Kode Modul: 01.BIO-SMP-M.2005MODUL DIKLAT BERJENJANGJenjang Sekolah : SMPBidang Studi : BiologiJenjang Diklat : Menengah

GERAK PADA HEWAN DAN TUMBUHAN

Penyusun : Drs. Wanwan Setiawan, M.MPenyunting : Dra. Sumastri, M.Si

DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAH

A. PUSAT PENGEMBANGAN DAN PENATARAN GURU ILMU PENGETAHUAN ALAM(SCIENCE EDUCATION DEVELOPMENT CENTRE)

iKATA PENGANTAR

Pusat Pengembangan Penataran Guru Ilmu Penget ahuan Alam (PPPGIPA) sebagai lembaga diklat memiliki tugas pokok dan fungsi antara lainmengembangkan dan meningkatkan kualitas pendidikan sains untuk tingkatSD, SMP, SMA, SMK , dan SLB. Sebagai lembaga pengembang, PPPG IPAselalu berupaya meningkatkan p eran dan fungsinya dengan mengembangkanstandardisasi kompetensi tenaga kependidikan, menerapkan standar pelayanannasional, serta mengkaji dan mengembangkan bahan diklat yang inovativ,aktual, dan sesuai dengan kebutuhan lapangan.

Modul adalah salah satu bahan diklat yang disusun untukmengembangkan model-model pembelajaran sains untuk dikaji, dipahami, dandiimplementasikan oleh guru-guru dalam proses pembelajaran, agar guru dansiswa lebih memahami bagaimana proses pemahaman sains. Oleh karena itu,pada proses belajar mengajar sains, guru harus berorientasi pada tiga halpokok, sebagai berikut.1. Proses sains, siswa belajar dan memahami sains melalui pengamatan,

pengukuran, percobaan, menarik kesimpulan, dan lainnya.2. Struktur konsep sains yaitu: Fis ika, Biologi, Kimia, dan IPBA.3.

Berdasarkan tiga aspek tersebut, cara yang ditempuh adalah denganlebih mengenalkan konsep-konsep sains dengan cara menggunakan modelketerampilan proses sains dan bahan diklat yang sesuai.

Diharapkan modul ini dapat dimanfaatkan oleh guru -guru di sekolah,sehingga dapat meningkatkan kompetensi siswa dalam pembelajaran sains.

Semoga Tuhan Yang Maha Esa selalu menyertai kita dalammeningkatkan mutu pendidikan khususnya sains di Indone sia

.

Bandung, November 2005Plh. Kepala PPPG IPA,

Drs. Suryadi, M.MNIP. 131 070 737

ii

DAFTAR ISI

Halaman

i

ii

iii

BAB I. 1

A. 1

B. 1

C. 2

BAB II. 3

A. Gerak Pada Hewan... 3

B. Gerak Pada Tumbuhan... 29

BAB III. 35

BAB IV. 37

39

iii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. 4

Gambar 2. 5

Gambar 3. 6

Gambar 4. Lompatan laba-laba pelompat (Sitticus pubescens)................... 7

Gambar 5. 8

Gambar 6. 11

Gambar 7. 14

Gambar 8. 15

Gambar 9. 16

Gambar 10. Sendi Engsel............................................................................... 16

Gambar 11. Sendi Sinovial............................................................................. 17

Gambar 12. (a) Beberapa otot rangka utama manusia. (b) Struktur otot 19

Gambar 13. 21

Gambar 14. Tiga Bentuk Patah Tulang: kiri:green-stick; tengah: sederhana;kanan:

23

Gambar 15. 25

1BAB IPENDAHULUAN

B. RasionalDalam kehidupan sehari-hari kita tidak lepas dari kegiatan yang

menunjukkan gerak. Misalnya berjalan, bermain bola, dan mencuci

pakaian. Demikian pula dengan hewan, kita dapat melihat burung yang

terbang di udara, induk ayam ya ng sedang mengais tanah mencarikan

makanan untuk anaknya. Manusia dan hewan dapat bergerak dan

berpindah tempat. Dari gejala di atas, kita dapat ajukan beberapa

pertanyaan misalnya sebagai berikut.

Apakah fungsi gerak pada hewan?

Apa saja yang menjadi alat-alat gerak pada hewan itu?

Bagaimanakah mekanisme gerak pada hewan?

Bagaimanakah halnya dengan tumbuhan, apakah tumbuhan juga

bergerak?

Jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut akan Anda peroleh di

dalam modul ini.

B. Kompetensi Dasar

Setelah mempelajari modul ini, diharapkan peserta mampu

mendeskrip-sikan sistem gerak pada hewan dan tumbuhan

Indikator:

a. Menjelaskan fungsi gerak pada hewan.

b. Mengidentifikasi alat-alat gerak pada hewan vetebrata dan

invertebrata.

c. Menjelaskan mekanisme gerak pada hewan.

2d. Menjelaskan gangguan dan penyakit pada alat gerak manusia.

e. Menjelaskan fungsi gerak pada tumbuhan.

f. Menjelaskan mekanisme gerak pada tumbuhan.

g. Membedakan jenis-jenis gerak pada tumbuhan.

C. Deskripsi Singkat Materi

Modul ini berisi uraian tentang gerak p ada hewan dan tumbuhan.

Pembahasan gerak pada hewan berisi uraian tentang sistem rangka

(rangka pada invertebrata dan vertebrata). Selanjutnya dibahas secara

khusus sistem rangka pada manusia yang meliputi guna rangka, struktur

tulang, pembentukan tulang, struktur rangka, dan sendi. Berikutnya

dibahas sistem otot yang terdiri atas jaringan otot, struktur otot rangka,

dan mekanisme kontraksi otot rangka. Juga dibahas mengenai kelainan

dan gangguan pada tulang.

Pembahasan gerak pada tumbuhan ditekankan pada d ua jenis

respon tumbuhan terhadap lingkungan yaitu tropisme berupa perubahan

jangka panjang pada bentuk tubuh tumbuhann (fototropisme, geotropisme,

dan tigmotropisme). Selanjutnya, pergerakan berupa perubahan arah

bagian tumbuhan akibat perubahan tekanan t urgor pada sel-sel khusus.

3BAB IIGERAK PADA HEWAN DAN TUMBUHAN

A. GERAK PADA HEWANSemua hewan dan manusia mempunyai kemampuan bergerak dan

berpindah tempat. Dengan bergerak hewan dapat melakukan berbagai

aktivitas misalnya untuk mendapatkan makanan, menyelamatkan diri dari

musuh, atau mencari pasangan hidup. Gerak terjadi oleh adanya kerja

sama antara rangka dan otot. Otot menempel pada tulang dan

menghubungkan tulang yang satu dengan tulang lainnya, atau

menghubungkan tulang dengan kulit. Otot mempun yai kemampuan untuk

mengerut (berkontraksi) sehingga dapat menggerakkan tulang atau kulit

dengan mekanisme tertentu. Oleh sebab itu otot disebut alat gerak aktif,

sedang tulang disebut alat gerak pasif.

1. Sistem RangkaManusia dan hewan melakukan gerak k arena adanya aktivasi,

kontraksi, dan relaksasi sel -sel otot. Namun kerja sel-sel otot saja tidak

dapat menyebabkan hewan berpindah tempat. Untuk berpindah tempat,

selain kerja otot diperlukan adanya medium atau struktur yang dapat

meneruskan tenaga dari kontraksi otot tersebut. Medium atau struktur itu

adalah rangka. Dikenal ada tiga jenis sistem rangka pada hewan yaitu

sebagai berikut.

(1) Rangka hidrostatik

Disusun oleh cairan bertekanan di dalam tubuh. Tenaga kontraksi

otot mengenai cairan internal tubuh dan diteruskan oleh cairan itu.

Ditemui pada solenterata, cacing pipih, nematoda, dan anelida.

4(2) Rangka luar

Merupakan pembungkus tubuh seperti cangkang atau lapisan luar

tubuh yang keras. Tenaga kontraksi otot mengenai bagian luar

tubuh yang kaku. Ditemui pada kebanyakan moluska dan

artropoda.

(3) Rangka dalam.

Merupakan elemen pendukung yang keras dan berada di dalam

tubuh yaitu tulang dan tulang rawan, tenaga kontraksi otot

mengenai tulang tersebut dan menggerakkan tulang tersebut.

Ditemui pada porifera, ekinodermata, dan kordata.

a. Rangka pada InvertebrataRangka hidrostatik terdapat pada kebanyakan invertebrata yang

bertubuh lunak. Rangka hidrostatik dibentuk oleh sejenis cairan di dalam

rongga tubuh. Mirip sebuah balon yang diisi penuh dengan air, ran gka

hidrostatis bereaksi terhadap pemampatan, dengan demikian bertindak

sebagai medium yang dikenai kerja otot.

Gambar 1. Pengaruh kontraksi otot padarangka hidrostatik

5Sebagai contoh, pada anemon laut tenaga kontraksi sel -sel otot

mengenai cairan yang mengisi rongga perutnya. Pada waktu istiraha t otot-

otot pada dinding tubuhnya yaitu otot longitudinal berkontraksi, sedang

otot sirkular relaksasi, hal itu menyebabkan bentuk hewan seperti

gumpalan (lihat Gambar 1). Ketika akan menangkap makanan di atas

tubuhnya, otot radial berkontraksi, cairan p ada rongga perut tertekan ke

luar, dan otot longitudinal merenggang, maka tubuhnya memanjang ke

arah atas.

Cacing tanah tubuhnya bersegmen -segmen. Setiap segmen

menyerupai cincin atau ruas-ruas. Segmentasi ini terjadi tidak hanya pada

struktur luarnya, tetapi sampai ke struktur alat dalamnya.

Setiap segmen memiliki saraf, juga otot -otot sirkular dan otot

longitudinal pada dinding tubuhnya. Dengan dikendalikan oleh saraf, pada

saat yang bersamaan beberapa segmen tubuhnya dapat memanjang dan

memendek. Dengan koordinasi kontraksi otot dinding tubuhnya itu, cacing

tanah dapat bergerak maju atau mundur.

Gambar 2: Gerakan pada cacing tanah.

Invertebrata dengan eksoskeleton (rangka luar) yang kaku tubuhnya

kurang lentur, namun di sisi lain memiliki keuntungan. Ibarat baju baja

6bagian eksternal yang keras itu berperan dalam melindungi diri dari

predator. Mari kita amati Gambar 3, memperlihatkan bagian kutikula pada

serangga terbang. Kutikula menutupi seluruh segmen tubuh dan di antara

segmen yang satu dengan segmen yang lainnya terdapat suatu celah.

Kutikula pada bagian celah itu lentur dan bertindak sebagai engsel ketika

otot-otot mengangkat dan menurunkan sayap. Kontraksi ototnya yang

kecil dapat mengerakkan sayap dengan kuat.

Laba-laba pelompat memiliki engsel pada rangka luarnya, tetapi juga

menggunakan cairan tubuhnya untuk menyalurkan tenaga ketika ia

melompat dan menerkam mangsanya. Kontraksi otot menyebabkan darah

di dalam jaringan tubuh laba-laba mengalir dengan deras ke arah ka ki

belakang. Hal itu mirip dengan memasukkan air dengan cepat ke dalam

sarung tangan karet, jari tangan pada sarung itu menjadi kencang dan

tegang. Gambar 4. di samping memperlihatkan hasil tekanan hidrostatik.

(hidrostatik : tekanan cairan yang berada di dalam tabung)

kutikula

Pangkal sayap

engselsayap

kutikulaepidermi

Gambar 3. Contoh daerah engsel pada serangga. Engsel inidisusun oleh lapisan kitin dan protein sangat elastis,menyokong gerakan yang diperlukan bagi seranggauntuk terbang

7Gambar 4. Lompatan laba-laba pelompat (Sitticus pubescens), ditimbulkan olehtekanan hidrolik karena aliran darah yang deras bertekanan tinggi padakaki belakangnya.

b. Rangka pada VertebrataManusia dan vertebrata lainnya memiliki rangka dalam yang disusun

oleh tulang keras (disebut juga tulang rangka atau tulang) dan tulang

rawan. Beberapa jenis ikan memiliki rangka yang elastis berupa tulang

rawan yang tembus cahaya (hampir mirip kaca). Rangka hiu berupa tu lang

rawan yang tidak tembus cahaya dan keras, karena banyak mengandung

kalsium (lihat Gambar 5). Namun kebanyakan rangka vertebrata terutama

disusun oleh tulang. Berikut ini akan dibahas fungsi dan karakteristik

tulang, dalam hal ini digunakan sistem rang ka manusia sebagai contoh.

8Gambar 5. Perbandingan rangka : (a) Hiu, (b) Reptil, (c) mammalia. Rangka hiutampak seperti tulang keras, sesungguhnya adalah tulang rawanyang tembus cahaya yang keras dengan adanya tumpukan kalsium

2. Sistem Rangka pada Manusia

a. Guna rangkaSistem rangka memiliki lima fungsi utama yaitu sebagai berikut.

(1) Penopang tubuh. Sistem rangka menyediakan struktur yang

mampu menopang seluruh tubuh. Tulang -tulang itu secara sendiri

atau dalam kelompok menyed iakan kerangka sebagai sangkutan

bagi jaringan-jaringan lunak dan organ-organ.

(2) Tempat penyimpanan mineral dan lemak . Secara umum, mineral di

dalam tubuh adalah ion-ion anorganik yang berperan dalam

9memelihara nilai osmotik cairan tubuh, contohnya ion nat rium dan

ion klorida. Sedangkan ion kalium berperan penting dalam

memelihara nilai osmotik sitoplasma di dalam sel -sel tubuh. Selain

itu, mineral berperan dalam berbagai proses fisiologis. Beberapa

jenis mineral bertindak sebagai kofaktor enzim. Garam kals ium

pada tulang merupakan cadangan mineral yang penting dalam

memelihara konsentrasi kalsium dan fosfat di dalam cairan tubuh.

Selain sebagai cadangan mineral, tulang rangka menyimpan

cadangan energi dalam bentuk lemak yang disimpan pada sumsum

tulang kuning.

(3) Penghasil sel-sel darah. Sel darah merah, sel darah putih, dan

elemen-elemen darah lainnya dihasilkan pada sumsum tulang

merah, yang mengisi ruangan dalam kebanyakan tulang. Sel darah

merah dibentuk di dalam sumsum tulang, terutama pada tulang

pendek, tulang pipih, tulang tak beraturan, pada jaringan kanselus

(tulang berbentuk sepons) pada ujung tulang pipa, pada tulang

rusuk, dan tulang dada.

(4) Pelindung. Banyak jaringan dan organ lunak dikelilingi oleh elemen

rangka. Tulang rusuk melindungi jantung dan paru-paru; tengkorak

melindungi otak; ruas-ruas tulang belakang melindungi sumsum

tulang belakang; dan gelang panggul melindungi sistem reproduksi

dan sistem pencernaan.

(5) Pengungkit. Banyak tulang berfungsi sebagai pengungkit yang

dapat mengubah sudut dan arah tenaga yang ditimbulkan oleh otot -

otot rangka. Gerakan yang dihasilkan bervariasi dari gerakan yang

halus seperti gerakan pada ujung jari, hingga gerakan penuh

tenaga yang mampu mengubah posisi seluruh tubuh.

10

b. Struktur TulangBerdasarkan ukuran dan bentuknya, tulang manusia bervariasi dari

yang sangat kecil seperti tulang tulang pendengaran, ada yang seukuran

biji kacang merah seperti tulang pergelangan tangan, ada yang besar

mirip tongkat keras seperti tulang paha. Berdasarkan bentuknya tula ng

diklasifikasikan sebagai tulang panjang, tulang pendek, tulang pipih, dan

tulang yang tidak beraturan. Pembahasan selanjutnya akan difokuskan

pada tulang panjang yang terdapat pada tungkai tubuh.

Sebagaimana organ-organ tubuh lainnya, tulang disusun o leh

berbagai jaringan yang terdiri atas jaringan epitel dan berbagai jaringan

ikat, jaringan-jaringan itu menjadi satu kesatuan membentuk jaringan

tulang. Jaringan tulang terdiri atas sel -sel hidup dan serat-serat kolagen

yang tersebar pada zat dasar (matr iks). Serat dan matriks diperkeras oleh

timbunan garam kalsium.

11

Gambar 6 . Struktur Tulang Panjang (Tulang Paha) Mamalia; Gambaran mikrografmemperlihatkan sistem Havers. Makanan dan hormon sampai di sel -seltulang (osteosit) melalui pembuluh darah yang berada di dalam saluranHavers. Osteosit berada di dalam ruang kecil pada jaringan tulang

Setiap tulang rangka disusun oleh dua bentuk jaringan tulang yaitu

(1) tulang kompak (padat) dan (2) tulang berbentuk sepon. Tulang kompak

selalu berada pada permukaan luar tulang membentuk lapisan pelindung

yang kuat. Tulang sepon terletak di bagian dalam tulang. Hubungan

antara tulang kompak dan tulang sepon serta proporsinya bervariasi

sesuai dengan bentuk dan jenis tula ng.

Gambar 6. memperlihatkan anatomi tulang paha, tulang yang

mewakili tulang panjang. Tulang panjang memiliki batang yang berbentuk

12

tubular (pipa) disebut diafisis. Pada setiap ujung tulang terdapat suatu

area yang merupakan area perpanjangan dikenal seb agai epifisis. Diafisis

dihubungkan dengan setiap epifisis melalui area yang sempit dikenal

sebagai metafisis. Dinding diafisis terdiri atas lapisan tulang kompak yang

mengelilingi ruang pusat disebut rongga sumsum. Epifisis sebagian besar

berupa tulang berbentuk sepon dengan pembungkus yang tipis disebut

korteks (berupa tulang kompak). Sel -sel pada tulang sepon membentuk

banyak rongga. Susunan rongga seperti itu menyediakan kekuatan untuk

mendukung beban yang berat. Tulang sepon bertindak sebagai bantal an

yang mampu menyerap kejutan atau benturan.

Rongga sumsum pada diafisis dan ruang di antara bonggol tulang

dan lempengan epifisis mengandung sumsum tulang, dan berkurang

kandungan jaringan ikatnya. Sumsum tulang kuning didominasi oleh sel -

sel lemak. Sumsum tulang merah sebagian besar terdiri atas sel darah

merah, sel darah putih, dan sel -sel induk yang menghasilkan kedua jenis

sel darah tersebut. Sumsum tulang kuning merupakan cadangan energi

yang penting. Sumsum tulang kuning dapat membuat sel -sel darah dalam

keadaan darurat, misalnya setelah orang mengalami perdarahan.

Tulang merupakan organ yang kompleks, dinamis, secara konstan

berubah untuk beradaptasi sesuai dengan kebutuhan. Irisan melintang

lapisan dalam tulang kompak, lihat kembali Gambar 6, tam pak suatu

bentuk yang terdiri atas lingkaran -lingkaran. Dalam pusat setiap lingkaran

terdapat suatu saluran yang disebut saluran Havers.

Lempengan tulang atau lamela disusun konsentris sekitar saluran

dan di antara lempeng itu terdapat ruang -ruang kecil disebut lakuna.

Lakuna mengandung sel-sel tulang yang saling bersambungan satu

dengan yang lain, juga disambungkan dengan saluran Havers di bagian

tengah oleh saluran kecil disebut kanalikuli. Setiap bentuk demikian itu

merupakan satu sistem dinamakan sistem Havers. Satu sistem Havers

yang lengkap sebagai berikut.

13

o Saluran Havers, berada di pusat berisi urat saraf, pembuluh darah,dan aliran limfe.

o Lamela (lempeng tulang) yang tersusun konsentris.o Lakuna yang mengandung sel tulang.o Kanalikuli yang memancar di antara lakuna dan

menggandengkannya dengan saluran Havers.

Tulang terdiri atas sel-sel dan matriks. Ada tiga jenis sel tulang, yaitu:

(1) osteoblas, sel yang membangun tulang; (2) osteosit, sel tulang yang

matang; dan (3) osteoklas, yaitu sel yang menghancurkan tulang.

Dengan aksi dari sel-sel tersebut tulang dalam keadaan dibentuk dan

dihancurkan secara terus menerus.

Jenis-jenis matriks adalah (1) semen, tersusun dari molekul karbohidrat;

(2) kolagen, bentuknya seperti serabut; (3) mineral, misalnya kalsium,

fosfat, dan karbonat. Tanpa adanya mineral dalam matriks tulang menjadi

lentur.

c. Pembentukan TulangTulang panjang atau tulang pipa awalnya berupa tulang rawan yang

terbentuk semasa embrio. Sel -sel pembentuk tulang (osteoblas)

mengeluarkan material di bagian dalam batang dan di permukaan luar

tulang rawan. Secara bertahap, tulang rawan dirombak di bagian batang

dan terbentuk rongga sumsum (Gambar 7).

Sel-sel pembentuk tulang terus menerus menggetahkan jaringan

tulang, jaringan tulang yang terbentuk dinamakan osteosit (sel -sel tulang

yang hidup). Beberapa sel tersebut dapat dilihat pada Gambar 6.c, sel -sel

itu berfungsi memelihara tulang yang dewasa.

14

Dewasa: Tulang matang

Embrio :Model tulang rawan; bakal tulangpada embrio.

Janin :Model dipenuhi pembuluh darah,osteoblas mulai menghasilkanjaringan tulang; terbentuk ronggasumsum.

Bayi (baru lahir):Pertumbuhan berlanjut; terbentukpusat tulang sekunder padatonjolan ujung tulang

d. Struktur RangkaTubuh manusia memiliki 206 buah tulang, berda sarkan letaknya

dibedakan dalam dua bagian seperti pada Gambar 8. di bawah ini.

Rangka aksial meliputi tengkorak, ruas -ruas tulang belakang, tulang rusuk

dan dada. Rangka apendikular meliputi tulang -tulang pada gelang bahu,

lengan, tangan, gelang panggul, tungkai dan kaki.

Jaringan ikat yang padat dan kuat yaitu ligamen menghubungkan

tulang yang satu dengan tulang yang lain pada sendi. Jaringan ikat yang

padat dan kuat lainnya yaitu tendon menghubungkan otot pada tulang

(atau pada otot yang lain).

Gambar 7. Pertumbuhan tulang panjang

15

Ruas-ruas tulang belakang yang lentur, berbentuk kurva memanjang

dari dasar tengkorak hingga gelang panggul, meneruskan berat tubuh

bagian atas ke tungkai. Sumsum tulang belakang yang lunak mengisi

rongga yang dibentuk oleh bagian ruas-ruas tulang belakang.

Cakram intervertebralis berupa tulang rawan terdapat di antara ruas -

ruas tulang belakang. Cakram ini berperan sebagai bantalan, peredam

kejut dan menjebabkan lenturnya ruas -ruas tulang belakang.

Gambar 8. Rangka Manusia

16

e. SendiTempat bertemunya dua tulang disebut sendi. Meskipun ada

beberapa sendi yang antara tulang satu tidak dapat digerakkan terhadap

tulang yang lain misalnya pertemuan tulang pada tengkorak; sendi yang

lainnya dapat digerakkan dengan bebas.

1) Sendi peluru

Pada gelang bahu dan gelang panggul bagian salah satu ujung

tulang yang satu berbentuk bulat, masuk ke bagian ujung tulang lain yang

berbentuk mangkuk, memungkinkan gerakan pada tiga arah yang berbeda

seperti diperlihatkan pada Gambar 9.

2) sendi engsel

Pada lutut dan siku, tulang-tulang bersambungan mirip engsel dan

gerakannya terbatas ke satu arah seperti pada Gambar 10.

Gambar 9. Sendi peluru

Gambar 10. Sendi Engsel

17

Sendi peluru dan sendi engsel disebut juga sendi sinovial, karenasendi-sendi itu memiliki sejenis membran atau selaput yait u membran

sinovial. Gambar 11 memperlihatkan susunan membran sinovial.

Tabel 1 memperlihatkan susunan dan fungsi masing -masing bagian dari

sendi sinovial.Bagian-bagian sendi sinovial

Bagian Susunan Fungsi

Tulang

Tulang rawan

Rongga sinovial

Kapsul

ligamen

Bahan yang keras

Bahan mengandungmaterial yang keras, halusdan licin juga liat

Ruang tertutup penuhberisi cairan sinovial

Merupakanperpanjangan membran dibagian luar tulang

Tali yang kuat darijaringan seratmengandung sedikitbahan elastis

Sebagai tempat melekatnya otot yangmenggerakkan sendi:Bertindak sebagai pengungkit dengan gerakanyang leluasa jika otot bekerja padanya

Sebagai bantalan dan pelindung ujung tulang;sebagai peredam benturan dan membantu gerakanyang bebas pada sendi

Bertindak sebagai bantalan, mencegah gesekanantara tulang rawan yang menutupi ujung -ujungtulang

Melengkapi ujung sendi dan melindungi sendi

Mengikat kuat tulang-tulang sehingga menyatumampu menahan tekanan sewaktu sendi bergera k

Gambar 11. Sendi Sinovial

18

3. Sistem Otota. Jaringan Otot

Sebagaimana diketahui bahwa terdapat tiga jenis jaringan otot yaitu

otot rangka, otot jantung, dan otot polos. Meskipun otot rangka dan otot

jantung kelihatannya sangat berbeda dengan otot polos, namun ketiganya

memiliki kesamaan dalam tiga hal sebagai berikut.

Pertama, sel-sel otot mempunyai sifat eksitabilitas atau dapat

dirangsang. Semua sel otot pada membran plasmanya terdapat

perbedaan potensial (di permukaan luar membran lebih positif

dibandingkan dengan di bagian dalam). Sewaktu ada rangsangan (yang

cukup) pada sel-sel itu, dengan cepat terjadi perubahan beda potensial

dengan posisi terbalik. Perubahan yang tiba -tiba itu dinamakan aksi

potensial. Kedua, sel-sel otot mampu berkontraksi (memendek) dalam

menanggapi suatu aksi potensial. Ketiga, sel-sel otot elastis; setelah

berkontraksi, sel-sel otot kembali ke posisi semula yaitu ke keadaan

relaksasi.

Otot rangka adalah satu-satunya jenis jaringan otot yang berinteraksi

dengan rangka, menghasilkan perubahan po sisi bagian tubuh (tubuh

bergerak). Pada vertebrata, otot polos umumnya terdapat pada dinding

organ-organ dalam. Sebagai contoh, otot polos pada dinding lambung dan

dinding usus halus membantu mendorong makanan melewati saluran

pencernaan. Otot jantung hanya terdapat pada dinding jantung.

19

Gambar 12. (a) Beberapa otot rangka utama manusia. (b) Struktur ototrangka. (c) Lokasi myofibril

b. Struktur Otot Rangka

Gambar 12. memperlihatkan otot -otot utama pada tubuh manusia.

Setiap otot terdiri atas beberapa ratus hingga beberapa ribu sel otot.

Jaringan ikat menyelimuti sel -sel otot dan juga membentuk tendon yang

kuat dan liat. Tendon berfungsi melekatkan ujung -ujung otot pada tulang.

Di dalam setiap sel otot terdapat banyak struktur ya ng mirip benang yaitu

miofibril. Anda dapat melihatnya pada Gambar 12 dan 13. Pada setiap

miofibril terdapat banyak filamen tebal dan filamen tipis yang susunannya

sejajar. Setiap filamen tipis terdiri atas dua untaian serupa manik -manik

yang satu sama la -

globular dari aktin.

20

Setiap filamen tebal terdiri atas sekumpulan molekul miosin.

Aktin dan miosin merupakan protein yang menggerakkan otot. Molekul

miosin memiliki bagian kepala dan bagian e kor yang panjang, mirip stik

pemukul golf berkepala ganda. Pada filamen tebal, ekor miosin bergabung

secara paralel dan bagian kepala terletak pada sisi luar.

Molekul aktin dan miosin merupakan komponen dari sarkomer.

Sarkomer merupakan unit dasar dari kon traksi otot. Susunan filamen aktin

dan miosin pada sarkomer sangat teratur, sehingga otot rangka dan otot

jantung tampak lurik.

c. Mekanisme Kontraksi Otot RangkaBagian-bagian tubuh dapat bergerak karena otot yang melekat pada

rangka itu mengkerut (memendek). Jika otot rangka memendek, sel -

selnya memendek juga. Dan jika sel -sel otot memendek, komponen-

komponen sarkomer pun memendek. Berkurangnya ukuran setiap

sarkomer menghasilkan kontraksi otot secara keseluruhan.

Bagaimana sarkomer itu berkontraksi? Be rdasarkan model filamen

geser, sewaktu berkontraksi filamen miosin secara fisik menyelip pada

filamen aktin dan menarik filamen aktin ke arah pusat sarkomer. Gerakan

bergesernya filamen aktin bergantung pada formasi jembatan lintas yang

terbentuk ketika kepala miosin melekat pada aktin di tempat ikatannya

(Gambar 14). Molekul ATP bergabung dengan masing -masing kepala

miosin. Ketika sebagian energi itu dilepaskan, bagian kepala miosin

dengan kuat mengayuh ke arah pusat sarkomer. Karena filamen aktin

menempel pada kepala miosin. Asupan energi (dari ATP) menyebabkan

setiap kepala miosin terlepas, dan menempel kembali pada tempat ikatan

21

yang berikutnya sehingga filamen aktin berpindah lebih jauh. Satu

kontraksi otot dihasilkan dari serangkaian kayuhan kepala mio sin di setiap

sarkomer.

Jembatan lintas tidak akan terbuka (kepala miosin tidak terlepas) jika

tidak tersedia ATP. Sebagai contoh, pada orang yang meninggal produksi

ATP berhenti bersama dengan kegiatan metabolik yang lain. Jembatan

lintas yang tertinggal terkunci di tempatnya dan semua otot rangka pada

tubuh menjadi kaku. Kondisi seperti ini berlangsung sampai 60 jam dari

saat kematian.

Gambar 13. Model Filamen Geser (disederhanakan)

22

4. Kelainan dan Gangguan pada Tulanga. Masalah pada Tulang dan Sendi

Karena fungsinya, tulang dan sendi selalu mendapat tekanan.

Kadangkala tekanan itu melebihi kemampuannya. Hal itu dapat terjadi

akibat penggunaan yang berlebihan, mengerjakan sesuatu yang tidak

diperlukan, atau akibat tekanan dari luar. Kecelakaan sewaktu berolah

raga dan mengendarai kendaraan merupakan d ua penyebab utama

kecelakaan pada tulang dan sendi.

1) Patah Tulang

Patah tulang disebut juga fraktura. Patah tulang ini dapat berupa

sebagian dapat pula seluruhnya. Gambar 12 memperlihatkan tiga bentuk

patah tulang. (1) merupakan patah tulang sebagian

yang umum terjadi pada anak -anak. Karena tulang pada anak -anak masih

banyak mengandung tulang rawan, tulang ini lentur dan membengkok

seperti halnya ranting pohon yang hijau. Tulang itu cenderung retak dan

patah sebagian. (2) Patah tulang sederhana terjadi jika tulang retak

menjadi dua bagian, tetapi ujung tulang yang patah tidak keluar kulit.

Lebih serius lagi adalah (3) patah tulang riuk (terbuka), ujung tulang yang

patah menyobek kulit dan muncul ke luar. Pada patah tulang jenis ini

ujung tulang yang keluar mudah diserang bibit penyakit. Jika tulang

terkena infeksi perlu penanganan yang serius.

Pada awal terjadinya patah tulang, jaringan di sekitarnya

membengkak, darah banyak mengalir ke daerah itu. Terbentuk zat yang

lengket di atas tulang yang patah, hal itu membantu merekatkan tulang

agar menyambung kembali. Selanjutnya, lapisan periostium mengeluarkan

zat kalsium di atas yang patah. Secara bertahap, melalui kerja sel -sel

hidup dan mineral-mineral, tulang itu menyatu kembali dengan sendirinya.

Jika tulang yang patah itu sembuh dengan baik, bekas penyembuhan itu

akan lebih kuat dari keadaan asal karena lapisan itu banyak mengandung

mineral. Untuk sembuh dengan baik, perlu bantuan dokter. Jika terjadi

patah tulang terbuka, dokter akan menempatkan ujung tulang kembali ke

23

tempatnya dan menggunakan pembalut dari gips atau alat penguat untuk

menyangga selama penyembuhan.

Jika tulang hancur atau patah menjadi beberapa bagian, pin logam

dimasukkan pada tulang melalui operasi dapat menjaga tulang agar selalu

berada pada tempat yang semestinya. Perlakuan dengan elektrik atau

gelombang radio akan membantu penyembuhan fraktur dibanding dengan

sembuh secara sendirinya .

2) Luka pada Sendi

Kecelakaan pada sendi yang paling umum adalah ke seleo. Keseleo

terjadi jika ligamen dan tendon di sekitar sendi terenggut. Pada keseleo

yang hebat jaringan itu dapat robek. Pada waktu keseleo sering disertai

dengan rasa sakit dan pembengkakan pada sendi. Keseleo terjadi jika

sendi bergerak terlalu jauh, seringkali terjadi secara mendadak,

pergeseran tiba-tiba atau karena terlalu berat mendapat tekanan.

Terpelintir pada pergelangan kaki merupakan contoh umum dari

keseleo. Keseleo sering sembuh dengan sendirinya, namun lambat.

Semua kasus keseleo harus diperiksa dokter, karena beberapa

kecelakaan gejalanya mirip keseleo, sesungguhnya adalah patah tulang.

Bentuk lain kecelakaan pada sendi adalah dislokasi. Pada kasus

dislokasi, ujung tulang tertarik ke luar sendi. Ligamen yang

Gambar 14. Tiga Bentuk Patah Tulang: kiri: green-stick;tengah: sederhana; kanan: terbuka

24

menghubungkan tulang pada sendi terenggut dan sobek. Dislokasi pada

sendi bahu merupakan kejadian yang umum. Ujung tulang yang

mengalami dislokasi harus dikembalikan pada posisi semula dan dijaga

agar berada di tempatnya dengan bantuan penyangga hingga jaringannya

sembuh.

Rawan persendian seringkali mengalami kerusakan. Tulang rawan

dapat robek jika persendian menerima dorongan yang sangat kuat.

Gerakan jadi terhambat akibat pembengkakan. Robeknya tulang rawan

merupakan kondisi yang serius, seringkali memerlukan pembedahan

untuk menghilangkan semua atau bagian rawan yang mengalami

kerusakan.

Kadangkala luka pada ruas tulang belakang menyebabkan

robeknya cakram. Pada kasus cakram robek, bantalan tulang rawan di

antara dua ruas tulang belakang dapat bergeser ke luar. Ruas tulang

belakang kemudian akan menekan saraf. Tekanan ini akan menimbulkan

rasa sakit dan mati rasa. Yang sering terkena luka ini adalah cakram ruas

tulang belakang bagian bawah.

Meskipun cakram dapat sobek akibat kecelakaan yang tidak

diduga, beberapa kerusakan pada cakram ini dapat dicegah. Kerusakan

cakram dapat terjadi karena orang mengangkat beban yang terlalu berat.

Kecelakaan ini dapat dihindari dengan teknik mengangkat barang yang

benar. Gunakan tungkai Anda sewaktu mengangkat beban. Otot tungkai

adalah otot yang terkuat dalam tubuh Anda. Latihan menggunakan teknik

diperlihatkan pada Gambar 13 untuk menghindari kerusakan punggung

Anda.

25

Tidak semua masalah persendian disebabkan karena luka. Bursitis

merupakan masalah sendi yang tidak secara langsung berhubungan

dengan luka. Bursitis merupakan peradangan dengan rasa sakit pada

kantung kecil di dekat sendi. Kantung ini, disebut bursae, terletak di antara

tendon atau di antara tendon dan tulang. Tanpa kantung ini tendon akan

bergesekan satu dengan yang lainnya. Sesudah mengalami kecelakaan

infeksi, atau karena kerja yang berlebih, bursae kadangkala menjadi

radang. Bursitis sangat sering terjadi pada sendi bahu dan lutut. Perlakuan

untuk kasus yang ringan adalah dengan mengistirahatkan bagian ini,

dihangatkan, dan menghilangkan rasa sakitnya. Pemberian suntikan obat,

atau dengan pembedahan, kadangkala digunakan untuk kasus yang

serius.

Gambar 15. Mengangkat Beban: ketika mengangkat benda yangberat, kita harus jongkok seperti foto sebelah kiri,kemudian biarkan otot tungkai Anda melakukanpekerjaannya. Membungkuk seperti pada fotosebelah kanan akan menyakiti punggung Anda

26

b. Masalah pada kakiSetiap hari kaki kita didera dengan pekerjaan yang berat. Kaki

harus mendukung berat badan s ewaktu berdiri. Selain itu, kaki meredam

kejutan sewaktu berlari dan meloncat. Ketika berlari, kaki menapak tanah

dengan tenaga yang kuat. Struktur kaki dapat menangani pekerjaan ini,

tetapi kadangkala terjadi masalah yang serius.

Ketika kita berdiri dengan telapak kaki menempel pada lantai,

tampak bahwa bagian tengah telapak kaki kita tidak menyentuh lantai.

Bagian ini dinamakan lengkung kaki. Lengkung kaki terbentuk dari

susunan tulang-tulang pada kaki dan tekanan di antara tulang -tulang itu

yang diikat oleh ligamen dan otot. Struktur ini membuat telapak kaki mirip

pegas. Jika kaki menginjak lantai, lengkung kaki sedikit memipih lalu

melengkung kembali. Kerja pegas ini mampu meredam kejutan dan

menggunakan energi untuk melengkungkan kembali lengkung kaki pada

langkah berikutnya.

Kadangkala lengkung kaki menjadi pipih. Hal itu berarti semua

bagian alas kaki menyentuh lantai. Hal itu berakibat berat badan tidak

berada di pusat. Membuat kulit dan otot pergelangan kaki bekerja lebih

berat untuk menyeimbangkan tubuh. Sakit pada lengkung kaki,

pergelangan kaki, dan otot betis merupakan pertanda turunnya lengkung

kaki. Wanita yang mengenakan sepatu dengan hak tinggi dapat

menyebabkan lengkung kaki memipih. Dengan menggunakan sepatu

berhak rendah sangat baik untuk mencegahnya. Sepatu dengan bantalan

kecil, disebut arch supports dapat membantu keadaan ini.

Problem pada kaki lainnya adalah bunion. Bunion merupakan

pembengkakan yang berat pada sendi ibu jari kaki. Bunion dapat

disebabkan oleh arthritis atau tidak seimbangnya otot pada kaki dan

tungkai. Juga dapat disebabkan karena menggunakan sepatu sempit yang

menekan jari secara bersamaan. Persendian pada ibu jari merupakan

sendi engsel yang memungkinkan ibu jari bergerak ke atas dan ke bawah.

Mengenakan sepatu sempit, mengakibatkan jari dan sendi mendapat

27

tekanan dari satu sisi. Pada tahap awal terbentuk bunion, sepatu yang

lebar diperlukan, namun pembedahan sangat diperlukan pada kasus

lanjutan.

c. SkoliosisTerjadi pelengkungan

ruas-ruas tulang belakang pada

sisi lateral atau dari sisi

samping tubuh ke sisi samping

yang lain. Keadaan ini disebut

skoliosis. Pembengkokan yang

abnormal bidang lateral pada

ruas tulang belakang ini

berkembang semasa kanak-

kanak dan dewasa. Jika tidak

ditangani dengan segera

skoliosis dapat menimbulkan

kesulitan yang serius di

kemudian hari.

Remaja harus diperiksa skoliosis secara teratur. Uji ini tidak sakit

dan efektif. Gambar 16 memperlihatkan skoliosis pada orang melalui sinar

X. Tanda lain skoliosis adalah bahu yang tidak sei mbang, panggul yang

tidak seimbang, dan tidak seimbangnya garis pinggang. Skoliosis dirawat

dengan menggunakan penguat yang menjaga ruas tulang belakang agar

tidak terjadi pembengkokan lebih lanjut. Simulasi secara elektrik selama

orang tidur kadangkala digunakan untuk merawat masalah ini. Pada hal

tertentu mungkin diperlukan pembedahan.

Gambar 16. Foto Sinar-X Tulang PunggungPenderita Skoliosis: skoliosisdapat dirawat jika dideteksisejak dini. Remaja hendaknyadiperiksa secara rutin.

28

d. ArthritisLebih dari seratus penyakit yang berbeda diberi nama arthitis.

Penyakit ini ditandai dengan pembengkakan dan pengembangan jaringan

di sekitar sendi. Penyakit ini diderita orang pada berbagai usia. Dengan

beberapa macam artrifis, sendi menjadi kaku dan terjadi kerusakan tetap

karena robeknya jaringan sendi.

Banyak bentuk arthritis yang tidak diketahui penyebabnya.

Beristirahat, dihangatkan, diet, dan aspirin at au obat sejenis sering

digunakan untuk mengobati rasa sakit dan pembengkakan. Pembedahan

untuk menempatkan kembali sendi peluru menolong kaku sendi.

e. Sikap Tubuh dan Tegangan OtotDengan postur yang baik, bagian -bagian tubuh kita satu sama lain

ada dalam keadaan seimbang. Gambar 15 menunjukkan postur yang

memadai. Sewaktu kita berdiri leher, bahu, tulang belakang, serta

panggul dan sendi paha harus dalam posisi lurus. Jika kita duduk, dada

dan bagian belakang tulang paha harus mendukung berat badan, kaki

harus menempel pada lantai. Bagian belakang kursi harus mendukung

bagian bawah punggung. Postur yang jelek membuat otot tubuh bekerja

lebih berat karena tubuh tidak seimbang. Tulang, ligamen, dan sendi

harus menahan beban yang lebih berat dalam waktu lama. Hal itu dapat

menimbulkan penyakit di bagian punggung.

Postur yang baik bergantung pada ketegangan otot. Ketegangan

otot itu kecil tetapi secara konstan berkontraksi yang dipelihara oleh

semua otot tubuh. Hanya sebagian kecil serat otot pada setiap sel yang

berkontraksi setiap saat. Serat otot berkontraksi dan relaksasi secara

bergantian. Satu kelompok berkontraksi yang lain relaksasi. Ketegangan

otot juga memelihara organ dalam agar tetap pada tempatnya.

Ketegangan otot pada otot perut membantu men ahan berat badan.

29

Otot perut yang kendur dapat menambah kerusakan pada ruas -

ruas tulang belakang bagian bawah, meningkatkan kemungkinan penyakit

pada ruas tulang belakang bagian bawah dan pecahnya cakram. Kegiatan

olah raga dan peregangan membantu agar otot tetap kencang.

B. GERAK PADA TUMBUHANSepintas lalu tampaknya janggal jika dikatakan bahwa tumbuhan itu

bergerak, namun sesungguhnya tumbuhan itu bergerak. Gerak yang

dilakukan tumbuhan tinggi sebenarnya hanya berupa pemben gkokkan

bagian tumbuhan akibat dari turgor jaringan yang tidak sama. Gerak ini

dilakukan oleh bagian-bagian yang mempunyai persendian, misal daun

Mimosa. Dikenal juga gerak berupa pertumbuhan yang tidak seimbang

akibat tropisme, misal membeloknya ujung ba tang ke arah cahaya.

1. TropismeLingkungan mempunyai pengaruh yang sangat besar terhadap

pertumbuhan tumbuhan. Tropisme adalah respons pertumbuhan yang

menyebabkan pembengkokkan organ tumbuhan yang utuh menuju atau

menjauhi stimulus. Mekanisme tropisme m erupakan suatu perbedaan laju

Gambar 17. Sikap Duduk: postur tubuh yang baik dipengaruhi olehotot-otot perut yang kuat yang menjaga punggung kitatetap lurus.

30

pemanjangan sel pada sisi yang berlawanan pada suatu organ. Tiga

stimulus yang menginduksi tropisme, dan perubahan bentuk tubuh yang

mengikutinya adalah cahaya (fototropisme), gravitasi (geotropisme), dan

sentuhan (tigmotropisme).

a. Fototropisme

Hipotesis klasik mengenai penyebab koleoptil rumput tumbuh

menuju arah datangnya cahaya mempertahankan pendapat bahwa sel -sel

pada sisi batang yang lebih gelap memanjang lebih cepat dibandingkan

dengan sel-sel pada sisi yang lebih terang, karena adanya penyebaran

auksin yang tidak simetris yang mengalir turun dari ujung tunas. Namun

demikian, kajian-kajian fototropisme pada organ selain koleoptil rumput

hanya memberikan sedikit dukungan bagi hipotesis klasik tersebut.

Sebagai contoh, t idak ada bukti bahwa cahaya unilateral menyebabkan

penyebaran auksin yang tidak simetris pada batang bunga matahari,

lobak, dan tumbuhan dikotil lainnya. Namun demikian, terdapat

penyebaran bahan tertentu yang tidak simetris yang bisa bertindak

sebagai penghambat pertumbuhan, bahan-bahan ini lebih terkonsentrasi

pada sisi batang yang diterangi cahaya.

Selain pandangan yang menyatakan bahwa fototropisme

disebabkan oleh auksin yang merangsang perpanjangan sel pada sisi

batang yang lebih gelap atau pun pembawa pesan kimiawi lain yang

menghambat pemanjangan pada sisi yang lebih terang, sebagian besar

peneliti setuju bahwa ujung tunas adalah tempat fotoresepsi yang memicu

respons pertumbuhan. Fotoreseptor tersebut adalah molekul pigmen yang

disebut kriptokrom yang sangat sensitif terhadap cahaya biru. Reseptor

cahaya biru tersebut juga berfungsi dalam fototropisme, bisa juga terlibat

dalam pembukaan stomata.

31

b. Geotropisme

Apabila sebuah benih ditempatkan dalam keadaan miring, benih

tersebut akan menyesuaikan pertumbuhannya sedemikian rupa sehingga

tunas akan membengkok ke atas dan akar akan membengkok ke bawah.

Dalam responnya terhadap gravitasi, atau geotrovisme, akar

memperlihatkan gravitropisme positif dan tunas memperlihatkan

geotropisme negatif. Geotropism e berfungsi setelah sebuah biji

berkecambah, yang memastikan bahwa akar tumbuh ke dalam tanah dan

tunas menghadap cahaya matahari terlepas dari bagaimana biji itu

diorientasikan ketika biji diletakkan di tanah.

Tumbuhan bisa membedakan atas dan bawah denga n cara

pengendapan statolit pada titik rendah sel. Statolit adalah plastida khusus

yang mengandung butiran pati padat. Pada akar, statolit terletak di dalam

sel tertentu pada tudung akar. Menurut satu hipotesis, agregasi statolit

pada titik rendah sel-sel ini akan memicu distribusi ulang kalsium, yang

menyebabkan transpor lateral auksin di dalam akar. Kalsium dan auksin

terakumulasi di sisi yang lebih rendah pada zona pemanjangan akar.

Karena bahan kimia ini larut, maka bahan kimia tersebut berespons

terhadap gravitasi akan tetapi harus diangkut secara aktif ke satu sisi pada

akar. Pada konsentrasi tinggi, auksin akan menghambat pemanjangan sel,

suatu efek yang memperlambat pertumbuhan pada sisi yang lebih rendah

pada akar tersebut. Semakin cepat pemanjang an sel pada sisi atas akan

menyebabkan akar melengkung ketika akar tumbuh. Tropisme ini akan

terus terjadi sampai akar tumbuh lurus ke bawah.

Para ahli fisiologi tumbuhan mendefinisi ulang hipotesis mengenai

geotropisme akar ketika mereka melakukan percoba an baru. Sebagai

contoh, mutan Arabidodpsis dan tembakau yang tidak memiliki statolit

masih mampu melakukan geotropisme, meskipun respon itu menjadi lebih

lambat dibandingkan dengan respons tumbuhan tipe liarnya.

Kemungkinan bahwa keseluruhan sel membantu akar mengindera

gravitasi melalui kerja asimetris pada protein yang mengikat protoplas ke

32

-sel akar. Organel besar selain butiran pati

bisa juga memberikan sumbangan dengan cara penyimpangan

sistoskeleton ketika mereka ditarik oleh gravitasi. Karena kerapatannya,

statolit bisa meningkatkan penginderaan gravitasional melalui suatu

mekanisme yang bekerja lebih lambat jika tanpa statolit.

c. Tigmotropisme

Sebagian besar tumbuhan anggur dan tumbuhan merambat lainnya

memiliki akar sulur yang membelit penopangnya. Organ pelilit ini

umumnya tumbuh lurus sampai sulur menyentuh sesuatu; kontak tesebut

merangsang respons melilit karena adanya perbedaan pertumbuhan sel-

sel pada sisi yang berlawanan pada sulur tersebut. Pertumbuhan terhadap

arah ini adalah respons terhadap sentuhan yang disebut tigmotropisme.

Stimulasi mekanis juga dapat menyebabkan suatu respons yang

sangat umum. Suatu percobaan mendemonstrasikan bah wa penggosokan

batang dengan tongkat beberapa kali akan menyebabkan tumbuhan itu

lebih pendek dari tumbuhan kontrol yang tidak digosok -gosok. Pada

kehidupan di alam, angin menyebabkan semacam penghambatan

pertumbuhan, yang memungkinkan tumbuhan menjerat ta nah tempat

tumbuhnya untuk menghadapi tiupan angin yang keras. Sebagai contoh,

pohon yang tumbuh di tebing bukit yang berangin kencang, umumnya

akan memiliki batang yang lebih pendek dan gemuk dibandingkan dengan

pohon dengan spesies yang sama yang tumbuh pada lokasi yang lebih

terlindungi. Respons perkembangan terhadap gangguan mekanis disebut

tigmomorfogenesis. Hal itu umumnya disebabkan oleh peningkatan

produksi etilen sebagai tanggapan terhadap stimulasi mekanis kronis.

33

2. TurgorSelain perubahan jangka panjang pada bentuk tubuh yang

disebabkan oleh tropisme, tumbuhan juga mampu melakukan pergerakan

yang dapat berbalik arah akibat pergerakan tekanan turgor pada sel -sel

khusus sebagai tanggapan terhadap stimulus.

a. Pergerakan Cepat pada Daun

Ketika kumpulan daun tumbuh sensitif disentuh seperti halnya

tumbuhan putri malu (Mimosa), daunnya akan lunglai dan helai daunnya

akan melipat bersama. Respons ini, hanya memerlukan waktu sedetik

atau dua detik, disebabkan oleh kehilangan turgor sel secara cepat di

dalam pulvinus, yaitu organ motor khusus yang berlokasi pada

persambungan daun. Sel -sel motor secara mendadak menjadi lembek

setelah perangsangan karena hilangnya kalium, yang menyebabkan air

meninggalkan sel melalui osmosis. Sel membutuhkan waktu sekitar 10

menit untuk mendapatkan kembali turgornya dan memulihkan bentuk

alamiah daun. Fungsi tingkah laku tumbuhan yang sensitif masih

mengundang spekulasi. Barangkali dengan cara melipat daunnya dan

mengurangi luas permukaan ketika diterpa oleh angin yang kua t,

tumbuhan dapat menghemat air. Atau barangkali karena pelipatan daun

akan menonjolkan duri-duri pada batang, respons yang cepat dari

tumbuhan yang sensitif ini akan mengurungkan niat herbivora untuk

memakannya.

Suatu ciri yang luar biasa tentang pergerak an cepat pada daun

adalah transmisi stimulus ke seluruh tumbuhan. Jika satu daun pada suatu

tumbuhan sensitif disentuh dengan jarum panas, maka pertama daun

tersebut akan melipat, kemudian daun di sebelahnya akan melipat,

kemudian disusul daun berikutnya s epanjang batang itu, dan demikian

seterusnya sampai semua daun melipat dan lunglai. Dari titik

perangsangan, pesan yang menghasilkan respons ini mengalir seperti

gelombang ke seluruh tumbuhan itu dengan kecepatan sekitar satu

34

sentimeter per detik. Pembawa pesan kimiawi kemungkinan memiliki

peranan dalam transmisi ini, tetapi suatu impuls listrik dapat juga di

deteksi dengan cara menempelkan elektroda pada tumbuhan itu. Impuls

ini, yang disebut aksi potensial, mirip dengan pesan sistem saraf padahewan, meskipun aksi potensial tumbuhan ribuan kali lebih lambat

dibandingkan dengan aksi potensial hewan. Aksi potensial, yang telah

ditemukan pada banyak spesies alga dan tumbuhan, digunakan secara

luas sebagai suatu bentuk komunikasi internal. Contoh lain adalah

tumbuhan perangkap lalat, di mana aksi potensial dihantarkan dari rambut

sensoris pada perangkap ke sel -sel yang berespons dengan menutup

perangkap tersebut.

b. Gerak tidur

Tumbuhan buncis dan banyak anggota leguminose lainnya

merundukkan daunnya pada malam hari dan menaikkannya sampai ke

posisi horisontal pada pagi hari. Gerakan tidur ini disebabkan oleh

perubahan harian dalam tekanan turgor sel motor dalam pulvinus yang

mirip dengan tumbuhan sensitif seperti putri malu. Ketika daun berada

pada posisi horisontal, sel-sel pada satu sisi pulvinus akan membengkak

(turgid), sementara sel pada sisi berlawanan akan menjadi lembek dan

lemah. Keadaan ini akan terbalik pada malam hari ketika daun menutup

dalam

volume sel motor adalah suatu perpindahan masif ion kalium dari satu sisi

pulvinus ke sisi lainnya. Pada kenyataannya, kalium adalah suatu zat

osmotik yang menyebabkan pengambilan dan kehilangan air secara dapat

balik oleh sel motor. Dalam kaitannya dengan hal ini, mekanisme gerakan

itu mirip dengan pembukaan dan penutupan stomata. Gerakan tidur

merupakan salah satu contoh dari banyak respons yang bergantung pada

kemampuan tumbuhan untuk tetap bisa mengikuti perubahan waktu.

35

BAB IIIRANGKUMAN

Tulang merupakan struktur dasar dari rangka vertebtara. Tulang

berfungsi sebagai alat gerak yaitu dengan adanya interaksi otot dengan

rangka, mendukung dan melindungi bagian tubuh yang lain, sebagai

tempat penyimpanan mineral, dan tempat pembentukan sel -sel darah.

Rangka manusia dapat dibedakan atas rangka aksial (tengkorak,

ruas-ruas tulang belakang, tulang rusuk,dan tulang dada), dan rangka

apendikular (tulang lengan, tulang tungkai, gelang bahu, dan gelang

panggul. Cakram intervertebralis berperan sebagai p eredam kejut pada

ruas-ruas tulang belakang.

Jaringan otot polos, otot jantung dan otot rangka memperlihatkan

eksitabilitas, kontraksi, dan elastisitas. Di antara ketiga jenis otot tersebut,

hanya otot rangka yang berinteraksi dengan rangka dan menghasilka n

gerakan tubuh serta perubahan posisi tubuh.

Setiap sel otot rangka dan otot jantung mengandung banyak

myofibril yang terdiri atas filamen aktin dan myosin. Filamen -filamen itu

tersusun secara teratur dalam sarkomer. Sarkomer berkontraksi jika aksi

potensial memicu pelepasan ion kalsium dari sistem membran (reticulum

sarkoplasmik) pada sel-sel otot.

Patah tulang, keseleo, dan dislokasi merupakan jenis kecelakaan

yang sering terjadi pada tulang dan sendi. Masih terdapat jenis penyakit

pada tulang dan sendi yang belum diketahui obatnya. Hal yang penting

adalah mempelajari cara memberlakukan tubuh kita agar pada tulang dan

sendi tidak terjadi keseleo dan dislokasi. Untuk menghindarinya, pakailah

sepatu yang nyaman, gunakan teknik mengangkat benda yang benar, d an

jagalah kesehatan dengan diet yang berimbang, serta berolah raga secara

teratur.

36

Gerak yang dilakukan tumbuhan tinggi sebenarnya hanya berupa

pembengkokkan bagian tumbuhan akibat dari turgor jaringan yang tidak

sama. Gerak ini dilakukan oleh bagian -bagian yang mempunyai

persendian, misal daun Mimosa. Dikenal juga gerak berupa pertumbuhan

yang tidak seimbang akibat tropisme, misal membeloknya ujung batang ke

arah cahaya.

37

BAB IVEVALUASI

1. Jelaskan, apakah fungsi gerak pada he wan!

2. Apa yang dimaksud dengan rangka hidrostatik, dan berikan contohnya!

3. Jelaskan, apa guna rangka bagi manusia?

4. Bagaimanakah struktur mikroskopis tulang keras? jelaskan dan buatlah

gambar skematisnya!

5. Yang berperan sebagai bantalan dan pereda m kejut pada tulang

a. ruas-ruas tulang belakang

b. ruas-ruas tulang leher

c. ruas-ruas tulang pinggang

d. cakram intervertebralis

6. Di manakah tempat penyimpanan ion kalsium yang diperlukan dalam

kontraksi otot?

a. Pada membran plasma.

b. Pada saraf motorik.

c. Pada reticulum sarkoplasmik.

d. Pada tubulus T.

a. myofibril

b. sarkomer

c. serat otot

d. filament myosin

38

8. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. sendi sinovial,

b. rongga sinovial,

c. ligament,

d. kapsul pada sendi sinovial.

9. Jelaskan apa yang dimaksud dengan :

a. fototropisme;

b. geotropisme;

c. tigmotropisme!

10. Jelaskan, bagaimanakah mekanisme gerak menutupnya daun putri

malu ketika daun itu disentuh!

39

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Reece, Mtchell. (1999) Biology. San Francisco:Benjamin/Cummings

Cecie Star. (19920). Biology, The Unity of Life . Belmont: WadsworthPublishing Company.

Evelyn C. Pearche. (1979). Anatomi dan Fisiologi Untuk Parame dis.Jakarta : PT Gramedia.

Gibson, John M.D. (1995). Anatomi dan Fisiologi Modern Untuk Perawat .Jakarta : Penerbit Buku Kedokteran EGC.

Martini, Frederic. (2001). Fundamentals of Anatomy & Physiology . NewJersey : Prentice Hall.

Stephen Podolsky, M.D. (1987). Health. Boston : Houghton MifflinCompany.

Tracy I. Storer. (1961). Elements of Zoology . New York : Mc Graw-HillBook Company, Inc.