Selasa, 30 Maret 2010

Osmoregulasi # 2

Keanekaragaman salinitas dalam air laut akan mempengaruhi jasad-jasad hidup akuatik melalui pengendalian berat jenis dan keragaman tekanan osmotik. Salinitas menimbulkan tekanan-tekanan osmotik. Pada umumnya kandungan garam dalam sel-sel biota laut cenderung mendekati kandungan garam dalam kebanyakan air laut. Kalau sel-sel itu berada di lingkungan dengan salinitas lain maka suatu mekanisme osmoregulasi diperlukan untuk menjaga keseimbangan kepekatan antara sel dan lingkungannya. Pada kebanyakan binatang estuarin penurunan salinitas permulaan biasanya dibarengi dengan penurunan salinitas dalam sel, suatu mekanisme osmoregulasi baru terjadi setelah ada penuruan salinitas yang nyata (Mukayat et al, 1999).
Osmoregulasi merupakan suatu fungsi fisiologis yang membutuhkan energi, yang dikontrol oleh penyerapan selektif ion-ion yang melewati insang dan pada beberapa bagian tubuh lainnya dikontrol oleh pembuangan yang selektif terhadap garam-garam (Stickney, 1979 dalam Bestian 1996). Sedangkan menurut Kinne (1964) dalam Bestian (1996),kemampuan osmoregulasi bervariasi bergantung suhu, musim, umur, kondisi fisiologis,jenis kelamin dan perbedaan genotip.
Osmoregulasi adalah pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan sehingga proses-proses fisiologis berjalan normal(Raharjo,1970) dalam Bestian,1996). Menurut Affandi dan Usman (2002), ikan mempunyai tekanan osmotik yang berbeda dengan lingkungannya, oleh karena itu ikan harus mencegah kelebihan air atau kekurangan air, agar proses-proses fisiologis di dalam tubuhnya dapat berlangsung dengan normal.
Menurut Gilles dan Jeuniaux (1979), omoregulasi pada organisme akuatik dapat terjadi dalam dua cara yang berbeda, yaitu :
1. Usaha untuk menjaga konsentrasi osmotik cairan di luar sel (ekstraseluler). Agar tetap konstan terhadap apapun yang terjadi pada konsentrasi osmotik medium eksternalnya.
2. Usaha untuk memelihara isoomotik cairan dalam sel (interseluler) terhadap cairan luar sel (ekstraseluler).
Menurut Affandi dan Usman (2002), ikan bertulang sejati (telestei), ikan air tawar maupun ikan laut pada dasarnya mempunyai kemampuan untuk mempertahankan komposisi ion-ion dan osmolaritas cairan tubuhnya pada tingkat yang secara signifikan berbeda dari lingkungan eksternalnya. Proses ini merupakan suatu mekanisme dasar osmotik. Untuk menghadapi masalah osmoregulasi ikan melakukan pengaturan tekanan osmotiknya dengan cara :
1. Mengurangi gradien osmotik antara cairan tubuh dengan lingkungannya.
2. Mengurangi permeabilitas air dan garam.
3. Melakukan pengambilan garam secara selektif.
Menurut Affandi dan Usman (2002), organisme air dibagi menjadi dua kategori sehubungan dengan mekanisme fisiologisnya dalam menghadapi tekanan osmotik air media,yaitu :
1. Osmonkonformer; adalah organisme air yang secara osmotik labil dan mengubah-ubah tekanan osmotik cairan tubuhnya untuk menyesuaikan dengan tekanan osmotik air media hidupnya.
2. Osmoregulator, adalah organisme air yang secara osmotik stabil (mantap), selalu berusaha mempertahankan cairan tubuhnya pada tekanan osmotik yang relatif konstan, tidak perlu harus sama dengan tekanan osmotik air media hidupnya.
Secara umum dikatakan bahwa cairan tubuh golongan ikan elasmobranchii mempunyai tekanan osmotik yang lebih besar dari lingkungannya. Tekanan osmotik tubuhnya sebagian besar tidak disebabkan oleh garam-garam, melainkan oleh tingginya kadar urea dan Tri Meilamin Oksida (TMAO) dari tubuh. Karena cairan tubuh yang hiperosmotik terhadap lingkungannya, golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama lewat insang. Untuk mempertahankan tekanan osmotiknya kelebihan air untuk difusi ini dikeluarkan melalui urine (Affandi dan Usman, 2002).
Menurut Bond (1979) dalam Affandi dan Usman (2002) bahwa osmoregulasi pada ikan-ikan elasmobranchii menyokong teori bahwa tekanan osmosis yang disebabkan oleh garam-garam dalam darah disebabkan oleh penahan urea dan sedikit bahan bernitrogen lainnya. Urea merupakan hasil akhir metabolisme nitrogen yang dikeluarkan di dalam hati dan cuma sedikit saja yang dikeluarkan di dalam hati dan cuma sedikit saja yang dikeluarkan air kencing hiu dan pari. Sewaktu penyaringan glomerulus melalui sepanjang tubuh ginjal, segmen-segmen khusus menyerap kembali urea (70 hingga 90 %), sehingga darah mengandung lebih kurang 350 mmol/l urea daelasmobranchii umumnya (http:jlcome.blogspot.com).
Air secara terus menerus masuk kedalam tubuh ikan melalui insang. Proses ini secara pasif berlangsung melalui suatu proses osmosis yaitu, terjadi sebagai akibat dari kadar garam dalam tubuh ikan yang lebih tinggi dibandingkan dengan lingkungannya. Sebaliknya garam akan cenderung keluar. Dalam keadaan normal proses ini berlangsung secara seimbang. Peristiwa pengaturan proses osmosis dalam tubuh ikan ini dikenal dengan sebutan osmoregulasi.Tujuan utama osmoregulasi adalah untuk mengontrol konsentrasi larutan dalam tubuh ikan
Apabila ikan tidak mampu mengontrol proses osmosis yang terjadi, ikan yang bersangkutan akan mati., karena akan terjadi ketidak seimbangan konsentrasi larutan tubuh, yang akan berada diluar batas toleransinya.
Pada saat ikan sakit, luka, atau stress proses osmosis akan terganggu sehingga air akan lebih banyak masuk ke dalam tubuh ikan, dan garam lebih banyak keluar dari tubuh, akibatnya beban kerja ginjal ikan untuk memompa air keluar dari dalam tubuhnya meningkat. Bila hal ini terus berlangsung, bisa sampai menyebabkan ginjal menjadi rusak (gagal ginjal) sehingga ikan tersebut tewas. Selain itu, hal ini juga akan diperparah oleh luka dan atau penyakitnya itu sendiri. Dalam keadaan normal ikan mampu memompa keluar air kurang lebih 1/3 dari berat total tubuhnya setiap hari.
Penambahan garam ke dalam air diharapkan dapat membantu menjaga ketidak seimbangan ini, sehingga ikan dapat tetap bertahan hidup dan mempunyai kesempatan untuk memulihkan dirinya dari luka, atau penyakitnya. Tentu saja dosisnya harus diatur sedemikan rupa sehingga kadar garamnya tidak lebih tinggi dari pada kadar garam dalam darah ikan. Apabila kadar garam dalam air lebih tinggi dari kadar garam darah, efek sebaliknya akan terjadi, air akan keluar dari tubuh ikan, dan garam masuk kedalam darah, akibatnya ikan menjadi terdehidrasi dan akhirnya mati(http://www.o-fish.com).
Cara-cara osmoregulasi meliputi perlindungan luar dari perairan sekitarnya, perlindungan membran sel, mekanisme ekskresi untuk membuang kelebihan air tawar dan sel dari badan. Kemampuan untuk menghadapi fluktuasi yang berasal dari salinitas terdapat pada kelompok-kelompok binatang beraneka ragam dari protozoa sampai ikan. Salinitas yang tak sesuai dapat menggagalkan pembiakan dan menghambat pertumbuhan (Rifai, 1983).
Menurut Fujaya (2004), osmoregulasi adalah upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dengan lingkungannya. Hal ini penting, terutama oleh organisme perairan karena:
a. Harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dengan lingkungan.
b. Membran sel yang permiabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat.
c. Adanya perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan.
Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dengan lingkungan, maka semakin banyak energi yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi, namun tetap ada batas toleransi.
Beberapa organ yang berperan dalam osmoregulasi diantaranya:
1) Insang
Sel yang berperan dalam osmoregulasi adalah sel-sel chloride yang terletak pada dasar-dasar lembaran insang. Studi mengenai fungsi dan biokimiawi insang teleostei mengindikasikan bahwa insang teleostei merupakan pompa ion untuk chloride (Cl-), sodium (Na+) dan potasium (K+). Ion Na+ dibutuhkan dalam proses pemompaan NH+ dan H+ dari dalam tubuh ikan ke lingkungannya. Penambahan NH+ ke lingkungan ikan akan berjalan lambat bila pada waktu yang sama tingkat penambahan Na+ juga turun. Korelasi antara amonium dan hidrogen dengan Na+, mirip korelasi yang ditemukan pada Cl- dan HCO3-. Bilamana amonia melewati sel-sel chloride maka akan diekskresi oleh insang setelah diubah menjadi amonium. Carbonic anhydrase juga hadir dalam peranannya untuk menggabungkan H+ (dari HCO3-) dengan NH3 menjadi NH4. Perubahan ion ini menyebabkan level amonia dalam darah ditemukan sangat rendah. Proses ini sangat penting karena amonia merupakan produk ekskresi dari katabolisme protein yang dalam konsentrasi nyata tidak dapat ditolerir.
2) Ginjal
Fungsi utama ginjal yaitu mengekskresikan sebagian besar produk akhir metabolisme tubuh dan mengatur konsentrasi bagian tubuh. Glomerolus berfungsi menyaring cairan, sedangkan tubulus mengubah cairan yang disaring menjadi urin. Dengan demikian nefron dapat membersihkan atau menjernihkan plasma darah dari zat-zat yang tidak dikehendaki ketika ia melalui ginjal. Filtrasi dapat terjadi pada glomerolus karena jaringan kapiler glomerolus merupakan jaringan bertekanan tinggi sedangkan jaringan kapiler peritubulus adalah jaringan bertekanan rendah.
3) Usus
Sumber utama air pada teleostei oseanodrom adalah dengan meminum air laut yamg diperlukan untuk mengembalikan air yang hilang sebagai akibat dari difusi insang, ginjal, dan lewat kulit. Setelah masuk ke dalam usus, dinding usus aktif mengambil ion-ion monovalen (Na+, K+, Cl-) dan air, sebaliknya membiarkan lebih banyak ion-ion divalen (Mg++, Ca++, SO4-) tetap di dalam usus sebagai cairan rektal agar osmolaritas usus sama dengan darah. Hal ini penting dilakukan untuk menghindarkan air yang telah diserap usus kembali ke dalam rektal

Osmoregulasi

Osmoregulasi adalah proses adaptasi atau upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkungan. mempelajari osmoregulasi penting karena osmoregulasi berperan untuk kehidupan ikan, seperti:

1. untuk pengaturan keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan
2. membran sel yang permeable merupakan tempat lewatnya substansi

ada perbedaan tekanan osmose antara cairan tubuh dan lingkungan

1. untuk kelangsungan hidup

Regulasi hipertonik atau hiperostomik adalah pengaturan secara aktif konsentrasi cairan yang lebih tinggi dari konsentrasi media (air pada lingkungan). contoh pada ikan air tawar (potadorm).

Regulasi hipotonik atau hipotonik atau hipoostomik adalah pengaturan secara aktif konsentrasi cairan tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi media, contohnya pada ikan air laut (oseandorm).

Regalusi sotonic atau isosmotik yaitu bila konsentrasi cairan tubuh sama dengan konsentrasi media. contohnya ikan yang hidup di daerah estuari.

Organ osmoregulasi yaitu insang, ginjal, usus dan kulit.

Jenis-jenis ikan terhadap osmoregulasi:

* Teleostei patadorm
* Teleostei osenodorm
* Teleostei diadrom dan euryhaline

A. Teleostei potadorm (ikan yang hidup di perairan tawar)

bersifat hiperostomik terhadap lingkunganya
menyebabkan air bergerak masuk ke dalam tubuh dan ion-ion ke luar ke lingkungannya dengan cara disfusi. untuk menjaga keseimbangan cairan tubuhnya, teleostei potadorm berosmoregulasi dengan cara minum sedikit atau tidak minum sama sekali. sedangkan untuk mengurangi kelebihan air dalam tubuh, ikan tersebut memproduksi banyak sekali urin.
B. Teleostei oseanodorm (ikan yang di perairan asin/ laut)

Bersifat hipotonik

lingkungan air lautnya memmiliki tekanan osmose yang lebih tinggidibanding dengan cairan tubuhnya, sehingga secara alami air akan mengalir dari dalam tubuh teleostei oseanodrom. ke lingkunganya secara osmose melewati ginjal, insang dan mungkin juga kulit.

untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion total dalam plasma sekitar sepertiga dari konsentrasi ion air laut. dengan memperbanyak minum air dalam tubuh ikan akan dapat terganti.

C. Teleostei diadrom dan euryhaline (ikan yang hidup bermigrasi di perairan asin dan tawar)

Berosmoregulasi seperti potadorm pd saat di air tawar & menjadi seperti oseanodorm pada saat dilaut

Potadorm untuk menjaga keseimbangan cairan tubuhnya, teleostei potadorm berosmoregulasi dengan cara minum sedikit atau tidak minum sama sekali. sedangkan untuk mengurani kelebihan air dalam tubuh, ikan memproduksi banyak sekali urin.
Oseanodorm menjaga keseimbangan cairan tubuhnya, denagn cara meminum banyak air dan sedikit mengelurakan urin, agar dia tidak kehabisan cairan. Diadorm berosmoregulasi seperti potadorm pd saat di air tawar & menjadi seperti oseanodorm pada saat dilaut.

Elasmobrachi berosmoregulasi dgn cara manahan urea samapai konsentrasi darah mnjd 5%, menjadikan tekanan osmose darah ke tingkat lebih tinggi dibanding air laut > walaupun hidup dilaut berosmoregulasi sama seperti ikan air tawar.

Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dan lingkungan, semakin banyak energi metabolisme yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi.

kesimpulan:

Osmoregulasi adalah proses adaptasi atau upaya hewan air untuk mengontrol keseimbangan air dan ion antara tubuh dan lingkunganya (suatu proses pengaturan tekanan osomose). hal ini penting dilakukan terutama oleh organisme perairan, khususnya ikan.

perbedaan difusi, osmosis,transpor aktif, endisitosis, eksositosis

Osmosis adalah perpindahan air melalui membran permeabel selektif dari bagian yang lebih encer ke bagian yang lebih pekat. Membran semipermeabel harus dapat ditembus oleh pelarut, tapi tidak oleh zat terlarut, yang mengakibatkan gradien tekanan sepanjang membran. Osmosis merupakan suatu fenomena alami, tapi dapat dihambat secara buatan dengan meningkatkan tekanan pada bagian dengan konsentrasi pekat menjadi melebihi bagian dengan konsentrasi yang lebih encer. Gaya per unit luas yang dibutuhkan untuk mencegah mengalirnya pelarut melalui membran permeabel selektif dan masuk ke larutan dengan konsentrasi yang lebih pekat sebanding dengan tekanan turgor. Tekanan osmotik merupakan sifat koligatif, yang berarti bahwa sifat ini bergantung pada konsentrasi zat terlarut, dan bukan pada sifat zat terlarut itu sendiri.

Difusi adalah peristiwa mengalirnya/berpindahnya suatu zat dalam pelarut dari bagian berkonsentrasi tinggi ke bagian yang berkonsentrasi rendah. Contoh yang sederhana adalah pemberian gula pada cairan teh tawar. Lambat laun cairan menjadi manis. Contoh lain adalah uap air dari cerek yang berdifusi dalam udara.Difusi yang paling sering terjadi adalah difusi molekuler. Difusi ini terjadi jika terbentuk perpindahan dari sebuah lapisan (layer) molekul yang diam dari solid atau fluida.

Transpor aktif adalah pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.

Endositosis adalah proses pemasukan zat ke dalam sel. Proses ini tergolong transpor aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Endositosis terbagi dua, yaitu fagositosis (pemasukan zat padat) dan pinositosis (permasukan zat cair). Contoh endositosis adalah sel darah putih yang memakan bakteri penyakit. Sel tersebut membungkus bakteri dan menangkapnya dalam suatu vakuola makanan yang selanjutnya dicerna oleh lisosom.

Eksositosis adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel. Proses ini juga tergolong transpor aktif karena melawan kadar gradien (dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi) dan memerlukan energi sel. Contoh eksositosis adalah proses pengeluaran zat dari dalam sel - sel kelenjar pada peristiwa sekresi. Cairan enzim itu dimasukkan ke dalam vakuola. Vakuola itu menuju ke tepi sel, kemudian membran plasma akan membuka dan keluarlah enzim tersebut dari dalam sel.