BAB I

BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang

Eksresi adalah proses pengeluaran zat sisa hasil metabolisme sel yang sudah tidak digunakan oleh tubuh dan dikeluarkan bersama urine, keringat, atau udara pernapasan. Zat ekskresi utama pada hewan ada tiga macam, yaitu karbon dioksida, air, dan senyawa nitrogen. Karbon dioksida (CO2) dan air (H2O) terbentuk pada waktu berlangsungnya respirasi sel.

Organ eksretoris utama pada Vertebrata adalah ginjal (Ren). Ren pada Vertebrata pada umumnya berjumlah sepasang. Ren dihubungkan dengan dunia luar melalui suatu saluran yang umumnya juga berjumlah sepasang. Secara embriologis, ginjal berasal dari mesoderm. Ginjal pada ikan tentu saja berbeda dengan ginjal katak, kadal ataupun burung, lebih-lebih dibandingkan dengan ginjal pada Mammalia. Oleh karena itu ada 3 tipe ginjal yaitu: pronephros, mesonephros, dan metanephros.

Pada Invertebrata yang lebih tinggi derajatnya memiliki sistem ekskresi yang lebih komplek daripada invertebrata tingkat rendah. Bahkan golongan invertebrata tertentu ada yang belum memiliki sistem ekskresi khusus.

Komponen utama penyusun tubuh hewan adalah air, yang jumlahnya mencapai 6095 % dari berat tubuh hewan. Air tersebar pada berbagai bagian tubuh, baik di dalam sel (sebagai cairan intrasel: CIS) maupun di luar sel (sebagai cairan ekstrasel: CES). CES sendiri tersebar pada berbagai bagian tubuh, contohnya plasma darah dan cairan serebrospinal. Dalam CES terlarut berbagai macam zat meliputi ion dan sari makanan, sisa obat, hormon, serta zat sisa metabolisme sel seperti urea dan asam urat.

Hewan harus mampu mempertahankan keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut pada tingkatan yang tepat. Mekanisme untuk mengatur jumlah air dan konsentrasi zat terlarut disebut osmoregulasi.1.2 Rumusan Masalah

Berdasarkan uraian pada latar belakang di atas maka rumusan masalah dari makalah ini adalah :

1. Bagaimana osmoregulasi pada hewan ?2. Bagaimana ekskresi pada hewan ?1.3 Batasan Masalah

Berdasarkan rumusan masalah diatas maka kami akan membahas tentang osmoregulasi dan ekskresi pada hewan.1.4 Tujuan

Adapun tujuan penulisan makalah ini untuk mengetahui tentang osmoregulasi dan ekskresi pada hewan.BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Pengertian osmoregulasiOsmoregulasi adalah proses untuk menjaga keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan.Osmoregulasi adalah proses mengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh oleh sel atau organisme hidup. Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dengan lingkungan disekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya, jika terlalu sedikit air, maka sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsi ganda sebagai sarana untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel atau organisme hidup.

Osmoregulasi adalah peraturan air dan konsentrasi ion di dalam tubuh. Menjaga peraturan ini tepat sangat penting dalam mempertahankan hidup dalam sel. Keseimbangan air dan ion ini sebagian terkait dengan ekskresi, penghapusan limbah metaboli dari tubuh.

Osmoregulator adalah organisme yang menjaga osmolaritasnya tanpa tergantung lingkungan sekitar. Oleh karena kemampuan meregulasi ini maka osmoregulator dapat hidup di lingkungan air tawar, daratan, serta lautan. Di lingkungan dengan konsentrasi cairan yang rendah, osmoregulator akan melepaskan cairan berlebihan dan sebaliknya.

2.2 Mekanisme OsmoregulasiHubungan osmotik antara dua larutan yang dipisahkan oleh membran yang bersifat permeabel dapat dijelaskan dengan istilah tonositas. Cairan tubuh hewan yang hidup di air tawar pada umumnya bersifat hipertonik dibandingkan dengan lingkungannya (air tawar), sedangkan hewan yang hidup di air asin/laut terutama hewan vertebrata bersifat hipotonik terhadap air laut. Sebaliknya banyak hewan ivertebrata yang hidup di air laut yang cairan tubuhnya bersifat isotonik terhadap air laut. Bila kadar zar terlarut dalam lingkungan air meningkat atau volume air menurun, hewan akan mengadakan tanggapan dengan salah satu cara di antara dua cara yaitu menyesuaikan kadar cairan tubuhnya dengan kadar lingkungannya (osconformer) atau mempertahankan kadar cairan tubuhnya meskipun kadar lingkungannya berubah (osmoregulator). 2.2.1 Ikan Air TawarIkan yang hidup di lingkungan air tawar pada umumnya kadar osmotik cairan tubuhnya adalah 300 mOsm per liter dan bersifar hipertonik dibandingkan dengan lingkungnya (air tawar). Meskipun permukaan tubuhnya diselubungi oleh sisik dan mukus yang relatif impermeable namun demikian banyak air yang masuk ke dalam tubuh dan juga terjadi pengeluaran ion-ion melintasi insang yang sangat permeable. Selain itu insang di sini juga merupakan organ ekskresi yang membuang zat buang dan nitrogen dalam bentuk amonia. Untuk menjaga cairan tubuhnya agar tetap dalam keadaan konstan, ikan air tawar secara terus menerus mengeluarkan sejumlah sisa air ini dilakukan dengan cara memproduksi sejumlah besar filtrat glomerulus dan kemudian dilakukan reabsorbsi pilihan zat terlarut dari tubulus renalis menuju ke dalam darah yang terdapat di kapiler arteri tobuler. Akibatnya terbentuklah urin dengan jumlah besar, bersifat encer (hipotonik dibandingkan dengan darah ikan tersebut), mengandung amonia dan sedikit mengandung zat terlarut. Ion-ion yang hilang dari cairan tubuh diganti dengan makanan yang dimasukan ke dalam tubuh dari lingkungannya dengan perantaraan sel khusus yang terdapat di insang.

2.2.2 Ikan Air LautIkan air laut yang tergolong teleostei menjaga cairan tubuhnnya agar tetap bersifat hipotonik terhadap lingkungannya (air laut). Permukaan tubuhnya bersifat impermeable terhadap air dan ion-ion karena adanya sisik mukus, tetapi lalu lintas air dan ion-ion masih dapat dilalui melalui insangnya.Ikan laut hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya, sehiggga cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang, dan kemasukan garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan minum air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan.2.2.3 Osmoregulasi pada ikan ElasmobranchiiCairan tubuh ikan Elasmobranchii umumnya mempunyai tekanan osmotik yang lebih besar daripada lingkungannya karena disebabkan kandungan urea dan TMAO yang tinggi di dalam tubuhnya (bukan karena garam-garam). Karena cairan tubuhnya yang hiperosmotik terhadap lingkungannya, golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama lewat insang. Untuk mempertahankan tekanan. Osmotiknya, kelebihan air ini dikeluarkan sebagai air seni. Penyerapan kembali terhadap urea di dalam tubuli ginjal merupakan upaya pula dalam mempertahankan tekanan osmotik tubuhnya. Permukaan tubuhnya yang relatife bersifat impermeable mencegah masuknya air dari lingkungan ke dalam tubuhnya.

2.2.4 Osmoregulasi hewan pada lingkungan darat

Kemampuan untuk hidup di darat telah membuat kelompok hewan Arthopoda dan Vertebrata dapat meningkatkan perolehan oksigen, namun mempunyai masalah besar yang berkaitan dengan pengaturan keseimbangan air dan ion. Hewan darat juga mengalami keterbatasan untuk mendapatkan air sehingga mudah mengalami dehidrasi.

Kehilangan air dari tubuh hewan dapat terjadi dengan sangat mudah mengalami penguapan. Air yang hilang tersebut harus diganti. Penguapan air dari tubuh hewan dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor sebagai berikut:

1. Kandungan uap air diatmosfer: penguapan dapat ditekan apabila kandungan air di atmosfer (kelembapan relatif) meningkat.

2. Suhu: jika suhu atmosfer meningkat, penguapan akan bertambah cepat.

3. Gerakan udara pada permukaan benda yang melakukan evaporasi: laju penguapan meningkat, jika pergerakan udara meningkat (ada angin yang kuat).4. Tekanan barometrik: jika tekanan berometrik menurun, laju penguapan bertambah.

5. Luas permukaan penguapan: apabila daerah permukaan yang menghadap ke lingkungan lebih luas, penguapan air akan lebih besar atau cepat.2.2.5 Osmoregulasi pada Invertebrata daratInvertebrata darat pada umumnya merupakan golongan arthopoda, insecta dan laba-laba. Salah satu gambaran khas dari insecta adalah adanya rangka luar yang berlapis lilin (kutikula). Adanya kutikula pada insecta merupakan cara untuk memperkecil kehilangan air melalui permukaan tubuh.Tidak semua kutikula pada invertebrata darat dapat menghambat kehilangan air dari dalam tubuh. Hal ini dapat diamati pada cacing tanah yang mempunyai kutikula sangat tipis. Cacing tanah tetap dapat mengalami kehilangan air melalui kulit. Pelepasan air melalui penguapan dapat juga disebabkan oleh adanya perubahan lilin pada rangka luar tubuhnya akibat kerusakan fisik atau panas.

2.2.6 Osmoregulasi pada Vertebrata daratHewan dari kelas Reptil mempunyai kulit yang kering dan bersisik diyakini merupakan cara beradaptasi yang baik terhadap kehidupan darat, yakni agar tidak kehilangan banyak air. Untuk lebih menghemat air, hewan tersebut menghasilkan zat sisa bernitrogen dalam bentuk asam urat, yang pengeluarannya hanya membutuhkan sedikit air. Reptil juga melakukan penghematan air dengan menghasilkan feses yang kering.

Pada burung pengaturan keseimbangan air berkaitan erat dengan proses pertahanan suhu tubuh. Burung yang hidup di daerah pantai dan memperoleh makanan dari laut menghadapi masalah berupa pemasukan garam yang berlebihan. Burung mengeluarkan kelebihan garam tersebut melalui kelenjar garam yang terdapat pada cekungan dangkal di kepala bagian atas, disebelah atas tiap matanya, di dekat hidung. Burung laut menghadapi kelebihan garam di dalam tubuhnya akan mengekskeresikan cairan pekat yang banyak mengalami NaCl.

Pada mamalia kehilangan air dan garam dapat terjadi lewat keringat. Cara memperoleh air sama seperti vertebrata lainnya yaitu dari air minum dan makanan. Akan tetapi, untuk mamalia yang hidup di padang pasir, sebagai contoh tikus kanguru (Dipodomys spectobilis) tidak minum air, tetapi dapat bertahan dengan menggunakan air metabolik yang dihasilkan dari oksidasi glukosa.2.3 Pengertian Ekskresi

Ekskresi adalah proses pengeluaran atau pembuangan sisa hasil metabolisme yang tidak dibutuhkan oleh tubuh. Zat sisa metabolisme dikeluarkan dari tubuh oleh alat ekskresi.2.4 Berbagai organ eksksresi dan cara kerjanyaHewan mempunyai bermacam-macam organ pengeluaran yang dapat dikelompokkan menjadi dua, yaitu organ ekskresi umum dan khusus. Organ pengeluaran umum antara lain berupa vakuola kontraktil dan sejumlah saluran tubuler (berbentuk pipa), antara lain organ nefridia, tubulus Malpighi, dan nefron. Organ pengeluaran khusus tersusun atas beerbagai struktur seperti kelenjar garam (antara lain kelenjar insang dan kelenjar rektal), insang dan hati vertebrata.

Vakuola kontraktil adalah organ pengeluaran yang terdapat pada protozoa dan coelenterata, yang bekerja dengan cara mengatur tekanan osmotik dalam tubuhnya. Protozoa merupakan contoh yang baik untuk menunjukkan mekanisme berfungsnya vakuola kontraktil.

2.4.1 Vakuola kontraktilVakuola kontraktil merupakan organella berbentuk bulat yang berisi cairan dan dibatasi oleh membran. Vakuola kontraktil pada protozoa seperti pada Amoeba dan Paramecium, vakuola kontraktil berperan mengatur. Semua protozoa air tawar memiliki vakuola kontraktil mengatur tekanan osmosis dengan cara mengeluarkan cairan tubuh bila berlebih secara difusi. Untuk sisa pemcernaan yang berupa zat padat dikeluarkan melalui membran sel.

Ciliata air tawar memiliki cairan tubuh yang hiperosmotik sehingga tubuhnya cenderung kemasukan air dalam jumlah besar. Kelebihan air yang masuk ke tubuhnya itu harus selalu dibuang. Kecepatan pengeluaran air ke lingkungannya berkolerasi dengan konsentrasi osmotik cairan di lingkungannya. Apabila konsentrasi osmotik lingkungan sekitarnya menurun (menjadi lebih encer), laju pemasukkan air ke dalam tubuh hewanpun akan meningkat sehingga dia harus bekerja lebih keras untuk mengeluarkan sejumlah besar air. Untuk melakukan hal tersebut, membran vakuola akan berfusi dengan membran sel, lalu air didalamnya dikeluarkan ke lingkungannya. Pada Porifera dan Coelenterata eksresi secara difusi. Mula-mula zat sisa (misalnya CO2 dan sisa pencernaan) dari sel-sel tubuh dikeluarkan ke dalam sel epidermis (ektoderm) kemudian dari sel epidermis (permukaan tubuh) ke air secara difusi.

2.4.2 Protonefridia

Protonefridia merupakan organ pengeluaran yang berbentuk tubulus/pipa tertutup, tidak berhubungan dengan rongga tubuh hewan, dan ditemukan pada hewan yang lebih tinggi dari coelenterata. Sel penyusus bagian tubulus sel tertutup dilengkapi dengan silia, apabila jumlah silia yang dimiliki hanya satu atau tunggal sel tersebut disebut solenosit. Akan tetapi apabila memiliki beberapa silia, sel tersebut dinamakan sel api (flame cell).

Tiap sel api mempunyai beberapa flagela yang gerakannya seperti gerakan api lilin. Air dan beberapa zat sisa ditarik ke dalam sel api. Gerakan flagela juga berfungsi mengatur arus dan menggerakan air ke sel api pada sepanjang saluran ekskresi. Pada tempat tertentu, saluran bercabangmenjadi pembuluh ekskresi yang terbuka sebagai lubang di permukaan tubuh (nefridiofora). Air dikeluarkan lewat lubang nefridiofora ini. Sebagian besar sisa nitrogen tidak masuk dalam saluran ekskresi. Sisa nitrogen lewat dari sel ke sistem pencernaan dan diekskresikan lewat mulut. Beberapa zat sisa berdifusi secara langsung dari sel ke air.

2.4.3 MetanefridiaMetanefridia adalah organ paengeluaran pada beberapa cacing Annelida. Metanefridia merupakan organ pengeluaran yang memepunyai lubang bersilia dan saluran dengan ujung berpori yang terbuka kearah rongga tubuh (disebut nefridiostom). Saluran ini berhubungan dengan lingkungan di luar tubuh melalui nefridiofor. Seperti halnya organ pengeluaran lainnya, metanefridia melakukan ultrafiltrasi, juga reabsorbsi, dan sekresi. Proses ultrafiltrasi, reabsorbsi dan sekresi pada metanefridia akan menghasilkan urin encer, yang bersifat hipoosmotik terhadap cairan tubuhnnya.

2.4.4 Tubulus malphigi

Tubulus malphigi adalah organ pengeluaran pada serangga. Organ ini berupa saluran atau pipa yang salah satu ujungnya buntu, sedangkan ujung lainnya membuka ke arah usus, terletak di antara usus tengah dan rektum. Tubulus malphigi tersebar di rongga tubuh yang penuh cairan (hemosol), yang jumlahnya sangat bervariasi dari beberapa hingga ratusan.Oleh karena insecta mempunyai sistem sirkulasi terbuka, sistem tersebut bekerja dengan tekanan rendah sehingga tersedia kekuatan yang cukup untuk mendorong terjadinya ultrafiltrasi cairan tubuh.

Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang. Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali biasanya secara osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus, dan sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus bersama dengan feses.

2.4.5 Kelenjar hijau pada Crustaceae

Kelenjar hijau atau kelenjar antena adalah organ pengeluaran yang dimiliki Crustaceae yang terletak di daerah kepala. Kelenjar hijau memiliki suatu kantong berujung buntu, yang disebut the endSac (pundi-pundi). Pundi-pundi tersebut berhubungan dengan saluran nefridia dan berakhir pada kandung kemih. Pundi-pundi terendam diantara cairan selomik, yang nantinya akan disaring untuk membentuk urin awal. Urin awal Crustaceae masih memiliki komposisi yang serupa dengan cairan tubuh namun tidak mengandung senyawa bermolekul besar. Selama mengalir di sepanjang saluran nefridia, air dan berbagai macam zat direabsorbsi, hingga akhirnya terbentuk urin yang akan ditampung dalam kandung kemih. Kandung kemih berhubungan dengan lingkungan sekitar melalui organ pengeluaran yang terletak didekat dasar antena.

2.4.6 Nefron pada vertebrataNefron adalah organ fungsional terkecil penyusun ginjal yang merupakan organ pengeluaran utama pada vertebrata. Pengeluaran pada vertebrata juga dapat terjadi melalui saluran pernafasan dan kulit. Pada ginjal vertebrata dapat ditunjukan beberapa bagian ginjal yaitu kortetks, medula, pelvis ginjal, papila ginjal dan ureter. Ginjal tersusun atas sejumlah besar nefron. Tiap unit nefron memiliki badab malphigi atau korpuskulus ginjal, glomerulus, tubulus proksimal, lengkung henla, tubulus distalis dan tubulus pengumpul.

2.4.7 Paru - paru

Karbon dioksida dan uap air berdifusi dari permukaan alveolus paru paru yang lembab. Pada mammalia paru paru merupakan satu satunya organ ekskresi bagi CO2. Air yang dibuang melalui paru paru berasal dari aktivitas metabolisme yaitu merupakan zat buangan dari respirasi. Asal dan jumlah air yang dikeluarkan dari paru paru tidak begitu penting karena tubuh mengandung air yang jumlahnya relatif banyak.

2.4.8 Hati

Hati merupakan alat tubuh yang mempunyai peranan sangat banyak dan penting. Ada 2 peranan penting yyang dilkukn oleh hati yaitu tempat penyimpanan zat makanan dan penguraian dan pembuangan zat zat yang tidak diperlukan bagi tubuh. Pada hewan yang hidup di daerah dingin, hati juga merupakan sumber produksi panas. Pigmen empedu merupakan produk ekskresi yang berasal dari penguraian hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah yang sudah tua. Pigmen empedu kemudian disalurkan ke dalam duodenum dan di buang bersama sama feses. Peran hati yang paling penting sebagai organ ekskresi adalah pembentukkan zat buangan bernitrogen dengan jumlah deaminasi asam amino.

2.5 Kepentingan Osmoregulasi dan Ekskresi

Osmoregulasi dan ekskresi mempunyai peranan sebagai berikut :

1. Mengeluarkan dan membuang hasil sampingan dari metabolisme. Pengeluaran dan pembuangan ini harus terjadi untuk mencegah tidak seimbangannya ekuilibrium reaks kimia. Banyak reaksi metabolik yang arahnya bolak balik, arah reaksi tersebut ditentukan oleh perbandingan antara reaktan dan produk sesuai dengan hukum aksi massa.

2. Mencegah terganggunya aktivitas metabolik dari dalam tubuh dengan cara mengekskresikan zat buangan. Zat buangan merupakan racun yang dapat mengganggu kerja enzim yang sangat penting dalam rekasi metabolik.

3. Mengendalikan kandungan ion dalam cairan tubuh.2.6 Produk ekskresiProduk ekskresi beserta sumber dan kepentingan

Produk Sumber Kepentingan

Oksigen Fotosintesis pada organisme autotrof Reaktan dalam respirasi aerobik

Karbon dioksidaRespirasi aerobik pada semua organisme hasil penguraian ureaReaktan dalam fotosintesis menurunkan pH cairan tubuh

Air Respirasi aerobik pada semua organisme reaksi kondensasiPelarut dari semua aktivitas metabolik reaktan dalam fotosintesis

Ion atau garamMetabolisme nutrienMempertahankan tekanan osmotik daur ulang melalui ekosistem

Garam empeduMetabolisme lemak di dalam hatiEmulsifikasi lemak

Pigmen empeduHasil penguraian heme dalam hatiTidak ada

BAB III

KESIMPULAN

Osmoregulasi adalah proses untuk menjaga keseimbangan antara jumlah air dan zat terlarut yang ada dalam tubuh hewan. Ekskresi adalah proses pengeluaran atau pembuangan sisa hasil metabolisme yang tidak dibutuhkan oleh tubuh. Organ ekskresi pada hewan yaitu berupa vakuola kontraktil pada protozoa dan coelentera, protonefridia, metanefridia, tubulus malpighi, kelenjar hijau, dan nefron pada vertebrata, hati dan paru paru, produk ekskresi meliputi oksigen, karbon dioksida, air, ion atau garam, garam empedu, dan pigmen empedu.1514