materi kuliah biologi

84
Bab 5 HUKUM MENDEL GENETIKA Genetika adalah ilmu pengetahuan dasar dalam usaha penyediaan bibit tanaman maupun ternak yang unggul dalam bidang pertanian dan perternakan, dibidang kedokteran dalam hal ini lingkup ilmu genetika sangat luas membahas masalah peranan kromosom, pewarisan sifat genetik dan antropologik, terjadinya cacat mental dan fisik yang disebabkan oleh kromosom. Timbulnya penyakit akibat kesalahan metaboisme bawaan, respon tubuh terhadap obat, tranplantasi, penyakit autoimun dan golongan darah, keturunan pada kanker,diagnisis kelainan genetik sebelum bayi lahir, identifikasi bayi teryukar ataupun adopsi. Memang sangat sukar dijalankan penelitian genetika dengan obyek manusia ada beberapa alasan diantaranya: 1. manusia tidak mau apakah dalam keluarganya terdapat penyakit/kelainan/cacat genetik. 2. penelitian tidak mungkin memeksakan suatu perkawinan untuk kepentingannya 3. suatu keluarga sekarang relatip memilih KB sehingga sulit untuk memperoleh rasio populasi yang diharap. 4. umur manusia yang terlalu panjang,sehingga penelitinya sudah meninggal sebelum hasilnya didapat. 5. jumlah kromosom 46 pada manusia termasuk banyak sehingga teramat sukar diamati dan dihitung. -Pengertian Gen

description

biologi

Transcript of materi kuliah biologi

Page 1: materi kuliah biologi

Bab 5

HUKUM MENDEL

GENETIKA

Genetika adalah ilmu pengetahuan dasar dalam usaha penyediaan bibit

tanaman maupun ternak yang unggul dalam bidang pertanian dan perternakan,

dibidang kedokteran dalam hal ini lingkup ilmu genetika sangat luas membahas

masalah peranan kromosom, pewarisan sifat genetik dan antropologik, terjadinya

cacat mental dan fisik yang disebabkan oleh kromosom. Timbulnya penyakit

akibat kesalahan metaboisme bawaan, respon tubuh terhadap obat, tranplantasi,

penyakit autoimun dan golongan darah, keturunan pada kanker,diagnisis

kelainan genetik sebelum bayi lahir, identifikasi bayi teryukar ataupun adopsi.

Memang sangat sukar dijalankan penelitian genetika dengan obyek manusia ada

beberapa alasan diantaranya:

1. manusia tidak mau apakah dalam keluarganya terdapat

penyakit/kelainan/cacat genetik.

2. penelitian tidak mungkin memeksakan suatu perkawinan untuk

kepentingannya

3. suatu keluarga sekarang relatip memilih KB sehingga sulit untuk memperoleh

rasio populasi yang diharap.

4. umur manusia yang terlalu panjang,sehingga penelitinya sudah meninggal

sebelum hasilnya didapat.

5. jumlah kromosom 46 pada manusia termasuk banyak sehingga teramat sukar

diamati dan dihitung.

-Pengertian Gen

Pertama kali diperkenalkan oleh Thomas Hunt Morgan, ahli Genetika dan

Embriologi Amerika Serikat (1911), yang mengatakan bahwa substansi hereditas

yang dinamakan gen terdapat dalam lokus, di dalam kromosom. Menurut W.

Johansen, gen merupakan unit terkecil dari suatu makhluk hidup yang

mengandung substansi hereditas, terdapat di dalam lokus gen. Genterdiri dari

protein dan asam nukleat (DNA dan RNA), berukuran antara 4 – 8 m (mikron).

Sifat gen

Gen mempunyai sifat-sifat sebagai berikut. :

a. Mengandung informasi genetik.

b. Tiap gen mempunyai tugas dan fungsi berbeda.

Page 2: materi kuliah biologi

c. Pada waktu pembelahan mitosis dan meiosis dapat

mengadakan duplikasi.

d. Ditentukan oleh susunan kombinasi basa nitrogen.

e. Sebagai zarah yang terdapat dalam kromosom.

Fungsi Gen

Fungsi gen antara lain:

a. Menyampaikan informasi kepada generasi berikutny

b. Sebagai penentu sifat yang diturunkan.

c. Mengatur perkembangan dan metabolisme.

Simbol-Simbol Gen

a. Gen dominan, yaitu gen yang menutupi ekspresi gen lain, sehingga sifat yang

dibawanya terekspresikan pada turunannya (suatu individu) dan biasanya

dinyatakan dalam huruf besar, misalnya A.

b. Gen resesif, yaitu gen yang terkalahkan (tertutupi) oleh gen lain (gen dominan)

sehingga sifat yang dibawanya tidak terekspresikan pada keturunannya.

c. Gen heterozigot , yaitu dua gen yang merupakan perpaduan dari sel sperma

(A) dan sel telur (a).

d. Gen homozigot, dominan, yaitu dua gen dominan yang merupakan perpaduan

dari sel kelamin jantan dan sel kelamin betina, misalnya genotipe AA.

e. Gen homozigot resesif, yaitu dua gen resesif yang merupakan hasil perpaduan

dua sel kelamin. Misalnya aa. 2

f. Kromosom homolog, yaitu kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk

serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan.

g. Fenotipe, yaitu sifat-sifat keturunan pada F1, F2, dan F3 yang dapat dilihat,

seperti tinggi, rendah, warna, dan bentuk.

h. Genotipe, yaitu sifat-sifat keturunan yang tidak dapat dilihat, misalnya AA, Aa,

dan aa.

SEJARAH PENURUNAN SIFAT (HEREDITAS)

Masalah penurunan sifat atau hereditas mendapat perhatian banyak

peneliti. Peneliti yang paling popular adalah Gregor Johann Mendel yang lahir

tahun 1822 di Cekoslovakia. Mendel adalah seorang rahib austria disebuah biara

kecil kota Brun pada tahun 1857 mulailah mengadakan penelitian dengan

mengadakan perkawinan silang beberapa jenis tanaman ercis ( Pisum sativum )

selama kurang lebih tujuh tahun mengadakan pengamatan dan penelitian secara

Page 3: materi kuliah biologi

seksama, pada tahun 1865 ia membawa hasil percobaannya pada pertemuan

para ahli ilmu pengetahuan alam perlu diketahui pada masa itu untuk menjadi

seorang guru seseorang harus mengadakan penelitian dan hasilnya harus

dipersentasikan didepan dewa pakar ilmu pengetahuan alam jika hasilnya dapt

diterima barulah seseorang itu berhak mengajar dan bila tidak ia tidak

diperbolehkan mengajar. Pada tahun 1866 hasil penelitian Mendel dicetak dan

disebarluaskan oleh dewan pakar tersebut ke perpustakaan di Eropa dan

Amerika akan tetapi pada masa itu abat ke-19 tak seorangpun menghargai

penemuan Mendel ini yang dianggap terlalu sepele materi yang diteliti. Baru

pada abat ke-20 sekitar th 1900an setelah beberapa ahli Biologi diantaranya De

vries dari belanda, Tschermak dari Austria yang bekerja sendiri-sendiri di

negaranya masing-masing mengkui kebenaran dari teori Mendel dan

menyatakan Gregor Mendel sebagai bapak Genetika.

Gambar Bapak Genetika (Gregor Mendel)

Alasan Mendel memakai kacang ercis sebagai obyek penelitiannya adalah :

1.tanaman ini memilki umur yang tidak lama, merupakan jenis tanaman

setahun,mudah tumbuh dan mudah disilangkan.

2.merupakan tanaman dengan bunga sempurna artinya terdapat benang sari

(kelamin jantan) dan putik (kelamin betina) sehingga bisanya dapat

mengadakan penyerbukan sendiri, dan persilangan dapat dilakukan dengan

bantuan manusia. Penyerbukan sendiri yang berlangsung beberapa generasi

Page 4: materi kuliah biologi

akan menghasilkan galur murni yang akan diwariskan pada keturunannya

selalu sama.

3.tanaman ini memiliki tujuh sifat yang mencolok. Seperti batang tinggi lawan

kerdil. Buah polong warna hijau lawan kuning.bung warna ungu lawan

putih.letak bunga pada aksial (sepanjang batang) lawan terminal(pada uung

batang).biji yang masak warna kuningn lawan hijau.permukaan biji licin lawan

kerut.warna kulit biji abu-abu lawan putih.

Gambar Karakteristik Kacang Ercis

Sesungguhnya pada jaman Mendel belum diketahu tentang istilah Gen. Mendel

hanya mengunakan istilah faktor penentu untuk menggambarkan adanya faktor

keturunan yang diwariskan. Istilah kromosom muncul setelah eksperiman yang

dilakukan oleh Wilhelm(1883) menyatakan bahwa kromosom adalah pembawa

faktor keturunan. kemudian diperkuat oleh eksperimen T.Boveri dan W.S.Sutton

(1902) yang membuktikan bahwa gen adalah bagian dari kromosom.

Ada beberapa istilah dalam ilmu genetika khususnya berkaitan dengan penelitian

yang dilakukan oleh Mendel diantaranya adalah :

Page 5: materi kuliah biologi

1.Dominan/fenotip istilah untuk menunjukkan sifat yang muncul dengan

mengalahkan sifat lainnya biasanya dilambangkan dengan menuliskan hurup

kapital / besar ( misal sifat tinggi muncul mengalahkan sifat kerdil T,B)

2.Resesif/genotif istilah untuk menunjukkan sifat yang tidak muncul/yang

dikalahkan biasanya dilambangkan dengan dituliskan dengan huruf kecil (misal

t, b ).

Stern(1930) berpendapat bahwa genotif dan lingkungan dapat menetapkan

fenoti begitu pula sebaliknya fenotif merupakan resultan dari genotif dan

lingkungan.

3.Alel adalah anggota dari sepasang gen yang memiliki sifat berlawanan. Contoh

T sifat tinggi,t dengan sifat rendah maka ini disebut alae. Tetapi andaikan R

adalah gen pembawa sifat warna maka antara TR bukanlah alel.

4.Homozigot adalah individu dengan alel yang sama contoh (TT, tt )

5.Heterozigot adala individu genganalel yang tidak sama contoh (Tt )

6.Hibrit adalah perkawinan antar dua individu dengan dua sifat beda. Perbedaan

dapat terjadi satu sifat dikenal dengan monohibrit, dua sifat dihibrit dan

seterusnya.

7.Parens (P) untuk istilah induk

8.Filius (f) untuk istilah keturunan dari dua induk.

PENGERTIAN HUKUM MENDEL

Hukum Pewarisan Mendel adalah hukum mengenai pewarisan sifat

padaorganismeyang dijabarkan oleh Gregor Johann Mendel dalam karyanya

“Percobaan mengenai Persilangan Tanaman”. Hukum ini terdiri dari dua bagian:

1. Hukum pemisahan (segregation) dari Mendel, juga dikenal sebagai Hukum

Pertama Mendel, dan

2. Hukum berpasangan secara bebas (independent assortment) dari Mendel,

juga dikenal sebagai Hukum Kedua MendelHUKUM-HUKUM YANG DIHASILKAN DARI EXSPERIMEN MENDEL

1. PERKAWINAN MONOHIBRIT ( HUKUM MENDEL I )

Dikenal dengan nama hukum pemisahan gen yang se-alel, dalam bahasa

inggris disebut “ the law of segregation of allelic genes”. Hukum segregasi bebas

menyatakan bahwa pada pembentukan gamet (sel kelamin), kedua gen induk

(Parent) yang merupakan pasangan alel akan memisah sehingga tiap-tiap gamet

menerima satu gen dari induknya. Secara garis besar, hukum ini mencakup tiga

pokok:

Page 6: materi kuliah biologi

1. Gen memiliki bentuk-bentuk alternatif yang

mengatur variasi pada karakter turunannya. Ini

adalah konsep mengenai dua macam alel; alel

resesif (tidak selalu nampak dari luar, dinyatakan

dengan huruf kecil, misalnya w dalam gambar di

sebelah), dan alel dominan (nampak dari luar,

dinyatakan dengan huruf besar, misalnya R).

2. Setiap individu membawa sepasang gen, satu

dari tetua jantan (misalnya ww dalam gambar

disebelah) dan satu dari tetua betina (misalnya

RR dalam gambar di sebelah).

3. Jika sepasang gen ini merupakan dua alel yang

berbeda (Sb dan sB pada gambar 2), alel

dominan (S atau B) akan selalu terekspresikan

(nampak secara visual dari luar). Alel resesif (s atau b) yang tidak selalu

terekspresikan, tetap akan diwariskan pada gamet yang dibentuk

padaturunannya.

Gambar 2

Page 7: materi kuliah biologi

Contoh tanaman dengan pohon tinggi disilangkan dengan tanaman

pohon rendah (T melambangkan sifat tinggi tanaman t melambangkan sifat

rendah tanaman) maka dapat diamati pada papan catur persilangan berikut

P : TT x tt Tinggi kerdil

Gamet : T tF1 : Tt

TinggiF1 x F1 : Tt x Tt

Tinggi tinggiGamet : T,t T,t

F2 : ianduk jantan indukbetina

T T

T Tttinggi

TtTinggi

t Tttinggi

ttkerdil

Dari data diatas diperoleh perbandingan persilangan tiga tanaman dengan

batang tinggi dan satu tanaman dengan batang kerdil ( 3 : 1 ) untuk hukum

mendel I .Tampak bahwa pada F1 sifat kerdil tidak tampak baru pada F2 sifat

kerdil muncul.

Beberapa kesimpulan yang dapat diambil dari hukum mendel I

( persilangan mono hibrit adalah :

1.semua F1 adalah seragam.

2.jika dominasi tampak semua, maka F1 memilii fenotip seperti induk yang

dominan.

3.pada f1 induk heterizigot akan membentuk gamet maka terjadilah hukum

pemisahan alel.sehingga gamet hanya memilii salah satu alel saja.

4.jika dominasi nampak semua maka perkawinan monohibrit menghasilkan

perbandingan 3 : 1 ( yaitu ¾ tinggi : ¼ kerdil ), tetapi menghasilkan

perbandingan genotif 1 tinggi homozigot : 2 tinggi heterozigot : 1 kerdil

homozigot )

Contoh perkawinan monohibrid pada manusia

1. jari lebih ( polydactyli) gendominan (P), sedang alel jari normal

Page 8: materi kuliah biologi

2. seseorang yang dapat merasakan rasa pahit disebut “taster” ditentukan oleh

gen dominan (T),sedang yang tidak dapat merasakan apasaja

disebut”nontaster” ditentukan oleh gen resesip (t)

3. penyakit diabetes militus dengan gen resesif (d) orang yang normal dengan

gen dominan (D)

Dan masih banyak lagi contoh monohibrit pada manusia mengingat

kromosom manusia yang berjumlah banyak.

2. PERKAWINAN DIHIBRIT ( HUKUM MENDEL II )

Untuk menguji asumsinya mengenai unit pewarisan sifat berikutnya (ingat

ini hanya asumsi mengingat pada masa itu istilah gen belum ditemukan hingga

abat ke duapuluhan) mendel menggabungkan berbagai sifat menjadi satu

membentuk galur murni,kemudian melakukan hibridisasi pada tanaman ini

memberi kesempatan pada F1 untuk melakukan persilangan secara bebas,dan

sekalilagi mencatat rasionya.

Contoh dapat diikuti pada percobaan mendel dengan tanaman Ercis,

pada bijinya terdapat dua sifat beda, yaitu soal bentuk biji dengan warna

biji,kedua sifat beda ini ditentukan oleh gen yang berbeda yaitu

B = gen untuk biji bulat

b = gen untuk biji keriput

K = gen untuk biji kuning

k = gen untuk biji hijau

jika tanaman ercis bulat- kuning homozigot (BBKK) disilangkan dengan tanaman

ercis keriput- hijau (bbkk) maka akan diperoleh F1 yang semuanya berbiji bulat-

kuning. maka jika F1 ini dibiarkan bebas melakukan penyerbukan maka akan

diperoleh gamet baik jantan maupun betina yang masing-masing dengan

kombinasi BK,Bk,bK dan bk,akibatnya pada F2 diperoleh 4 x 4 = 16 kombinasi

yang terdiri dari 4 macam fenotip yaitu =

Page 9: materi kuliah biologi

bulat-kuning 9/16 bagian

bulat-hijau 3/16 bagian

keriput-kuning 3/16 bagian

keriput-hijau 1/16 bagian

perhatikan diagram persilangan berikut ini untuk menujukkan persilangan dihibrit

diatas.

P BBKK x bbkk

Gamet BK bk

F1 BbKk

Gamet BK,Bk,bK,bk

F2 F1 x F1

Gamet BK Bk bK bkBK BBKK BBKk BbKK BbKkBk BBKk BBkk BbKk BbkkbK BbKK BbKk bbKK bbKkBk BbKk Bbkk bbKk bbkk

Berdasar data hasil percobaannya itu mendel menyusun hukumnya yang dikenal

dengan HUKUM MENDEL II DISEBUT HUKUM PENGELOMPOKAN GEN

SECARA BEBAS ( THE LAW OF INDEPENDENT ASSORTMENT OF GENES)

Hukum kedua Mendel menyatakan bahwa bila dua individu mempunyai dua

pasang atau lebih sifat, maka diturunkannya sepasang sifat secara bebas, tidak

bergantung pada pasangan sifat yang lain. Dengan kata lain, alel dengan gen

sifat yang berbeda tidak saling mempengaruhi atau alel memisah secara bebas

ketika terjadi pembelahan secara reduksi ( meiosis) pada saat pembentukan

gamet.

Tabel hubungan antara banyaknya sifat beda, gamet,kombinasi F2,fenotip

F2,genotif F2 apabila terdapat dominansi.Banyaknya sifat beda

Macam gamet dari F1

Banyaknya kombinasi dalam F2

Banyaknya fenotif dalan F2

Banyaknya kombinasi persis dalam F1

Banyaknya kombinasi homozigot

Banyaknya kombinasi baru yang homozigot

banyaknya macam genotif dalam F2

1 2 4 2 2 2 0 3

Page 10: materi kuliah biologi

2 4 16 4 4 4 2 9

3 8 64 8 8 8 6 27

4 16 256 16 16 16 14 81

Ke-n 2n (2n)2 2n 2n 2n 2n-2 3n

HUKUM YANG MENDASARI HUKUM MENDEL I ( SEGREGASI )

Pemisahan kromosom-kromosom yang homolog sewaktu meiosis melalui

pembelahan reduksi pada hakikatnya adalah hal yang mendasari hukum

segregasi mendel.gen-gen menentukan sifat tertentu,berada berpasangan

karena alel/gen ini berada pada kromosom yang homolog pada lokus yang sama

dan kromosom yang homolok ini selalu mengalami pemisahan kedalam sel benih

pada waktu meiosis,maka alel itu juga harus berpisah satu dengan yang lain.

HUKUM YANG MENDASARI HUKUM MENDEL II ( RONDOM/ PILIH ACAK)

Dasar fisik hukum pilih acak akan mudah dimengerti jika kita

menempatkan gen-gen pada 2 pasang kromosom dalam sel yang sedang

menjalani meiosis. Taham yang penting sebagai dasar pilih acak adalah fase

profase akir dan metafase I. Pada fase ini terjadi peristiwa pindah silang. Dari

kromosom homolog akan menjadi dihibrit atau dihibrit akan membentuk

konfigurasi yang baru. Kedua hal yang mendasari hukummendel ini akan dibahas

lebih mendalam pada bab reproduksi sel.

Page 11: materi kuliah biologi

GOLONGAN DARAH

Darah

Definisi

Darah adalah cairan yang terdapat pada hewan tingkat tinggi yang

berfungsi sebagai alat transportasi zat seperti oksigen, bahan hasil metabolisme

tubuh, pertahanan tubuh dari serangan kuman, dan lain sebagainya. Beda

halnya dengan tumbuhan, manusia dan hewan level tinggi punya sistem

transportasi dengan darah.

Darah merupakan suatu cairan yang sangat penting bagi manusia karena

berfungsi sebagai alat transportasi serta memiliki banyak kegunaan lainnya untuk

menunjang kehidupan. Tanpa darah yang cukup seseorang dapat mengalami

gangguan kesehatan dan bahkan dapat mengakibatkan kematian.

Darah pada tubuh manusia mengandung 55% plasma darah (cairan

darah) dan 45% sel-sel darah (darah padat). Jumlah darah yang ada pada tubuh

kita yaitu sekitar sepertigabelas berat tubuh orang dewasa atau sekitar 4 atau 5

liter.

Komponen Darah

a. Plasma Darah

Plasma darah terutama atas 90% air dan 10% bahan-bahan terlarut yang terdiri

atas 7% protein, 1% garam-garam mineral, dan 2% lemak. Fungsi plasma darah,

antara lain:

1.) Sebagai pelarut bahan-bahan kimia

2.) Membawa mineral-mineral telarut, glukosa, asam amino, vitamin,

karbondiosida (sebagai ion hydrogen karbonat), dan bahan-bahan

buangan.

3.) Menyebarkan panas dari organ yang lebih hangat ke organ yang lebih

dingin.

4.) Menjaga keseimbangan antara cairan di dalam sel dan cairan di luar sel

b. Sel-Sel Darah

Sel-sel darah terdiri dari beberapa bagian, diantaranya:

1.) Sel Darah Merah (Eritrosit)

Page 12: materi kuliah biologi

Gambar sel darah merah

2.) Sel Darah Putih

Gambar 2. Limfosit

Gambar 3: Jenis-jenis leukosit: (a) granulosit dan (b) agranulosit.

Page 13: materi kuliah biologi

3.) Keping-Keping Darah (trombosit)

Ciri keping darah berbentuk tidak teratur dan tidak berinti, berukuran lebih

kecil dari sel darah merah. Berfungsi dalam pembekuan darah. Berikut

merupakan proses pembekuan darah: Jika suatu jaringan tubuh terluka maka

trombosit pada permukaan yang luka akan pecah dan mengeluarkan enzim

trombokinase (tromboplastin). Enzim ini akan mengubah protrombin menjadi

trobin dengan bantuan ion kalsium dan vitamin K. Protrombin merupakan protein

yang tidak stabil yang dibentuk di hati dan dengan mudah dapat pecah menjadi

senyawasenyawa yang lebih kecil, salah satunya adalah trombin. Selanjutnya,

trombin mengubah fibrinogen (larut dalam plasma darah) menjadi fibrin (tidak

larut dalam plasma darah) yang berbentuk benang-benang halus. Benang-

benang halus ini menjerat sel-sel darah merah dan membentuk gumpalan

sehingga darah membeku. Jika luka seseorang hanya di permukan otot,

biasanya darah cepat membeku. Tetapi, bila luka lebih dalam, diperlukan waktu

yang lebih lama agar darah membeku.

Definisi Golongan Darah

Golongan darah merupakan ciri khusus darah dari suatu individu karena

adanya perbedaan jenis antigen (aglutinogen) pada permukaan membran sel

darah merah. Antigen sendiri dapat diartikan sebagai zat yang dianggap asing

dalam tubuh. Antigen yang dimaksud sebagai dasar penggolongan darah disebut

aglutinogen karena adanya ketidakcocokan antara agutinogen dan aglutinin

(yang merupakan antibodi dalam plasma darah) akan menyebabkan reaksi

aglutinasi (penggumpalan darah). Rekasi aglutinasi ini menyebabkan darah

menggumpal sehingga tidak dapat mengalir ke seluruh tubuh. Jika dibiarkan,

dapat menyebabkan kematian. Oleh karena itu, kecocokan golongan darah

antara donor dan resipien mutlak diperlukan.

Dua jenis penggolongan darah yang paling penting adalah penggolongan

A-B-O dan Rhesus (faktor Rh). Di dunia ini sebenarnya dikenal sekitar 46 jenis

antigen selain antigen A-B-O dan Rh, hanya saja lebih jarang dijumpai. Transfusi

darah dari golongan yang tidak kompatibel dapat menyebabkan reaksi transfusi

imunologis yang berakibat anemia hemolisis, gagal ginjal, syok, dan kematian

(Rasyid, 2010).

Golongan Darah System ABO

Page 14: materi kuliah biologi

Karl Landsteiner, seorang ilmuwan asal Austria yang menemukan 3 dari 4

golongan darah dalam sistem ABO pada tahun 1900 dengan cara memeriksa

golongan darah beberapa teman sekerjanya. Percobaan sederhana ini pun

dilakukan dengan mereaksikan sel darah merah dengan serum dari para donor.

Hasilnya adalah dua macam reaksi (menjadi dasar antigen A dan B,

dikenal dengan golongan darah A dan B) dan satu macam tanpa reaksi (tidak

memiliki antigen, dikenal dengan golongan darah O). Kesimpulannya ada dua

macam antigen A dan B di sel darah merah yang disebut golongan A dan B, atau

sama sekali tidak ada reaksi yang disebut golongan O.

Kemudian Alfred Von Decastello dan Adriano Sturli yang masih kolega

dari Landsteiner menemukan golongan darah AB pada tahun 1901. Pada

golongan darah AB, kedua antigen A dan B ditemukan secara bersamaan pada

sel darah merah sedangkan pada serum tidak ditemukan antibodi.

Dalam system ABO, berdasarkan senyawa aglutinogen da aglutinin

dalam darah, darah dapat dikelompokkan menjadi:

1.) Golongan darah A, yaitu darah yang memiliki aglutinogen A dan agluitinin

β (anti B)

2.) Golongan darah B, yaitu darah yang memiliki aglutinogen B dan agluitinin

α (anti A)

3.) Golongan darah AB, yaitu darah yang memiliki aglutinogen A dan B,

tetapi tidak mempunyai aglutinin α dan β.

4.) Golongan darah O, yaitu darah yang tidak memiliki aglutinogen A dan B,

tetapi memiliki aglutinin α dan β.

Golongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu individu karena

adanya perbedaan jenis karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel

darah merah.

Golongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu individu karena

adanya perbedaan jenis karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel

darah merah. Dua jenis penggolongan darah yang paling penting adalah

penggolongan ABO dan Rhesus (faktor Rh). Di dunia ini sebenarnya dikenal

sekitar 46 jenis antigen selain antigen ABO dan Rh, hanya saja lebih jarang

dijumpai. Transfusi darah dari golongan yang tidak kompatibel dapat

menyebabkan reaksi transfusi imunologis yang berakibat anemia hemolisis,

gagal ginjal, syok, dan kematian. Golongan darah manusia ditentukan

Page 15: materi kuliah biologi

berdasarkan jenis antigen dan antibodi yang terkandung dalam darahnya,

sebagai berikut:

a. Individu dengan golongan darah A memiliki sel darah merah dengan

antigen A di permukaan membran selnya dan menghasilkan antibodi

terhadap antigen B dalam serum darahnya. Sehingga, orang dengan

golongan darah A-negatif hanya dapat menerima darah dari orang

dengan golongan darah A-negatif atau O-negatif.

b. Individu dengan golongan darah B memiliki antigen B pada permukaan

sel darah merahnya dan menghasilkan antibodi terhadap antigen A dalam

serum darahnya. Sehingga, orang dengan golongan darah B-negatif

hanya dapat menerima darah dari orang dengan dolongan darah B-

negatif atau O-negatif

c. Individu dengan golongan darah AB memiliki sel darah merah dengan

antigen A dan B serta tidak menghasilkan antibodi terhadap antigen A

maupun B. Sehingga, orang dengan golongan darah AB-positif dapat

menerima darah dari orang dengan golongan darah ABO apapun dan

disebut resipien universal. Namun, orang dengan golongan darah AB-

positif tidak dapat mendonorkan darah kecuali pada sesama AB-positif.

d. Individu dengan golongan darah O memiliki sel darah tanpa antigen, tapi

memproduksi antibodi terhadap antigen A dan B. Sehingga, orang

dengan golongan darah O-negatif dapat mendonorkan darahnya kepada

orang dengan golongan darah ABO apapun dan disebut donor universal.

Namun, orang dengan golongan darah O-negatif hanya dapat menerima

darah dari sesama O-negatif. Secara umum, golongan darah O adalah

yang paling umum dijumpai di dunia, meskipun di beberapa negara

seperti Swedia dan Norwegia, golongan darah A lebih dominan. Antigen

A lebih umum dijumpai dibanding antigen B. Karena golongan darah AB

memerlukan keberadaan dua antigen, A dan B, golongan darah ini adalah

jenis yang paling jarang dijumpai di dunia.

Table pewarisan golongan darah kepada anak

Ayah/ibu 0 A B AB

0 0 0, A O, B A, B

A 0, A 0, A 0, A, B, AB A, B, AB

B 0, B 0, A, B, AB 0, B A, B, AB

AB A, B A, B, AB A, B, AB A, B, AB

Page 16: materi kuliah biologi

Gen pengendali golongan darah sistem ABO dapat dibagi menjadi 3 gen,

yaitu gen A, gen B, dan gen O. Gen A dan gen B bersifat dominan sementara

gen O bersifat resesif. Jika seorang individu memiliki genotif A dan O, maka

fenotifnya akan muncul berupa golongan darah A. Jika individu memiliki genotif A

dan A maka fenotifnya juga akan muncul golongan darah A.

Jika individu memiliki genotif A dan B, karena kedua gen ini bersifat

dominan, maka akan muncul golongan darah AB. Sehingga dapat disimpulkan

bahwa:

FENOTIF KEMUNGKINAN GEN DARI

ORANGTUANYA

Golongan Darah A A dan A A dan O

Golongan Darah B B dan B B dan O

Golongan Darah AB A dan B

Golongan Darah 0 O dan O

Rhesus

Landsteiner dan A.S. Weiner pada tahun 1946 menemukan antigen

tertentu dalam darah Maccacus rhesus, yang diberi nama antigen rhesus (Rh).

Antigen ini jugaditemukan dalamsel darah merah manusia, sehingga darah

manusia di golongkanmenjadi 2 yaitu Rh+ dan Rh- :

a. Orang bergolongan Rh+ : Bila di dalam permukaan eritrositnya terkandung

aglutinogen Rhesus, yang 85% dimiliki orang berkulit berwarna.

b. Orang bergolongan Rh- : Bila dalam eritrositnya tidak terdapat aglutinogen

Rhesus, yang 85% dimiliki orang berkulit putih. Orang bergolongan Rh- tidak

memiliki antibodi antiRh, tetapi tubuhnya dapat membentuk antibodi antiRh

jika terjadi kontak dengan golongan darah Rh+ (misalnya, melalui transfusi

atau transplasenta)

Adanya antigen Rh di dalamdarah dikendalikan oleh gen IRh, yang dominan

terhadap Irh.

Seorang ibu yang bergolongan darah Rh+ apabila mengandung embrio

bergolongan Rh- atau Rh+, kemungkinan anaknya akan lahir dengan selamat,

Page 17: materi kuliah biologi

dalam arti tidak terjadi gangguan darah karena tubuh ibu dengan golongan Rh+

tidak akan membentuk antibodi antiRh.

Pada ibu yang memiliki golongan darah Rh- :

1. bila mengandung embrio Rh-, embrio tidak akan mengalami gangguan

apapun dan mungkin lahir dengan selamat

2. bila mengandung embrio Rh+, kemungkinan kandungan pertama akan lahir

dengan selamat, artinya tidak mengalami gangguan karena sistem Rh ini.

Tetapi pada kehamilan berikutnya apabila embrio bergolongan darah Rh+,

dapat terjadi eritroblastosis fetalis.

Apabila bayi bergolongan Rh+ berada dalam kandungan ibu bergolongan

RH-, dimana darah ibu sudah terbentuk zat anti Rh+, maka tubuh bayi akan

kemasukan zat anti Rh+, dan anak itu akan menderita penyakit kuning atau

anemia berat sejak lahir yang disebut erythroblastosis foetalis (sel darah

merahnya tidak dapat dewasa) yang ditandai dengan :

1. tubuh menggembung oleh cairan

2. hati dan limpha membengkak

3. dalam darah banyak erithroblast (eritrosit yang belum masak yang dya

ikatanya terhadap oksigen berkurang )

4. kulit berwarna kuning keemasan

Hal ini dapat terjadi karena zat antiRh dari ibu masuk ke sistem peredaran

darah anak, sehingga zat antiRh tersebut bertemu dengan antigen Rh bayi. Bayi

yangmengalami gangguan ini biasanya tidak berumur panjang.

Page 18: materi kuliah biologi

KELAINAN DAN PENYAKIT KETURUNAN AKIBAT

GEN RESESIF

Pengertian Kelainan dan Penyakit Genetik

Kelainan dan penyakit genetik dasarnya memiliki pengertian yang

berbeda. Kelainan genetik (genetic abnormality) merupakan penyimpangan

dari sifat umum atau sifat rata-rata manusia. Karena terjadi penyimpangan

dari rata-rata fenotip, orang yang mengalami kelainan genetik biasanya

jarang atau tidak umum dijumpai di masyarakat umum. Contoh kelainan

genetik adalah albinisme (tubuh tidak memiliki melanin, sehingga berwarna

pusat). Sedangkan penyakit genetik (genetic disorder) adalah penyakit yang

muncul karena tidak berfungsinya faktor-faktor genetik yang mengatur

struktur dan fungsi fisiologi tubuh manusia. Penyakit genetik menyebabkan

berbagai masalah medis. Misalnya, penyakit anemia karena sel darah merah

berbentuk bulan sabit dan penyakit hemofilia yang menyebabkan darah

sukar membeku saat luka hingga pendarahan dapat berlebihan (Diah

Aryulina dkk, 2006)

Penyakit genetik pada manusia adalah penyakit genetik atau kelainan

jenis penyakit kelainan genetik genetik adalah sebuah kondisi yang

disebabkan oleh kelainan oleh satu atau lebih gen yang menyebabkan

sebuah kondisi fenotipe klinis (Elgha Lestari dkk, 2007)

PenyebabTerjadinya Kelainan dan Penyakit Genetik Pada Manusia

Kelainan dan penyakit genetik pada manusia disebabkan oleh mutasi

gen. Mutasi gen adalah perubahan susunan gen yang umumnya tidak

sempurna atau cacat. Karena itu, alel mutan bersifat resesif, sedangkan alel

normalnya bersifat dominan.

Berdasarkan sifat alelnya, kelainan dan penyakit genetik dapat

digolongkan menjadi:

Kelainan dan penyakit genetik yang disebabkan faktor alel tunggal

autosomal yang dominan.

Kelainan dan penyakit genetik yang disebabkan faktor alel tunggal

autosomal yang resesif.

Kelainan dan penyakit genetik yang disebabkan alel tertaut dengan

kromosom seks/kelamin.

Page 19: materi kuliah biologi

Kelainan dan penyakit genetik yang disebabkan oleh pengaruh aberasi

kromosom.

Jenis Kelainan dan Penyakit Terpaut Gen Resesif

Jenis kelainan dan penyakit genetik pada manusia digolongkan

berdasarkan penyebabnya, yaitu adanya kelainan dan penyakit genetik

karena pewarisan alel resesif autosomal, alel dominan autosomal, alel

resesif tertaut kromosom kelamin X, serta adanya aberasi jumlah dan

struktur kromosom.

1. Kelainan dan Penyakit yang Disebabkan Alel Resesif Autosomal

Kelainan resesif yang disebabkan alel resesif autosomal ini

mempunyai tingkat keparahan yang berbeda-beda mulai dari sifat yang

relative tidak berbahaya, seperti albinisme (tidak punya pigmen kulit),

hingga keadaan yang mengancam kehidupan seperti fibrosis sistik (tidak

adanya protein yang membantu transport ion klorida melalui membrane

plasma. Oleh karenanya dihasilkan banyak lender yang mempengaruhi

pancreas, pernapasan dan lain-lain).

Alel yang menyebabkan kelainan genetic mengkode protein yang

tidak berfungsi atau tidak mengkode protein sama sekali. Dalam golongan

ini, heterozigot dikatakan normal dalam fenotipnya karena satu salinan

alel yang “normal” tersebut menghasilkan jumlah protein khusus yang

cukup banyak. Suatu penyakit yang diwarisi secara resesif muncul hanya

dalam individu homozigot yang mewarisi satu alel resesif dari setiap

orang tua. Genotip orang tersenut dapat dilambangkan sebagai aa, dan

individu yang tidak memiliki kelainan tersebut dilambangkan dengan AA

atau Aa. Heterozigot (Aa) yang secara fenotip normal, disebut dengan

karier dari kelainan ini, Karena orang tersebut masih beresiko atau masih

dapat menurunkan kelainannya kepada keturunan mereka.

Page 20: materi kuliah biologi

Gambar 1Pola pewarisan kelainan atau penyakit genetik melalui alel resesif

autosomal

Sebagian besar orang yang memiliki kelainan resesif lahir dari orang

tua berfenotip normal yang keduanya merupakan karier. Perkawinan

antara dua karier sesuai dengan persilangan F1 (Aa x Aa), dengan zigot

yang mewarisi dosis alel ganda resesif (aa). Rasio genotip untuk

keturunan ini adalah 1AA : 2Aa 1aa. Jadi, 2 dari 3 keturunan yang

memiliki fenotip normal Aa atau AA diprediksikan akan menjadi normal

heterozigot (karier).

Homozigot resesif juga dihasilkan dari perkawinan Aa x aa dan aa x

aa. Jika kelainan itu mematikan sebelum umur reproduktif atau

mengakibatkan kemandulan, tidak akan individu yang bereproduksi. Tapi

apabila homozigot resesif tersebut dapat bereproduksi, individu seperti ini

memiliki presentase populasi yang lebih jauh kecil dari pada normal

heterozigot. Penyakit genetik yang diwariskan secara resesif antara lain

yaitu:

a. Albino

Albino adalah kelainan genetik karena tubuh seseorang tidak

mampu memproduksi melanin sehingga rambut dan badannya

berwarna putih. Penderita albino memiliki penglihatan yang peka

terhadap cahaya. Hal ini karena irisnya tidak memiliki pigmen. Sifat

Page 21: materi kuliah biologi

albino dikendalikan oleh hen resesif (gen a). Orang normal

bergenotip Aa atau AA, sedangkan albino bergenotip aa.

(Kusumawati, 2012).

Albino terjadi pada ras dan etnik diseluruh dunia. Di Amerika

Serikat, satudari 18.000 orang terdapat kasus albino (National

Organization for Albinism and Hypopigmentation, 2010).

Gambar 2 Contoh penderita albino

b. Anemia (Sel Sabit)

Anemia sel sabit (Sickle cell Anemia) merupakan penyakit

kekurangan sel darah merah normal yang disebabkan oleh kelainan

genetik pada tubuh manusia dimana sel-sel darah merah berbentuk

sabit. Sel darah merah normal berbentuk lingkaran, pipih di bagian

tengahnya, sehingga memungkinkan mereka melewati pembuluh

darah dengan mudah dan memasok oksigen bagi seluruh bagian

tubuh. Sulit bagi sel darah merah berbentuk sabit untuk melewati

pembuluh darah, terutama di bagian pembuluh darah yang

menyempit atau pada persimpangan pembuluh darah. Hal ini

disebabkan oleh bentuknya yang seperti bulan sabit dapat tersangkut

pada pembuluh darah, sehingga dapat menyumbat pembuluh darah

dan menyebabkan pasokan oksigen ke seluruh tubuh menjadi

terhambat. Pada kondisi seperti ini yang menyebabkan terjadinya

anemia, selain itu sel sabit juga dapat menimbulkan infeksi serius,

dan kerusakan organ tubuh, bahkan menyebabkan kematian.

Penyakit sel sabit sebenarnya dapat dibedakan menjadi 2,

yaitu: 1) penyakitsel sabit yang heterozigot; dan 2) penyakit sel sabit

Page 22: materi kuliah biologi

yang homozigot. Untuk penyakit sel sabit heterozigot, hemoglobin

yang terdapat dalam darahpasien tidak hanya HbS saja, melainkan

bisa saja ada bentuk kelainan hemoglobinyang lain seperti HbC,

HbD, HbE, maupun β-thalassemia. Sebaliknya, dalamdarah pasien

penderita penyakit sel sabit homozigot hanya terdapat satu

kelainanhemoglobin, yaitu HbS. Kelainan homozigot ini justru

merupakan kelainan yangpaling parah bila dibandingkan dengan

kelainan heterozigot (Beutler, 2001).

Berdasarkan kedua jenis tersebut, anemia sel sabit termasuk

ke dalam penyakit sel sabit homozigot.Anemia sel sabit merupakan

suatu kelainan pada darah yang disebabkankarena adanya

perubahan asam amino ke-6 pada rantai protein globin β

yangmenyebabkan adanya perubahan bentuk dari sel darah merah

menjadi serupadengan sabit, yang disebut dengan HbS.

Gambar 3 Perbedaan sel darah merah normal dan sel darah

merah berbentuk sabit

Individu dengan anemia sel sabit disimbolkan dengan ss. Orang yang

sehat bergenotip SS, sementara pembawa (carier) disimbolkan

dengan Ss.

Page 23: materi kuliah biologi

Gambar 4 Pola pewarisan sifat anemia sel sabit

c. Fibrosis Sistik

Fibrosis sistik merupakan penyakit keturunan yang kronis,

progresif dan fatal akibat kelainan pada kelenjar mukus tubuh.

Masalah utama pada penderita fibrosis sistik adalah ketidaknormalan

kelenjar yang memproduksi sekresi keringat dan lendir. Lendir pada

penderita fibrosis sistik sangat tebal sehingga terakumulasi pada

usus dan paru-paru.

Fibrosis sistik disebabkan oleh alel homozigot resesif (cc).

Individu heterozigot (Cc) tidak menderita gejala penyakit ini, namun

merupakan karier. Kemungkinan seorangf anak akan mendapatkan

fibrosis sistik dari perkawinan kedua orang tuanya yang karier adalah

25% (Diah Aryulina, 2006).

Perkawinan Individu Karier Fibrosis Sistik

P1 : wanita laki-laki

Fenotip : normal heterozigot X normal heterozigot

Genotip : Cc Cc

Gamet : C C

c c

F2

C cC CC Ccc Cc cc

25 % normal (CC)

50 % normal heterozigot (Cc)

25 % fibrosis sistik (cc)

Page 24: materi kuliah biologi

Alel normal untuk gen fibrosis sistik mengkode suatu protein

membran yang berfungsi dalam pengangkutan ion klorida (Cl-) antara

sel-sel tertentu dengan fluida ekstrasel. Saluran klorida ini rusak atau

tidak ditemukan di dalam membran plasma pada anak-anak yang

telah mewarisi dua dari alel-alel resesif yang menyebabkan fibrosis

sistik. Hasilnya adalah konsentrasi klorida ekstrasel yang jauh lebih

tinggi dari biasanya, menyebaban lendir yang menyelubungi sel0sel

tertentu menjadi lebih tebal dan lebih pekat dari pada dalam keadaan

normal. Lendir ini menumpuk dalam pankreas, paru-paru, saluran

pencernaan, dan organ-organ lain, sehingga memudahkan terjadinya

infeksi bakterial (Diah Aryulina, 2006)..

Penepukan pada dada untuk menyingkirkan lendir dari saluran

pernapasan, pemberian dosis harian antibiotik untuk mencegah

infeksi, dan perawatan pencegahan lainnya dapat memperpanjang

umur hidup penderita (Diah Aryulina, 2006).

Kelainan dan Penyakit yang Disebabkan Alel Resesif Gonosomal

a. Kelainan resesif dan penyakit yang disebabkan alel resesif

gonosomal terpaut kromosom X

1) Buta Warna

Buta warna adalah kelainan pada individu yang tidak

mampu membedakan seluruh atau beberapa warna (misalnya

hijau dan merah). Individu yang buta terhadap warna hijau dan

merah dikarenakan individu tersebut tidak memiliki reseptor yang

dapat mendeteksi cahaya pada panjang gelombang hijau atau

merah. (Aryulina, 2006).

Page 25: materi kuliah biologi

Gambar 5 Contoh test buta warna

Buta warna merupakan karakter resesif yang tertaut pada kromosom

X yang disimbolkan dengan gen cb (Inggris color blind).

2) Hemofilia

Hemofilia merupakan sifat resesif tertaut seks yang

disebabkan oleh tidak adanya protein tertentu yang diperlukan

untuk penggumpalan darah. Para penderita hemofilia mengalami

pendarahan berlebihan ketika terluka. Individu yang memiliki

kelainan hemofilia yang sangat serius dapat mengalami

perdarahan sampai mengalami kematian akibat luka-luka kecil

seperti lecet, memar, atau teriris (Diah Aryulina, 2006).

Jika seorang hemofilia terluka darahnya akan membeku

sekitar 50 menit hingga 2 jam. Hal ini mengakibatkan penderita

mengalami kehilangan banyak darah sehingga dapat

menimbulkan kematian. (Karmana, 2008).

Page 26: materi kuliah biologi

Penyakit hemofilia dikendalikan oleh gen resesif (h) yang

terpaut kromosom X. Hemofilia dibedakan menjadi tiga macam,

yaitu hemofilia A, hemofilia B dan hemofilia C.

1. Hemofilia A

Hampir 80% penyakit hemofilia termasuk jenis ini. Penyakit ini

ditandai dengan tidak adanya zat globulin antihemofilia.

2. Hemofilia B

Penderita penyakit ini ditandai dengan tidak adanya komponen

plasma tromboblastin. Penderita ini kurang lebih 20%.

3. Hemofilia C

Penderita hemofilia jenis ini hanya 10%. Penderita hemofilia C

tidak mampu membentuk zat plasma tromboplastin.

Seorang wanita dapat bergenotip sebagai berikut:

HH = XHXH = homozigot dominan = normal

Hh = XHXh = heterozigot = carrier = pembawa sifat hemofilia

hh = XhXh = homozigot resesif = penderita hemofilia, selalu

meninggal sewaktu dilahirkan (letal).

Seorang laki-laki dapat bergenotip sebagai berikut:

XHY = laki-laki normal

XhY = laki-laki penderita hemofilia (Karmana, 2008)

Gambar 6 Contoh pola pewarisan sifat hemofilia

Hemofilia memiliki sejarah yang menarik. Orang-orang

Yahudi kuno telah memiliki sedikit pemahaman mengenai pola

hereditas hemofilia. Anak laki-laki yang dilahirkan oleh para

perempuan yang memiliki sejarah hemofilia dari keluarganya

dibebaskan dari kewajiban untuk disunat. Kelainan hemofilia

Page 27: materi kuliah biologi

tertaut seks telah banyak diderita keluarga-keluarga kerajaan di

Eropa.

Penderita hemofilia yang pertama diturunkan bangsawan

yang tampaknya adalah Leopold, anak laki-laki Ratu Victoria (1819

—1901) dari Inggris. Alel resesif untuk hemofilia tersebut

kemungkinan muncul pertama kali muncul pada keluarga kerajaan

melalui terjadinya mutasi pada salah satu kromosom seks milik

ayah atau ibu Ratu Victoria. Hal ini menjadikan Ratu Victoria

seorang karier. Leopold bertahan hidup sampai menjadi ayah dari

seorang anak perempuan yang juga menjadi karier, yang

mewariskan kelainan hemofilia pada salah satu anak laki-lakinya.

Hemofilia pada akhirnya terbawa ke keluarga kerajaan Rusia dan

Spanyol melalui perkawinan dua anak perempuan Ratu Victoria

(Diah Aryulina, 2006).

Gambar 7 Peta silsilah keturunan Ratu Victoria di Inggris yang

menunjukkan hemofilia pada laki-laki

b. Kelainan resesif dan penyakit yang disebabkan alel resesif

gonosomal terpaut kromosom Y

1. Hypertrichosis

   Kasus hypertrichosis pertama yang dicatat oleh sejarah adalah

pada akhir abad ke-15 dan diderita oleh seorang pria yang bernama

Page 28: materi kuliah biologi

Petrus Gonsalvus asal Canary Islands. Bukan hanya menimpa diri

Petrus seorang, gangguan tersebut juga diderita oleh keluarganya,

yakni dua orang putri, seorang putra, dan seorang cucu. Selama 300

tahun setelahnya, ditemukan sekitar 50 kasus gangguan serupa.

Pada abad 19 sampai awal abad ke-20, para penderita hipertrikosis

tampil sebagaiperformer untuk pertunjukkan sirkus. Salah satu yang

terkenal pada masa itu bernama Julia Pastrana. Dalam pertunjukkan

sirkus, para penderita hypertrichosis dipromosikan sebagai manusia

jelmaan hewan (Arya Yayat, 2013)

Hypertrichosis (juga disebut sebagai Ambras Syndrome)

merupakan kondisi pertumbuhan rambut yang berlebihan, baik di

seluruh bagian tubuh maupun di area tubuh tertentu. Kelainan ini juga

dikenal sebagai Werewolf Syndrome, karena dalam kasus yang cukup

parah penampilan penderitanya akan menyerupai werewolf atau

manusia serigala. Pertumbuhan rambut pada penyakit Hypertrichosis

ini tidak berkaitan dengan hormon androgen sehingga penyakit ini

dapat terjadi pada pria maupun wanita (Arya Yayat, 2013).

Ada dua jenis Hypertrichosis :

1. Hypertrichosis Umum (terjadi di seluruh tubuh)

2. Hypertrichosis Lokal (terbatas pada wilayah tertentu)

2.Webbed toe (jari katak)

Page 29: materi kuliah biologi

Kelainan Struktur Kromosom, Kelainan Jumlah Kromosom

dan Macam Penyakitnya

Kromosom dan susunannya

Untuk mempermudah mempelajari kromosom suatu organisme biasanya

dikelompokkan dan ditata sehingga dihasilkan jumlah dan urutan pasangan yang

tertentu. Pengelompokan ini disebut dengan kariotipe. Kariotipe adalah

pengaturan kromosom secara standar berdasarkan panjang, jumlah serta

bentuk kromosom dari sel somatik . Jumlah macam kromosom disebut ploid atau

set, perangkat atau genom. Dalam sel tubuh manusia, setiap kromosom terdapat

berpasangan, berarti terdiri dari 2 set kromosom sehingga disebut diploid (2n).

Sebaliknya, pada sel gamet, satu sel kelamin memiliki kromosom tidak

berpasangan, berarti hanya terdapat satu set kromosom sehingga disebut

haploid. Dengan menganalisis kariotipe suatu individu bisa diketahui kondisi

organisme tersebut secara genetis, apakah memiliki komposisi kromosom yang

normal atau mengalami kelainan.

Kromosom manusia terdapat di dalam setiap inti sel manusia. Jumlah

kromosom pada sel tubuh manusia adalah 23 pasang, sedangkan pada sel

kelamin berjumlah 23 (tidak berpasangan). Kromosom nomor 1-22 merupakan

autosom atau mengendalikan sifat tubuh manusia, sedangkan kromosom nomor

23 sering pula disebut kromosom kelamin. Kromosom kelamin dibagi menjadi 2,

yaitu kromosom X dan kromosom Y. Dasar penentuan jenis kelamin pada

manusia adalah dari ada atau tidaknya kromosom Y. Jika ditemukan kromosom

Y pada kariotipe sel manusia, maka dikatakan bahwa dia berjenis kelamin laki-

laki.

Pengertian Mutasi Sel

Sel manusia dapat mengalami perubahan. Perubahan ini dapat terjadi sejak

zigot, selama masa kehamilan, ataupun setelah bayi dilahirkan. Perubahan yang

terjadi pada sel sehingga mengakibatkan adanya perubahan pada sel dikenal

dengan nama mutasi. Istilah mutasi pertama kali digunakan oleh Hugo de Vries

untuk mengemukakan perubahan fenotip yang mendadak pada bunga

Oenothera lamarckiana. Perubahan itu bertsifat menurun dan terjadi karena

penyimpangan gen (Pratiwi, 2010).

Proses terjadinya mutasi disebut Mutagenesis. Makhluk hidup yang

mengalami mutasi disebut mutan dan faktor penyebab mutasi disebut mutagen.

Page 30: materi kuliah biologi

Mutasi jarang terjadi secara alami dan jika terjadi, biasanya merugikan makhluk

hidup mutannya. Terjadinya kelainan genetik, penyakit genetik, dan neoplasma

dihubungkan dengan kemungkinan terjadinya mutasi sel.

Menurut kejadiaanya, mutasi dapat dibedakan menjadi:

1. Mutasi alami atau mutasi spontan yaitu mutasi yang penyebabnya tidak

diketahui. Mutasi ini banyak terjadi di alam secara spontan (alami) secara

kebetulan, dan jarang terjadi. Contoh mutagen alam: sinar kosmis, sinar

radioaktif, sinar ultraviolet dst.

2. Mutasi uatan yaitu mutasi yang terjadi dengan cara campur tangan

manusia. Proses perubahan gen atau kromosom secara disengaja

diusahakan oleh manusia dengan zat buaan kimia, sinar X, radiasi dan

sebagainya.

Penyakit Genetik akibat Perubahan Struktur Kromosom

Mutasi karena perubahan struktur kromosom atau kerusakan bentuk

kromosom disebut juga dengan istilah aberasi. Macam-macam aberasi dapat

dijelaskan sebagai berikut.

a) Delesi atau defisiensi

Delesi adalah mutasi karena kekurangan segmen kromosom. Defisiensi

dapat menyebabkan kematian, separuh kematian, atau menurunkan viabilitas.

Pada tanaman, defisiensi yang ditimbulkan oleh perlakuan bahan mutagen

(radiasi) sering ditunjukkan dengan munculnya mutasi klorofil. Kejadian mutasi

klorofil biasanya dapat diamati pada stadium muda (seedling stag), yaitu dengan

adanya perubahan warna pada daun tanaman.

Macam-macam delesi antara lain:

Delesi terminal adalah delesi yang kehilangan ujung segmen kromosom.

Page 31: materi kuliah biologi

Delesi intertitial adalah delesi yang kehilangan bagian tengah kromosom.

Delesi cincin adalah delesi yang kehilangan segmen kromosom sehingga

berbentuk lingkaran seperti cincin.

Delesi loop adalah delesi cincin yang membentuk lengkungan pada

kromosom lainnya.

b) Duplikasi

Mutasi karena kelebihan segmen kromosom. Mutasi ini terjadi pada

waktu meiosis, sehingga memungkinkan adanya kromosom lain

(homolognya) yang tetap normal. Duplikasi menampilkan cara peningkatan

jumlah gen pada kondisi diploid. Duplikasi dapat terjadi melalui beberapa

cara seperti: pematahan kromosom yang kemudian diikuti dengan

transposisi segmen yang patah, penyimpangan dari mekanisme crossing-

Page 32: materi kuliah biologi

over pada meiosis (fase pembelahan sel), rekombinasi kromosom saat

terjadi translokasi, sebagai konsekuensi dari inversi heterosigot, dan sebagai

konsekuensi dari perlakuan bahan mutagen. Beberapa kejadian duplikasi

telah dilaporkan dapat miningkatkan viabilitas tanaman. Pengaruh radiasi

terhadap duplikasi kromosom telah banyak dipelajari pada bermacam jenis

tanaman seperti jagung, kapas, dan barley.

c) Translokasi.

Translokasi ialah mutasi yang mengalami pertukaran segmen

kromosom ke kromosom non homolog. Macam-macam translokasi antara

lain sebagai berikut.

Translokasi tunggal. Translokasi Translokasi ini terjadi Jika kromosom yang

patah pada satu tempat, kemudian bagian yang patah tersebut

bersambungan dengan kromosom lain yang bukan homolognya..

Page 33: materi kuliah biologi

Translokasi perpindahan

Terjadi jika kromosom patah di dua tempat dan patahannya bersambungan

dengan kromosom lain yang bukan homolognya.

Translokasi resiprok

Terjadi jika dua buah kromosom yang bukan homolognya patah pada tempat

tertentu, kemudian patahan tersebut saling tertukar.

Page 34: materi kuliah biologi

Translokasi resiprok dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu sebagai berikut.

- Translokasi resiprok homozigot 

Translokasi homozigot ialah translokasi yang mengalami pertukaran segmen

dua kromosom homolog dengan segmen dua kromosom non homolog.

- Translokasi resiprok heterozigot

Translokasi heterozigot ialah translokasi yang hanya mengalami

pertukaran satu segmen kromosom ke satu segmen kromosom

nonhomolognya.

- Translokasi Robertson

Translokasi Robertson ialah translokasi yang terjadi karena

penggabungan dua kromosom akrosentrik menjadi satu kromosom

metasentrik, maka disebut juga fusion (penggabungan). Translokasi terjadi

apabila dua benang kromosom patah setelah terkena energi radiasi,

kemudian patahan benang kromosom bergabung kembali dengan cara baru.

Patahan kromosom yang satu berpindah atau bertukar pada kromosom yang

lain sehingga terbentuk kromosom baru yang berbeda dengan kromosom

aslinya. Translokasi dapat terjadi baik di dalam satu kromosom

(intrachromosome) maupun antar kromosom (interchromosome). Translokasi

sering mengarah pada ketidakseimbangan gamet sehingga dapat

menyebabkan kemandulan (sterility) karena terbentuknya chromatids

dengan duplikasi dan penghapusan. Alhasil, pemasangan dan pemisahan

gamet jadi tidak teratur sehingga kondisi ini menyebabkan terbentuknya

tanaman aneuploidi. Translokasi dilaporkan telah terjadi pada tanaman

Aegilops umbellulata dan Triticum aestivum yang menghasilkan mutan

tanaman tahan penyakit.

Page 35: materi kuliah biologi

d) Inversi

Inversi ialah mutasi yang mengalami perubahan letak gen-gen,

karena selama meiosis kromosom terpilin. Inversi terjadi karena kromosom

patah dua kali secara simultan setelah terkena energi radiasi dan segmen

yang patah tersebut berotasi 180o dan menyatu kembali. Kejadian bila

sentromer berada padabagian kromosom yang terinversi disebut perisentrik,

sedangkan bila sentromer berada di luar kromosom yang terinversi disebut

parametik Inversi perisentrik berhubungan dengan duplikasi atau

penghapusan kromatid yang dapat menyebabkan aborsi gamet atau

pengurangan frequensi rekombinasi gamet.

Perubahan ini akan ditandai dengan adanya aborsi tepung sari atau

biji tanaman, seperti dilaporkan terjadi pada tanaman jagung dan barley.

Inversi dapat terjadi secara spontan atau diinduksi dengan bahan mutagen,

dan dilaporkan bahwa sterilitas biji tanaman heterozigot dijumpai lebih

rendah pada kejadian inversi daripada translokasi.

Macam-macam inversi antara lain sebagai berikut.

Inversi parasentrik; teriadi pada kromosom yang tidak bersentromer.

lnversi perisentrik; terjadi pada kromosom yang bersentromer.

Page 36: materi kuliah biologi

e) Isokromosom

lsokromosom ialah mutasi kromosom yang terjadi pada waktu

menduplikasikan diri, pembelahan sentromernya mengalami perubahan arah

pembelahan sehingga terbentuklah dua kromosom yang masing masing

berlengan identik (sama). Dilihat dari pembelahan sentromer maka

isokromosom disebut juga fision, jadi peristiwanya berlawanan dengan

translokasi Robertson (fusion) yang mengalami penggabungan.

f) Katenasi

Katenasi ialah mutasi kromosom yang terjadi pada dua kromosom non

homolog yang pada waktu membelah menjadi empat kromosom, saling

bertemu ujung-ujungnya sehingga membentuk lingkaran.

Page 37: materi kuliah biologi

Salah satu contoh penyakit akibat kelainan struktur kromosom adalah Sindrom

Cri Du Cat

Sindrom ini diakibatkan

adanya delesi pada kromosom

nomor 5. Penderita biasanya

meninggal ketika masih bayi atau

anak – anak. Dan tidak dapat

dilihat pada analisis kromosom,

tapi dapat dianalisis dari family

tree atau dengan pemeriksaan

biokimia dan tes biologi molekuler.

Ciri-ciri penderita tri du chat :

Mengalami keterbelakangan mental.

Tangisan seperti tangisan kucing.

Lahir dengan berat badan dibawah normal.

Tinggi badan dibawah rata-rata.

Bentuk badan bulat dengan pipi besar, jari-jari yang pendek.

Penyakit Genetik akibat Perubahan Jumlah Kromosom

Mutasi karena perubahan jumlah kromosom disebut ploidi. Mutasi yang

melibatkan pengurangan atau penambahan perangkat kromosom (genom)

disebut euploid sedangkan pengurangan atau penambahan salah satu

kromosom dari genom disebut aneuploid (Pratiwi, 2010).

a. Euploid

Makhluk hidup yang terjadi secara seksual biasanya memiliki sifat diploid,

yaitu memiliki 2 perangkat kromosom atau 2 genom pada sel somatisnya (2n).

Organisme yang kehilangan satu sel kromosomnya disebut monoploid.

Organisme monoploid memiliki satu genom atau satu perangkat kromosom (n)

Page 38: materi kuliah biologi

dalam sel somatisnya. Sel kelamin (gamet) , yaitu sel telur (ovum) dan

spemartozoa, masing-masing memiliki satu perangkat kromosom = satu genom

(n) disebut haploid. Sedangkan organisme yang memiliki lebih dari dua genom

disebut poliploid. Misalnya triploid (3n kromosom), tetraploid (4n kromosom) dan

seterusnya.

b. Aneuploid

Mutasi kromosom ini tidak melibatkan perubahan pada seluruh genom

melainkan hanya terjadi pada salah satu kromosom dari genom tersebut. Disebut

juga dengan istilah aneusomik. Contohnya seperti sindrom Down.

Macam macam aneupliod antara lain sebagai berikut:

1. Monosomik (2n-1) yaitu mutasi karena kekuranan satu kromosom

2. Nulisomik (2n-2) yaitu mutasi karena kekurangan dua kromosom

3. Trisomik (2n+1) yaitu mutasi karena kelebihan satu kromosom

4. Tetrasomik (2n+2) yaitu mutasi karena kelebihan dua kromosom.

Ada beberapa istilah (terminologi) untuk menggambarkan individu yang

telah mengalami perubahan jumlah kromosom. Seandainya ada kromosom A, B,

dan C yang tidak homolog maka keadaan haploidnya adalah n=(ABC) dan

diploidnya adalah 2n=(ABC)(ABC), maka:

Kelainan kromosom yang banyak ditemui berasal dari kelainan selama

pembentukan sel benih, terutama saat meiosis selama gametogenesis. Selain itu

dapat juga terjadi poszigotik, pembelahan mitosis selama masa embrio yang

dapat menghasilkan kondisi mosaikism. Meiosis bertujuan untuk mereduksi

jumlah kromosom pada sel puncagonad dari kondisi diploid (2n=46) menjadi

Page 39: materi kuliah biologi

haploid pada gamet (n=23). Meiosis terdiri dari dua tahap, yaitu meiosis I dan II,

meiosis I secara umum terdiri dari tiga tahap, sinapsis, pindah silang (crossing

over), dan pemisahan (disjunction).

Kondisi patologis pada kromosom dapat muncul pada proses disjunction,

yaitu pada kondisi nondisjunction dan malsegregasi. Disjunction merupakan

segregasi normal pada kromosom homolog atau kromatid ke arah kutub pada

saat pembelahan meiosis dan mitosis. Nondisjunction merupakan kegagalan

proses tersebut, dan dua kromosom atau kromatid akan kearah hanya salah satu

kutub. Nondisjunction terjadi secara spontan; proses molekuler yang

mendasarinya secara tepat belum banyak diketahui. Nondisjunction lebih sering

terjadi pada fase meiosis I. Nondisjunction pada meiosis menghasilkan gamet

dengan 22 atau 24 kromosom, di mana seteleah fertilisasi dengan gamet normal

akan menghasilkan zigot trisomi atau monosomi. Nondisjunction merupakan

penyebab aneuploidi yang paling sering.

Penyebab lain dari kondisi aneuplodi adalah anaphase lag. Anaphase lag

merupakan kegagalan kromosom atau kromatid untuk bergabung menjadi satu

dalam nucleus sel anakan mengikuti pembelahan sel, sebagai hasil dari

keterlambatan perpindahan (lagging) selama anafase. Kromosmom yang tidak

masuk dalam nucleus sel anakan akan hilang.

Kelainan kromosom dapat terjadi pada tahap poszigotik, berupa kelainan

nondisjunction pada pembelahan mitosis sel pada embrio yang dapat

menghasilkan kondisi mosaikisme. Mosaikisme dapat diartikan sebagai adanya

dua atau lebih garis keturunan pada satu individu atau dalam jaringan yang

berbeda dalam konstitusi kromosom namun berasal dari satu zigot yaituberasal

dari asal genetik yang sama. Mutasi poszigotik menghasilkan mosaic dengan

dua (atau lebih) cell line yang berbeda secara genetik. Mosaiksme berasal dari

nondisjunction yang terjadi pada awal pembelahan mitosis embrional dengan

keberadaan lebih dari satu garis keturunan. Mosaikisme dapat terjadi pada

jaringan sel somatik maupun sel benih.

Kelainan yang berkaitan dengan struktur kromosom bisa disebabkan oleh

kerusakan DNA (oleh karena radiasi, bahan kimia) atau akibat dari mekanisme

rekombinasi. Pada fase G2 pada siklus sel, kromosom terdiri dari dua kromatid.

Kerusakan pada tahap ini bermanifestasi sebagai kerusakan kromatid, mengenai

salah satu dari dua kromatid. Kerusakan pada fase G1 bila tidak diperbaiki

sebelum fase S, muncul sebagai kerusakan kromosom, mengenai kedua

Page 40: materi kuliah biologi

kromatid. Namun sel memiliki mekanisme enzim yang berfungsi mengenali dan

memperbaiki kerusakan kromosom. Perbaikan dapat berupa penggabungan

pada ujung kedua bagian kromosom atau menutupi ujung yang rusak dengan

telomere. Mekanisme checkpoint siklus sel normalnya mencegah sel dengan

kerusakan kromosom yang tidak dapat diperbaiki memasuki tahap mitosis, bila

kerusakan tidak dapat diperbaiki terdapat mekanisme apoptosis.

Contoh Sindrom Penyakit Akibat Keabnormalitasan Kromosom

1. Sindrom Down (47, XX atau XY)

Sindrom Down adalah suatu penyakit genetik yang disebabkan oleh

trisomi kromosom 21. Penyakit ini adalah penyakit kromosom tersering

yang dijumpai pada kelahiran hidup. Pada sebagian besar kasus,

Sindrom Down disebabkan oleh nondisjungsi kromosom ibu nomor 21

selam meiosis. Incident Sindrom Down meningkat seiring dengan usia

ibu, Sindrom Down terjadi pada 1 dari 1350 bayi yang lahir dari ibu

berusia kurang dari 24 tahun dari 1 dari 65 bayi yang lahir dari ibu berusia

41-45 tahun. Hanya 5% kasus Sindrom down yang dapat dilacak berasal

dari kromosom ayah ekstra. Anak yang mengidap Sindrom Down memiliki

tingkat retardasi mental yang bervariasi, sering dapat di intervensi secara

positif dengan program-program intervensi anak secara dini. Ciri-ciri

Dindroma Down diantaranya:

1. Wajah

Page 41: materi kuliah biologi

Ketika dilihat dari depan, anak penderita sindroma Down biasanya

mempunyai wajah yang bulat. Dari samping, wajah cenderung

mempunyai profil datar.

2. Kepala

Kepala belakang sedikit rata pada kebanyakan penderita sindroma

Down. Ini dikenal sebagai brachycephaly.

3. Mata

Mata dari hampir semua anak dan orang dewasa penderita sindroma

Down miring sedikit ke atas, selain itu sering kali ada lipatan kecil

pada kulit secara vertical antara sudut dalam mata dan jembatan

hidung.

4. Rambut.

Rambut anak-anak dengan sindroma Down biasanya lemas dan

lurus.

5. Leher.

Bayi-bayi yang baru lahir dengan sindroma Down mungkin memiliki

kilit berlebihan pada bagian belakang leher. namun hal ini biasanya

berkurang sewaktu mereka bertumbuh. Anak-anak yang lebih besar

dan orang dewasa yang memiliki sindroma Down cendrung memiliki

leher yang pendek dan lebar. 

6. Mulut.

Rongga mulut sedikit lebih kecil dari rata-rata, dan lidah nya sedikit

lebih besar. Kombinasai ini membuat sebagian anak mempunyai

kebiasaan untuk menjulurkan lidahnya.

7. Tangan.

Kedua tangan cenderung lebar dengan jari-jari yang pendek. Jari

kelingking kadang-kadang hanya memiliki satu sendi dan bukan dua

seperti biasanya. Jari kelingking ini mungkin juga sedikit melengkung

ke arah jari-jari lainnya suatu karakteristik yg menurun pada sejumlah

keluarga dimana hal tersebut tidak berkaitan dengan sindroma Down.

Ini dikenal sebagai ‘klinodaktili’. Telapak tangan mungkin hanya

memiliki satu alur yang melintang atau bila ada dua garis keduanya

mungkin melintasi kedua tangan.

8. Kaki

Page 42: materi kuliah biologi

Kedua kaki cendrung pendek dan gemuk dengan jarak lebar (celah

sandal) antara ibu jari dan telunjuk. Hal ini mungkin disertai dengan

alur pendek pada telapak kaki, yang berawal dari celah tersebut lalu

kebelakang sepanjang beberapa cm.

2. Sindrom Patau

Sindroma trisomi-13 (sindroma pantau ) adalah kelainan pada kromosom

13, dengan efek saraf pusat yang dihubungkan dengan retardasi, mental,

terjadi bersama-sama dengan sumbing bibir, dan palatum, polodaktili, dan

anomaly pola dermis serta abnormalis jantung, severa dan genitalia.

Sindrom Patau (47,XX/XY) kelebihan kromosom pada kromosom nomor

13, 14, atau 15.

Kelahiran sindroma ini jarang di temukan  pada anak-anak dan tidak 

pernah ada orang dewasa karena cacat yang hebat ini mendatangkan

kematian pada usia yang sangat mudah,yaitu dalam 3 bulan pertama

setelah lahir,tetapi beberapa anak dapat hidup sampai umur 5 tahun.

Penderita cacat mental dan tuli cela bibir dan palatum. Polidaktili, mata

kecil, mempunyai kelainaan otak, jantung,ginjal dan usus. Tangan dan

kaki tampak rusak, sindroma trisoma-13 yang di sebut juga sindroma

pantau terjadi karena adanya nondisjunction.

Sindroma Patau mempunyai ciri-ciri sebagai berikut, Keterbelakangan

mental, kegagalan untuk tubuh dengan subur dan sehat;hemangioma

yang mengenahi pembuluh darah kapiler; proyeksi inti yang meningkat

Page 43: materi kuliah biologi

dalam neutrofil,hemoglobin fetal yang harus menetap serangkayan kejang

episode apnea.

3. Sindrom Turner

Sindrom Turner pertama kali dijelaskan sebagai suatu kondisi yang

diakibatkan hilangnya salah satu kromosom X fungsional menghasilkan

kariotip 45,X.1,2,4. Hal tersebu terjadi pada 50% kejadian pada kelainan

sindrom Turner.

Sindrom Turner (45,XO). Beberapa ciri sindrome ini adalah: jenis

kelamin wanita, mengalami ovariculardisgenesis (ovarium tidak tumbuh)

Page 44: materi kuliah biologi

sehingga mandul, kehilangan satu kromosom X, payudara tidak tumbuh.

Lihat gambar di bawah. Pada gambar kromosomnya hanya ada satu X.

Seorang wanita penderita sindrome Turner. Kromosom sexnya hanya X.

4. Sindrom Klinefelter (47,XXY)

Ciri penderita adalah: jenis kelamin pria, kelebihan satu kromosom X,

mengalami testicular disgenesis (testis tidak tumbuh sempurna) akibatnya

mandul, dan tumbuh payudara. Klinefelter termasuk trisomi gonosomal

(trisomi pada kromosom sex).

Page 45: materi kuliah biologi

5. Sindrom Jacob (47,XYY)

Banyak yang mengatakan ini mirip sindrom Klinefelter. Pria XYY memiliki

ciri umum selalu bertindak agresif, kasar, dan sering berbuat kriminal.

6. Sindrom wanita super (47,XXX)

Cirinya: kromosom sex ada tiga XXX, tubuh seringnya tinggi, umumnya

menderita schizoprenia.

Page 46: materi kuliah biologi

Neoplasma dan Kelainan Retrogesif

Pengertian Neoplasma

Sel merupakan unit terkecil dalam organisme makhluk hidup. Sel

mempunyai dua tugas utama yaitu bekerja dan berkembangbiak. Bekerja

bergantung pada aktivitas sitoplasma sedangkan berkembangbiak bergantung pada

aktivitas inti sel. Perkembangbiakan sel menjadi lebih banyak disebut proliferasi

sel. Proliferasi sel adalah proses normal yang terjadi hampir pada semua jaringan

tubuh manusia (Robbin, 2003 dalam Chrestella, 2009).

Tetapi, tubuh manusia juga memiliki cara sendiri untuk mengatur jumlah

sel yang berkembangbiak dan jumlah sel yang harus “dihancurkan”.

Keseimbangan ini disebut sistem homeostasis. Setiap sel diprogram memiliki

umur tertentu. Jika melewati batas umur tersebut, sel ini akan mengalami

apoptosis atau kematian sel yang terprogram. Cara apoptosis bermacam-macam.

Ada sel yang melakukan autolisis, adapula yang memerlukan bantuan organ untuk

dirombak (misal, eritrosit dirombak di hepar setelah berusia 120 hari).

Homeostatis antara proliferasi sel dan kematian sel yang terprogram (apoptosis)

secara normal harus dipertahankan untuk menyediakan integritas jaringan dan

organ.(Chrestella, 2009).

Mutasi pada sel menyebabakan kemungkinan terjadinya gangguan pada

proses regulasi homeostasis sel. Akibat muatsi materi genetik ini menyebabkan

pembelahan sel yang tidak terkontrol (Florey, 1970 dalam Chrestella, 2009).

Kumpulan sel-sel abnormal yang terbentuk oleh sel-sel yang tumbuh terus

menerus secara tidak terbatas, tidak terkoordinasi dengan jaringan sekitarnya, dan

tidak berguna bagi tubuh disebut neoplasma atau pertumbuhan baru (Tjarta, 1979

dalam Chrestella, 2009).

Istilah neoplasma dalam medis sering disebut dengan tumor. Pada sel

neoplasma terjadi perubahan sifat, sehingga sebagian besar energi digunakan

untuk berkembangbiak. Pertumbuhan tak terkontrol yang seringnya terjadi dengan

cepat itu dapat mengarah ke pertumbuhan jinak (benign) maupun ganas

(malignant atau kanker). Tumor jinak biasanya tidak menginvasi dan tidak

menyebar ke jaringan lain disekitarnya. Tumor jinak biasanya juga tidak

mengancam jiwa kecuali bila ia terletak pada area struktur vital. Sedangkan tumor

Page 47: materi kuliah biologi

ganas dapat menginvsi jaringan lain dan beranak sebar ke tempat jauh (metastasis)

bahkan dapat menimbulkan kematian. Sel-sel malignant ini mempunyai sifat

resisten terhadap apoptosis, tidak sensitif terhadap faktor anti pertumbuhan dan

contact inhibition-nya disupresi (Florey, 1970 dalam Chrestella, 2009).

Karsinogen

Karsinogen adalah substansi yang dikenal menyebabkan kanker atau

setidaknya menghasilkan peningkatan insidens kanker pada hewan atau populasi

manusia (Robbins, 2003 dalam Chrestella, 2009).

A. Onkogen kemikal

Onkogen kemikal contohnya adalah hidrokarbon polisiklik, tembakau,

aflatoksin, nitrosaminr, agen kemoterapi, asbestos, metal berat, vynil

chloride dan lain-lain.

B. Onkogen radiasi

Contohnya adalah radiasi oleh sinar ultaviolet, X-ray, radioisotop, dan

bm nuklir.

C. Onkogen viral

Contohnya adalah onkogen oleh virus RNA (retrovirus) seperti HIV

dan onkogen oleh virus DNA (seperti papilloma virus, Molluscum

contangiosum, herpes simpleks, EBV, Avian, hepatitis B dan lain

sebagainya)

D. Onkogen hormonal

Contohya:estrogrn, diethylstillbestrol (DES), steroid.

E. Onkogen genetik

Perbedaan neoplasma jinak dengan neoplasma ganas

Semua neoplasma / tumor baik tumor jinak maupun tumor ganas

mempunyai dua komponen dasar ialah parenkim dan stroma. Parenkim ialah sel

tumor yang berpoliferasi yang menunjukkan sifat pertumbuhan dan fungsi

bervariasi menyerupai fungsi sel asalnya. Sebagai contoh produksi kolagen,

musin, dan keratin. Stroma merupakan pendukung parenkim tumor terdiri atas

jaringan ikat dan pembuluh darah. Penyajian makanan pada sel tumor melalui

pembuluh darah dengan cara difusi.

Page 48: materi kuliah biologi

Klasifikasi neoplasma yang digunakan biasanya berdasarkan :

1. Klasifikasi atas dasar sifat biologik tumor

Atas dasar sifat biologiknya tumor dapat dibedakan atas dasar tumor

yang bersifat jinak (tumot jinak), tumor yang bersifat ganas (tumor ganas) dan

tumor yang terletak antara jinak dan ganas disebut “intermediate”.

A. Tumor Jinak (Benigna)

Tumor jinak tumbuhnya lambat dan biasanya mempunyai kapsul.

Tidak tumbuh infiltrasi, tidak merusak jaringan sekitarnya dan tidak menimbulkan

anak sebar pada tempat yang jauh. Tumor jinak pada umumnya disembuhkan

dengan sempurna kecuali yang mensekresikan hormon atau yang terletak pada

tempat yang sangat penting, misalnya disumdum tulang belakang yang dapat

menimbulkan paraplesia atau pada saraf otak yang menekan jaringan otak.

B. Tumor Ganas (Maligna)

Tumor ganas pada umumnya tumbuh cepat , infiltratif, dan merusak

jaringan disekitarnya. Disamping itu dapat menyebar keseluruh tubuh melalui

aliran limpa atau aliran darah dan sering menimbulkan kematian.

C. Intermediate

Diantara dua kelompok yakni tumor jinak dan tumor ganas terdapat

segolongan kecil tumor yang mempunyai sifat invasive local tetapi kemampuan

metastasisnya kecil. Tumor demikian disebut tumor agresif local. Tumor ganas

berderjat rendah. Sebagai contoh ialah karsinoma sel basal kulit.

Table 2.1 Menunjukkan Karakteristik Tumor Jinak, Intermediate, dan Tumor

Ganas.

Karakteristik Tumor Jinak Intermediate Tumor Ganas

Sifat pertumbuhan Lambat Bervariasi Cepat

Tumbuh infiltratif Tidak Lokal Infiltratif

Kemampuan

metastasis

Tidak ada Rendah / tidak Tinggi

Pengobatan Eksisi Aksisi luas Eksisi luas,

pengangkatan

rasional,

pengobatan

Page 49: materi kuliah biologi

system

(kemoterapi)

Angka kesembuhan

setelah operasi

Tinggi Cenderung residif Buruk, cenderung

residif dan

metastasis

2. Klasifikasi atas dasar sel / jaringan (histogenesis)

Tumor diklasifikasikan dan diberi nama atas dasar asal sel tumor yaitu :

A. Neoplasma berasal dari sel totipoten

Sel totipoten ialah sel yang dapat berdifensiasi kedalam tiap jenis

sel tubuh. Sebagai contohnya zigot yang berkembang menjadi janin.

Paling sering sel totipoten dijumpai pada gonad yaitu sel germinal. Tumor

sel germinal dapt berbentuk sebagai sel yang tidak berdiferensiasi,

contohnya : seminoma atau diseger minoma. Yang berdiferensiasi minimal

contonya : karsinoma embrional yang berdiferensiasi ke jenis jaringan

termasuk trofobias misalnya chorio carcinoma dan yolk sac carsinoma.

Yang berdiferensiasi somatik adalah teratoma.

B. Tumor sel embrional pluripoten

Sel embrional pluripoten dapat berdiferensiasi ke dalam berbagai

jenis sel-sel dan sebagai tumor akan membentuk berbagai jenis struktur

alat tubuh. Tumor sel embrional pluripoten biasanya disebut embrional

atau biastoma misalnya retinobiastoma, hepatoblastoma, embryonal

rhbdomyosarcoma.

C. Tumor sel yang berdiferensiasi

Jenis sel deewasa yang berdiferensiasi terdapat dalam bentuk sel

alat-alat tubuh pada kehidupan post-natal. Kebanyakan tumor pada

manusia terbentuk dari sel berdiferensiasi.

Tata nama tumor ini merupakan gabungan berbagai faktor yaitu

perbedaan antara jinak dan ganas, asal sel parenkim, dan gambaran

deskriptif lain.

a) Tumor epitel

Page 50: materi kuliah biologi

Tumor jinak epitel disebut adaenoma jika terbentuk dari epitel

kelenjar misalnya adenoma tiroid dan adenoma kolon. Jika berasal dari

epitel permukaan dan mempunyai arsitektur popiler disebut papiloma.

Papiloma dapat timbul dari epitel skuamosa (papiloma skuamosa), epitel

permukaan duktus kelenjar (papiloma intraduktual pada payudara) atau sel

transisional ( papiloma sel transisional ).

Tumor ganas epitel disebut karsinoma. Kata ini berasal dari

kota yunani yang berarti kepiting. Jika berasal dari sel skuamosa disebut

karsinoma sel skuamosa. Bila berasal dari sel transisional disebut

karsinoma sel transisional. Tumor ganas epitel yang berasal dari epitel

belenjar disebut adenokarsinoma.

b) Tumor jaringan mesemkim

Tumor jinak mesenkin sering ditemukan meskipun biasanya kecil

dan tidak begitu penting. Dan diberi nama asal jaringan (nama latin)

dengan akhiran “oma”. Misalnya tumor jinak jaringan ikat (latin

fiber) disebut “Fibroma”. Tumor jinak jaringan lemak (latin adipose)

disebut lipoma.

Tumor ganas jaringan mesenkin yang ditemukan kurang dari

1% diberi nama asal jaringan (dalam bahasa latin atau yunani ) dengan

akhiran “sarcoma” sebagai contoh tumor ganas jaringan ikat tersebut

Fibrosarkoma dan berasal dari jaringan lemak diberi nama

Liposarkoma.

i. Sifat tumor jinak dan tumor ganas

1. Diferensiasi dan anaplasia

Istilah diferensiasi dipergunakan untuk sel parenkim tumor.

Diferensiasi yaitu derajat kemiripan sel tumor ( parenkim tumor ). Jaringan

asalnya yang terlihat pada gambaran morfologik dan fungsi sel tumor.

Proliferasi neoplastik menyebabkan penyimpangan bentuk. Susunan dan

sel tumor. Hal ini menyebabkan set tumor tidak mirip sel dewasa normal

jaringan asalnya. Tumor yang berdiferensiasi baik terdiri atas sel-sel yang

menyerupai sel dewasa normal jaringan asalnya sedangkan tumor

berdiferensi buruk atau tidak berdiferensiasi menunjukan gambaran sel

Page 51: materi kuliah biologi

primitive dan tidak memiliki sifat sel dewasa normal jaringan asalnya.

Semua tumor jinak umumnya berdiferensiasi baik. Sebagai contoh tumor

jinak otot polos yaitu leiomioma uteri. Sel tumornya menyerupai sel otot

polos. Demikian pula lipoma yaitu tumor jinak berasal dari jaringan

lemak sel tumornya terdiri atas sel lemak matur menyerupai sel jaringan

lemak normal.

Tumor ganas berkisar dari yang berdiferensiasi baik sampai kepada

yang tidak berdiferensiasi. Tumor ganas yang terdiri dari sel-sel yang

tidak berdiferensiasi disebut anaplastik. Anaplastik berasal tanpa bentuk

atau kemunduran yaitu kemunduran dari tingkat diferensiasi tinggi ke

tingkat diferensiasi rendah.

Anaplasia ditentukan oleh sejumlah perubahan gambaran

morfologik dan perubahan sifat pada anaplasia terkandung 2 jenis

kelainan organisasi yaitu kelainan organisasi sitologik dan kelainan

organisasi posisi.

Anaplasia sitologik menunjukkan pleomorfi yaitu beraneka ragam

bentuk dan ukuran inti sel tumor. Sel tumor berukuran besar dan kecil

dengan bentuk yang bermacam-macam mengandung banyak DNA

sehingga tampak lebih gelap (hiperkromatik ).

Anaplasia posisional menunjukkan adanya gangguan hubungan

antara sel tumor yang satu dengan yang lain. Terlihat dari perubahan

struktur dan hubungan antara sel tumor yang abnormal.

2. Derajat pertumbuhan

Tumor jinak biasanya tumbuh lambat sedangkan tumor ganas cepat.

Tetapi derajat kecepatan tumbuh tumor jinak tidak tetap biasanya tumor

jinak tumbuh lebih cepat daripada tumor ganas. Karena hal ini tergantung

pada hormon yang mempengaruhi dan adanya penyediaan darah yang

memadai.

Pada dasarnya derajat pertumbuhan tumor berkaitan dengan tingkat

diferensiasi sehingga kebanyakan tumor ganas tumbuh lebih cepat daripada

tumor jinak.

Derajat pertumbuhan tumor ganas tergantung pada 3 hal, yaitu:

Page 52: materi kuliah biologi

1) Derajat pembelahan sel tumor

2) Derajat kehancuran sel tumor

3) Sifat elemen non-neoplastik pada tumor

Pada pemeriksaan mikroskopis jumlah mitosis dan gambaran

aktivitas metabolisme inti yaitu inti yang besar, kromatin kasar, dan anak

inti besar berkaitan dengan kecepatan tumbuh tumor.Tumor ganas yang

tumbuh cepat sering memperlihatkan pusat-pusat daerah nekrosis / iskemik.

Ini disebabkan oleh kegagalan penyajian daerah dari host kepada sel–sel

tumor ekspansif yang memerlukan oksigen.

3. Invasi Lokal

Hampir semua tumor jinak tumbuh sebagai massa sel yang kohesif

dan ekspansif pada tempat asalnya dan tidak mempunyai kemampuan

mengilfiltrasi ,invasi atau penyebaran

ketempat yang jauh seperti pada tumor ganas.Oleh karena tumbuh

dan menekan perlahan–lahan maka biasanya dibatasi jaringan ikat yang

tertekan disebut kapsul atau simpai yang memisahkan jaringan tumor dari

jaringan sehat disekitarnya. Simpai sebagian besar timbul dari stroma

jaringan sehat diluar tumor karena sel parenkim atropi akibat tekanan

ekspansi tumor. Oleh karena ada simpai maka tumor jinak terbatas tegas

mudah digerakkan pada operasi. Tetapi tidak semua tumor jinak berkapsul.

Ada tumor jinak yang tidak berkapsul misalnya hemangioma.

Tumor ganas tumbuh progresif, invasive, dan merusak jaringan

sekitarnya. Pada umumnya terbatas tidak tegas dari jaringan sekitarnya.

Namun demikian ekspansi lambat dari tumor ganas dan terdorong ke

daerah jaringan sehat disekitarnya. Pada pemeriksaan histologik masa yang

tidak berkapsul menunjukkan cabang–cabang invasi seperti kaki kepiting

mencengkeram jaringan sehat sekitarnya.

Kebanyakan tumor ganas invasive dan dapat menembus dinding dan

alat tubuh berlumen seperti usus, dinding pembuluh darah, limfe atau ruang

perineural. Pertumbuhan invasive demikian menyebabkan reseksi

pengeluaran tumor sangat sulit.

Page 53: materi kuliah biologi

Pada karsinoma in-situ misalnya di serviks uteri, sel tumor

menunjukkan tanda ganas tetapi tidak menembus membrane basal. Dengan

berjalannya waktu sel tumor tersebut akan menembus membrane basal.

4. Metastasis / Penyebaran

Metastasis adalah penanaman tumor yang tidak berhubungan dengan

tumor primer. Tumor ganas menimbulkan metastasis sedangkan tumor

jinak tidak. Infasi sel kanker memungkinkan sel kanker menembus

pembuluh darah, pembuluh limfe,dan rongga tubuh kemudian terjadi

penyebaran. Dengan beberapa perkecualian semua tumor ganas dapat

bermetastasis. Kecuali pada Glioma (tumor ganas sel glia) dan karsinoma

sel basal. Keduanya sangat invasive tetapi jarang bermetastasis.

Umumnya tumor yang lebih anaplastik lebih cepat timbul dan

kemungkinan terjadinya metastasis lebih besar. Namun banyak

pengecualian. Tumor kecil berdiferensiasi baik tumbuh lambat terkadang

metastasisnya luas.

2.4 Perbedaan Neoplasma dengan Kelainan Retrogesif

Pengertian dari Kelainan retrogesif (regresif) adalah merupakan suatu

proses kemunduran. Yang termasuk kelainan retrogesif (regresif) :

1.   Atropi

Atropi adalah perubahan ukuran sel dari normal menjadi lebih kecil

akibat berkurangnya substansi sel sehingga jaringan yang disusun oleh sel tersebut

menjadi lebih kecil. Mengecilnya alat tubuh tersebut karena sel-sel yang

menjalankan fungsi alat tubuh tersebut mengecil. Jadi bukan mengenai sei-sel

jaringan ikat atau stroma alat tubuh tersebut. Stroma tampaknya bertambah yang

sebenarnya relative karena stroma tetap.

Atropi dibedakan menjadi :

a.       Atropi fisiologik

Atropi fisiologik adalah atropi yang merupakan proses normal pada

manusia. Beberapa alat tubuh dapat mengecil atau menghilang sama sekali selama

masa perkembangan kehidupan, dan jika alat tubuh tersebut tidak menghilang

pada usia tertentu malah dianggap patologik. Contoh : kelenjar thymus, ductus

thyroglosus.  Misalnya pada atropi senilis organ tubuh pada usia lanjut akan

Page 54: materi kuliah biologi

mengalami pengecilan. Atropi senilis juga dapat disebut atropi

menyeluruh(general) karena terjadi pada seluruh organ tubuh. Atropi menyeluruh

juga terjadi pada keadaan  kelaparan (Starvation).

Penyebab atropi senilis adalah :

1.      Involusi akibat menghilangnya rangsang tumbuh (growth stimuli)

2.      Berkurangnya perbekalan darah akibat arteriosclerosis

3.      Berkurangnya rangsang endokrin

Vaskularisasi berkurang karena arteriosklerosis akan menyebabkan

kemunduran pada otak sehingga menimbulkan kemunduran kejiwaan yang

disebut demensia senilis. Begitu pula rangsang endokrin yang berkurang pada

masa menopause menyebabkan payudara menjadi kecil, ovarium dan uterus

menjadi tipis dan keriput.

Starvation atropi terjadi bila tubuh tidak mendapat makanan untuk waktu

yang lama misalnya yang tidak mendapatkan asupan makanan seperti orang

terdampar dilaut, padang pasir, atau pada orang yang mengalami gangguan

saluran pencernaan seperti pada striktura oesofagus. Karena itu alat-alat tubuh

tidak mendapat makanan cukup dan mengecil.

b. Atropi patologik

Atropi patologik dapat dibagi beberapa kelompok :

1.   Atropi disuse adalah atropi yang terjadi pada organ yang tidak beraktifitas

dalam jangka waktu lama.

2.   Atropi desakan terjadi pada suatu organ tubuh yang terdesak dalam waktu

lama.

3.   Atropi endokrin terjadi pada organ tubuh yang aktivitasnya tergantung pada

rangsang hormon tertentu.

4.   Atropi vaskuler terjadi pada organ yang mengalami penurunan aliran darah

hingga dibawah nilai krisis.

5.   Atropi payah (exhaustion atrophy) terjadi karena kelenjar endokrin yang terus

menghasilkan hormone yang berlebihan akan mengalami atropi payah.

6.   Atropi serosa dari lemak terjadi pada malnutrisi berat atau pada kakheksia.

Jaringan lemak yang mengalami atropi akan menjadi encer seperti air atau lender.

Page 55: materi kuliah biologi

7.    Atropi coklat juga memiliki hubungan dengan malnutrisi berat atau kakheksia

dan organ yang mengalami atropi adalah jantung dan hati.

2.            Degenerasi dan Infiltrasi

Degenerasi ialah perubahan-perubahan morfologik akibat jejas-jejas yang

nonfatal. Perubahan perubahan tersebut masih dapat pulih (reversible). Meskipun

sebab yang menimbulkan perubahan tersebut sama, tetapi apabila berjalan lama

dan derajatnya berlebih akhirnya mengakibatkan kematian sel atau yang disebut

nekrosis. Jadi sebenarnya jejas sel (cellular injury) dan kematian sel merupakan

kerusakan sel yang berbeda dalam derajat kerusakannya. Pada jejas sel yang

berbentu degenerasi masih dapat pulih sedangkan pada nekrosis tidak dapat pulih

(irreversible).

Infiltrasi terjadi akibat gangguan yang sifatnya sitemik dan kemudian

mengenai sel-sel yang semula sehat akibat adanya metabolit–metabolit yang

menumpuk dalam jumlah berlebihan. Karena itu perubahan awal adalah

ditemukannya metabolit-metabolit didalam sel. Benda-benda ini kemudian

merusak struktur sel.

Jadi degenerasi terjadi akibat jejas sel kemudian baru timbul perubahan

metabolisme sedangkan infiltrasi mencerminkan adanya perubahan metabolisme

yang diikuti oleh jejas seluler. Degenerasi dan infiltrasi dapat terjadi akibat

gangguan yang bersifat biokomiawi atau biomolekuler. Sebagai contoh degenerasi

dapat terjadi akibat anoxia. Infiltrasi dapat terjadi akibat penumpuka glikogen

didalam sel karena itu disebut infiltrasi glikogen.

3.            Gangguan Metabolisme

Memang setiap sel selalu terancam mengalami kerusakan, tetapi sel

hidup mempunyai kemampuan untuk coba menanggulanginya. Jejas ini kemudian

mengakibatkan gangguan dalam metabolisme karbohidrat, protein, dan lemak

pada sel. Gangguan  metabolisme  intraseluler ini akhirnya mengakibatkan

perubahan pada struktur sel.

4.            Nekrosis

Page 56: materi kuliah biologi

Akibat jejas yang paling ekstrim adalah kematian sel (celluler death).

Celluler death dapat mengenai seluruh tubuh (somatic death) atau kematian

umum dan dapat pula setempat. Terbatas mengenai suatu daerah jaringan teratas

atau hanya pada sel-sel tertentu saja. Perubahan morfologi yang terjadi pada

kematian sel dalam jaringan pada tubuh yang hidup disebut nekrosis.

Sel yang diawetkan dalam larutan fiksatif (contoh formalin) adalah sel

mati tapi tidak mengalami nekrosis sebab sel tersebut tidak menunjukkan

perubahan morfologi sel. 

Dua proses yang menyebabkan perubahan pada nekrosis adalah :

1. Akibat dari pencernaan oleh enzim yang ada dalam sel

2. Denaturasi protein.

Enzim katalitik berasal dari lisosom sel itu sendiri yang mati kemudian

mencerna selnya sendiri proses ini disebut autolysis. Selain autolysis dapat juga

terjadi heterolysis yaitu sel yang mati dicerna oleh enzim yang berasal dari

lisosom sel leukosit yang datang kedaerah nekrotik. Proses morfologi nekrosis

tergantung dari peristiwa mana yang lebih berpengaruh pada nekrosis tersebut

apakah pencernaan oleh enzim atau denaturasi protein. Jika denaturasi protein

lebih berpengaruh pada proses nekrosis terjadilah proses nekrosis yang disebut

nekrosis koagulativa. Namun sebaliknya, bila pencernaan oleh enzim katalitik

pada struktur sel lebih berpengaruh disebut nekrosis liquefaktif atau nekrosis

kolikuativa. 

Nekrosis dapat disebabkan oleh :

1)            Ishkemi : perbekalan (supply) oksigen dan makanan untuk suatu alat

terputus.

2)            Agens biologik : Toksin bakteri yang dapat mengakibatkan kerusakan

dinding pembuluh darah dan thrombosis.

3)             Agens Kimia : dapat eksogen maupun endogen. Meskipun zat kimia yang

biasa terdapat dalam tubuh , seperti natrium dan glucose, tapi kalau

konsentrasinya tinggi dapat mengakibatkan nekrosis akibat gangguan osmotik sel.

Produk-produk metabolisme tubuh sendiri dapat bertindak sebagai racun, yang

disebut autointoksikasi, misalnya pada wanita hamil dengan keracunan kehamilan

Page 57: materi kuliah biologi

(toxemia gravidarum), pada payah ginjal dapat menyebabkan uremi. Gas

chloroform tidak merusak paru-paru tetapi setelah diserap dapat merusak hati.

4)            Agen fisik : Trauma, suhu yang sangat ekstrim baik panas atau dingin,

tenaga listrik, cahaya matahari, tenaga radiasi. Kerusakan sel dapat terjadi karena

timbul kerusakan protoplasma akibat ionisasi atau tenaga fisik, sehingga timbul

kekacauan tata kimia protoplasma dan inti.

5)            Kerentanan (Ihypersensitivity) : kerentanan jaringan dapat timbul spontan

atau secara didapat(accuired) dan menimbulkan reaksi imunologik.

5.            Apoptosis

Apoptosis dan nekrosis sama-sama merupakan proses kematian sel .

Apoptosis adalah kematian sel per sel, sedangkan nekrosis melibatkan

sekelompok sel. Membran sel yang mengalami apoptosis akan mengalami

penonjolan-penonjolan keluar tanpa disertai hilangnya integritas membran.

Sedangkan pada nekrosis akan mengalami kehilangnya integritas membran. Sel

yang mengalami apoptosis akan menciut dan membentuk badan apoptosis. Pada

nekrosis sel akan membengkak (proses peradangan) untuk kemudian mengalami

lisis. Sel aportosis lisosomnya utuh  pada nekrosis mengalami kebocoran lisosom.

Sel yang mengalami apoptosis biasanya akan dimakan oleh sel yang berdekatan

atau yang berbatasan langsung dengannya dan beberapa makrofag. Nekrosis akan

dimakan oleh makrofag. Secara biokimia apoptosis terjadi sebagai respon dari

dalam sel yang mungkin merupakan proses fisiologis sedangkan nekrosis terjadi

karena trauma nonfisiologis.

6.            Postmortal

Kematian bukanlah akhir dari proses dalam tubuh yang mengalami

kematian.Tubuh akan terus mengalami perubahan. Perubahan ini dipengaruhi oleh

:

1.      Suhu lingkungan sekitarnya

2.      Suhu tubuh saat terjadi kematian

3.       Ada tidaknya infeksi umum

Serangkaian perubahan yang terjadi setelah kematian tubuh antara lain :

Page 58: materi kuliah biologi

a.       Autolisis ; jaringan yang mati dihancurkan oleh enzim-enzim antara lain

enzim dari lisosom, mikroorganisme yang mengifeksi jaringan mati. Tubuh yang

mati akan mencair, kecuali jika dicegah dengan pengawetan atau pendinginan.

b.        Algor Mortis ; suhu tubuh menjadi dingin sesuai suhu lingkungan

memerlukan waktu 24 s/d 48 jam untuk menjadi dingin sesuai suhu lingkungan.

Suhu tubuh menjadi dingin karena proses metabolisme terhenti. Jika ditempat

yang dingin maka akan lebih cepat dingin, tetapi jika ditempat yang panas akan

lebih lambat.

c.       Rigor Mortis (kaku mayat); timbul setelah 2 s/d 4 jam setelah kematian.

Mencapai puncak setelah 48 jam dan kemudian menghilang selama 3 sampai 4

hari.

d.      Livor Mortis (lebam mayat) ; Nampak setelah 30 menit kematian dan

mencapai puncaknya setelah 6 hingga 10 jam.Lebam mayat timbul pada bagian

bawah tubuh.

e.       Pembekuan Darah postmortal ; beku darah post mortal berkonsistensi lunak,

elastic dan seperti gel, berbeda dengan thrombus yang konsistensinya keras dan

kering.

f.        Jejas postmortal ; enzim dalam tubuh masih aktif untuk beberapa waktu

setelah kematian. Jejas postmortal tidak dijumpai reaksi radang pada jejas,

sedangkan pada lesi antemortal Nampak reaksi radang.

g.       Pembusukan ; hancurnya tubuh yang mati karena invasi bakteri. Kulit

menjadi kehijauan setelah 1 sampai 2 minggu.

7.            Penimbunan pigmen

Pigment adalah substansi berwarna yang dapat merupakan bahan normal

dalam sel. Pigmen yang ada dalam tubuh dapat berasal dari endogen yang

disintesa dalam tubuh, dan eksogen berasal dari luar tubuh.

1.      Pigmen eksogen dari luar tubuh misal :

a.       debu carbon

b.      perak, masuk kedalam tubuh sebagai obat-obatan

c.       tanda rajah (tattoo)

2.      Pigmen endogen

Page 59: materi kuliah biologi

Hampir seluruhnya berasal dari peruntuhan haemoglobin, meliputi  :

         Hemosiderin  ; adalah pigmen yang berbentuk granular atau kristal dan

berwarna kuning keemasan hingga coklat dan banyak mengandung zat besi

didalam sel (intraselular). Haemosiderin dibentuk dalam 24 jam.

         Hematoidin ; pigmen bentuk Kristal berwarna coklat keemasan, tidak

mengandung zat besi dan identik dengan bilirubin. Hematoidin merupakan

pigmen ekstraselular. Haemotoidin dibentuk dalam 7 hari.

         Bilirubin ; pigmen normal yang dijumpai pada empedu, berasal dari

haemoglobin tetapi tidak mengandung besi. Jika konsentrasi pigmen  dalam sel

dan jaringan meningkat, terjadi pigmentasi warna kuning yang disebut ikterus.

Meskipun didistribusikan keseluruh tubuh namun jumlah terbanyak ditemukan

dalam hati dengan produksi normal 0,2 – 0,3 gram, berasal dari penghancuran sel

eritrosit yang sudah tua oleh proses fagosif mononuclear di limpa, hati dan

sumsum tulang.

8.      Melanin

Melanin merupakan pigmen endogen yang berwarna coklat-hitam dan

dapat dijumpai pada rambut, kulit, iris mata dan lain-lain.

Pigmen melanin berasal dari yang oleh enzim tirosin oksidase diubah

menjadi 3,4-dihidroksifenilalanin (DOPA), selanjutnya DOPA oleh enzim DOPA

oksidase diubah menjadi melanin. Untuk kerja dari enzim tirosin oksidase dan 

enzim DOPA oksidase diperlukan tirosinase (Cu).

Beberapa hal yang dapat mengurangi pengurangan pigmen melanin  :

  Faktor yang menghalangi kualitas enzim tirosinase.

  Defisiensi tembaga (Cu)

  Zat yang mengandung belerang seperti glutation dan sistein.

Substansi yang mengandung belerang akan mengikat tembaga yang

diperlukan untuk pembentukan melanin. Meningkatnya suhu dan sinar ultraviolet

menyebabkan hyperpigmentasi.

Kegunaan pigmen melanin adalah melindungi tubuh dari sinar. Hal ini

didukung oleh tingginya karsinoma kulit pada kulit putih dibanding kulit hitam.

Berikut kelainan yang terjadi pada melanin :

Page 60: materi kuliah biologi

a) hiperpigmentasi menyeluruh,  misal chloasma gravidarum

b) hiperpigmentasi lokal, misal bercak tanpa penambahan melanosit (ephelides),

neurofibromatosis

c) hipopigmentasi menyeluruh pada albino

d) hipopigmentasi lokal, misal vitiligo, bekas luka

9.      Mineral

Selain zat karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen yang merupakan

bagian terpenting dalam jaringan pada tubuh terdapat 13 macam unsur lain yang

juga sangat penting dalam kehidupan manusia, 7 diantaranya terdapat dalam

jumlah banyak yaitu kalsium, fosfor, magnesium, natrium, kalium, chlor, dan

sulfur. Sedangkan 6 lainnya merupakan ‘trace elements” tetapi vital yaitu besi,

tembaga, mangan, yodium, kobal (Co), dan seng (Zn). Dalam makanan sehari-hari

sudah cukup, tetapi pengeluaran berlebihan (muntah, diare) atau gangguan

penyerapan dapat menimbulkan defisiensi.

Sebaliknya jumlah yang berlebihan dalam makanan atau gangguan

ekskresi, menimbulkan penimbunan yang berlebihan pada jaringan atau cairan

tubuh dan dapat menyebabkan gangguan metabolik, susunan kimiawi dan gejala

klinik yang nyata.

10.    Defisiensi

Ketidak seimbangan nutrisi merupakan penyebab utama jejas sel antara

lain defisiensi protein, vitamin dan mineral. Jumlah lipid yang berlebihan

merupakan faktor pendukung terjadinya arteriosklerosis yang dapat menyebabkan

sel / jaringan mengalami defisiensi oksigen dan makanan. Jejas yang disebabkan

oleh defisiensi nutrisi antara lain Starvation, marasmus, kwashiorkor atau yang

lebih dikenal gangguan nutrisi.

Jadi perbedaan mendasar antara neoplasma dengan kelainan retrogresif

yakni apabila neoplasma perkembangan sel secara terus menerus meskipun

stimulus/ rangsangan yang menimbulkan telah hilang dan menyebabkan

pertumbuhan neoplasma jinak maupun neoplasma ganas sedangkan kelainan

retrogresif adalah proses kemunduran sel.