BAB 8SISTEM EKSKRESIBiologi SMA/MA Kelas XI

KOMPETENSI DASAR Menganalisis hubungan antara struktur

jaringan penyusun organ pada sistem ekskresi dan mebgaitkannya dengan bioprosesnya sehingga dapat menjelaskan proses pernapasan serta gangguan fungsi yang mungkin terjadi pada sistem ekskresi manusia melalui studi literatur, pengamatan, percobaan, dan simulasi.

Menyajikan hasil analisis tentang kelainan pada struktur dan fungsi organ yang menyebabkan gangguan sistem ekskresi manusia melalui berbagai bentuk media presentasi.

TUJUAN PEMBELAJARAN AFEKTIF Siswa dapat mengubah sikap untuk mengagumi

keteraturan dan kompleksitas ciptaan Tuhan tentang struktur, fungsi, dan bioproses sistem ekskresi pada manusia.

Siswa dapat menunjukkan sikap ilmiah, yaitu teliti, tekun, jujur sesuai dengan data dan fakta, disiplin, tanggung jawab, peduli lingkungan, gotong royong, serta bekerja sama dalam melakukan observasi dan eksperiman tentang sistem ekskresi pada manusia.

Siswa dapat mengubah sikap untuk peduli terhadap keselamatan diri dan lingkungan dengan menerapkan prinsip keselamatan kerja saat melakukan kegiatan pengamatan dan percobaan sistem ekskresi di laboratorium dan di lingkungan sekitar.

TUJUAN PEMBELAJARAN KOGNITIF Siswa dapat memerinci organ-organ penyusun sistem

ekskresi. Siswa dapat menjelaskan fungsi sistem ekskresi pada

manusia. Siswa dapat menunjukkan bagian-bagian ginjal dengan

menggunakan torso/gambar/organ ginjal sapi/kambing. Siswa dapat menjelaskan tahapan proses

pembentukan urine. siswa dapat menganalisis faktor-faktor yang

memengaruhi proses pembentukan urine. Siswa dapat menganalisis sifat fisik dan komposisi

urine. Siswa dapat mengaitkan fungsi hati dalam sistem

ekskresi.

Siswa dapat menunjukkan bagian-bagian hati dengan menggunakan torso/gambar.

Siswa dapat mengaitkan fungsi paru-paru sebagai alat ekskresi.

Siswa dapat menunjukkan lapisan dan kelenjar pada kulit dengan menggunakan torso/gambar struktur kulit.

Siswa dapat menganalisis fungsi kulit sebagai pengatur panas (termoregulasi)

Siswa dapat menjelaskan mekanisme kontrol hipotalamus terhadap pengeluaran keringat.

Siswa dapat memberikan contoh teknologi sistem ekskresi.

TUJUAN PEMBELAJARAN KOGNITIF (lanj.)

TUJUAN PEMBELAJARAN PSIKOMOTORIK

Siswa dapat melakukan percobaan untuk menguji kandungan urine.

Siswa dapat menyajikan hasil analisis kelainan dan gangguan sistem ekskresi melalui presentasi.

Siswa dapat melakukan pengamatan/kajian peristiwa di masyarakat tentang penyakit diabetes mellitus.

Dapatkan Anda menyebutkan fungsi organ penyusus sistem ekskresi pada gambar berikut?

I. SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA

Organ sistem ekskresi pada manusia: ginjal, hati, paru-paru, dan kulit.Fungsi sistem ekskresi: Menurunkan kadar zat produk metabolisme

(metabolit) dalam tubuh agar tidak menyebabkan akumulasi.

Melindungi sel-sel tubuh dari zat-zat yang bersifat racun.

Menjaga keseimbangan cairan dalam tubuh (homeostasis).

Membantu mempertahankan suhu tubuh.

A. Ginjal1. Fungsi Mengeluarkan zat sisa organik dan racun. Mengatur keseimbangan konsentrasi ion-ion

penting dalam tubuh. Mengatur keseimbangan asam-basa. Menjaga tekanan darah. Mengatur produksi sel-sel darah merah di

dalam sumsum tulang. Mengendalikan konsentrasi nutrisi darah. Mengubah vitamin D yang inaktif menjadi

aktif.

2. Struktur ginjal Bagian-bagian ginjal: lobus ginjal, hilus (hilum),

sinus ginjal, parenkim ginjal, dan pelvis renalis. Jaringan penyusun parenkim: korteks (bagian

luar) dan medula (bagian dalam). Korteks tersusun atas nefron, yaitu unit

struktural dan fungsional terkecil dari ginjal. Pada nefron terdapat komponen pembuluh (arteri aferen, glomerulus, arteri eferen, dan kapiler peritubuler) dan komponen tubuler (kapsul Bowman, tubulus kontortus proksimal, lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus.

Medula terdiri atas massa triangular yang disebut piramida ginjal, yang akan berhubungan dengan saluran pengumpul urine.

Struktur ginjal

Struktur nefron

Korpus renalis (glomerulus dan kapsul Bowman)

3. Proses pembentukan urinea. Filtrasi glomerulus Yaitu proses penyaringan plasma bebas

protein melalui kapiler glomerulus ke dalam kapsul Bowman.

Cairan yang difiltrasi akan melewati membran glomerulus yang mampu menahan sel darah dan protein plasma, serta melewatkan air dan molekul berukuran kecil.

Hasil filtrat glomerulus (urine primer): mengandung air dan zat terlarut (glukosa, klorida, natrium, dll), tanpa protein plasma dan elemen seluler.

b. Reabsorpsi Yaitu proses penyerapan kembali zat

yang dibutuhkan oleh tubuh. Terjadi di tubulus kontortus proksimal,

lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus.

Zat yang diserap masuk ke kapiler peritubuler dan dikembalikan ke sistem peredaran darah.

Zat yang diabsorpsi: ion natrium, ion klorin, glukosa, air, urea, dan ion anorganik.

Hasil reabsorpsi disebut urine sekunder.

c. Augmentasi Yaitu transpor aktif yang memindahkan

zat-zat tertentu dari darah ke dalam urine.

Terjadi di kontortus proksimal, tubulus kontortus distal, dan tubulus kolektivus.

Zat yang dipindahkan:• Ion hidrogen, amonia, kreatinin, asam

hipurat, obat-obatan tertentu, dan zat kimia asing.

• Ion kalium

Jalur pembentukan urine

4. Penyimpanan sementara urine dan berkemih

urine dari duktus kolektivus ke pelvis renalis, ke ureter, kemudian ke vesika urinaria (kandung kemih).

Dinding kandung kemih berlipat-lipat sengan struktur otot yang dapat meregang untuk meningkatkan kapasitas penyimpanan urine.

Keinginan buang air kecil disebabkan isi urine dalam kandung kemih sudah mencapai 170 – 230 mL.

Urine dari kandung kemih mengalir ke uretra kemudian melalui lubang luar dibuang keluar tubuh.

5. Faktor-faktor yang memengaruhi proses pembentukan urine.

Faktor internal• Hormon ADH: mengontrol pengeluaran

urine.• Hormon insulin: menurunkan kadar glukosa

darah.• Sistem renin-angiotensin-aldosteron

Faktor eksternal• Suhu lingkungan• Jumlah air yang diminum• Alkohol dapat menghambat pembebasan

ADH

6. Karakteristik urine Sifat fisik urine: volume normal 800 –

2500 mL/hari, warna kuning pucat sampai kuning tua, berat jenis 1,003 – 1,035 g/cm3, pH 4,7 – 8, bau khas amonia.

Komposisi urine: zat buangan nitrogen (urea, asam urat, dan kreatinin), benda keton, asm hipurat, toksin, zat kimia asing, pigmen, enzim, vitamin, hormon, dan elektrolit.

Urine tidak normal: albumin, glukosa, sel darah merah, zat kapur, batu ginjal, dan badan keton dengan jumlah berlebihan.

B. Hati (Hepar)Fungsi: Sekresi empedu, cairan yang berasal dari

perombakan sel darah merah yang sudah tua dan disimpan dalam kantung empedu atau dialirkan ke duodenum. Berfungsi membantu pencernaan lemak, mengaktikan lipase, membantu absorpsi lemak di usus, dan mengubah zat yang tidak dapat larut di dalam air menjadi larut.

Menghasilkan hormon trombopoietin, albumin, hormon angiotensinogen, enzim arginase, enzim glutamat-oksaloasetat transferase, glutamat-piruvat transferase, dan laktat dehidrogenase.

Menyimpan glikogen, lemak, zat besi, zat tembaga, serta vitamin A, D, dan B12.

Mengaktifkan vitamin D. Fagosit bakteri oleh sel Kupffer. Degradasi hormon insulin dan hormon

lain. Degradasi amonia menjadi urea.

Hati (hepar)

C. Paru-paru Berfungsi mengeluarkan zat sisa

metabolisme berupa CO2 dan H2O yang berbentuk uap air.

Keduanya dihasilkan pada proses katabolisme intraseluler di mitokondria untuk menghasilkan energi berupa ATP.

Zat sisa CO2 dan H2O diangkut oleh darah menuju jantung, ke paru-paru, kemudian dibuang keluar tubuh melalui saluran pernapasan.

D. Kulit1. Fungsi Ekskresi, perlindungan, pengaturan suhu badan,

metabolisme, dan komunikasi.2. Struktur kulit Epidermis, terdiri atas stratum korneum, stratum

lusidum (sel-sel pipih), stratum granulosum (prekursor pembentukan keratin), stratum spinosum, dan stratum basalis/germinativum (terdapat melanosit yang menghasilkan pigmen melanin).

Dermis, terdiri atas lapisan papilar (jaringan ikat areolar renggang) dan lapisan retikuler (jaringan ikat ireguler).

Hipodermis (subkutaneus),mengikat kulit dengan organ di bawahnya, mengandung sel lemak, pembuluh darah, dan ujung saraf.

3. Kelenjar pada kulit Kelenjar keringat, di lapisan dermis.• Ekrin, kelenjar sederhana, meluas ke

seluruh tubuh.• Apokrin, kelenjar besar dan bercabang

dengan penyebaran terbatas pada bagian tubuh tertentu.

Kelenjar sebaseusMengeluarkan sebum yang biasanya dialirkan ke foliker rambut. Sebum adalah campuran lemak, zat lilin, minyak, dan pecahan sel.

Diagram kulit

4. Kontrol pengeluaran keringat Pengeluaran keringat diatur oleh

hipotalamus di otak. Jika darah yang melewati hipotalamus

melebihi batas normal (panas), rangsangan tersebut diteruskan oleh saraf simpatis ke kulit.

Pembuluh darah melebar, aliran darah di kulit meningkat, terjadi konduksi panas, dan panas terbuang.

Pengeluaran keringan dipengaruhi oleh: lingkungan, aktivitas tubuh, emosi, dan kondisi psikis.

II. GANGGUAN SISTEM EKSKRESI

Glukosuria, ekskresi glukosa ke dalam urine. Albuminuria, glomerulus gagal melakukan

penyaringan protein. Batu ginjal, adanya endapan senyawa

kalsium dan asam urat pada rongga ginjal atau kandung kemih.

Diabetes mellitus, banyaknya glukosa dalam urine karena kurangnya hormon insulin untuk mengubah glukosa menjadi glikogen untuk disimpan di hati.

A. Gangguan Sistem urinaria

Diabetes insipidus, produksi urine berlebihan dan encer karena kekurangan hormon ADH.

Poliuria, kelebihan produksi air seni akibat rasa haus yang terus-menerus atau mengonsumsi cairan yang bersifat diuretik.

Gagal ginjal (anuria), ginjal gagal memproduksi urine.

Uremia, darah banyak mengandung urea karena ginjal gagal membuang urea keluar dari tubuh.

Nefritis, radang nefron karena infeksi bakteri Streptococcus sp.

B. Gangguan Hati Penyakit hati, disebabkan oleh infeksi

virus, Amoeba penyakit disentri, cacing, plasmodium, dan Toxoplasma sp.

Sirosis hati, berubahnya sel-sel hati menjadi jaringan ikat fibrosa sehingga kehilangan fungsinya.

Hemokromatosis, kelainan genetik yang menyebabkan tubuh terlalu banyak menyerap zat besi dari makanan sehingga banyak tersimpan di dalam organ-organ tertentu.

C. Gangguan Kulit Eksem (dermatitis), radang kulit akibat faktor

keturunan, emosi dan stres, atau kontak dengan senyawa alergen.

Kadas/kurap, bercak merah karena infeksi jamur. Kudis, gatal akibat infeksi tungau dan kutu air. Athlete’s foot, infeksi jamur di sela-sela jari kaki. Vitiligo, gangguan pigmentasi kulit. Jerawat, radang kulit atau pori-pori tersumbat

akibat infeksi bakteri, perubahan hormonal, atau kotoran.

Pruvitus kutanea, gatal karena iritasi saraf sensoris perifer.

Kalvus, penyakit mata ikan karena virus/bakteri dan gesekan terus-menerus

III. TEKNOLOGI SISTEM EKSKRESI

Hemodialisis (cuci darah), proses pembersihan darah dari zat-zat sisa metabolisme melalui proses penyaringan di luar tubuh.

Transplantasi ginjal, terapi penggantian ginjal pasien dengan ginjal dari orang yang hidup atau yang sudah meninggal.

ESWL (Extracorporeal Shock Wave Lithotripsy), penghancuran batu saluran kemih menggunakan gelombang kejut yang ditransmisikan dari luar tubuh.

Skin grafting, memindahkan sebagian atau seluruh ketebalan kulit dari donor ke resipien yang membutuhkan.