OSMOREGULASI Draft Only · PDF fileBerasal dari kata osmo dan regulasi ... (homeostasis) Draft...
Transcript of OSMOREGULASI Draft Only · PDF fileBerasal dari kata osmo dan regulasi ... (homeostasis) Draft...
Mata Kuliah Fisiologi Hewan Air
Ani Rahmawati
Jurusan Perikanan
Fakultas Pertanian
UNTIRTA
OSMOREGULASI
Draft
Only
OSMOREGULASI Berasal dari kata osmo dan regulasi
Artinya pengaturan tekanan osmotik (tekananuntuk mempertahankan partikel zat pelarutagar tidak mudah berpindah ke larutankonsentrasi tinggi) dalam tubuh
Kegunaan: supaya proses fisiologis dapatberjalan dengan baik
Proses fisiologis hanya dapat terjadi padakeadaan tertentu
Kenapa terjadi: hidup pada lingkungan tidakiso osmotik, perlu mempertahankankeseimbangan (homeostasis)
Draft
Only
Pengaturan osmoregulasi
Iso osmotik
Lingkungan hiperosmotik
Lingkungan hipoosmotik
Draft
Only
Isoosmotik (kadar garam sama)
Draft
Only
35% NaCl;
65% H2O
20% NaCl;
80% H2O
Sel cloride insang:NaCl (transpor aktif)
Minum
Lingkungan hiperosmotikmekanisme adaptasi untukmenghindari kehilangan air daritubuhnya. Kehilangan air daritubuhnya terjadi melalui insang. Ikanakan minum air laut dalam jumlahbanyak (menyebabkan garam yangikut masuk ke dalam tubuh menjadibanyak pula). Kelebihan garam iniharus dikeluarkan dari dalam tubuh.Pengeluaran kelebihan garam dalamjumlah besar dilakukan melaluiinsang, karena insang ikanmengandung sel khusus yang disebutsel klorit. Sel klorit adalah sel yangberfungsi untuk mengeluarkan NaCldari plasma ke air laut secara aktif
Draft
Only
100% H2O
93% H2O
7% NaCl;
0% NaCl;
Sel cloride insang:NaCl (transpor aktif)
Lingkungan hipoosmotik
Ikan membatasi pemasukan air(dan kehilangan ion) dengan caramembentuk permukaan tubuh yangimpermeable terhadap air, dimanaair dan ion tetap dapat bergerakmelewati insang yang relatifterbuka. Air yang masuk ke dalamtubuh dikeluarkan dalam bentukurin. Laju aliran urin lebih tinggi.Pengeluaran urin jugamenyebabkan pengeluaran ion.Oleh karena itu, ikan perlumelakukan transport aktif untukmemasukkan ion ke dalamtubuhnya terutama melalui insang..
Draft
Only
Ikan laut
Schmidt-Nielsen (1995)
Draft
Only
Ikan air tawar
Schmidt-Nielsen (1995)
Draft
Only
Draft
Only
Draft
Only
Ikan hidup di lingkungan perairan: tawar, payau, laut
Kulit ikan bersifat impermeabel, tetapi ikan memiliki insang dan membran
oral yang berperan dalam pertukaran gas. Air juga akan tertelan saat
makan
Ikan laut memiliki cairan tubuh lebih encer (hipoosmotik) daripada
lingkungannya cenderung kehilangan air dan mendapat tambahan
ion-ion
Ikan air tawar memiliki cairan tubuh yang konsentrasinya lebih besar
daripada lingkungan (hiperosmotik) ikan kehilangan garam dan
mengambil air melalui insang
Ikan yang bermigrasi dapat merubah sistem osmoregulasinya saat
berpindah lingkungan (tawar ke laut atau sebaliknya)Draft
Only
Sifat
Osmokonformer: tekanan osmotik tubuhberubah mengikuti perubahan tekananosmotik lingkungan
Contoh: dapnia
Osmoregulator: tekanan osmotik tubuhtetap walau terjadi perubahan tekananosmotik lingkungan
Contoh: udang, ikan, dsb
Draft
Only
Pengontrolan lingkungan internal (dalam tubuh)
Sebagian besar hewan hidup
pada lingkungan yang terlalu
ekstrim buat individu sel
2 proses homeostasis:
1. Osmoregulasi pengaturan keseimbangan cairan tubuh dan kelebihan/kehilangan air
2. Ekskresi membuang zat yang terkandung dalam sisa metabolismeDraft
Only
Prinsip Dasar (Rankin & Davenport, 1981)
Air
PelarutMembran semipermeabel
osmosis
Osmosis melewati membran semipermeabel (garisputus-putus).Semipermeabel tidak dapat dilewati oleh pelarut
Draft
Only
Euryhaline (euri = lebar, halo = garam) | Stenohaline (stenos = sempit)
Satuan: mol per liter atau mmol per liter
Osmolarity (osmolaritas) yaitu osmol per liter.
Osmolaritas suatu larutan tergantung kepada jumlah partikel2 terlarut.
Air laut mengandung 470 mmol sodium (Na+) dan 550 mmol chlorida (Cl-)
ditambah dengan jumlah ion2 divalen (magnesium dan sulfat), memiliki
konsentrasi osmotik 1000 miliosmol (mOsm) per liter.
Isotonic isosmotic.
Sel hidup dikatakan isotonik jika dimasukkan ke dalam larutan tidak mengkerut
atau membengkak (ukuran, bentuk dan volume tetap).
Contoh: sel mamalia dicelupkan ke dlm larutan NaCl 150 mmol per liter (0,9%)
akan tetap. Namun jika dicelupkan ke dalam larutan urea 0,3 mol per liter, sel
tersebut akan membengkak dan pecah karena penetrasi urea ke dalam sel
sehingga Konsentrasi urea dalam larutan dan dalam sel sama. Elektrolit tidak
bergerak meninggalkan sel.
Draft
Only
Avertebrata yang hidup di air tawar dan air payau
Hewan air laut akan beradaptasi terhadap perubahan salinitas (pada
level yang tidak Ekstrim). Avertebrata laut yang masuk perairan payau
terdiri dari 2 tipe:
1. Pasif osmoconformer
2. Aktif osmoconformer (memiliki daya tahan lebih baik)
Mekanisme osmoregulasi pada avertebrata
Jika hewan bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, maka:(a) Air akan cenderung masuk ke dalam tubuhnya(b) Bahan2 terlarut akan berkurang
Hal ini dpt dikurangi dengan membuat permukaan tubuh impermeabel,tetapi pada organ respirasi hal ini tidak dapat dihindari. Untuk itu perlutransport aktif, yaitu mengambil bahan-bahan terlarut tadi yangdiperoleh dari makanan.
Draft
Only
Avertebrata yang menempati salinitas tinggi (melebihi normal
air laut): hyporegulation
Pada udang Palemonetes dan Leander, berbeda dengan hewan
lainnya.
Jika dalam kondisi normal, mereka hipotonik terhadap medium.
Jika pada kondisi salinitas ekstrim terjadi hyporegulation
(mengatur konsentrasi osmotik tubuh tetap lebih rendah dari
medium)
Artemia salina yang ditemukan di danau garam dan kolam-
kolam di daerah pantai yang mengalami evaporasi tinggi. Pada
air laut yang salinitasnya rendah berperilaku seperti hewan
yang hidup di air payau. Jika hidup dikondisikan pada air laut
dengan kadar garam tinggi (sampai 300 gram garam per liter)
berperan sebagai hyporegulator
Draft
Only
Hewan air vertebrata
(a) Hewan yang konsentrasi osmotiknya sama atau sedikit lebih tinggi dari airlaut (Hagfish, Elasmobranchii, Latimeria, dan kodok pemakan kepiting(crab-eating, frog)
(b) Hewan yang konsentrasi osmotik tubuhnya sekitar sepertiga darikonsentrasi osmotik air laut (lampreys dan teleostei).
Elasmobranchii laut (hiu dan pari)- Konsentrasi garam dalam tubuh sekitar sepertiga dari konsentrasi garam air
laut- Mempertahankan keseimbangan osmotik dengan bahan organik, terutama
urea (Urea yang dilepas sebagai urin diserap kembali oleh ginjal, sehinggatertahan dalam darah). Namun urea dapat mendestabilisasi protein danenzim. Tetapi mekanisme ini diredam dengan adanya TMAO(Trimethylamine oxide) dalam darah. Selain TMAO juga terdapat amines,betaine, dan sarcosine yang peranannya sama dengan TMAO.
Elasmobranchii tawarMemiliki konsentrasi darah lebih rendah daripada spesies laut. Hal ini
mengurangi Problem osmoregulasi karena jumlah zat terlarut yang lebihsedikit.
Draft
Only
IKAN TELEOSTEI
Spesies air laut mempertahankan tekanan osmotik tubuh sekitar 1/4 - 1/3 tekanan
osmotik air laut. Beberapa memiliki toleransi yang tinggi thd salinitas sehingga
dapat bergerak antara laut, payau dan air tawar (contoh salmon dan sidat). Terjadi
proses perubahan mekanisme osmoregulasi sesuai dengan stadia hidupnya.
Ikan air laut:
- Hypoosmotik terhadap lingkungan
- Air cenderung keluar dari tubuhnya terutama melalui insang yang bersifat
permeabel
- Meminum air, tetapi sekaligus menambah garam dalam tubuhnya, oleh sebab itu
garam tersebut harus dibuang melalui insang melalui transport aktif.
- Permeabilitas yang rendah terhadap ion. Transport ion dilakukan melalui sel-sel
klorida yang memiliki enzim Na+/K+ ATPase atau dikenal dg pompa sodium
Ikan air tawar:
- Hiperosmotik terhadap medium
- Air cenderung masuk dari lingkungan. Kelebihan air dibuang melalui urin yang
encer
- Insang agak permeabel terhadap ion, sehingga kehilangan ion dikompensasi
dengan ion uptake (pengambilan ion dari lingkungan)
Draft
Only
Draft
Only