Makalah Sistem Pencernaan Pada Hewan

download Makalah Sistem Pencernaan Pada Hewan

of 24

  • date post

    24-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    467
  • download

    51

Embed Size (px)

description

Makalah Sistem Pencernaan Pada Hewan

Transcript of Makalah Sistem Pencernaan Pada Hewan

SISTEM PENCERNAAN HEWAN DAN NUTRISI

A. Pendahuluan

Untuk memenuhi kebutuhan energi agar dapat mempertahankan hidupnya hewan memerlukan makanan yang diperolehnya di alam. Setiap jenis hewan dapat memperoleh makanannya dengan beberapa cara seperti dengan menggunakan pseudopodia (kaki semu) yang dilakukan amoeba, dengan menelan medium sekelilingnya seperti pada cacing, dengan cara menusuk dan menghisap seperti pada nyamuk atau dengan cara yang lain misalnya menangkap dan mengunyah yang selanjutnya ditelan seperti pada hewan-hewan vertebrata. Makanan yang dibutuhkan dapat terdiri atas karbohidrat, lemak, protein, mineral dan vitamin. Di dalam tubuh makanan ini mengalami proses pencernaan baik secara mekanis maupun enzimatis. Selanjutnya hasil pemecahan dari molekul besar menjadi molekul yang lebih halus ini akan diabsorpsi melalui dinding saluran pencemaan untuk dapat diedarkan ke seluruh jaringan tubuh.

Bagi semua hewan, makanan yang secara nutrisi memadai sangat diperlukan untuk homeostasis, yaitu keseimbangan yang tunak (steady-state,) dalam fungsi-fungsi tubuh. Komposisi makanan yang seimbang menyediakan bahan bakar untuk kerja seluler, dan juga semua bahan-bahan yang diperlukan oleh tubuh untuk membangun molekul organiknya sendiri. Berikut ini akan dikaji kebutuhan nutrisi hewan dan melihat beberapa keanekaragaman adaptasi untuk memperoleh dan mengolah makanan.B. KEBUTUHAN NUTRISI

Hewan adalah organisme heterotrof yang memerlu-kan makanan untuk bahan bakar, kerangka karbon, dan nutrien esensial. Makanan yang secara nutrisi memadai harus memenuhi tiga kebutuhan: bahan bakar (energi kimia) untuk semua kerja seluler tubuh; bahan mentah organik yang dipakai hewan dalam bio-sintesis (kerangka karbon untuk membuat banyak molekulnya sendiri); dan nutrien esensial, bahan-bahan yang tidak dapat dibuat oleh hewan itu sendiri dari bahan mentah apapun dan dengan demikian harus didapatkan dari makanan dalam bentuk siap pakai.

1. Mekanisme homeostasis mengelola bahan bakar seekor hewan

Tema bioenergetika sangat penting bagi kajian nutrisi kita. Hewan mendapatkan bahan bakar (energi kimia) yang memberi energi bagi kerja sel-sel tubuhnya dari oksidasi molekul organik karbohidrat, protein, dan lemak. Monomer setiap bahan-bahan ini dapat digunakan sebagai bahan bakar untuk menghasilkan ATP melalui respirasi seluler, meskipun umumnya karbohidrat dan lemak merupakan penghasil bahan bakar utama. Lemak sangat kaya akan energi; oksidasi lemak membebaskan energi sekitar dua kali jumlah energi yang dibebaskan dari karbohidrat atau protein dalam jumlah yang sama.GAMBAR 41.1 Pengaturan bahan bakar seluler dengan homeostasis. Penggunaan dan penyimpanan yang dilakukan tubuh terhadap glukosa, yang merupakan bahan bakar seluler utama, diatur dengan sangat ketat. Setelah makanan dicerna, glukosa dan monomer lain diserap ke dalam darah dari saluran pencemaan. (1) Jika kadar glukosa dalam darah meningkat di atas kadar yang ditentukan (titik pasang, set point), (2) pankreas akan mensekresikan insulin, suatu hormon, ke dalam darah. (3) Insulin akan meningkatkan transpor glukosa ke dalam sel-sel tubuh dan merangsang sel-sel hati dan sel-sel otot untuk menyimpan dan menimbun glukosa dalam bentuk glikogen. Sebagai akibatnya, kadar glukosa darah menjadi turun. (4) Ketika kadar glukosa turun di bawah titik pasang, (5) pankreas akan mensekresikan hormon glukagon, yang melawan pengaruh insulin. (6) Glukagon menggalang perombakan glikogen dan pembebasan glukosa ke dalam darah, yang meningkatkan kadar glukosa dalam darah.

Hewan memiliki kebutuhan energi basal yang harus dipenuhi untuk memelihara fungsi metabolisme sehingga dapat mempertahankan dan meoopang kehidupannya. Ketika seekor hewan mengambil lebih banyak kalori dibandingkan jumlah kalori yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energinya, tubuh cenderung akan menimbun kelebihan kalori itu. Pada manusia, misalnya, sel-sel hati dan otot menimbun energi dalam bentuk glikogen (suatu polimer yang tersusun dari banyak unit glukosa). Glukosa adalah molekul bahan bakar utama bagi sel, dan metabolismenya, yang diatur oleh kerja hormon, merupakan aspek penting dalam homeostasis (gambar 41.1). Jika timbunan atau simpanan glikogen telah penuh dan konsumsi kalori masih melebihi pengeluaran kalori, kelebihannya mungkin disimpan sebagai lemak.

Di antara waktu-waktu makan atau ketika kalori yang dimakan lebih sedikit dibandingkan dengan kalori yang dikeluarkan (saat olahraga berat, misalnya), bahan bakar akan diambil dari tempat penyimpanan dan dioksidasi, dan bisa terjadi penurunan bobot tubuh. Tubuh manusia umumnya memakai glikogen dalam hati dulu, dan kemudian diikuti oleh penggunaan glikogen dan lemak otot.

Seseorang atau seekor hewan lain yang kurang makan (undernourished) adalah individu yang makanannya defisien (kekurangan) akan kalori. Ketika jumlah kalori sangat berkurang dalam jangka waktu yang lama, tubuh mulai merombak proteinnya untuk menjadi bahan bakar, otot mulai mengecil, dan otak dapat menjadi defisien akan protein. Jika seseorang yang kurang makan masih dapat bertahan hidup, beberapa kerusakan dalam sistem tubuhnya kemungkinan tidak dapat dipulihkan. Bahkan makanan dengan bahan tunggal seperti nasi dan jagung menyediakan kalori; dengan demikian, kurang makan biasanya hanya terjadi ketika kemarau panjang, perang, atau bentuk krisis lain yang dengan demikian hebatnya mengganggu atau merusak persediaan makanan. Penyebab lain kekurangan makanan adalah anorexia nervosa, kelainan pola makan yang berkaitan dengan penolakan kompulsif terhadap lemak tubuh.

Kelebihan makan (over-nourished), atau obesitas, jauh lebih banyak didapatkan dibandingkan dengan kurang makan. Tubuh manusia cenderung menimbun lemak, menyimpan setiap kelebihan molekul lemak yang diperoleh dari makanan dengan segera, dan bukannya menggunakannya untuk bahan bakar atau untuk biosintesis. Sebaliknya, ketika kita memakan karbohidrat dalam jumlah ber-lebihan, tubuh akan cenderung meningkatkan laju konsumsi karbohidratnya. Dengan demikian, jumlah lemak dalam makanan yang dikonsumsi dapat memiliki pengaruh yang lebih langsung dalam penambahan bobot dibandingkan dengan karbohidrat. Bahkan orang yang tidak gemuk umumnya memiliki cukup lemak untuk menopang kebutuhannya selama beberapa minggu. Penimbunan lemak dapat dianggap sebagai suatu kekurangan pada masa sekarang ini, tetapi hal ini bisa memberikan tingkat kebugaran dan daya tahan hidup yang baik bagi nenek moyang atau leluhur kita yang merupakan pemburu dan pengumpul makanan. Individu dengan gen yang menggalang penimbunan molekul berenergi tinggi selama konsumsi makanan berlimpah kemungkinan adalah individu yang bisa bertahan hidup jika mengalami kelaparan. Meskipun ada kecenderungan untuk menimbun lemak, tampaknya tubuh manusia memiliki batasan dalam penambahan (dan penurunan) bobot tubuh. Beberapa orang mempertahankan bobot tubuh yang kurang lebih konstan terlepas dari berapa banyak makanan yang mereka makan. Bahkan orang gemuk biasanya mencapai bobot yang relatif stabil, umumnya tidak terpengaruh oleh berapa banyak yang mereka makan, dan sebagian besar orang yang sedang diet atau melakukan pengaturan makanan akan kembali ke bobotnya semula segera setelah mereka berhenti membatasi makanannya.

Beberapa penemuan terbaru menjelaskan bahwa mekanisme umpan-balik yang kompleks mengatur penyimpanan dan penggunaan lemak pada mamalia, termasuk manusia. Sejenis hormon yang disebut leptin, yang dihasilkan oleh sel-sel adiposa, merupakan faktor utama. Peningkatan jumlah jaringan adiposa akan meningkatkan kadar leptin dalam darah. Kadar leptin yang tinggi akan memberikan petunjuk bagi otak untuk menekan selera makan dan meningkatkan aktivitas otot yang mengkonsumsi energi dan produksi panas tubuh. Sebaliknya, kehilangan lemak tubuh menurunkan kadar leptin dalam darah, yang mengirimkan sinyal ke otak untuk meningkatkan selera makan dan bobot tubuh. Sesungguhnya mekanisme umpan-balik ini mengatur bobot tubuh sekitar titik bobot tubuh (titik pasang, set point) yang cukup ketat pada beberapa individu dan pada kisaran bobot yang lebih lebar pada individu lain. Para peneliti juga telah mengidentifikasi beberapa gen yang terlibat dalam homeostasis lemak dan beberapa sinyal kimiawi yang mendasari peranan pengaturan (regulasi) yang dimiliki oleh otak. Beberapa di antara sinyal dan antagonis sinyal itu sedang dikembangkan menjadi pengobatan yang sangat potensial untuk obesitas.

2. Makanan seekor hewan harus menyediakan nutrien esensial dan kerangka karbon untuk biosintesis

Selain menyediakan bahan bakar seluler, makanan seekor hewan juga harus menyediakan semua bahan mentah yang diperlukan untuk biosintesis. Sebagai organisme heterotrof, hewan tidak dapat membuat molekul organik dari bahan mentah yang seluruhnya anorganik, Untuk mensintesis molekul yang diperlukan untuk tumbuh dan memulihkan dirinya sendiri, seekor hewan harus mendapatkan prekursor organik (kerangka karbon) dari makanannya. Dengan memperoleh suatu sumber karbon organik (seperti gula), dan suatu sumber nitrogen organik (seperti asam amino dari pemecahan protein), hewan itu dapat membuat berbagai ragam molekul organik. Sebagai contoh, satu jenis asam amino dapat menyediakan nitrogen untuk sintesis beberapa jenis asam amino lain yang kemungkinan tidak ada dalam makanan yang dikonsumsi.

Di samping sebagai sumber bahan bakar dan kerangka karbon, makanan seekor hewan juga harus menyediakan nutrien esensial (essential nutrient), bahan-bahan yang harus diperoleh atau didapatkan dalam bentuk siap pakai karena sel-sel hewan tidak dapat membuatnya dari bahan mentah apapun. Suatu nutrien esensial untuk satu spesies hewan tidak harus diperlukan juga oleh hewan lain. Sebagai contoh, asam askorbat (vitamin C) adalah nutrien esensial bagi manusia, primata lain, marmut, dan beberapa burung serta ular, tetapi tidak diperlukan oleh sebagia