EKSKRESI SENYAWA BERNITROGEN (ASAM URAT, AMONIUM, UREA) DAN

OSMOREGULASI PADA HEWAN VERTEBRATA DAN INVERTEBRATA (DARAT, AIR LAUT, AIR TAWAR, AIR

PAYAU)

1. Ina Puspitasari (121810401061)2. Widyantari Anggreini (131810401009)3. Yurista Eko Febrianti (131810401011)4. Lutfiana Riski (131810401016)5. Ahmad Alfan Abdullah (131810401031)6. Mazaya Dzati Hulwani (131810401050)

Ekskresi Senyawa Bernitrogen (Asam urat, Amonium, Urea)

Hasil metabolisme protein- Gugus amino (NH2-) dilepaskan dari asam amino sebelum dikonversi menjadi energi, karbohidrat dan lemak → deaminasi

- NH2-+ H+ → NH3 (amonia): toksik, harus dibuang

- Ekskresi ammonia: Amoniotelik: amonia disekresi secara langsungUreotelik: amonia dikonversi dahulu menjadi ureaUricotelik: amonia dikonversi dahulu menjadi asam urat

Ekskresi Senyawa Bernitrogen

Di antara hasil akhir metabolisme yang paling penting adalah produk pemecahan nitrogen dari protein dan asam nukleat yang akan menghasilkan ekskretori yang mengandung nitrogen sederhana yaitu amonia, urea dan asam urat

Amonia

Amonia merupakan senyawa kimia yang terdiri dari satu atom nitrogen dan tiga atom hidrogen terikat erat, yang memberikan simbol kimia NH3. Amonia dapat berbentuk cairan atau gas yang berbau tajam

• Pertama kali terbentuk setelah proses deaminasi (membutuhkan sangat sedikit energi)

• Hewan yang mengeluarkan nitrogen dalam bentuk amonia dinamakan hewan amonotelik

• Sangat mudah larut dalam air , pada ikan sebagian besar amonia hilang sebagai NH4+ melintasi epitelium insang. sangat toksik

• Pengeluaran nitrogen dalam bentuk amonia hanya dilakukan oleh hewan akuatik, seperti ikan dan invertebrata akuatik

• Reaksi = NH3 + H2O NH4+ + OH-

Transaminasi proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan

gugus amino dari satu asam amino kepada asam amino lain

Mitokondria maupun dalam cairan sitoplasma

Terjadi dalam

Proses Pembentukan Amonia

Tahap awal pembentukan metabolisme asam amino, melibatkan pelepasan gugus amino, kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino. Dua proses utama pelepasan gugus amino yaitu, transaminasi dan deaminasi.

Deaminasi

Deaminasi adalah suatu reaksi kimia pada metabolisme yang melepaskan gugus amina dari molekul senyawa asam amino.

Oksidatif

Non oksidatif

Reaksi kimia pada metabolisme yang melepaskan gugus amina dari

molekul senyawa asam amino

Penghilangan gugus amino dari asam amino serin yang dikatalisis oleh enzim

serindehidratase.

Urea

Urea ialah senyawa yang mudah larut dalam air, memiliki toksisitas lebih rendah daripada amonia merupakan hasil sisa bernitrogen yang utama pada hewan terestrialdihasilkan didalam hati vertebrata, urea adalah produk siklus metabolik yang mengombinasikan amonia dengan karbon dioksida.Hewan yang menghasilkan dan mengeluarkan urea disebut ureotelik

CON2H4 atau (NH2)2CO

Mekanisme Ekskresi Urea

Sintesis urea di

hati

Arginin + H2O

Ornitin + Urea

Ginjal

Ureter

Uretra

Sintesis siklis

Enzim arginase

Dibawa oleh darah

Dikeluarkan bersama urine

Gambar : Susunan asam urat

Source : Firestein, 2013

Asam urat

• Asam urat adalah produk antara pada mamalia dan manusia dalam pembentukan Asam Allantoik

• Asam Urat tersedia di tubuh Primata dalam bentuk senyawa Laktam dan Laktim.

• Laktam merupakan senyawa tautomer dengan gugus ketonil O dan Laktim dengan gugus Enolic OH- (Das, 2005).

• Asam urat dengan bentuk ini dapat dihasilkan dari metabolisme Asam Nukleat (Bahan : Adenin, Guanin, HipoXanthine)

• Produksi asam urat sangat bergantung pada Proses Biosintesis Purin dan Proses Pengubahan Purin Asam urat

• Hewan yang mengeluarkan asam urat dinamakan hewan urikotelik merupakan hewan khas darat

• Asam urat relatif non tosik dan tidak mudah larut dalam air, dan diekskresikan sebagai pasta semisolid (kristal)

• Misalnya : insekta, burung, reptilia,

Osmoregulasi pada Hewan Vertebrata dan invertebrata (Darat, Air laut, Air tawar, Air payau)

OSMOREGULASI

HEWAN PERAIRAN HEWAN DARAT

Air Tawar Air Laut Air Payau Vertebrata Invertebrata

Amphibi MamaliaReptil Aves

osmoregulasiproses pengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh , sel atau organisme hidup.

osmoregulator Osmokonformer

organisme yang menjaga osmolaritasnya tanpa tergantung lingkungan sekitar

merupakan hewan yang tidak mampu mempertahankan tekanan osmotik di dalam tubuhnya, oleh karena itu hewan harus melakukan berbagai adaptasi agar dapat bertahan di dalam tempat hidupnya

Osmoregulasi Hewan Darat

Osmoregulasi pada plathyhelmintes

Pada cacing pipih proses osmoregulasi berupa protonefridia yang terdiri dari sel-sel api yang tersebar di tepi tubuh. Sel-sel api ini berupa pipa berongga yang dilengkapi seberkas silia.

• Pada mollusca darat permukaan tubuhnya yang berdaging sangat permeabel, hewan ini akan menghindari tanah kering dan akan bersembunyi dibalik dedaunan.

• Pada molusca cangkangnya dengan operkulum sehingga tubuh akan terhindar dari kehilangan air.

• Kebanyakan moluska laut seperti kerang-kerangan, siput, tiram dan lain-lain adalah isoosmotik.

Osmoregulasi pada Mollusca

• Hal ini berarti spesies moluska memiliki tekanan osmotik yang sama dan cairan mengalir melalui membran dengan larutan berkonsentrasi rendah ke daerah yang memiliki larutan yang berkonsentrasi tinggi.

• Ginjal, sistem respirasi serta organ mantel berperan penting dalam pengaturan osmoregulasi moluska.

• Kadang-kadang dalam mempertahankan osmoregulasi organisme ini menyerap nutrient dan garam untukmempertahankan keseimbangan osmotik.

Osmoregulasi pada insecta

• Masalah yang dihadapi invertebrate darat adalah kehilangan air dari dalam tubuhnya.

• Untuk mengatasi masalah ini, hewan meningkatkan impermeabilitas kulitnya.

• Serangga memiliki kutikula yang berlilin, yang sangat impermeable terhadap air, sehingga serangga sedikit sekali kehilangan air melalui kulitnya. Lilin disimpan pada permukaan eksoskeleton melalui saluran kecil menembus kutikulanya.

• Secara umum, organ-organ osmoregulatori invertebrate menggunakan mekanisme filtrasi, reabsorpsi, dan sekresi, yang secara prinsip mirip dengan mekanisme ginjal membentuk urin.

• Serangga membentuk urin pekat, urin dan fesesnya didehidrasi melalui transport aktif air menembus epithelium saluran pencernaan bagian belakang.

• Pada serangga, saluran Malpighi bersama-sama dengan saluran pencernaan bagian belakang membentuk system ekskretori-osmoregulatori utama.

Vertebrata

Hewan Air Laut, Air Tawar

• Regulasi ion dan air pada hewan akuatik dapat terjadi secara hipertonik (hiperosmotik), hipotonik (hipoosmotik) atau isotonik (isoosmotik)

• Kebanyakan hewan akuatik laut baik invertebrata maupun vertebrata termasuk ke dalam golongan isoosmotik.

PISCES

Ikan air tawar• Konsentrasi garam pada tubuh ikan air tawar lebih tinggi

dibandingkan lingkungannya, sehingga kandungan garam lebih sering dikeluarkan ke perairan.

• Untuk mengatasi hal ini, ikan mempunyai beberapa cara Ikan akan mengkonsumsi air yang sedikit dan akan memproduksi

sejumlah besar urine (10-20x sama seperti hewan mamalia darat). Ikan air tawar memiliki glomerulus yang besar yang berfungsi

untuk mengabsorbsi garam. Ginjal dari golongan ikan ini menyerap sejumlah garam dan

melepaskan garam tersebut ke aliran darah Cara yang lain adalah golongan ikan ini memiliki pompa ion di

bagian ginjal yang akan menangkap garam dari air serta melepaskan amonia dan hasil buangan lainnya.

Insang aktif memasukkan ion garam

Air masuk ke dalam tubuh secara osmotik

Saluran ginjal tubular akan mengabsorpsi aktif ion garam

Ginjal mensekresi kelebihan air urinenya cair

Osmoregulasi Ikan Air Tawar

Ikan Air Laut

• Air laut mengandung konsentrasi garam yang lebih tinggi dibandingkan dengan kandungan garam yang ada di tubuh ikan.

• Sebagai hasilnya, garam cenderung masuk ke tubuh ikan sehingga ikan harus menggunakan ginjalnya serta pompa ionnya untuk mengeluarkan kelebihan garam.

Insang aktif mensekresikan ion garam

Air dan ion garam keluar dari dalam tubuh secara osmotic minum air laut garam akan meningkat

Saluran ginjal tubular akan mensekresi aktif magnesium sulfat (MgSO4)

Ginjal mensekresi kelebihan MgSO4 urinenya pekat

Osmoregulasi Ikan Air Laut

Adaptasi Ikan Laut Ikan TawarPengeluaran urine Sedikit BanyakUrine yang disekresikan

Pekat Cair

Minum air Banyak Sedikit bahkan tidakFungsi saluran tubular pada ginjal

Mensekresikan magnesium sulfat (MgSO4)

Mengabsorpsi ion garam (NaCl)

Bentuk glomerulus Tereduksi bahkan tidak ada

Besar

Peran insang Aktif mensekresikan air dan ion garam

Aktif mengambil (uptake) ion garam

Spesialisasi sel pada insang

Salt secreting cell transport

Salt absorbing cell transport

Tekanan osmosis sel pada ikan

Konsentrasi osmolaritas internalnya lebih rendah daripada air laut

Konsentrasi osmolaritas internalnya lebih tinggi daripada air tawar

Perbedaan Osmoregulasi Ikan Air Laut dan Ikan Air

Tawar

Osmoregulasi Pada Ikan Air Tawar dan Ikan Air Laut

Ikan Air Tawar Ikan Air Laut

Osmoregulasi Ikan Air Payau

• Hewan air payau merupakan osmoregulator yang mirip hewan air tawar, tetapi memiliki perbedaan besar dalam konsentrasi cairan tubuhnya

• Regulator yang ada pada ikan di air payau adalah hyper-hypoosmotic regulator ikan di air ini akan mempertahankan konsentrasi tinggi darahnya pada lingkungan yang salinitasnya rendah akan tetapi juga akan menurunkan kosentrasi darahnya pada lingkungan yang salinitasnya tinggi.

• Contoh: salmon dan belut

Osmoregulasi pada Amphibi

• Osmoregulasi pada katak berlangsung melalui kulit

• Pada umumnya amfibi memiliki kulit yang tipis, banyak pembuluh darah dan selalu basah sehingga cocok sebagai organ yang dapat mengalami difusi dan osmosis.

• Hal ini menyebabkan katak dapat mengambil air ataupun mineral yang ia perlukan melalui kulitnya.

• Kulit katak cenderung bersifat permiabel terhadap air.

Aliran osmotik air ke dalam tubuhnya

akan dikeluarkan sebagai urin yang sangat encer

bersama dengan urin maka ikut terbuang garam-garam

garam akan hilang melalui kulitnya

Maka kehilangan garam akan diganti dengan jalan pengambilan secara aktif dari dalam air tawar melalui kulitnya.

Mekanisme hewan dalam air

Osmoregulasi pada Reptil

Hewan dari kelas reptile, meliputi ular, buaya, dan kura-kura memiliki kulit yang kerimg dan bersisik.

Osmoregulasi pada reptil menghasilkan zat sisa bernitrogen dalam bentuk asam urat, yang pengeluarannya hanya membutuhkan sedikit air.

menghasilkan feses yang kering.

memanfaatkan urin encer yang dihasilkan dan disimpan dikandung kemihnya dengan cara mereabsorbsinya.

Osmoregulasi pada Aves

burung pantai yang mendapatkan makanan dari laut

Pemasukan garam berlebihan

masalah

Mengeluarkan kelebihan garam melalui kelenjar garam dengan cara menyekresi cairan pekat yang banyak mengandung NaCl. Kelenjar garam ini hanya aktif pada saat tubuh burung dijenuhkan oleh garam.

Osmoregulasi pada Mamalia

Memperoleh air yaitu dari air minum dan makanan

Mamalia yang hidup dipadang pasir memperoleh air denga cara minum merupakan hal yang mustahil sebagai contoh kangguru. Kangguru tidak minum air, tetapi dapat bertahan dengan menggunakan air metabolic yang dihasilkan dari oksidasi glukosa. 

Kehilangan air dan garam dapat terjadi lewat keringat

Terima Kasih