Jumat, 23 Maret 2012

Fotosintesis pada tumbuhan



Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung. dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
Fotosintesis pada alga dan bakteri
Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.
Proses fotosintesis
Lihat pula artikel proses fotosintesis untuk informasi lebih rinci
Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini. Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini. Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).
Reaksi terang
Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH2. Reaksi ini memerlukan molekul air. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
Pigmen klorofil menyerap lebih banyak cahaya terlihat pada warna biru (400-450 nanometer) dan merah (650-700 nanometer) dibandingkan hijau (500-600 nanometer). Cahaya hijau ini akan dipantulkan dan ditangkap oleh mata kita sehingga menimbulkan sensasi bahwa daun berwarna hijau. Fotosintesis akan menghasilkan lebih banyak energi pada gelombang cahaya dengan panjang tertentu. Hal ini karena panjang gelombang yang pendek menyimpan lebih banyak energi.
Di dalam daun, cahaya akan diserap oleh molekul klorofil untuk dikumpulkan pada pusat-pusat reaksi. Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat.
Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.
Oksigen dari proses fotosintesis hanya dihasilkan dari air, bukan dari karbon dioksida. Pendapat ini pertama kali diungkapkan oleh C.B. van Neil yang mempelajari bakteri fotosintetik pada tahun 1930-an. Bakteri fotosintetik, selain sianobakteri, menggunakan tidak menghasilkan oksigen karena menggunakan ionisasi sulfida atau hidrogen.
Pada saat yang sama dengan ionisasi fotosistem II, cahaya juga mengionisasi fotosistem I, melepaskan elektron yang ditransfer sepanjang rantai transpor elektron yang akhirnya mereduksi NADP menjadi NADPH.
Reaksi gelap
ATP dan NADPH yang dihasilkan dalam proses fotosintesis memicu berbagai proses biokimia. Pada tumbuhan proses biokimia yang terpicu adalah siklus Calvin yang mengikat karbon dioksida untuk membentuk ribulosa (dan kemudian menjadi gula seperti glukosa). Reaksi ini disebut reaksi gelap karena tidak bergantung pada ada tidaknya cahaya sehingga dapat terjadi meskipun dalam keadaan gelap (tanpa cahaya).
Faktor penentu laju fotosintesis
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis:
1. Intensitas cahaya
Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
Meskipun masih ada langkah-langkah dalam fotosintesis yang belum dipahami, persamaan umum fotosintesis telah diketahui sejak tahun 1800-an.
Pada awal tahun 1600-an, seorang dokter dan ahli kimia, Jan van Helmont, seorang Flandria (sekarang bagian dari Belgia), melakukan percobaan untuk mengetahui faktor apa yang menyebabkan massa tumbuhan bertambah dari waktu ke waktu. Dari penelitiannya, Helmont menyimpulkan bahwa massa tumbuhan bertambah hanya karena pemberian air. Tapi pada tahun 1720, ahli botani Inggris, Stephen Hales berhipotesis bahwa pasti ada faktor lain selain air yang berperan. Ia berpendapat faktor itu adalah udara.
Joseph Priestley, seorang ahli kimia dan pendeta, menemukan bahwa ketika ia menutup sebuah lilin menyala dengan sebuah toples terbalik, nyalanya akan mati sebelum lilinnya habis terbakar. Ia kemudian menemukan bila ia meletakkan tikus dalam toples terbalik bersama lilin, tikus itu akan mati lemas. Dari kedua percobaan itu, Priestley menyimpulkan bahwa nyala lilin telah “merusak” udara dalam toples itu dan menyebabkan matinya tikus. Ia kemudian menunjukkan bahwa udara yang telah “dirusak” oleh lilin tersebut dapat “dipulihkan” oleh tumbuhan. Ia juga menunjukkan bahwa tikus dapat tetap hidup dalam toples tertutup asalkan di dalamnya juga terdapat tumbuhan.
Pada tahun 1778, Jan Ingenhousz, dokter kerajaan Austria, mengulangi eksperimen Priestley. Ia menemukan bahwa cahaya matahari berpengaruh pada tumbuhan sehingga dapat “memulihkan” udara yang “rusak”.
Akhirnya di tahun 1796, Jean Senebier, seorang pastor Perancis, menunjukkan bahwa udara yang “dipulihkan” dan “merusak” itu adalah karbon dioksida yang diserap oleh tumbuhan dalam fotosintesis. Tidak lama kemudian, Theodore de Saussure berhasil menunjukkan hubungan antara hipotesis Stephen Hale dengan percobaan-percobaan “pemulihan” udara. Ia menemukan bahwa peningkatan massa tumbuhan bukan hanya karena penyerapan karbon dioksida, tetapi juga oleh pemberian air. Melalui serangkaian eksperimen inilah akhirnya para ahli berhasil menggambarkan persamaan umum dari fotosintesis yang menghasilkan makanan (seperti glukosa

METAGENESIS LUMUT- PAKU


METAGENESIS LUMUT- PAKU

 


Detail metagenesis Lumut (Bryophyta)
  • Dari Spora - berkecambah menjadi Protonema - tumbuh besar menjadi Tumbuhan lumut yang menghasilkan gamerangium -  gametangium menghasilkan sel kelamin yang bersatu menjadi Zygote - tumbuh menggembung membentuk Sporogomnium - setelah matang dan tua menghasilkan spora lagi OK

 Detail metagenesis Paku (Pterydophyta) Spora - Prothallium - Tumbuhan Paku -Sporogomnium

 BEDA METAGENESIS PAKU DAN LUMUT



Setelah diamati metagenesis lumut dan paku diatas dapat kita simpulkan bahwa
  1. Gametofit paku umurnya lebih pendek dibanding sporofitnya karena yang terlihat di alam tumbuhan pakunya bukan Prothaliumnya , sedang pada lumut sebaliknya yang dialam tumbuhan lumutnya maka gametofitnya lebih lama / dominan hidupnya dibanding sporogonium
  2. Tumbuhan paku ada di bawah skema berarti kromosomnya diploid karena yang dibawah selalu berasal dari zygot hasil pertemuan dua sel kelamin , sebaliknya lumut haploid karena ada diatas skema yang terbentuknya hasil dari perkembangan spora. dan spora itu dibentuknya secara miosis ( pembelahan reduksi)

Berikut juga kami tampilkan morfologi tanaman paku dan lumut



berikut letak spora pada tumbuhan paku
 Untuk perbedaan ciri yang lain dari keduanya yaitu
  1. Pada lumut akarnya masih rhizoid , sedang pada tumbuhan paku akarnya serabut
  2. Pada lumut tubuhnya belum terdapat berkas pengangkut xilem dan floem , sedangkan di paku sudah mempunyai xilem dan floem sehingga lumut tergolong Non tracheophyta sedang pada tumbuhan paku tergolong Tracheophyta
  3. pada lumut daun tidak dijumpai spora sedang dipaku terlihat ada sporanya ( sporofil) , pada daun paku ketika masih muda menggulung
  4. alat pengatur keluarnya spora di lumut berupa gigi peristome sedangkan di paku berupa anullus
 SEKILAS LUMUT DAN PAKU

  • Hingga saat ini tumbuhan nonvaskuler (lumut daun dan lumut hati dan antocerros ) dikelompokkan bersama dalam satu divisi tunggal.
  • Divisio itu adalah Bryophyta yang berasal dari bahasa Yunani Brion yang berarti “ lumut ”
  • Gamet Bryophta berkembang di dalam gametangia.
  • Gametangium jantan dikenal dengan Anteredium, menghasilkan sperma berflagella.
  • Gametangium betina disebut dengan Arkogonium yang menghasilkan sel telur.
  • Sel telur tersebut dibuahi di dalam arkegonium yang kemudian terbentuk zygot didalamnya 
  • Zygote kemudian membelah secara mitosis terus menerus membentuk Embryo yang kemudian menjadi badan yang menggelembung yang disebut Sporogonium 
  • Walaupun dengan embrio yang terlindungi, bryophta tidak sepenuhnya tidak memerlukan air , tetap haris ada air namun tidak perlu habitat perairan , cuku[ ditempat lembab saja cukup ( Hygrophyt_.
  • Tumbuhan Bryophyta memerlukan air untuk bereproduksi.OK
   
  • Bryophta tidak memiliki jaringan yang diperkuat oleh lignin, yang diperlukan untuk menyokong tumbuhan tinggi seperti tumbuhan di daratan.
  • Meskipun Bryopyhta dapat merentang secara horizontal sebagai hamparan lumut,
  • Bryophta selalu memiliki profil yang rendah.
  • Sebagian besar tingginya hanya 1 - 2 cm. Pada umumnya lumut mempunyai warna yang benar-benar hijau (ever gteen)
  • Warna hijau itu karena Lumut mempunyai sel-sel dengan plastida yang menghasilkan klorofil a dan b, 
  • Sehingga lumut bisa melakukan Fotosintesis , dengan demikian lumut bersifat Autotrof.
  • Bryophyta tumbuh di darat dan di tempat-tempat seperti: tanah, bebatuan, gambut, kulit pohon, dan kondisi ekstrem yang lain sehingga Lumut digologkan organisme Kosmopoltan .
  • Lumut pada batangnya belum terdapat berkas pengangkut xylem dan floem 
  • Maka kemudian dikelompokkan dalam tumbuhan Non Tracheophyta .
  • Tumbuhan lumut mempunyai pergiliran keturunan atau generasi antara sporofit dan gametofit 
  • Generasi  Gametofit adalah Generasi yang menghasilkan sel kelamin Gemerasi itu terdapat pada Tubuhnya sendiri , terletak pada ujung batangnya , sehingga Tumbuhan lumut tidak dijumpai spora pada daunnya 
  • Generasi Sporofit adalah menghasalailkan spora  , [ada lumut pada bagian sporogoniumnya .
  • Jadi bentuk gametofitnya berupa tumbuhan lumut , dan sporofitnya adalah Sporogoniumnya yang akan menghasilkan spora yang di dalamnya terdapat sporangium.
  • Bryophyta berkembang biak dengan spora dan telah menunjukkan pergantian keturunan yang nyata.
  • Gametofit berupa tumbuhan lumutnya., Sporofit berupa sporogonium atau kapsul spora yang terdapat pada gametofit dan sporofit yang belum terpisah.
  • Dari spora tidak lalu terjadi tumbuhan lumut, melainkan protonema dulu yang kemudian baru menjadi lumut.
  • Dalam sistematik lumut dibedakan menjadi dua kelas :
  1. Kelas Musci (lumut daun): Bryopsida
  2. Kelas Hepatica (lumut hati) : Hepaticopsida
  3. Kelas Antoceros : Anthoceropsida
  • Berdasarkan struktur tubuhnya, Tumbuhan Lumut telah berkormus.(batang akar dan daunnya sudah bisa dibedakan)
  • Lebih tepatnya lumut merupakan peralihan antara tumbuhan bertalus dengan tumbuhan berkormus.
ADAPTASI LUMUT
Lumut melakukan adaptasi yang memungkinkan untuk tumbuh di tanah yaitu, 
  • Pertama tumbuhnya diselubungi oleh kutikula lilin yang menolong tubuhnya menyimpan air.
  • Kedua, gamet-gametnya berkembang dalam metangia, sebagai akibatnya zigot hasil vertilisasinya berkembang didalam jaket pelindung.
  • Oleh karena lumut belum memiliki jaringan pengangkut, maka air masuk ke tubuh lumut secara imbibisi.
  • Setelah air masuk ke tubuh lumut, kemudian didistribusikan ke bagian-bagian tumbuhan secara Osmose dengan gaya kapilaritas maupun aliran sitoplasma.
  • Sistem pengangkutan air seperti itu menyebabkan lumut hanya dapat hidup di rawa dan tempat-tempat teduh.
  • Lumut tidak pernah berukuran tinggi dan besar, kebanyakan hanya 1-2 cm, dan seringkali besarnya kurang dari 20cm.
SEKILAS PAKU
  • Paku-pakuan merupakan golongan tumbuhan yang benar-benar telah berkormus (mempunyai akar, batang dan daun).
  • Paku-pakuan merupakan kelompok tumbuhan berpembuluh yang paling sederhana.
  • Kurang lebih 550 juta tahun yang lalu (zaman karbon) hutan paku raksasamendominasi permukaan bumi.
  • Semua anggota divisi paku-pakuan memiliki 4 struktur penting yang tidak terdapat pada ganggang tingkat tinggi dan terkompleks sekalipun, yaitu
  1. lapisan pelindung sel (jaket steril) yang terdapat di sekeliling organ reproduksi,
  2. embrio multiseluler. Yang terdapat dalam arkegonia,
  3. kutikula pada bagian luar membungkus epidermis
  4. sistem transfor internal yang mengangkut air dan zat makanan dari dalam tanah, sistem ini sama baiknya seperti pengorganisasian transfor air dan zat makanan pada tumbuhan tingkat tinggi.
JADI
  • Ciri tumbuhan lumut (Bryophyta) merupakan tumbuhan darat sejati, bentuknya kecil dan panjang, menyukai tempat-tempat yang lembab atau basah seperti di bebatuan, tanah, dan dinding tua, merupakan peralihan antara tumbuhan berthallus dan tumbuhan berkormus, mempunyai kloroflas untuk fotosintesis, tidak mempunyai berkas pengangkut, reproduksi secara seksual dengan perpaduan antara sel sperma dan sel telur, berkembangbiak secara kawin (generatif) dan tidak kawin (vegetatif).
  • Tumbuhan lumut tubuhnya masih berupa thallus, artinya tidak memiliki akar, batang, dan daun sejati, akan tetapi memiliki bagian yang menyerupai akar yang disebut rhizoid.
  • Ciri khas tumbuhan paku adalah mempunyai akar, batang dan daun, umumnya tumbuh di tempat lembab (higrofit), belum menghasilkan bunga, daunnya yang masih muda yang merupakan kumpulan kotak spora. Sporangium yang berkumpul akan membentuk sorus yang kebanyakan terletak pada bagian bawah daun, reproduksi secara aseksual dengan sporofit, dan reproduksi seksual dengan gametofit, dan pada batang sudah terdapat epidermis, korteks dan stele.
  • Tumbuhan paku merupakan jenis tumbuhan kormus, artinya telah memiliki akar, batang, dan daun sejati serta berkembangbiak dengan menggunakan spora.
PERSAMAAN TUMBUHAN LUMUT DAN PAKU


  1. Sama-sama melakukan fotosintesis.
  2. Sama-sama melakukan reproduksi generatif dan vegetatif.
  3. Daur hidup mengalami pergiliran keturunan.
  4. Sporofit merupakan keturunan generatif.
  5. Berkembangbiak dengan spora.
  6. Sama-sama memiliki klorofil.
  7. Sama-sama menyukai habitat yang lembab.
  8. Kebanyakan tinggal di daerah tropis

SISTEM PENCERNAAN PADA MANUSIA



A. Organ-Organ Pencernaan
Proses pencernaan merupakan suatu proses yang melibatkan
organ-organ pencernaan dan kelenjar-kelenjar pencernaan. Antara
proses dan organ-organ serta kelenjarnya merupakan kesatuan
sistem pencernaan. Sistem pencernaan berfungsi memecah bahan-
bahan makanan menjadi sari-sari makanan yang siap diserap dalam
tubuh.
Berdasarkan prosesnya, pencernaan makanan dapat dibedakan
menjadi dua macam seperti berikut.
1. Proses mekanis, yaitu pengunyahan oleh gigi dengan dibantu
lidah serta peremasan yang terjadi di lambung.
2. Proses kimiawi, yaitu pelarutan dan pemecahan makanan oleh
enzim-enzim pencernaan dengan mengubah makanan yang ber-
molekul besar menjadi molekul yang berukuran kecil.
Makanan mengalami proses pencernaan sejak makanan berada
di dalam mulut hingga proses pengeluaran sisa-sisa makanan hasil
pencernaan. Adapun proses pencernaan makanan meliputi hal-hal
berikut.
1. Ingesti: pemasukan makanan ke dalam tubuh melalui mulut.
2. Mastikasi: proses mengunyah makanan oleh gigi.
3. Deglutisi: proses menelan makanan di kerongkongan.
4. Digesti: pengubahan makanan menjadi molekul yang lebih
sederhana dengan bantuan enzim, terdapat di lambung.
5. Absorpsi: proses penyerapan, terjadi di usus halus.
6. Defekasi: pengeluaran sisa makanan yang sudah tidak berguna
untuk tubuh melalui anus.
Saat melakukan proses-proses pencernaan tersebut diperlukan
serangkaian alat-alat pencernaan sebagai berikut.
1. Mulut
Makanan pertama kali masuk ke dalam tubuh melalui mulut.
Makanan ini mulai dicerna secara mekanis dan kimiawi. Di dalam
mulut seperti Gambar 6.1, terdapat beberapa alat yang berperan
dalam proses pencernaan yaitu gigi, lidah, dan kelenjar ludah
(glandula salivales).
a. Gigi
Pada manusia, gigi berfungsi sebagai alat pencernaan
mekanis. Di sini, gigi membantu memecah makanan menjadi
potongan-potongan yang lebih kecil. Hal ini akan membantu
enzim-enzim pencernaan agar dapat mencerna makanan
lebih efisien dan cepat. Selama pertumbuhan dan per-
kembangan, gigi manusia mengalami perubahan, mulai dari
gigi susu dan gigi tetap (permanen). Gigi pertama pada bayi
dimulai saat usia 6 bulan. Gigi pertama ini disebut gigi susu
(dens lakteus). Pada anak berusia 6
tahun, gigi berjumlah 20, dengan susunan sebagai berikut.
1) Gigi seri (dens insisivus), berjumlah 8 buah, berfungsi
memotong makanan.
2) Gigi taring (dens caninus), berjumlah 4 buah, berfungsi
merobek makanan.
3) Gigi geraham kecil (dens premolare), berjumlah 8 buah,
berfungsi mengunyah makanan.
Struktur luar gigi terdiri
atas bagian-bagian berikut.
1) Mahkota gigi (corona) merupakan bagian yang tampak
dari luar.
2) Akar gigi (radix) merupakan bagian gigi yang tertanam
di dalam rahang.
3) Leher gigi (colum) merupakan bagian yang terlindung
oleh gusi.
Adapun penampang gigi dapat diperlihatkan bagian-
bagiannya sebagai berikut.
1) Email (glazur atau enamel) merupakan bagian terluar
gigi. Email merupakan struktur terkeras dari tubuh,
mengandung 97% kalsium dan 3% bahan organik.
2) Tulang gigi (dentin), berada di sebelah dalam email,
tersusun atas zat dentin.
3) Sumsum gigi (pulpa), merupakan bagian yang paling
dalam. Di pulpa terdapat kapiler, arteri, vena, dan saraf.
4) Semen merupakan pelapis bagian dentin yang masuk
ke rahang.
b. Lidah
Lidah dalam sistem pencernaan berfungsi untuk mem-
bantu mencampur dan menelan makanan, mempertahankan
makanan agar berada di antara gigi-gigi atas dan bawah
saat makanan dikunyah serta sebagai alat perasa makanan.
Lidah dapat berfungsi sebagai alat perasa makanan karena
mengandung banyak reseptor pengecap atau perasa. Lidah
tersusun atas otot lurik dan permukaannya dilapisi dengan
lapisan epitelium yang banyak mengandung kelenjar lendir
(mukosa).
c. Kelenjar ludah
Terdapat tiga pasang kelenjar ludah di dalam rongga mulut,
yaitu glandula parotis, glandula submaksilaris, dan glandula
sublingualis atau glandula submandibularis. Amati gambar 6.4
agar Anda mengenali letak ketiga kelenjar ludah tersebut.
Air ludah berperan penting dalam proses perubahan zat
makanan secara kimiawi yang terjadi di dalam mulut. Setelah
makanan dilumatkan secara mekanis oleh gigi, air ludah ber-
peran secara kimiawi dalam proses membasahi dan mem-
buat makanan menjadi lembek agar mudah ditelan. Ludah
terdiri atas air (99%) dan enzim amilase. Enzim ini meng-
uraikan pati dalam makanan menjadi gula sederhana
(glukosa dan maltosa). Makanan yang telah dilumatkan
dengan dikunyah dan dilunakkan di dalam mulut oleh air liur
disebut bolus. Bolus ini diteruskan ke sistem pencernaan
selanjutnya.
2. Kerongkongan (Esofagus)
Kerongkongan merupakan saluran panjang (± 25 cm) yang
tipis sebagai jalan bolus dari mulut menuju ke lambung. Fungsi
kerongkongan ini sebagai jalan bolus dari mulut menuju lambung.
Bagian dalam kerongkongan senantiasa basah oleh cairan
yang dihasilkan oleh kelenjar-kelenjar yang terdapat pada dinding
kerongkongan untuk menjaga agar bolus menjadi basah dan licin.
Keadaan ini akan mempermudah bolus bergerak melalui
kerongkongan menuju ke lambung. Bergeraknya bolus dari mulut
ke lambung melalui kerongkongan disebabkan adanya gerak
peristaltik pada otot dinding kerongkongan.
Gerak peristaltik dapat terjadi karena adanya kontraksi otot
secara bergantian pada lapisan otot yang tersusun secara me-
manjang dan melingkar. Proses gerak bolus di dalam kerongkongan
menuju lambung
Sebelum seseorang mulai makan, bagian belakang mulut (atas)
terbuka sebagai jalannya udara dari hidung. Di kerongkongan,
epiglotis yang seperti gelambir mengendur sehingga udara masuk
ke paru-paru. Ketika makan, makanan dikunyah dan ditelan masuk
ke dalam kerongkongan. Sewaktu makanan bergerak menuju
kerongkongan, langit-langit lunak beserta jaringan mirip gelambir
di bagian belakang mulut (uvula) terangkat ke atas dan menutup
saluran hidung. Sementara itu, sewaktu makanan bergerak ke arah
tutup trakea, epiglotis akan menutup sehingga makanan tidak masuk
trakea dan paru-paru tetapi makanan tetap masuk ke kerongkongan.
3. Lambung
Lambung merupakan saluran pencernaan yang berbentuk
seperti kantung, terletak di bawah sekat rongga badan. Dengan
mengamati Gambar 6.5, Anda dapat mengetahui bahwa lambung
terdiri atas tiga bagian sebagai berikut.
a. Bagian atas disebut kardiak, merupakan bagian yang ber-
batasan dengan esofagus.
b. Bagian tengah disebut fundus, merupakan bagian badan
atau tengah lambung.
c. Bagian bawah disebut pilorus, yang berbatasan dengan
usus halus.
Daerah perbatasan antara lambung dan kerongkongan ter-
dapat otot sfinkter kardiak yang secara refleks akan terbuka bila
ada bolus masuk. Sementara itu, di bagian pilorus terdapat otot
yang disebut sfinkter pilorus. Otot-otot lambung ini dapat ber-
kontraksi seperti halnya otot-otot kerongkongan. Apabila otot-
otot ini berkontraksi, otot-otot tersebut menekan, meremas, dan
mencampur bolus-bolus tersebut menjadi kimus (chyme).
Sementara itu, pencernaan secara kimiawi dibantu oleh
getah lambung. Getah ini dihasilkan oleh kelenjar yang terletak
pada dinding lambung di bawah fundus, sedangkan bagian dalam
dinding lambung menghasilkan lendir yang berfungsi melindungi
dinding lambung dari abrasi asam lambung, dan dapat beregenerasi
bila cidera. Getah lambung ini dapat dihasilkan akibat rangsangan
bolus saat masuk ke lambung. Getah lambung mengandung
bermacam-macam zat kimia, yang sebagian besar terdiri atas
air. Getah lambung juga mengandung HCl/asam lambung dan
enzim-enzim pencernaan seperti renin, pepsinogen, dan lipase.
Asam lambung memiliki beberapa fungsi berikut.
a. Mengaktifkan beberapa enzim yang terdapat dalam getah
lambung, misalnya pepsinogen diubah menjadi pepsin. Enzim
ini aktif memecah protein dalam bolus menjadi proteosa dan
pepton yang mempunyai ukuran molekul lebih kecil.
b. Menetralkan sifat alkali bolus yang datang dari rongga mulut.
c. Mengubah kelarutan garam mineral.
d. Mengasamkan lambung (pH turun 1–3), sehingga dapat
membunuh kuman yang ikut masuk ke lambung bersama
bolus.
e. Mengatur membuka dan menutupnya katup antara lambung
dan usus dua belas jari.
f. Merangsang sekresi getah usus.
Enzim renin dalam getah lambung berfungsi mengendapkan
kasein atau protein susu dari air susu. Lambung dalam suasana
asam dapat merangsang pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin
ini berfungsi memecah molekul-molekul protein menjadi molekul-
molekul peptida. Sementara itu, lipase berfungsi mengubah
lemak menjadi asam lemak dan gliserol.
Selanjutnya, kimus akan masuk ke usus halus melalui suatu
sfinkter pilorus yang berukuran kecil. Apabila otot-otot ini
berkontraksi, maka kimus didorong masuk ke usus halus sedikit
demi sedikit.
4. Usus halus
Usus halus merupakan saluran berkelok-kelok yang
panjangnya sekitar 6–8 meter, lebar 25 mm dengan banyak
lipatan yang disebut vili atau jonjot-jonjot usus. Vili ini berfungsi
memperluas permukaan usus halus yang berpengaruh terhadap
proses penyerapan makanan. Lakukan eksperimen berikut untuk
mengetahui pengaruh lipatan terhadap proses penyerapan.
Usus halus terbagi menjadi tiga bagian seperti berikut:
a. duodenum (usus 12 jari), panjangnya ± 25 cm,
b. jejunum (usus kosong), panjangnya ± 7 m,
c. ileum (usus penyerapan), panjangnya ± 1 m.
Kimus yang berasal dari lambung mengandung molekul-
molekul pati yang telah dicernakan di mulut dan lambung,
molekul-molekul protein yang telah dicernakan di lambung,
molekul-molekul lemak yang belum dicernakan serta zat-zat lain.
Selama di usus halus, semua molekul pati dicernakan lebih
sempurna menjadi molekul-molekul glukosa. Sementara itu
molekul-molekul protein dicerna menjadi molekul-molekul asam
amino, dan semua molekul lemak dicerna menjadi molekul
gliserol dan asam lemak.
Pencernaan makanan yang terjadi di usus halus lebih banyak
bersifat kimiawi. Berbagai macam enzim diperlukan untuk
membantu proses pencernaan kimiawi ini.
Hati, pankreas, dan kelenjar-kelenjar yang terdapat di dalam
dinding usus halus mampu menghasilkan getah pencernaan.
Getah ini bercampur dengan kimus di dalam usus halus. Getah
pencernaan yang berperan di usus halus ini berupa cairan
empedu, getah pankreas, dan getah usus.
a. Cairan Empedu
Cairan empedu berwarna kuning kehijauan, 86% berupa
air, dan tidak mengandung enzim. Akan tetapi, mengandung
mucin dan garam empedu yang berperan dalam pencernaan
makanan. Cairan empedu tersusun atas bahan-bahan
berikut.
1) Air, berguna sebagai pelarut utama.
2) Mucin, berguna untuk membasahi dan melicinkan
duodenum agar tidak terjadi iritasi pada dinding usus.
3) Garam empedu, mengandung natrium karbonat yang
mengakibatkan empedu bersifat alkali. Garam empedu
juga berfungsi menurunkan tegangan permukaan lemak
dan air (mengemulsikan lemak).
Cairan ini dihasilkan oleh hati. Perhatikan Gambar 6.9.
Hati merupakan kelenjar pencernaan terbesar dalam tubuh
yang beratnya ± 2 kg. Dalam sistem pencernaan, hati
berfungsi sebagai pembentuk empedu, tempat penimbunan
zat-zat makanan dari darah dan penyerapan unsur besi dari
darah yang telah rusak. Selain itu, hati juga berfungsi
membentuk darah pada janin atau pada keadaan darurat,
pembentukan fibrinogen dan heparin untuk disalurkan ke
peredaran darah serta pengaturan suhu tubuh.
Empedu mengalir dari hati melalui saluran empedu dan
masuk ke usus halus. Dalam proses pencernaan ini, empedu
berperan dalam proses pencernaan lemak, yaitu sebelum
lemak dicernakan, lemak harus bereaksi dengan empedu
terlebih dahulu. Selain itu, cairan empedu berfungsi
menetralkan asam klorida dalam kimus, menghentikan
aktivitas pepsin pada protein, dan merangsang gerak
peristaltik usus.
b. Getah Pankreas
Getah pankreas dihasilkan di dalam organ pankreas.
Pankreas ini berperan sebagai kelenjar eksokrin yang
menghasilkan getah pankreas ke dalam saluran pencernaan
dan sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon
insulin. Hormon ini dikeluarkan oleh sel-sel berbentuk pulau-
pulau yang disebut pulau-pulau langerhans. Insulin ini
berfungsi menjaga gula darah agar tetap normal dan
mencegah diabetes melitus.
Getah pankreas ini dari pankreas mengalir melalui
saluran pankreas masuk ke usus halus. Dalam pankreas
terdapat tiga macam enzim, yaitu lipase yang membantu dalam
pemecahan lemak, tripsin membantu dalam pemecahan pro-
tein, dan amilase membantu dalam pemecahan pati.
c. Getah Usus
Pada dinding usus halus banyak terdapat kelenjar yang
mampu menghasilkan getah usus. Getah usus mengandung
enzim-enzim seperti berikut.
1) Sukrase, berfungsi membantu mempercepat proses pe-
mecahan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
2) Maltase, berfungsi membantu mempercepat proses
pemecahan maltosa menjadi dua molekul glukosa.
3) Laktase, berfungsi membantu mempercepat proses
pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
4) Enzim peptidase, berfungsi membantu mempercepat
proses pemecahan peptida menjadi asam amino.
Monosakarida, asam amino, asam lemak, dan gliserol
hasil pencernaan terakhir di usus halus mulai diabsorpsi atau
diserap melalui dinding usus halus terutama di bagian
jejunum dan ileum. Selain itu vitamin dan mineral juga
diserap. Vitamin-vitamin yang larut dalam lemak,
penyerapannya bersama dengan pelarutnya, sedangkan
vitamin yang larut dalam air penyerapannya dilakukan oleh
jonjot usus.
Penyerapan mineral sangat beragam berkaitan dengan
sifat kimia tiap-tiap mineral dan perbedaan struktur bagian-
bagian usus. Sepanjang usus halus sangat efisien dalam
penyerapan Na+, tetapi tidak untuk Cl
–, HCO3
–, dan ion-ion
bivalen. Ion K+
penyerapannya terbatas di jejunum.
Penyerapan Fe++ terjadi di duodenum dan jejunum.
Proses penyerapan di usus halus ini dilakukan oleh villi
(jonjot-jonjot usus). Di dalam villi ini terdapat pembuluh darah,
pembuluh kil (limfa), dan sel goblet. Di sini asam amino dan
glukosa diserap dan diangkut oleh darah menuju hati melalui
sistem vena porta hepatikus, sedangkan asam lemak
bereaksi terlebih dahulu dengan garam empedu membentuk
emulsi lemak. Emulsi lemak bersama gliserol diserap ke
dalam villi. Selanjutnya di dalam villi, asam lemak dilepaskan,
kemudian asam lemak mengikat gliserin dan membentuk
lemak kembali. Lemak yang terbentuk masuk ke tengah villi,
yaitu ke dalam pembuluh kil (limfa).
Melalui pembuluh kil, emulsi lemak menuju vena sedang-
kan garam empedu masuk ke dalam darah menuju hati dan
dibentuk lagi menjadi empedu. Bahan-bahan yang tidak dapat
diserap di usus halus akan didorong menuju usus besar
(kolon).
5. Usus besar
Usus besar atau kolon memiliki panjang ± 1 meter dan terdiri
atas kolon ascendens, kolon transversum, dan kolon descendens.
Di antara intestinum tenue (usus halus) dan intestinum
crassum (usus besar) terdapat sekum (usus buntu).
Pada ujung sekum terdapat tonjolan kecil yang disebut
appendiks (umbai cacing) yang berisi massa sel darah
putih yang berperan dalam imunitas.
Zat-zat sisa di dalam usus besar ini didorong ke
bagian belakang dengan gerakan peristaltik. Zat-zat sisa
ini masih mengandung banyak air dan garam mineral
yang diperlukan oleh tubuh. Air dan garam mineral
kemudian diabsorpsi kembali oleh dinding kolon, yaitu
kolon ascendens. Zat-zat sisa berada dalam usus besar
selama 1 sampai 4 hari. Pada saat itu terjadi proses
pembusukan terhadap zat-zat sisa dengan dibantu
bakteri Escherichia coli, yang mampu membentuk
vitamin K dan B12. Selanjutnya dengan gerakan
peristaltik, zat-zat sisa ini terdorong sedikit demi sedikit
ke saluran akhir dari pencernaan yaitu rektum dan
akhirnya keluar dengan proses defekasi melewati anus.
Defekasi diawali dengan terjadinya penggelembungan bagian
rektum akibat suatu rangsang yang disebut refleks gastrokolik.
Kemudian akibat adanya aktivitas kontraksi rektum dan otot
sfinkter yang berhubungan mengakibatkan terjadinya defekasi.
Di dalam usus besar ini semua proses pencernaan telah selesai
dengan sempurna.