Sistem Endokrin

Pertukaran GasKelompok 3Lilik Hidayatul MukmininLuana Indah SariLupita OktavionaLutfiyah WalidaManzilatur RochmahNovia Hylsandy1Ventilasi yaitu tahap pertukaran gas antara medium (lingkungan) eksternal dengan organ-organ pernafasanSelain tahap ventilasi, pada pernafasan eksternal juga terdapat tahap pertukaran oksigen dan karbondioksida antara udara pernafasan dengan darah dalam kapiler organ pernafasan, tahap pengangkutan oksigen dari kapiler organ pernafasan ke sel-sel tubuh dan pengangkutan karbondioksida dari sel-sel tubuh ke organ pernafasan, serta tahap pertukaran oksigen dan karbondioksida antara darah dalam kapiler sistemik dengan sel-sel tubuh.2Mekanisme respirasi eksternal insangHewan yang hidup diperairan jika mengambil oksigen dari air yang diam, maka oksigen dalam air akan habis. Oleh karena itu harus ada aliran air di sekitar insang untuk menjaga agar konsentrasi oksigen di sekitar insang tetap terjaga, yaitu dengan cara:Dengan menggerakkan insang di dalam air, atau;Dengan menggerakkan air ke arah insang.3IKAN Insang ikan terletak di antara pompa mulut dan pompa pompa insang. Pompa mulut ditunjang oleh seperangkat otot dasar mulut, sedangkan pompa insang ditunjang oleh gerakan tutup insang.4

56Mekanisme respirasi eksternal paru-paruParu-paru vertebrata diventilasi melalui pemompaan udara secara aktif dan dapat dilakukan dengan dua cara:Dengan menggunakan mekanisme pompa tekan atau mekanisme tekanan positif (pada amphibi)Dengan mekanisme pompa pengisap atau mekanisme tekanan negatif (pada sebagian besar reptil, burung, dan mamalia).7Katak8

9Mekanisme respirasi eksternal tracheaUdara masuk ke dalam sistem trakheal melalui lubang (spirakel) pada sisi kanan-kiri tubuh insektaPertukaran gas berlangsung secara difusi10

11Proses pertukaran gas secara difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena ada perbedaan tekanan parsial antara udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida pada darah dan udara berbeda.12Tekanan parsial oksigen yang dihirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.

13Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.

14Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan.15Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO2)

16

174. Jelaskan tahapan respirasi internalRespirasi internal disebut juga pernafasan seluler, mengacu kepada proses metabolisme interseluler yang terjadi dalam sitoplasma dan mitokondria dengan melibatkan penggunaan O2 untuk menghasilkan energi dan molekul-molekul zat makanan dengan hasil samping CO2. secara keseluruhan reaksi internal sbb:C6H12O6 + 6O2 -----> 6CO2+6H2O+38 ATP 18Tahapan respirasi internalGlikolisisadalah proses pemecahan glukosa mjd asam piruvat. Terjadi di sitoplasma dan bersifat anaerob. Selama glikolisis, glukosa yang memilki 6 atom C dipecah menjadi 2 molekul asam piruvat dengan 3 atom C. Selama proses ini, untuk mengaktifkan glukosa digunakan 2 molekul ATP dan dihasilkan 4 molekul ATP, sehingga jumlah ATP neto selama glikolisis adalah (4-2) ATP= 2 ATP. Di samping itu terbentuk 2 molekul NADH2.19Oksidasi Asam Piruvat Menjadi Asetil Ko-Aasam piruvat yang dihasilkan dari glikolisis kemudian masuk ke dalam mitikondria, dan disini asam piruvat (3-C) mengalami pemecahan menjadi asam asetat (2-C) dan CO2. asam asetat kemudian berikatan dengan suatu enzim yang disebut koenzim A, menjadi senyawa yg disebut asetil- KoA. Ketika molekul asam piruvat dioksidasi menjadi asetil KoA dan CO2, terjadi pelepasan hidrogen dan terbentuk NADH2. Karena dari setiap molekul glukosa dihasilkan 2 molekul asam piruvat, maka pada pernafasan internal ini dari 1mol glukosa dihasilkan 2 molekul NADH2. oksidasi asam piruvat dapat dinyatakan dengan reaksiAsam piruvat+KoA+NADoks ----> asetil KoA+CO2+NADH2 20Daur asam sitratdisebut juga daur Krebs. Terjadi dalam matriks mitokondria. Selama tahap ini 2-C dari asetil molekul KoA yg dihasilkan pada tahap oksidasi asam piruvat, berikatan dg 4-C dari oksalo asetat mmbentuk senyawa 6-C, yaitu asam sitrat. Selama daur asam sitrat terjadi jg pemindahan elektron dan proton dr reaktan kimia. Elektron-elektron yg dipindah selama reaksi kimia dlm daur asam sitrat mula-mula dipindah ke salah satu dr 2 aseptor elektron yg terdapat dalam matriks mitokondria, yaitu NAD dan FAD. Pada daur asam sitrat ini, dari 1 molekul glukosa dihasilkan 2 ATP, 6 NADH2, dan 2 FADH221Sistem transfer elektronmerupakan serangkaian molekul protein yg terdapat pd membran dlm mitokondria, molekul-molekul tersebut menerima elektron dari FAD dan NAD, kemudian memindahkan elektron dari satu aseptor ke aseptor lain, dan yg terakhir memberikannya pd molekul O2 sehingga terbentuk H2O. Selama perpindahan yg cepat spanjang rantai protein ini, elektron kehilangan energi yg digunakan untuk sintesi ATP dan ADP dan fosfat anorganik. Setiap NADH2 akan menghasilkan 3 ATP, dan setiap FADH2 menghasilkan 2 ATP. 22

235. Kurva mana yang menunjukkan afinitas O2 lebih tinggi? Kurva a atau kurva b?Kurva a menunjukkan afinitas O2 lebih tinggi.

24Afinitas oksigen hemoglobin bersifat labil dan tergantung pada kondisi di dalam darah. Afinitas oksigen akan turun oleh beberapa faktor antara lain peningkatan PCO2, temperatur, dan turunnya pH. Istilah efek Bohr atau pergeseran Bohr (Bohr shift) digunakan menjelaskan pengaruh pH terhadap afinitas oksigen hemoglobin. Peningkatan H+ (penurunan pH) menyebabkan suatu reduksi afinitas oksigen-hemoglobin sehingga kurva bergeser ke kanan. 25GlikolisisOksidasi asam piruvat menjadi asetil koADaur asam sitratSistem transfer elektron

Respirasi Internal26Glikolisis adalah peristiwa pemecahan satu molekul glukosa (senyawa beratom C 6 buah) menjadi 2 molekul asam piruvat (senyawa beratom C 3 buah).Peristiwa ini berlangsung di dalam sitosol (sitoplasma) sel hidup dalam kondisi anaerob (tanpa oksigen bebas)GLIKOLISIS27Glukosa senyawa yang stabil, jika energi potensialny akan dilepaskan, maka harus dibuat reaktif dahulu yang membutuhkan energi berupa ATPJumlah ATP yang dihasilkan (4-2) ATP = 2 ATP

28Oksidasi asam piruvat menjadi asetil koA29setiap molekul glukosa= 2 molekul asam piruvat1 mol glukosa=> 2 molekul NADH2

Asam piruvat + KoA+ NADoks asetil KoA+ CO2 + NADred (NADH2) 30reaksi antara asetil ko-A dengan asam oksaloasetat, yang kemudian membentuk asam sitrat.Daur asam sitrat => (2 ATP, 6 NADH2 dan FADH2) per molekul glukosa31SKEMA SIKLUS KREBS

asetil ko-A hasil dari reaksi antara (dekarboksilasi oksidatif) masuk ke dalam siklus dan bergabung dengan asam oksaloasetat membentuk asam sitrat.asam sitrat mengalami pengurangan dan penambahan satu molekul air sehingga terbentuk asam isositrat.asam isositrat mengalami oksidasi dengan melepas ion H+, yang kemudian mereduksi NAD+ menjadi NADH, dan melepaskan satu molekul CO2 dan membentuk asam a-ketoglutaratasam a-ketoglutarat melepaskan satu molekul CO2, dan teroksidasi melepaskan satu ion H+ yang kembali mereduksi NAD+ menjadi NADH. Dan mendapatkan tambahan satu ko-A membentuk suksinil ko-A.

molekul ko-A kembali meninggalkan siklus, sehingga terbentuk asam suksinat.asam suksinat mengalami oksidasi dan melepaskan dua ion H+, yang kemudian diterima oleh FAD dan membentuk FADH2, dan terbentuklah asam fumarat.

Satu molekul air kemudian ditambahkan ke asam fumarat dan menyebabkan perubahan susunan (ikatan) substrat pada asam fumarat

asam malat mengalami oksidasi dan kembali melepaskan satu ion H+, yang kemudian diterima oleh NAD+ dan membentuk NADH, dan terbentuk asam oksaloasetat.

32Berbagai macam energi metabolik yang dihasilkan melalui Glikolisis dan siklus Krebs bergerak menuju membran dalam mitokondria. Di dalam membran mitokondria berlangsung rantai transpor elektron yang disebut sistem sitokrom,Senyawa energi metabolik (NADH and FADH2) menyumbangkan elektronnya pada electron transport carriers dalam rantai

Transpor Elektron33 Transpor elektron, dihasilkan gradien energi, dan enzim pengahsil ATP (ATPase).Aseptor pertama dari NADH2=FMN (flavin mononukleotid)Oksigen berperan sebagai penangkap elektron terakhir dan bereaksi dengan ion H+ untuk menghasilkan air.34

35Tahap Glikolisis2ATPDaur Asam Sitrat2ATP2NADH2 pada glikolisis6ATP2NADH2 Pada oksidasi asam piruvat6ATP6NADH2 pada daur asam sitrat18ATP2FADH2 pada daur asam sitrat4ATP38 ATPIkhtisar Pembentukan ATPJumlah Seluruhnya36Afinitas oksigen hemoglobin bersifat labil dan tergantung pada kondisi dalam darahPada kurva a menunjukkan afinitas O2 lebih tinggiPengaruh Ph Terhadap Afinitas Oksigen Hemoglobin37Kurva b afinitas oksigennya lebih rendah karena PCO2 meningkat dan pH turun, sehingga darah menjadi sangat asam => afinitas pigmen terhadap oksigen menurun388. TEMPAT TERJADI KURVA a dan KURVA bKurva tersebut merupakan kurva disosiasi oksigen memiliki bentuk S yang menggambarkan hubungan antara % kejenuhan dgn tekanan parsial O2. dibagi menjadi 2 kurva a dan bDapat disimpulkan bahwa daerah a terjadi peningkatan kombinasi O2 dengan Hemoglobin sangat besar, sedangkan pada b kecil

39Dengan kata lain pada PO2 rendah, O2 yang terikat HB hanya sedikit, sedangkan jika PO2 tinggi maka O2 yang diikat HB lebih banyak.Karena sifat ini pigmen respirasi dapat membawa O2 pada daerah PO2 tertinggi (kurva a) yaitu terjadi di membran reservirasi. Kemudian pigmen ini melepaskan O2 pada PO2 rendah (kurva b) di kapiler jaringan

409. Mekanisme Ventilasi pada Ikan Bila ikan mengambil O2 dari air yang diam, maka O2 akan cepat habis. Ada 2 cara agar O2 terjaga:1. menggerakkan insang di air (hewan kecil ex: larva insekta akuatik) 2. menggerakkan air ke arah insang(hewan besar ex: udang, ikan, bivalvia)Pada ikan, air melintasi insang di dorong dan ditarik oleh pompa insang yang efisien. Insang terletak diantara pompa mulut dan pompa insang. Pompa mulut ditunjang otot dasar mulut, pompa insang ditunjang gerakan tutup insang.41SIKLUS PEMOMPAANMulut terbuka sedikit tekanan (-) dalam rongga mulut dan insang air masuk ke esofagusMulut di tutup tekanan (+) dalam rongga mulut dan insang air masuk insang dorong operkulum air keluar rongga insang tekanan rongga insang dan mulut kecil drpd luar insang tertutup kembali.

42Beberapa ikan siklus pemompaannya masih ditambah dengan gerakan cepat tubuhnya untuk mendapat air sebanyaknya pada insangDijumpai organ pembantu pernafasan gelembung renang pada Teleostei dan labirin/ arborosen pada ikan lele dan gurami larva nyamuk, insang anusnya untuk regulasi osmotik (menyerap ion)Pada bivalvia insangnya untuk menyaring makanan4310. Jelaskan Mekanisme Ventilasi pada KatakMenggunakan mekanisme pompa tekan atau tekanan positifMemasukkan udara kedalam rongga mulutnya, kemudian menutup mulut dan lubang hidungnya. Dan dengan jalan menaikkan dasar mulutnya udara ditekan masuk ke paru-paru. Dengan mekanisme ini, katak dapat terus menerus memasukkan suatu volume udara berkali-kali ke paru-paru dengan tanpa mengijinkan udara keluar, sehingga seekor katak mampu mengelembungkan tubuhnya sampai ukuran tertentu.44

4511. Jelaskan Mekanisme Ventilasi pada BurungMenggunakan mekanisme pompa penghisap atau mekanisme tekanan negatifBurung mengisi paru-parunya dengan mengisi udara (inhalasi) secara aktif, sedangkan mengeluarkan udara (ekshalasi) berlangsung secara pasifBurung memiliki suatu membran diafragma yang melekat pada dinding tubuh. Inspirasi maupun ekspirasi berlangsung dengan kontraksi otot aktif. 46

47

48