mengurangi minum danmemperbanyak urineOsmoregulasi beberapa golongan ikan(Telesostei).
2. Regulasi hipotonik atau hipoosmotik, yaitu pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi media, misal: pada oseandrom (ikan air laut), Oseanodrom memperbanyak minum dan mengurangi volume urine. Diadrom, melakukan aktivitas osmoregulasi seperti petadrom bila berada di air tawar dan seperti oseanodrom bila berada di air laut.
3. Regulasi isotonik atau isoosmotik, yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media, misalnya ikan-ikan pada daerah estuarine (ikan eurihaline) contohnya:
• ikan eurihalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya,sehingga hanya sedikit melakukanosmoregulasi Osmoregulasi beberapa golongan ikan
• Ikan Elasmobransi, melakukan osmoregulasi dengan cara menahan urea sampai konsentrasi dalam darah meningkat kira-kira 5 % untuk meningkatkan total tekanan osmose darah ke tingkat yang lebih tinggi dibanding air laut
Organ osmoregulasi
Beberapa organ yang berperanan dalam proses osmoregulasi ikan adalah l insang, ginjal dan usus. Organ-organ ini melakukan fungsi adaptasi dibawah kontrol hormon osmoregulasi, terutama hormon-hormon yang diekresi oleh pituitari, ginjal dan urofisis.
0smoregulasi pada hewan
1. Osmoregulasi pada hewan invertebrata laut
Kebanyakan invertebrata yang berhabitat di laut tidak secara aktif mengatur sistem osmosis mereka, dan dikenal sebagai osmoconformer. Osmoconformer memiliki osmolaritas internal yang sama dengan lingkungannya sehingga tidak ada tendensi untuk memperoleh atau kehilangan air. Karena kebanyakan osmoconformer hidup di lingkungan yang memiliki komposisi kimia yang sangat stabil (i.e. di laut) maka osmoconformer memiliki osmolaritas yang cendrung konstan.
Sedangkan osmoregulator adalah organisme yang menjaga osmolaritasnya tanpa tergantung lingkungan sekitar. Oleh karena kemampuan meregulasi ini maka osmoregulator dapat hidup di lingkungan air tawar, daratan, serta lautan. Di lingkungan dengan konsentrasi cairan yang rendah, osmoregulator akan melepaskan cairan berlebihan dan sebaliknya
2. 0smoregulasi pada hewan vertebrata laut
0smoregulasi pada hewan vertebrata laut dibagi kedalam dua kelompok yaitu:
a. Konformer Osmotik dan Ionik : Siklostomata (hagfish) danVertebrata primitif osmoregulasinya sama seperti invertebrata laut.
b. Regulator Osmotik dan Ionik : Regulasi osmotik dan ionik tidak sama dan memperlihatkan tingkatan dan Konsentrasi osmotik plasma mendekati sepertiga konsentrasi osmotik air laut.
Mekanisme Osmoregulasi Vertebrata Laut misalnya teleostai laut diperlukan mekanisme adaptasi untuk menghindari kehilangan air dari tubuhnya. Pada Elasmobrankhii menggunakan kelenjar rektal yaiut untuk mengeluarkan kelebihan Na+ secara aktif ,dan menghasilkan sedikit urin untuk Urin dimanfaatkan untuk mengeluarkan kelebihan NaCl.
Pada Mamalia Laut yaitu lumba-lumba dan ikan paus Masalah pemasukan garam yang terlalu banyak yang masuk bersama makanan,bisa Diatasi dengan organ ginjal yang sangat efisien yang dapat menghasilkan urin yang kepekatannya 3 – 4 kali dari cairan plasmanya.
3. Osmoregulai pada hewan di lingkungan air tawar .
Masalah yang dihadapi hewan air tawar adalah Tekanan Osmotik cairan tubuh hewan air tawar lebih tinggi dari lingkungannya (hiperosmotik/hipertoniskarena terancam oleh Kehilangan garam dan Pemasukan air yang berlebihan.Mekanisme Antisipasi Kelebihan atau Kekurangan Ion yaitu dengan transfor aktif dan difusi.
4. Osmoregulasi pada Hewan di Lingkungan Payau
Hewan Akuatik tidak selamanya menetap di habitat yang tetap (air laut atau air tawar) saat tertentu masuk ke daerah payau.contohnya belut , lampeer, dan ikan salmon.hewan hewan ini memiliki kemampuan adaptasi yang baik terhadap perubahan kadar garam (kadar garam di daerah payau selalu berubah), selain itu larva nyamuk Aedes campestris Tumbuh baik di air tawar maupun di air bergaram yang lebih pekat dari cairan hemolimfenya Hidup di danau yang mengandung garam alkalis, dengan kandungan utama natrium karbonat dengan pH lebih dari 10Toleran terhadap kadar garam tiga kali lebih tinggi dari kadar garam air laut.
5. Osmoregulasi pada hewan di lingkungan darat
1) Keuntungan :
Hewan yang berhasil hidup di darat
Mudah memperoleh oksigen
2) Kerugian :
Masalah keseimbangan air dan ion
Mudah terancam dehidrasi
Kehilangan air dari tubuh pada hewan darat dipengaruhi oleh beberapa factor yaitu :
1. Kandungan uap air di atmosfer
2. Tekanan barometrik
3. Gerakan udara
4. Luas permukaan penguapan
5.Suhu
6. Osmoregulasi padainvertebrata darat
padainvertebrata darat umumnya merupakan golongan Artropoda, Insekta, dan laba-laba, sedangkan yang paling banyak ialah Insekta.pada insect alat pengatur pelepasan airya adalah lapisan kutikula spirakel, namun masih saja kehilangan air , sehingga untuk membatasi pelepasan air dilakukan dengan Respirasi diskontinyu. dengan cara pengambilan oksigen (O2) dilakukan dengan laju yang kontinyu dan pelepasan karbondioksida (CO 2)dilakukan secara periodic.
7. Vertebrata yang berhasil berkembang di lingkungan darat,
Vertebrata yang berhasil berkembang di lingkungan darat memperoleh air dari air minum dan makanan , untuk menghemat air vertebrata melakukan berbagai cara yang cukup bervariasi. Diantaranya yaitu dengan cara:
1. memiliki kulit yang kering dan bersisik
2. menghasilkan feses kering
3. mereabsorbsi urin encer yang di kandung kemih
4. menghasilkan asam urat
Pad burung laut pengaturan keseimbangan air berkaitan erat dengan proses mempertahankan suhu tubuh,memperoleh makanan dari laut masalah pemasukan garam yang berlebihan di keluarkan melalui kelenjar garam,cairan pekat yang banyak mengandung NaCl.sa

FUNGI

APAKAH JAMUR ITU?

Fungi atau jamur adalah nama umum ,sedangkan nama lain dari jamur lainya disebut keapang, cendawan, atau supa (suung). Jamur mudah di kenali apabila telah membentuk alat pembiakannya, yaitu spora. Sedangkan menurut D Dwidjoseputro yang disebut jamur adalah tumbuhan yang ber inti, berspora, tidak berklorofil, berupa sel atau benang bercabang-cabang dengan dinding dari selulosa atau dari kittin. Dengan berkembang biak secara sexsual dan asexual. Pada jamur belum dapat di bedakan antara bagian batang, akar , dan daun sehingga disebut dengan tallus . Karena sifat-sifatnya itu jamur dikelompokan dalm kingdom tersendiri yaitu kingdom fungi, hal ini disebabkan karena jamur tidak dapat di kelompokan kedalam dunia hewan dan tumbuhan.

Struktur jamur

• Tubuh uniseluler atau multi seluler
• Berukuran makroskopis dan mikroskopis
• Bersifat eukariotik
• Dinding sel tersusun atas zat kitin
• Tubuhnya tersusun atas thallus yang tersusun atas benang-benang halus yang disebut dengan (hifa)
• Hifa yang bercabang-cabang membentuk jaringan yang disebut miselium
• Hifa ada yang bersekat dan ada yang tidak bersekat
• Hifa pada fungi parasit termodifikasi menjadi haustoria
• Habitat di air dan tempat yang kaya akan zat organic, lembab, agak asam & kurang cahaya

Reproduksi fungi
• Jamur uniceluler :berkembang biak secara asexual dengan membentuk tunas dan secara sexsual dengan membentuk spora askus.
• Jamnur multiseluler : berkembangbiak secara asexual dengan jalan memutuskan benang hifa (fragmentasi)membentuk spora asexual yaitu zoospora, endospora, dan konidia. Secara seksual; melalui peleburan anata inti jantan dan inti betina sehingga terbentuk spora askus atau spora basidium.
Cara memperoleh makanan
• Saprofit : menguraikan baigian mahluk yang sudah mati
• Parasit : mengambil nutrisi dari mahluk lain yang masih hidup
• Simbiosis : hidup bersama mahluk hidup lain.
Klasifikasi kingdom fungi
1. Zygomicotina
Cirri-cirinya:
• Heterotrof saprofit
• Tubuh disusun oleh hifa yang tidak bersekat dan miselium
• Spora dihasilkan oleh sporangium
• Reproduksi menghasilkan spora dilakukan dengan dua cara
Asexual : dilakukan pada saat kondisi mendukung
Sexual : dilakukan pada saat kondisi tidak mendukung
Contohnya : jamur tempe ( Rhizopus Orizae )

siklus hidup jamur rhizopus Orizae

2. Ascomicotina
Cirri-cirinya:
• Heterotrof saprofit
• Tubuh disusun oleh hifa yang bersekat dan miselium dan ada yang memiliki tubuh buah
• Spora dihasilkan oleh kondiospora bila secara asexual dan bila sel askus bila spora di hasilkan secara sexual .reproduksi menghasilkan spora dilakukan dengan dua cara
Asexual : dilakukan pada saat kondisi mendukung
Sexual : dilakukan pada saat kondisi tidak mendukung
Contohnya : jamur oncom ( Neutospora Crassa )

siklus hidup jamur oncom

3. Basidiomicotina
Cirri-cirinya:
• Heterotrof saprofit
• multiseluler
• Tubuh disusun oleh hifa yang bersekat dan miselium serta tumbuh buah.
• Spora dihasilkan oleh sel basidium melalui reproduksi secara sexual.
• Reproduksi menghasilkan spora dilakukan dengan dua cara
Asexual : dilakukan pada saat kondisi mendukung
Sexual : dilakukan pada saat kondisi tidak mendukung
Contohnya : Dictyphora sp

siklus hidup jamur Dictyphora sp

 

4. Deuteromycetes
Cirri-cirinya :
• Hifa bersekat
• Belum diketahui reproduksi sexualnya
• Reproduksi asexual dengan konidia
Contohnya : Trichophyton

FISIOLOGI SIRKULASI

SISTEM SIRKULASI
Makanan,sisa metabolisme,gas respiratori berdifusi melalui ruang antarsel dengan mudah dalam proses berlangsung sangat lambat,dan tidak dapat memenuhi semua kebutuhan
FUNGSI SISTEM SIRKULASI
1. Menjamin terpenuhinya kebutuhan tubuh akan sari makanan dan oksigen
2. Menjamin pembuangan zat sisa metabolisme dari tubuh dengan segera
3. Berperan penting dalam penyebaran panas tubuh
4. Menyebarkan tekanan/kekuatan
KOMPONEN SISTEM SIRKULASI
Jantung :
komponen penyusun sistem sirkulasi yang berfungsi sebagai pompa penggerak cairan tubuh di sepanjang pembuluh
dua jenis jantung:
Jantung Tubuler (Vaskuler)
Terdapat pada hewan Invertebrata
Bentuk sederhana dan tidak mempunyai klep
Bekerja secara kontraksi peristaltik, sehingga disebut juga: jantung peristaltik
Jantung Berongga
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
Kontraksi otot jantung terjadi secara periodik
Jantung pada Mamalia
Terletak di daerah dada dan dibungkus oleh perikardium
Memiliki empat rongga:dua ruang serambi yang berdinding lebih tipis, dua ruang bilik yang berdinding lebih tebal
Siklus Jantung atau Siklus Kardiak
Serambi dan bilik kontraksi/relaksasi secara bergantian
saat serambi berkontraksi (fase sistol)
• darah dari vena ke serambi tertutup oleh kontraksi otot-otot di sekitarnya
• tekanan meningkat sehingga akan terdorong menuju bilik yang sedang berelaksasi melalui: klep atrioventrikularis
• serambi relaksasi
• Jalan masuk darah dari vena ke serambi terbuka
• Tekanan di serambi menurun, sehingga akan masuk ke dalam serambi
Kecepatan denyut jantung di pengaruhi
Sarap simpatis - mempercepat denyut jantung dan Sarap vagus - memperlambat denyut jantung
Mekanisme Pengaturan Kecepatan Denyut Jantung
Sinyal pengatur denyut jantung menuju NSA (Nodus Sino Atrial) -> menyebar ke seluruh otot jantung bagian serambi dan NAV (Nodus Atrio Ventrikuler) -> menyebabkan otot serambi berkontraksi dan sel saraf di NAV terdepolarisasi -> pada saat yang sama, terjadi penjalaran impuls dari NAV ke berkas Hiss hingga ke sistem Purkinye yang bersinaps dengan otot pada bilik jantung yang mengakibatkan otot bilik jantung segera berkontraksi sehingga ruangan dalam bilik menyempit
rangsang dari saraf simpatis ke NSA => peningkatan aktivitas NSA akan berakibat peningkatan aktivitas kontraksi-relaksasi jantung
rangsang dari saraf vagus ke NSA => penurunan aktivitas NSA akan berakibat penurunan aktivitas kontraksi-relaksasi jantung
FAKTOR YANG MEMPENGARUHI RITME DENYUT JANTUNG
Rangsang kimiawi seperti hormon dan perubahan kadar O2 dan CO2 ataupun rangsang panas
Hormon Adrenalin meningkatkan kontraksi jantung
Hormon Asetilkolin menurunkan denyut jantung
Peningkatan kadar CO2 meningkatkan kontraksi jantung
Berbagai rangsang psikis mempengaruhi kecepatan denyut jantung
Klep Trikuspidalis dan Klep Bikuspidalis
Klep Trikuspidalis: pembatas antara rongga serambi dengan bilik jantung sebelah kiri
Klep Bikuspidalis: pembatas antara rongga serambi dengan bilik jantung sebelah kanan
Pembuluh : Saluran yang akan dilewati/dilalui oleh cairan yang beredar ke seluruh tubuh
Terdiri dari :Pembuluh Darah ,saluran khusus untuk mengalirkan darah
pada Vertebrata sistem pembuluh darah terdiri atas: Arteri, Vena, Kapiler Arteri dan Vena tersusun atas tiga lapisan jaringan melingkar dan membentuk saluran/lumen di bagian tengahnya
Nama lapisan dari arah dalam ke luar ialah:
Tunika Intima (Endotelium)
Tunika Media
Tunika Adventitia
Ateri = Berfungsi untuk mengangkut darah yang keluar dari jantung
Tekana Darah
Tekanan pada arteri ketika jantung berkontraksi dan berelaksasi disebut tekanan Sistolik dan Diastolik
tekanan Sistolik/Diastolik di pantau oleh
reseptor regangan (stretch receptor) => yaitu reseptor yang peka terhadap peregangan dinding pembuluh darah (letaknya di dinding sinus karotid dan lengkung aorta)
Arteriola = pembuluh arteri kecil yang dindingnya mengandung sejumlah besar otot polos
proses kontraksinya tidak dikendalikan oleh pusat kesadaran,berfungsi: mengendalikan aliran
darah
Faktor-Faktor lain yang mempengaruhi kondisi Arteriola
Kadar asam laktat, CO2 , dan ion H-
Otot Aktif menghasilkan sisa metabolisme, seperti: asam laktat, CO2 , dan ion H+ berdifusi terjadi: vasodilatasi aliran darah ke jaringan otot meningkatmengakibatkan: pelepasan oksigen dan sari makanan ke sel otot maksimal
Kapiler : pembuluh darah terkecil dalam sistem sirkulasi, fungsinya:tempat terjadinya pertukaran gas dan zat lainnya antara pembuluh darah dan sel jaringan,Karena:
struktur sangat tipis dan hanya satu lapis sel endotelial
total luas permukaannya yang sangat besar
Vena dan vanula : pembuluh vena yang paling kecil dan berhubungan langsung dengan
Kapiler, Tugas vena dan vanula yaitu darah dari jaringan membawa capillaries,venules,vein kembali kejantung ,Aliran darah dalam pembuluh vena dibantu oleh : kontraksi otot dinding pembuluh vena dan kontraksi otot lurik di sekitar pembuluh
Kondisi Pembuluh Limfe pada Berbagai Hewan .
Vertebrata Tingkat Tinggi => saluran buntu dengan ujung terbuka,Fungsi mengangkut kelebihan cairan
di ekstrasel ke sirkulasi darah
Hewan Invertebrata => tidak ditemukan adanya pembuluh limfe (kecuali pada Teleostei)
Hewan Tingkat Rendah => ditemukan berbagai bentuk peralihan (intermediet) yang menunjukkan adanya perkembangan sistem pembuluh limfe
Cairan tubuh :cairan eksternal dan cairan internal
• Cairan ekstrasel pada semua hewan mengandung sel jenis tertentu yang bergerak melalui ruang-ruang antar jaringan yang berfungsi dalam transport gas, pertahanan tubuh, dan proses pembekuan darah
• Pada hewan Invertebrata pembatasan antara cairan darah dengan cairan limfe tidak jelas, sedangkan pada hewan Vertebrata, darah dan cairan jaringan merupakan dua cairan yang terpisah secara jelas
• Pada hewan dengan sistem sirkulasi terbuka, cairan yang mengalir dalam pembuluh dan di ruang antarsel merupakan cairan yang sama yang dinamakan hemolimfe
Fungsi Darah
Fungsi umum darah: mempertahankan kondisi lingkungan dalam keadaan relatif konstan, yang mana mekanismenya disebut Homeostatik
Fungsi khusus darah:
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
Membantu menyelenggarakan keseimbangan komposisi air dalam berbagai organ tubuh
Cairan Darah = 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
Sel darah terdiri dari : eritrosit,leukosit,trombosit
Plasma Darah
Plasma darah mengandung sekitar 90% air dan berbagai zat terlarut di dalamnya
Kandungan zat terlarut di dalam Plasma darah:
• Nutrien: glukosa, monosakarida, asam amino, dan lipid
• Bahan untuk dibuang: urea dan senyawa nitrogen
• Berbagai ion, misalnya natrium, kalium, dan sulfat
• Bahan lain yang terdapat dalam darah, misalnya hormon, gas respiratori, vitamin, dan enzim
• Protein plasma: albumin, globulin, dan fibrinogen
Plasma darah memiliki komposisi sangat berbeda dari cairan intraselmengandung 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: proses pembekuan darah
Globulin:reaksi imun dan transpor molekul
Albumin: mempertahankan volume plasma
Sirkulasi Pada Hewan
Sistem Sirkulasi tertutup co:moluska dan Sistem sirkulasi terbuka co:vertebrata
Mekanisme sirkulasi terbuka = sistem sirkulasi terbuka bekerja dengan tekanan rendah pada setiap kontraksi jantung.volume darah yang dapat dikeluarkan hanya sedikit terdorong rendah dan mengalir dengan lambat yang mengakibatkan sari makanan yang dilepaskan ke sel terbatas sehingga aktivitas metabolisme terbatas
Mekanisme Sistem Sirkulasi Tertutup = Jantung bekerja dengan melakukan gerakan memompa secara terus menerus tekanan dipertahankan tetap tinggi Mengakibatkan:
• darah yang keluar dari pembuluh akan segera masuk kembali ke jantung dengan cepat
• Darah mengalir secara langsung ke setiap sel tubuh
• Pasokan sari makanan dan oksigen dalam jumlah yang memadai ke tiap sel
• Proses metabolisme dapat terselenggara dengan baik

FISIOLOGI RESPIRASI

FISIOLOGI RESPIRASI
Sistem Respirasi : Respiras internal dan eksternal
Respirasi seluler
respirasi anaerob => ATP dihasilkan tanpa oksigen => ATP yang dihasilkan tidak banyak
respirasi aerob => ATP dihasilkan dengan oksigen => ATP dihasilkan 36 - 38 molekul
pengaturan respirasi prosesnya di atur oleh saraf mencukupi kebutuhan oksigen dan membuang karbondioksida menjaga keseimbangan kadar oksigen dan kadar karbondioksida di dalam tubuh.
ORGAN RESPIRASI
Organ Respirasi Hewan Akuatik
Organ Respirasi Ikan
terdapat kantong udara = mengatur daya apung tubuh hewan (buoyancy) agar dapat bergerak naik atau turun yang berperan dalam proses respirasi.
Mekanisme:mensekresikan gas (sebagian oksigen) atau mengabsorbsinya kembali sehingga gelembung udara akan menyusut atau mengembang
Organ Respirasi Hewan Terestrial
Paru-Paru Difusi
modifikasi dari insang
pertukaran gas tidak dipengaruhi oleh pertukaran udara, tetapi oleh laju difusi gas
struktur berupa rongga mantel
contoh: bekicot tidak bercangkang
Paru-Paru Buku: ditemukan pada Arakhnida contoh: laba-laba dan kalajengking
Trakhea = organ pernafasan pada insekta
Paru-Paru Alveoler = amfibia masih sederhana dan kurang elastis (juga digunakan kulit)
- aves (dilengkapi dengan buoyancy), reptil
MEKANISME RESPIRASI
Mekanisme Inspirasi :yaitu pembesaran rongga thorax yang diikuti mengembangnya paru-paru sehingga tekanan dalam paru-paru lebih rendah dari tekanan udara luar, akibatnya udara akan mengalir masuk ke dalam paru-paru
Mekanisme Ekspirasi : yaitu pengecilan dari rongga thorax dan paru-paru yang diikuti oleh pengeluaran udara dari paru-paru
TRANSPOR ZAT DALAM RESPIRASI
Transpor O2
Transpor Oksigen dalam Darah
Diikat oleh pigmen respirasi
Invertebrata sederhana
Tingkat metabolisme yang rendah
Terlarut dalam plasma darah
Tingkat metabolisme yang tinggi
Vertebrata
Pigmen Respirasi:
• Protein dalam sel darah atau plasma yang memiliki afinitas gabung tinggi terhadap oksigen
• Untuk meningkatkan kapasitas pengangkutan oksigen
Mekanisme Transpor O2
paru-paru (alveoli) ke kapiler darah berdifusi
tekanan oksigen yang ada dalam alveoli lebih tinggi daripada tekanan oksigen dalam kapiler
sebagian kecil oksigen tetap ada dalam plasma dalam bentuk larutan sederhana
sebagian besar masuk ke dalam eritrosit berikatan dengan hemoglobin membentuk oxyhemoglobin
FUNGSI LAIN RESPIRASI
menjaga keseimbangan elektrik dalam darah dengan cara Chloride Shift atau pertukaran HCO3- / Cl- mekanisme untuk menjaga keseimbangan elektrik antara plasma darah dan sel darah merah
HCO3- / Cl- mengatur perpindahan ion Cl- ke arah tertentu (ke dalam atau ke luar sel), sebagai imbangan bagi kepindahan ion HCO3- ke arah yang berlawanan dengan arah yang ditempuh ion Cl-
SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN
Amfibhi
Pengambilan oksigen dan pengeluaran CO2 terjadi melalui paru-paru maupun kulit
Jalur pengeluaran CO2 yang utama ialah melalui kulit
Inspirasi diawali dengan kontraksi otot di dasar mulut, kemudian rongga mulut meluas sehingga terjadi tekanan negatif di dalamnya. Selanjutnya, nostril terbuka dan udara mengalir masuk melalui nostril
Burung
Paru-paru yang dilengkapi dengan kantong udara besar dan memiliki membran tebal
Gerakan inspirasi: kontraksi otot-otot respiratori yang mendorong tulang-tulang iga ke arah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum ke depan dan ke bawah
Tulang-tulang iga lainnya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkatan volume rongga tubuh, paru-paru dan kantung udara ikut mengembang.
Akibatnya, tekanan gas dalam paru-paru dan kantung udara turun sehingga udara atmosfer masuk ke dalamnya
Mamalia
Fase Inspirasi :Proses aktif kontraksi otot inspiratori mengakibatkan tekanan negatf
Fase Ekspirasi: Merupakan proses pasif dan terjadi karena adanya relaksasi otot inspiratori dan pengerutan dinding alveoli
Traktus Respiratorius terdiri atas:
Rongga Hidung: diseliputi oleh mukosa, reseptor saraf olfactorius yang peka bila ada gas/debu yang merusak atau racun maka reseptor ini akan dirangsang dan terjadi bersin (mengeluarkan gas/debu agar tidak masuk ke alat respirasi), mempersiapkan udara yang dihisap yang akan masuk ke paru-paru, baik dalam hal penyesuaian suhu, kelembapan, maupun kebersihannya
Pharinx : saluran masuknya udara dan makanan ke bagian oesofagus
Larynx :Terdapat klep yang terdiri atas otot dan tulang rawan. Fungsi: sebagai alat untuk mengatur banyaknya udara yang keluar atau masuk paru-paru
trakhea :Terdapat cincin tulang rawan yang menyebabkan trakhea selalu terbuka rongganya, Dilapisi oleh membran mukosa (kelenjar mukosa dan epitil bersilia untuk menghalangi masuknya debu dan benda-benda asing lainnya
Bronchi :Fungsi dan strukturnya sama dengan trakhea
Hemoglobin
Ada dalam darah manusia, protozoa, dan hewan
Pigmen respiratori yang cara kerjanya paling efisien
Tersusun atas senyawa pofirin besi (hemin) yang berikatan dengan protein globin

Fisiologi pencernaan

Cara memperoleh makanan berdasarkan kemampuanya:

Hewan Heterotrof :Kemampuannya untuk mensintesis senyawa organik sangat terbatas dan berusaha memenuhi semua kebutuhannya dari tumbuhan dan hewan lain
Hewan Mesotrof :hewan yang dapat mensintesis sendiri berbagai senyawa organik esensial, namun masih memerlukan faktor pertumbuhan yang tidak dapat disintesis sendiri sehingga tetap memerlukan senyawa organik dari sumber lain cara makan dan jenis
pencernaan hewan
Hewan Primitif
tidak memiliki alat pencernaan makanan
makanan berupa zat organik terlarut
cara mengambil makanan penyerapan atau pinositosis
Alat pencernaan makanan berupa vakuola makanan
fungsi :
memasukan makanan ke dalam tubuh (ingesti)
mengubah bahan makanan kompleks menjadi sederhana (digesti)
menyerap hasil pencernaan serta membawanya ke dalam darah (absorpsi)
mengeluarkan sisa makanan yang tidak tercerna tidak diserap oleh tubuh (eliminasi)
Hewan Tingkat Rendah
tidak ada organ pencernaan dan pencernaannya secara intraseluler terjadi di dalam vakuola makanan
tahapan proses pencernaan
lisosom mensekresikan enzim pencernaan terjadi pemisahan berbagai garam kalsium yang akan menciptakan kondisi pH yang tepat untuk enzim sehingga bahan makanan dapat diserap oleh sitoplasma akhir proses pencernaan keadaan lingkungan menjadi netral. Bahan makanan yang tidak tercerna dikeluarkan melalui proses eksositosis
Hewan mempunyai alat pencernaan berupa gastrovaskuler, yaitu ruang yang berfungsi untuk proses pencernaan dan sirkulasi. Beberapa spesies hewan sudah mempunyai mulut, tetapi tidak mempunyai rongga pencernaan.
Hewan Tingkat Tinggi
Makanan dicerna di dalam saluran yang sudah berkembang dengan baik Pencernaan makanan berlangsung di dalam organ gastrointestinal (secara ekstraseluler): Daerah Penerimaan, Daerah Penyimpanan.

Proses pasca penyerapan

Setelah sampai di dalam sel, sari makanan (karbohidrat, protein, dan lipid) akan dimetabolisasi lebih lanjut dan digunakan untuk menghasilkan ATP, terutama melalui siklus Krebs Makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan akan mengalami berbagai proses, yang dapat diuraikan sebagai berikut:
bahan makanan yang terdiri atas karbohidrat, lipid, dan protein dicerna menjadi gula, asam amino, asam lemak, dan gliserol.
Hasil pencernaan tersebut selanjutnya diserap oleh sel epitel mukosa usus, dan diteruskan ke darah, hingga akhirnya sampai ke sel tubuh.
Dalam sel, asam amino mengalami deaminasi, glukosa dan gliserol mengalami glikolisis, dan asam lemak mengalami oksidasi beta,Deaminasi, glikolisis, dan oksidasi beta tersebut menghasilkan berbagai bahan yang dibutuhkan Siklus kreb dan zat lain.
Deaminasi asam amino menghasilkan zat lain berupa NH3, yang dapat diubah menjadi urea,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 ENDROKRINOLOGI

PENGERTIAN ENDROKRINOLOGI

Merupakan cabang ilmu biologi yang membahas tentang hormon dan aktivitasnya, HORMON merupakan salahsatu dari sistem komunikasi utama dalam tubuh meskipun kadarnya hanya dalam jumlah yang sangat kecil namun dapat menjalankan atau menghentikan proses-proses metabolik

SISTEM ENDOKRIN

vertebrata = bekerja sama secara koperatif dari SISTEM SARAF ke SISTEM NEUROENDOKRIN fungsi kendali oleh fisiologi tubuh hewan
invertebrata =bekerja sama secara koperatif dari SISTEM SARAF ke SISTEM NEUROENDOKRIN fungsi kordinasi oleh fisiologi tubuh hewan

KOMPONEN PENYUSUN ORGAN ENDOKRIN

Sel Endokrin Sejati = Invertebrata,Vertebrata
Sel Neurosekretori = Hewan tingkat tinggi.hewan tingkat rendah

KLASIFIKASI HORMON

Berdasarkan Struktur Kimia
Hormon Asam Amino
Hormon Steroid
Hormon Protein
Berdasarkan Fungsi
Hormon Metabolisme
Hormon Trofik
Hormon Perkembangan
Hormon Pengatur Metabolisme Mineral Dan Air
Hormon Pengatur Sistem Kardiovaskuler
Sintesis Hormon Dan Pengaturannya
Tahapan proses sintesis hormon
Tahap Pertama:Hormon disintesis di dalam RE kasar yang terdiri dari poliribosom dan melekat pada kantung (sacculus)
Tahap Kedua; 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
Tahap Ketiga : Di dalam aparatus Golgi, dibentuk butir-butir sekretoris yang mengandung hormon yang masih sedikit, selanjutnya seiring dengan waktu akan menjadi dewasa
Tahap Keempat : 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

TAHAPAN SINTESIS HORMON

Transkripsi
proses pembentukan RNA dari templet DNA. RNA yang terbentuk akan menjadi bahan baku (precursor) dalam proses selanjutnya. Langkah ini berlangsung di dalam inti sel
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
Tranlasi
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
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
MEKANISME KERJA DAN TRANSPOR HORMON
Hormon ditranspor ditangkap oleh reseptor khusus sel sasaran terjadi metabolisme dan fungsi sel aktif menghasilkan efek biologis
Aksi Reseptor Hormon Pada Membran
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
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
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
Aksi reseptor hormon pada sitoplasma
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
Sistem endokrin pada hewan
Invertebrata:Tidak punya organ sekresi hormon tugas:selneurosekretori, Berfungsi Pertumbuhan, Perkembangan, Regenerasi, Reproduksi Osmoregulasi, Laju denyut jantung, Komposisi darah Pergantian kulit.
Vertebrata : hipotalamus kelenjar induk (master of gland), pituitari, kelenjar endokrin tepi

PERTUMBUHAN MIKROBA

1.PERTUMBUHAN MIKROBA

a) Definisi pertumbuhan populasi

Pertumbuhan adalah penambahan secara teratur semua komponen sel suatu jasad,Pada jasad bersel tunggal (uniseluler) pembelahan atau perbanyakan sel merupakan pertambahan jumlah individu artinya pembelahan sel pada bakteri akan menghasilkan pertambahan jumlah sel bakteri itu sendiri , Pada jasad bersel banyak (multiseluler) pembelahan sel tidak menghasilkan pertambahan jumlah individunya, tetapi hanya merupakan pembentukan jaringan atau bertambah besar jasadnya. pertumbuhan diukur dari bertambahnya jumlah sel Waktu yang diperlukan untuk membelah diri dari satu sel menjadi dua sel sempurna disebut WAKTU GENERASI

b) Perhitungan waktu generasi
Dari hasil pembelahan sel secara biner:
1 sel menjadi 2 sel,2 sel menjadi 4 sel 21 menjadi 22 atau 2 x 2, 4 sel menjadi 8 sel 22 menjadi 23 atau 2 x 2 x 2
Dari hal tersebut dapat dirumuskan menjadi:
N = N0 2n
Keterangan:
N = jumlah sel akhir, N0: jumlah sel awal, n: jumlah generasi
Waktu Generasi = t/n
T = waktu pertumbuhan eksponensial
N = jumlah generasi
Waktu generasi juga dapat dihitung dari slope garis dalam plot semilogaritma kurva pertumbuhan eksponensial, yaitu dengan rumus: slope = 0,301/ waktu generasi
c) Pengukuran Pertumbuhan
Pertumbuhan mikroba diukur dari perubahan JUMLAH SEL atau berat kering massa sel
JUMLAH SEL dihitung dari jumlah sel total (keseluruhan) dengan tidak membedakan sel hidup atau mati (viable count)
d) Alat Untuk Menghitung Mikroba
 alat Petroff-Hausser Bacteria Counter (PHBC) untuk menghitung bakteri
 alat Haemocytometer untuk menghitung khamir, spora, atau sel-sel yang ukurannya relatif lebih besar dari bakteri
 Cara Menghitung Jumlah Sel Hidup
 Metode Plate Count atau Colony Count
 Metode taburan permukaan (spread plate method)
 Metode taburan (pour plate method)
 Filter Membran dan Most Probable Number• Menggunakan medium cair
• Sampel mikrobia dibuat seri pengenceran
 Pengukuran Turbiditas
• Photometer (penerusan cahaya) semakin pekat atau semakin banyak populasi mikrobia maka cahaya yang diteruskan semakin sedikit
• Spektrofotometer (optical density/OD) terlebih dahulu dibuat kurva standar berdasarkan pengukuran jumlah sel baik secara total maupun yang hidup saja atau berdasarkan berat kering sel
e) Pertumbuhan Populasi Mikroba
cara membiakan mikrobia dapat dilakukan dua sistem yaitu:
 Biakan Sistem Tertutup (Batch Culture): Pengamatan jumlah sel dalam waktu yang cukup lama akan memberikan gambaran berdasarkan Kurva Pertumbuhan terdapat beberapa fase-fase pertumbuhan
 Biakan Sistem Terbuka (Continous Culture): Sel dipertahankan terus menerus pada fase pertumbuhan eksponensial atau logaritma,Ukuran populasi dan kecepatan pertumbuhan dapat diatur pada nilai konstan menggunakan khemostat, Untuk mengatur proses di dalam khemostat, diatur kecepatan aliran medium dan kadar substrat (nutrien pembatas), Sebagai nutrien pembatas dapat menggunakan sumber C (karbon), sumber N, atau faktor tumbuh

f) Fase-Fase pada Kurva Pertumbuhan
1. Fase Permulaan
2. Fase Pertumbuhan yang dipercepat
3. Fase Pertumbuhan logaritma (eksponensial)
4. Fase Pertumbuhan yang mulai dihambat
5. Fase Stasioner maksimum
6. Fase Kematian dipercepat
7. Fase Kematian logaritma


2. FAKTOR LINGKUNGAN MIKROBA
A. FAKTOR ABIOTIK
1. Suhu
a) Suhu Pertumbuhan Mikroba
 mikroba : psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil
⁻ suhu minimum => suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup
⁻ suhu optimum => suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba
⁻ suhu maksimum => suhu tertinggi untuk kehidupan mikrob
 Mikroba Termofil
⁻ Mikroba Termofil Obligat = mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30 0C dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 60 0C
⁻ Mikroba Termofil Fakultatif =mikroba yang dapat tumbuh dibawah suhu 30 0C
 Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50 0C (termotoleran)
⁻ Contoh bakteri mesofil adalah Methylococcus capsulatus
⁻ Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur
⁻ Contoh bakteri psikrofil adalah bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella)
b) Pengaruh Suhu Tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi:
1. Titik Kematian Thermal, adalah suhu yang dapat mematikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu
2. Waktu Kematian Thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap
Faktor-faktor yang mempengaruhi Titik Kematian Thermal ialah: Waktu,Kelembaban, Suhu, Spora, Umur mikroba, pH, Komposisi medium
c) Pengaruh Suhu Rendah
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme, akibat-akibatnya adalah:
1. Cold shock: penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik
2. Pembekuan (freezing) : rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler
3. Lyofilisasi: proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan
2. Kandungan Air
Mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, ukurannya :
aw (water activity) atau kelembaban relatif
Mikroba umumnya tumbuh pada aw = 0,6 - 0,998
Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir, Saccharomyces rouxii
Aspergillus glaucus dan jamur benang dapat tumbuh pada aw 0,8
Bakteri umumnya memerlukan aw = 0,90 - 0,999 atau lebih dari 0,98, kecuali bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75
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:
⁻ Mikroba Osmofil
⁻ Mikroba Halodurik
⁻ Mikroba Halofil
4. Ion-ion Listrik
a) Kadar Ion Hidrogen (pH)
mikroba ummunya menyukai ph 7 namun Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3, yaitu:
1. Mikroba Asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0 - 5,0
2. Mikroba Mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5 - 8,0
3. Mikroba Alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4 - 9,5
b) Buffer
Buffer merupakan campuran garam monobasik dan dibasic, Media menumbuhkan mikroba pada media, memerlukan pH yang konstan, terutama pada mikroba yang dapat menghasilkan asam
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 rendah
• 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 sorbet
d) Listrik
• Berakibat terjadinya elektrolisis pada medium pertumbuhan
• Menghasilkan panas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba, sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis
• Menyebabkan terjadinya shock karena tekanan hidroliklistrik,
• Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi
e) Radiasi
• Merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis
• Sinar X (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lainnya dapat membunuh mikroba
f) Tegangan muka
• Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relative tinggi
• 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
g) Tekanan Hidrostatik
• Umumnya tekanan 1 - 400 atm tidak mempengaruhi atau sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba, tekanan hidrostatik yang lebih tinggi akan menghambat atau menghentikan pertumbuhan, RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim
• Tekanan diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein, tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (mikroba barofilik), umumnya mikroba laut adalah barofilik atau barotoleran, contoh: bakteri Spirillum

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
B. FAKTOR ABIOTIK
1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
Interaksi Positif
• Meningkatkan kecepatan pertumbuhan dan kepadatan populasi
• Disebut juga kooperasi, contoh: pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni
• Interaksi Negatif
• 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
a) Netralisme
• Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi dan terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat
• Netralisme terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista). Contoh: interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autocthonous (indigenous)
b) Komensalisme
Hubungan terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contoh: Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein digunakan oleh Legionella pneumophila. Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium
c) Sinergisme
Menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat, Apabila asosiasi melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme yang sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara alami
d) Mutualisme (Simbiosis)
Asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan, Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi tidak dapat digantikan oleh spesies lain yang mirip. Contoh: bakteri Rhizobium sp. yang hidup pada bintil akar tanaman kacang-kacangan
e) Kompetisi
Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien/makanan yang sama, atau dalam keadaan nutrien terbatas. Contoh: antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia
f) Amensalisme (Antagonisme)
• Asosiasi antar spesies yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun
• merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain, misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contoh: bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain
g) Parasitisme
• Terjadi antara dua populasi, satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host/inang)
• Terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik, ukuran parasit biasanya lebih kecil dari Inangnya dan memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contoh: Jamur Trichoderma sp. Memparasit jamur Agaricus sp.
h) Predasi
• Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan mencerna organisme lain (prey)
• Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey)
•
3. NUTRISI DAN MEDIUM MIKROBA
a. Definisi medium mikroba
Medium adalah tempat untuk menumbuhkan mikroba, Mikroba memerlukan nutrisi untuk memenuhi kebutuhan energi, bahan pembangun sel, dan sintesis protoplasma serta bagian-bagian sel lainnya
b. 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
Dalam garis besarnya bahan makanan dibagi menjadi tujuh golongan yaitu:
• air
• sumber energi
• sumber karbon
• sumber aseptor elektron
• sumber mineral
• faktor tumbuh
• sumber nitrogen
c. Penggolongan Mikroba Berdasarkan Nutrisi Dan Oksigen
Berdasarkan Sumber Karbon
1. Jasad Ototrof ialah jasad yang memerlukan sumber karbon dalam bentuk anorganik, misalnya CO2 dan senyawa karbonat
2. 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
Berdasarkan Sumber Energi
1. Jasad Fototrof : jika menggunakan energi cahaya
2. Jasad Khemotrof : jika menggunakan energi dari reaksi kimia
Berdasarkan Sumber Donor Elektron
1. jasad Litotrof ialah jasad yang dapat menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa anorganik seperti H2, NH3, H2S, dan S
2. Jasad Organotrof ialah jasad yang menggunakan donor elektron dalam bentuk senyawa organik
Berdasarkan Kebutuhan Oksigen
1. Jasad Aerob =jasad yang menggunakan oksigen bebas (O2) sebagai satu-satunya aseptor hidrogen yang terakhir dalam proses respirasinya
2. Jasad Anaerob, sering disebut anaerob obligat ialah jasad yang tidak dapat menggunakan oksigen bebas sebagai aseptor hidrogen terakhir dalam proses respirasinya
3. Jasad Mikroaerob ialah jasad yang hanya memerlukan oksigen dalam jumlah yang sangat sedikit
4. Jasad Aerob Fakultatif ialah jasad yang dapat hidup dalam keadaan anaerob maupun aerob. Jasad ini juga bersifat anaerob toleran
5. Jasad Kapnofil ialah jasad yang memerlukan kadar oksigen rendah dan kadar CO2 tinggi

d. Medium Pertumbuhan Mikroba
• Medium Dasar/Basal Mineral : Medium yang mengandung campuran senyawa anorganik yang
• selanjutnya ditambah zat lain
• Medium Sintetik : Medium yang seluruh susunan kimia dan kadarnya telah diketahui dengan
• pasti
• Medium Kompleks : Medium yang susunan kimianya belum diketahui dengan pasti
• Medium Diperkaya : Medium yang ditambah zat tertentu yang merupakan nutrisi spesifik untuk
• jenis mikroba tertentu



4. ENZIM MIKROBA
A. definisi enzim
Enzim adalah katalisator organik (biokatalisator) yang dihasilkan oleh sel yang berfungsi untuk mempercepat reaksi kimia
a) Mekanisme Bekerjanya Enzim
• Enzim meningkatkan kecepatan reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi
• Energi aktivasi adalah energi yang diperlukan untuk mengaktifkan suatu reaktan sehingga dapat bereaksi untuk membentuk senyawa lain
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.
B. PENGGOLONGAN ENZIM
1. Berdasarkan tempat bekerjanya
a. Endoenzim, disebut juga enzim intraseluler, yaitu enzim yang bekerjanya di dalam sel
b. Eksoenzim, disebut juga enzim ekstraseluler, yaitu enzim yang bekerja
2. Berdasarkan daya katalisis
a. Oksidoreduktase, mengkatalisis reaksi oksidasi-reduksi, yang merupakan pemindahan
b. elektron, hidrogen, atau oksigen
c. Transferase, mengkatalisis pemindahan gugusan molekul dari suatu molekul ke molekul
d. yang lain
3. Penggolongan enzim berdasar cara terbentuknya
a. Enzim konstitutif, enzim yang jumlahnya dipengaruhi kadar substratnya, misalnya: enzimamilase
b. Enzim adaptif, enzim yang pembentukannya dirangsang oleh adanya substrat, contoh: enzim beta galaktosidase yang dihasilkan oleh bakteri E
C. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Reaksi Enzimatik
1. Substrat (reaktan)
2. Suhu
3. Kemasaman (pH)
4. Penghambat Enzim (Inhibitor)
5. Aktivator (Penggiat) atau Kofaktor
6. Penginduksi (Induktor)
5. BIOENERGETIK MIKROBA
Bioenergetik mikroba mempelajari penghasilan dan penggunaan energi oleh mikroba
Mikroba melakukan proses metabolisme yang terdiri atas katabolisme dan anabolisme
Katabolisme merupakan proses perombakan bahan disertai pembebasan energi (reaksi eksergonik)Anabolisme merupakan proses biosintesis yang memerlukan energi (reaksi endergonik)
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
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
fermentasi lewat (jalur) rangkaian reaksi kimia tertentu, antara lain melalui jalur:
1. Jalur Emden-Meyerhof-Parnas (EMP)
2. Jalur Entner-Doudoroff (ED)
3. Jalur Heksosa Mono Fosfat (HMP)
4. Jalur Heterofermentatif bakteri asam laktat
5. Jalur 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 mesosome, 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
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
e) Penggunaan Energi Oleh Jasad
Energi digunakan dalam setiap reaksi endergonik dan reaksi eksergonik Untuk memulai reaksi diperlukan energi aktivasi Dalam setiap reaksi enzim mempunyai peranan penting ,Proses yang memerlukan energi antara lain proses biosintesis molekul kecil dan molekul makro, yang akhirnya menuju ke pertumbuhan dan pembiakan; penyerapan unsur makanan, gerak, dan sebagainya
f) Katabolisme Makromolekul
Terjadi proses peruraian, antara lain:
1. Peruraian Karbohidrat
2. Peruraian Lemak
3. Peruraian Protein
4. Peruraian Asam Nukleat