Sistem Pernafasan

Sistem Pernafasan Pada Manusia

Sistem pernafasan pada manusia merupakan proses pertukaran gas dengan organ tubuh yang bertanggung jawab terhadap tugas tersebut. Sistem pernafasan atau sistem respirasi ini dilakukan oleh setiap klasifikasi makhluk hidupdengan cara dan organ-organ yang berbeda. Misalnya pada manusia, sistem respirasi dilakukan pada organ paru-paru, namun ikan menggunakan insang dalam melakukan proses pertukaran udara.

Fungsi sistem pernafasan manusia adalah hal yang paling penting untuk kelangsungan hidup. Bahkan jika tanpa udara (oksigen) selama beberapa menit saja, tubuh kita bisa mati lemas.

Sistem Pernafasan

Sistem pernafasan yang terjadi makhluk hidup merupakan proses  :

• Menghirup oksigen dari udara (inspirasi) kemudian mengeluarkan gas karbon dioksida  (ekspirasi) dan uap air dengan menggunakan alat pernafasan
• Peristiwa pertukaran gas antara sel dengan lingkungan (respirasi eksternal).
• Reaksi enzimatik, untuk pemanfaatan oksigen yang memerlukan enzim pernapasan (sitokrom).

Proses pernafasan ini merupakan kebutuhan utama manusia, bahkan lebih utama dari kebutuhan makan dan minum yakni untuk menghasilkan energi. Seperti juga pada sistem ekskresi manusia, terdapat pula alat-alat pernapasan yang bertanggung jawab untuk memasukkan udara dengan kandungan oksigen (O2), kemudian mengeluarkan udara yang mengandung karbon dioksida (CO2) dan uap air (H2O) dalam proses respirasi. Pada tubuh kita terdapat organ-organ yang bertanggung jawab terhadap sistem pernafasan yaitu :

Hidung

Fungsi hidung (Cavum Nasalis) sebagai salah satu panca indera yang berfungsi sebagai indera pembau, juga merupakan alat sistem pernafasan pada manusia. Hidung bertanggung jawab sebagai alat untuk menghirup udara, melakukan penyaringan udara yang masuk ke paru-paru.

Faring

Faring sering disebut dengan tekak, yakni persimpangan antara rongga hidung menuju tenggorokan untuk saluran pernapasan dan rongga mulut menuju kerongkongan pada saluran pencernaan. Di bagian belakang faring terdapat pangkal tenggorok atau laring. Di dalam Laring ada pita suara dan epiglotis atau katup pangkal tenggorokan.

Saat sedang menelan makanan, bagian epiglotis akan menutupi laring sehingga makanan tidak masuk ke dalam tenggorokan. Lalu ketika bernapas, bagian epiglotis ini akan membuka jalur ke tenggorokan sehingga udara masuk ke dalam laring kemudian melewati tenggorokan dan paru-paru.

Tenggorokan (Trakea)

Tenggorokan kita memiliki bentuk layaknya  pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. Pada paru-paru, tenggorokan bercabang dua membentuk bronkus. Bronkus merupakan cabang, yang satu menuju ke bagian paru-paru kanan dan yang satu menuju paru-paru kiri. Kemudian bronkus kanan dan kiri bercabang  pada bronkiolus. Cabang-cabang pada bronkiolus merupakan saluran yang semakin halus, kecil, dan dindingnya semakin tipis, dengan bagian rongga yang memiliki silia (bulu getar).

Bronkiolus kemudian bermuara pada alveol (tunggal: alveolus), yang mmeilik struktur berbentuk bola-bola kecil yang memiliki  pembuluh-pembuluh darah. Lalu Epitel pipih yang melapisi alveoli untuk memudahkan kapiler-kapiler darah untuk mengikat manfaat oksigen .

Paru-paru

Udara yang keluar masuk melewati paru-paru saat melakukan pernapasan, disebut dengan udara pernapasan (udara tidal). Volume udara pernapasan orang dewasa lebih kurang 500 nl. Ketika menghirup udara sedalam-dalamnya, udara yang masuk disebut udara komplementer kurang lebih sebanyak 1500 ml. Kemudian saat menghembuskan napas sekuat-kuatnya disebut dengan udara suplementer yang dikeluarkan sekitar 1500 ml.

Saat menghembuskan napas sekuat-kuatnya dari paru-paru, ternyata di dalam paru-paru masih terdapat udara yang disebut udara residu. Volume udara residu lebih kurang 1500 ml.

Sistem Pernafasan

Dalam sistem pernafasan manusia terdapat dua mekanisme cara kerja proses respirasi yang terjadi, yaitu :

1. Pernapasan Dada

Inspirasi – terjadi saat otot antar tulang rusuk luar kontraksi, lalu tulang rusuk terangkat dan volume rongga dada membesar dan paru-paru mengembang, sehingga tekanan udaranya menjadi lebih kecil dari udara atmosfer, sehingga udara masuk.

Ekspirasi -ketika otot antar tulang rusuk luar relaksasi. Tulang rusuk berada pada posisi semula dan volume rongga dada mengecil yang tekanan udara rongga dada meningkat sehingga tekanan udara dalam paru-paru lebih tinggi dari udara atmosfer, kemudian udara keluar.

2. Pernapasan perut

Inspirasi – Ketika otot diafragma berkontraksi, diafragma yang mendatar akan mengakibatkan volume rongga dada membesar dan membuat tekanan udaranya mengecil yang diikuti paru-paru yang mengembang yang menjadikan tekanan udaranya lebih kecil dari tekanan udara atmosfer, sehingga udara masuk.

Ekspirasi – Saat otot diafragma melakukan relaksasi dan otot dinding perut berkontraksi, akan menyebabkan diafragma terangkat dan melengkung menekan rongga dada. Hal ini membuat rongga dada mengecil dan tekanannya meningkat sehingga udara dalam paru-paru pun keluar.

Virus

Biologi - Pengertian Virus

Posted by abdul hadi Thursday, 2 May 2013 0 comments

Virus

Virus adalah makhluk misteri yang merupakan peralihan antara makhluk hidup dan makhluk tak hidup. Virus merupakan makhluk yang keberadaanya banyak mempengaruhi kehidupan manusia, walaupun masih banyak para ahli yang memiliki penafsiran berbeda tentang virus ini, ada yang mengatakan bahwa ia makhluk hidup dan tidak sedikit juga yang tidak setuju. Pada postingan sebelumnya di postingan klasifikasi Makhluk hidup, saya mengatakan bahwa virus tidak tergolong ke dalam klasifikasi tersebut, namun perlu digarisbawahi bahwa itu adalah pendapat dari ahli yang bernama Robert H. Whittaker. Nah, pada postingan kali ini, saya akan mengangkat tema Virus, dan akan membahas dua hal yang patut dipelajari tentang virus, yaitu ciri-ciri dan cara hidupnya.Baiklah langsung saja ya sobat.

A.Ciri-Ciri Virus

Virus adalah makhluk yang berukuran super kecil, bahkan ukurannya lebih kecil dari sel yaitu sekitar 0,2 mikron. Oleh karena ukuranyya yang super kecil ini, virus hanya dapat diamati dengan menggunakan mikroskop elektron, sedangkan mikroskop cahhaya belum mampu untuk menjangkaunya.Tubuh virus hanya terdiri dari satu jenis proteinda n asam inti saja (dapat berupa DNA saja atau RNA saja, namun tidak dapat memiiliki keduanya). Karena tidak memiliki sitoplasma dan organel, maka virus tidak dapat digolongkan ke dalam organisme seluler. Sebab tubuhnya yang demikian itu, ada sebagian ahli yang mengatakan bahwa virus adalah molekul yang besar. Namun anehnya, Virus memiliki ciri seperti benda mati, yaitu dapat dikristalkan, dan juga memiliki ciri makhuk hidup yakni dia dapat berkembang biak. Sedangkan dari ciri morfologi, virus memiliki banyak variasi bentuk, ada yang bulat, berbentuk batang, dan ada pula yang seperti huruf T.Lihat Gambar dibawah:

Bentuk Virus

B.Cara Hidup Virus

Pada penjelasan di atas, virus bisa berkembangbiak seperti makhluk hidup, namun cara yang dilakukan tidaklah sama. Virus memulai perkembangbiakkannya dengan menginfeksi sel makhluk hidup. Ketika menginfeksi sel makhluk hidup, ia memasukkan asam intinya ke dalam sel inang tersebut. Selanjutnya asam inti itu memperbanyak diri di dalam sel inang sehingga sel inang menjadi rusak. Setelah selesai memanfaatkan sel inang, virus akan keluar dari sel inang tersebut.

Virus yang ada tidak dapat hidup bebas di alam, virus hanya dapat hidup dan berkembang sebagai parasit dalam tubuh  makhluk hidup. Virus membawa dampak yang besar terhadap tubuh inangnya, terkebih lagi, ia biasanya membawa dampak yang negatif terhadap inangnya.Kita ambil saja pada manusia, beberapa penyakit terjadi karena serangan virus,misal:

1.Hepatitis
Ini adalah penyakit yang terjadi karena serangan virus pada sel-sel hati, sehingga hati tidak berfungsi. Penderita merasa mual, seperti terserang flu. Pada penyakit hepatitis, jika empedu beredar di darah, tubuh penderita menguning dan air kencing berwarna kecoklatan.Jika hati rusak, cairan darah mengalir ke rongga perut, sehingga perut penderita menjadi buncit. Penularan hepatitis dapat melalui makanan, alat suntik, transfusi darah, dan penularan dari ibu kepada bayi yang dikandungnya.

2.AIDS

Penyakit ini disebbabkan oleh infeksi HIV yang menyerang sel darah puutih tempat proses produksi zat kekebalan tubuh (Antibodi). Akibatnya tubuh penderita mudah terserang penyakit lain.

3.Flu Burung

Flu burung adalah penyakit pada burung yang disebabkan virus avian. Virus tersebut dapat menyerang manusia dan menyebabkan kematian.

SEL

SEL


Dalam Wikipedia didefinisikan bahwa Sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup.   Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.  Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.  Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,  sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop.  Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.  Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.

Berdasarkan atas struktur selnya, secara garis besar organismevdapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu prokariot dan eukariot. Di antara kedua kelompok ini terdapat kelompok peralihan yang dinamakan Archaebacteria atau Archaea.

1. Prokariot
Prokariot merupakan bentuk sel organisme yang paling sederhana dengan diameter dari 1 hingga 10 μm. Struktur selnya diselimuti oleh membran plasma (membran sel) yang tersusun dari lemak lapis ganda. Di sela-sela lapisan lemak ini terdapat sejumlah protein integral yang memungkinkan terjadinya lalu lintas molekul-molekul tertentu dari dalam dan ke luar sel. Kebanyakan prokariot juga memiliki dinding sel yang kuat di luar membran plasma untuk melindungi sel dari lisis, terutama ketika sel berada di dalam lingkungan dengan osmolaritas rendah. Bagian dalam sel secara keseluruhan dinamakan sitoplasma atau sitosol. Di dalamya terdapat sebuah kromosom haploid sirkuler yang dimampatkan dalam suatu nukleoid (nukleus semu), beberapa ribosom (tempat berlangsungnya sintesis protein), dan molekul RNA. Kadang-kadang dapat juga dijumpai adanya plasmid (molekul DNA sirkuler di luar kromosom). Beberapa di antara molekul protein yang terlibat dalam berbagai reaksi metabolisme sel nampak menempel pada membran plasma, tetapi tidak ada struktur organel subseluler yang dengan jelas memisahkan berlangsungnya masing masing proses metabolisme tersebut. Permukaan sel prokariot adakalanya membawa sejumlah struktur berupa rambut rambut pendek yang dinamakan pili dan beberapa struktur rambut panjang yang dinamakan flagela. Pili memungkinkan sel untuk menempel pada sel atau permukaan lainnya, sedangkan flagela digunakan untuk berenang apabila sel berada di dalam media cair. Sebagian besar prokariot bersifat uniseluler meskipun ada juga beberapa yang mempunyai bentuk multiseluler dengan sel-sel yang melakukan fungsi-fungsi khusus. Prokariot dapat dibagi menjadi dua subdivisi, yaitu Eubacteria dan Archaebacteria atau
Archaea. Namun, di atas telah disinggung bahwa Archaea merupakan kelompok peralihan antara prokariot dan eukariot. Dilihat dari struktur selnya, Archaea termasuk dalam  kelompok prokariot, tetapi evolusi molekul rRNA-nya memperlihatkan bahwa Archaea lebih mendekati eukariot. Perbedaan antara Eubacteria dan Archaea terutama terletak pada sifat biokimianya. Misalnya, Eubacteria mempunyai ikatan ester pada lapisan lemak membran plasma, sedangkan pada Archaea ikatan tersebut berupa ikatan eter. Salah satu contoh Eubacteria (bakteri), Escherichia coli, mempunyai ukuran genom (kandungan DNA) sebesar 4.600 kilobasa (kb), suatu informasi genetik yang mencukupi untuk sintesis sekitar 3.000 protein. Aspek biologi molekuler spesies bakteri ini telah sangat banyak dipelajari. Sementara itu, genom bakteri yang paling sederhana, Mycoplasma genitalium, hanya terdiri atas 580 kb DNA, suatu jumlah yang hanya cukup untuk menyandi lebih kurang 470 protein. Dengan protein sesedikit ini spesies bakteri tersebut memiliki kemampuan metabolisme yang sangat terbatas. Kelompok Archaea biasanya menempati habitat ekstrim seperti suhu dan salinitas tinggi. Salah satu contoh Archaea, Methanocococcus jannaschii, mempunyai genom sebesar 1.740 kb yang menyandi 1.738 protein. Bagian genom yang terlibat dalam produksi energi dan metabolisme cenderung menyerupai prokariot, sedangkan bagian genom yang terlibat dalam replikasi, transkripsi, dan translasi cenderung menyerupai eukariot.



Gambar 1.1. Diagram skematik sel prokariot

2. Eukariot
Secara taksonomi eukariot dikelompokkan menjadi empat kingdom, masing-masing hewan (animalia), tumbuhan (plantae), jamur (fungi), dan protista, yang terdiri atas alga dan protozoa. Salah satu ciri sel eukariot adalah adanya organel-organel subseluler dengan fungsi-fungsi metabolisme yang telah terspesialisasi. Tiap organel ini terbungkus dalam suatu membran. Sel eukariot pada umumnya lebih besar daripada sel prokariot. Diameternya berkisar dari 10 hingga 100 μm. Seperti halnya sel prokariot, sel eukariot diselimuti oleh membran plasma. Pada tumbuhan dan kebanyakan fungi serta protista terdapat juga dinding sel yang kuat di sebelah luar membran plasma. Di dalam sitoplasma sel eukariot selain terdapat organel dan ribosom, juga dijumpai adanya serabut-serabut protein yang disebut sitoskeleton. Serabut-serabut yang terutama berfungsi untuk mengatur bentuk dan pergerakan sel ini terdiri atas mikrotubul (tersusun dari tubulin) dan mikrofilamen (tersusun dari aktin)


Gambar 1.2. Diagram skematik sel eukariot (hewan)

Sebagian besar organisme eukariot bersifat multiseluler dengan kelompok kelompok sel yang mengalami diferensiasi selama perkembangan individu. Peristiwa ini terjadi karena pembelahan mitosis akan menghasilkan sejumlah sel dengan perubahan pola ekspresi gen sehingga mempunyai fungsi yang berbeda dengan sel asalnya. Dengan demikian, kandungan DNA pada sel-sel yang mengalami diferensiasi sebenarnya hampir selalu sama, tetapi gen-gen yang diekspresikan berbeda antara satu dan lainnya. Diferensiasi diatur oleh gen-gen pengatur perkembangan. Mutasi yang terjadi pada gen-gen ini dapat mengakibatkan abnormalitas fenotipe individu, misalnya tumbuhnya kaki di tempat yang seharusnya digunakan untuk antena pada lalat Drosophila. Namun, justru dengan mempelajari mutasi pada gen-gen pengatur perkembangan, kita dapat memahami berlangsungnya proses perkembangan embrionik. Pada organisme multiseluler koordinasi aktivitas sel di antara berbagai jaringan dan organ diatur oleh adanya komunikasi di antara sel-sel tersebut. Hal ini melibatkan molekul-molekul sinyal seperti neurotransmiter, hormon, dan faktor pertumbuhan yang  disekresikan oleh suatu jaringan dan diteruskan kepada jaringan lainnya melalui reseptor yang terdapat pada permukaan sel.