SOAL dan JAWABAN UJIAN AKHIR
SEMESTER
“HISTOLOGI”

Oleh
:
GINANJAR
AYU PRATIWI 1210211014
PRODI PENDIDIKAN
BIOLOGI
JURUSAN PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS KEGURUAN DAN
ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH JEMBER
2014

UJIAN
AKHIR SEMESTER GENAP
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
MUHAMMADIYAH JEMBER
Mata
Kuliah : HISTOLOGI Prodi : Pendidikan Biologi
Semester/Kelas :
IV/ a dan IVb Dosen : Suthon Taqdir Al., S.Pd
1. a.
Sebutkan dan jelaskan 3 jenis tulang rawan?
b. Sebutkan fungsi tulang rawan!
c. Sebutkan dan jelaskan 2 cara
perkembangan tulang rawan!
2. a.
Jelaskan struktur dari tulang keras!
b. Jelaskan bagaimana mekanisme
tulang pengganti tulang rawan (endokondral)
3. a.
Sebutkan dan jelaskan macam-macam sel
darah?
b. Ada berapa jenis sumsum
tulang?sebutkan dan jelaskan!
c. Jelaskan kelainan-kelainan pada darah?
4. a.
Jelaskan struktur dari jaringan otot!
b. Sebutkan dan jelaskan macam-macam sel penyusun jaringan otot!
c. Bagaimana mekanisme
terjadinya pergerakan pada otot pada sat
kontraksi dan relaksasi ,serta bagaimana proses terjadinya kram pada otot!
5. a.
Jelaskan struktur dari jaringan sel
syaraf (neuron)
b. Sebutkan dan jelaskan
macam-macam sel syaraf (neuron)!
c. Apa yang anda ketahui tentang
neuro transmitter? Dan apa pernannya dalam persyarafan?
JAWABAN
Tulang rawan hialin
adalah bentuk yang paling umum di dalam tubuh. Pada embrio, tulang rawan hialin
berfungsi sebagai model kerangka bagi kebanyakan tulang yang terbentuk
melalui osifikasi endokondral. Pada orang dewasa, sebagian besar tulang
rawan hialinnya telah diganti dengan tulang, kecuali tulang rawan permukaan
sendi, ujung iga, hidung, larings, dan trachea, serta bronkus.
Tulang rawan elastis
serupa dengan tulang rawan hialin, kecuali lebih banyak serat elastin di dalam
matrik. Tulang rawan elastis terdapat pada telinga luar (auricular) dinding
tuba auditiva (eustachii), epiglotis dan larings.
Fibrokartilago ditandai
berkas-berkas serat kolagen, padat, dan tidak teratur. Berbeda dengan jenis
tulang rawan hialin, fibrokartilago terdiri atas lapisan matriks tulang rawan
diselingi lapisan serat kolagen padat. Serat kolagen ini terorientasi kearah
stres fungsi. Fibrokartilago terdapat pada discus intervertebralis, simfisis
pubis, dan sendi tertentu.
Kebanyakan tulang rawan di dalam
tubuh dikelilingi selapis jaringan ikat yang disebut perikondrium,
kecuali tulang rawan hialin permukaan sendi. Karena selalu berhubungan dengan
jaringan ikat padat, fibrokartilago juga tidak memiliki perikondrium.
1.
Tulang Rawan Hialin
Gambar Tulang Rawan Hialin
Dewasa.
Pewarnaan: hematoksilin-eosin.
Perbesaran kuat.
Keterangan:
1.Kondrosit
2.Lakuna
3.Inti kondrosit
4.Kapsul tulang rawan
5.Matriks territorial
6.Matriks interteritorial
Terdapat perikondrium, ciri
khususnya ada kapsul tulang rawan
2.
Tulang Rawan Elastis
Gambar Tulang Rawan Elastis:
Epiglotis.
Pewarnaan: hematoksilin-eosin.
Perbesaran kuat.
Keterangan:
1.Matriks serat elastin
2.Kondrosit
3.Serat elastin
4.Perikondrium
5.Kondrosit kecil dan besar
6.Nukleus kondrosit
Cirinya yang khusus, adanya
serat elastis
3.
Tulang Rawan Fibrosa
Gambar Tulang Rawan Fibrosa:
Diskus Intervertebralis.
Pewarnaan: nematoksilin-eosin.
Pembesaran kuat.
Keterangan:
1.Lakuna
2.Inti kondrosit
3.Deretan kondrosit
4.Kondrosit
5.Serat kolagen
6.Matriks
- Tulang rawan memegang beberapa tulang
bersama-sama, misalnya, tulang rusuk tulang rawan. Itu membuat daerah
tahan goncangan.
- Ini
membantu dalam pembentukan tulang pada anak-anak tumbuh. Pada anak-anak
muda, ujung tulang panjang lengan dan kaki yang terdiri dari tulang rawan
yang secara bertahap berubah menjadi tulang dan tumbuh lagi.
- Tulang
rawan adalah satu-satunya jaringan yang tidak pernah berhenti tumbuh! Anda
harus menyadari bahwa beberapa orang yang sangat tua memiliki telinga yang
lebih besar dan lebih besar hidung-berakhir. Hal ini karena tulang rawan
hadir di daerah tersebut.
- Ia
bekerja seperti sebuah bantal di sendi. Mencegah gesekan tulang terhadap
satu sama lain adalah salah satu fungsi tulang rawan utama. Misalnya,
tulang rawan di lutut dan siku bekerja seperti bantal dalam tulang dan
membantu menghindari nyeri sendi.
- tulang
rawan Elastis adalah tulang rawan yang paling fleksibel karena mengandung
serat elastin lagi. Keseimbangan sempurna struktur dan fleksibilitas yang
disediakan oleh tulang rawan ini membantu menjaga struktur tubular
terbuka. Hal ini hadir di telinga luar, laring dan tabung eustachius,
misalnya.
- Garis
tulang rawan hialin tulang pada sendi, membantu mereka untuk
mengartikulasikan dengan lancar. Hal ini terdiri dari serat kolagen
sebagian besar tipe II. Spoiled tulang rawan hialin umumnya diganti dengan
fibrocartilage, yang sayangnya tidak dapat menanggung beban karena
kekakuan. RICE (rest, ice, compression dan elevasi) mendorong pemulihan
sistem yang cepat, jika anda telah robek tulang rawan di lutut.
- Fibrokartilago
adalah jenis terkuat dan paling kaku tulang rawan, karena mengandung lebih
banyak kolagen dibanding jenis lainnya. Kolagen dalam fibrokartilago lebih
dari kolagen tipe I, yang lebih tangguh daripada tipe II. Fibrokartilago
ditemukan dalam diskus intervertebralis. Ini membantu menghubungkan tendon
dan ligamen pada tulang. Hal ini hadir di daerah stres-tinggi lain dan
melindungi sendi dari guncangan.
Saat
tulang rawan atau kartilago sudah terbentuk, didalam rongga kartilago akan
terisi oleh osteoblas. Osteoblas sendiri adalah sel-sel tulang yang membentuk
lapisan tulang baru selama tahap pembentukan dalam proses remodeling tulang.
Sel-sel dari osteoblas terbentuk secara konsentris yaitu dari dalam keluar. Dan
setiap sel melingkari pembuluh darah dan serabut saraf yang akan membentuk
sistem Havers. Sehingga dalam proses ini, kondisi manusia pada saat itu
benar-benar rawan, karena aktivitas yang dilakukan diluar bias mempengaruhi
proses tersebut.
Substansi
di sekitar tulang disebut matriks tulang, tersusun atas senyawa protein.
Selanjutnya terjadi pengisian kapur dan fosfor sehingga matriks tulang menjadi
keras. Pengerasan tulang disebut osifikasi. Osifikasi dibedakan menjadi 2 macam
sebagai berikut:
- Osifikasi
kondral yaitu pembentukan tulang dari tulang rawan. Terjadi pada tulang
pipa dan tulang pendek.
- Osifikasi
desmal yaitu pembentukan tulang dari membran jaringan mesenkim. Terjadi
pada tulang pipih.
• Rongga di dalam tulang berisi sumsum tulang ada 2 macam yaitu sumsum kering dan sumsum merah.
• Pertumbuhan tulang terjadi pada tulang rawan embrional dan kemudian pada cakra epifise.

Gambar jaringan tulang keras
Jaringan Tulang KerasTerdiri atas sel-sel tulang atau osteon yang tersimpan dalam matriks.Matriksnya tersusun atas zat perekat kolagen dan endapan garam mineral terutama garam dapur atau kalsium dan fosfat sehingga bersifat keras. Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago. Dimana proses pengerasan tulang disebut penulanganatau asifikasi. Dimana prosesnya adalah pada awalnya setelah tulang rawan terbentuk,bagian dalamnya terisi osteoblas. Osteoblas membentuk sel tulang dari dalam ke luar(konsentris) sehingga terbentuk system Havers. Di sekeliling sel-sel tulang terbentuk protein yang akan mengisi dan membentuk matriks tulang. Melalui aliran darah akanditambahkan kapur (Ca3CO3) dan fosafat (Ca3(PO4)2) sehingga matriks tulangmenjadi keras. Makin bertambah usia hewan atau manusia kadar zat perekatkolagen makin rendah sedangkan kadar zat kapurnya meningkat sehingga tulangsemakin keras dan kuat. Berdasarkan susunan matriksnya jaringan tulang daptdibedakan menjadi dua, yaitu :
a) Jaringan tulang sponsJaringan ini tersusun atas matriks berongga dan tidak terdapat systemHavers tetapihanya tersusun atas trabekula.2)
b) Jaringan tulang keras (kompak)Jaringan ini memiliki matriks yang rapat dan memiliki system Haversyang terdiri atas 4-20 lamela Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal darimesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel tulang). Setiap satuan sel-sel tulang akan melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS. Matriks akan mengeluarkankapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras.Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI. Jenis osifikasi adalah DESMAL dan KONDRAL. Kondral meliputi PERIKONDRAL dan ENKONDRAL.
Tulang Keras atau Osteon terbagi menljadi
- Tulang panjang (tulang pipa)
- Tulang pipih
- Tulang pendek
- Tulang pneumatika
Tulang Pipa terbagi menjadi 3 bagian yaitu :
- Bagian ujung yang disebut EPIFISE.
- Bagian tengah yang disebut DIAFISE.
Di pusatnya terdapat rongga yang berisi sumsum tulang. Rongga terbentuk karena aktivitas OSTEOKLAS (perombak tulang).
- Di antara epifise dan diafise terdapat CAKRAM EPIFISE (DISCUS EPIPHYSEALIS). Cakram ini kaya akan osteoblas dan menentukan pertumbuhan tinggi.

Sel darah merah (SDM) atau
eritrosit adalah sel darah yang terbanyak didalam darah. Karena sel ini
mengandung senyawa yang berwarna, yaitu hemoglobin, maka dengan sendirinya
darah berwarna merah.
Hemoglobin adalah suatu protein
yang mengandung senyawa besi hemin. Hemoglobin mempunyai daya ikat terhadap
oksigen dan karbondiogsida. Dalam menjalankan fungsinya membawa oksigen ke
seluruh tubuh, hemoglobin di dalam SDM mengikat oksigen melalui suatu ikantan
kimia khusus. Reaksi yang membantuk ikatan antara hemoglobin dan oksigen
tersebut dapat dituliskan sebagai berikut :
Hb +
O2 ⇌ HbO2
Hemoglobin yang tidak atau belum mengikat oksigen
disebut sebagai deoksihemoglobin atau deoksiHb dan umumnya ditulis Hb saja.
Hemoglobin yang mengikat oksigen disebut oksihemoglobin atau HbO2. Seperti
yang tampak pada persamaan reaksi tersebut, reaksi ini dapat berlangsung dalam
2 arah. Meskipun demikian, reaksi yang berlangsung dalam arah ke kanan, yang
merupakan reaksi penggabungan atau asosiasi terjadi didalam alveolud paru-paru,
tempat berlangsungnya pertukaran udara antara tubuh dengan lingkungan.
Sebaliknya, reaksi yang merupakan suatu reaksi penguraian atau disosiasi,
terutama terjadi di dalam berbagai jaringan. Dengan demikian, dapat juga
dikatakan bahwa hemoglobin dalam SDM mengikat oksigen di paru-paru dan
melepaskan di jaringan, untuk diserahkan dan digunakan oleh sel-sel.
Fungsi lain dari sel darah merah
ialah mengikat dan mempermudah tranportasi gas CO2. Di dalam
paru-paru terjadilah pertukaran gas dengan lingkungan : oksigen diambil dari
lingkunagan dan CO2 dikeluarkan ke lingkungan. Hanya sebagian saja
dari CO2 yang berikatan langsung dengan molekul Hb melalui ikaan
karbamino, berupa HbCO2. Sebagian yang lebih besar dari CO2
ini malahan diangkut sebagai bentuk terlarut dalam plasma. Akan tetapi berbeda
dengan oksigen, CO2 tersebut tidaklah larut secara fisik dalam
bentuk senyawa tersebut, akan tetapi sebagai bikarbonat (HCO3),
yang pembentuknya sangat memerlukan sel darah merah. Di dalam sel darah
merah terdapat enzim anhidrase karbonat yang mengkatalisis reaksi berikut :
CO2
+ H2O
H2CO3
H+ + HCO3-
Asam
karbonat
ion bikarbonat
Ciri-ciri sel darah merah, antara
lain bentuknya melingkar, pipih, dan cakram bikonkaf, sel yang telah matang
tidak mempunyai nucleus, berdiameter kurang dari 0,01 mm dan elastis.
2. Sel Darah Putih
Sel darah putih atau leukosit adalah sel lain yang
terdapat di dalam darah. Yang berperan dalam mempertahankan tubuh terhadap
penyusupan benda asing yang selalu dipandang mempunyai kemungkinan untuk
mendatangkan bahaya bagi kelangsungan hidup individu selain itu, sel darah
putih berfungsi sebagai pengangkut zat lemak.
Sel darah putih mempunyai ciri-ciri, antara lain
tidak berwarna, mempunyai nucleus, kehilangan Hb, bentuknya tidak beraturan,
dapat bergerak, dan dapat berubah bentuk.
Sel darah putih dapat dibedakan
menjadi dua macam, yaitu granulosit dan agranulosit. Sebenarnya kedua jenis sel
darah putih ini jelas terlihat pada granulosit. Granula mengandung beragam
enzim dan protein yang membantu sel darah putih dalam melindungi tubuh.
Granulosit mempunyai nucleus yang
banyak dan bersifat fagosit. Macam-macam granulosit, antara lain :
a. Neutrofil
:
Jenis sel darah putih terbanyak. Bentuk nukleusnya beragam, misalnya batang, bengkok, atau bercabang-cabang. Neutrofil menjadi sel darah putih yang pertama merespon adanya infeksi dan sel-sel tersebut menelan patogen selama fagositosis.
b. Basofil
:
Berbentuk U dan berbintik-bintik. Basofil melepaskan histamin pada saat terjadi reaksi alergi.
c.
Eosinofil :
Berbintik-bintik kemerahan. Meningkat apabila terjadi infeksi atau reaksi alergi.
Agranulsit hanya mempunyai sebuah nucleus dan
tidak seluruhnya bersifat fagosit. Macam-macam agranulosit, antara lain :
a. Monosit
:
Jenis sel darah putih terbesar, bersifat fagosit, nukleusnya berbentuk seperti kacang, dan dapat bergerak cepat. Monosit yang berada pada suatu jaringan dapat berdiferensiasi menjadi makrofag yang berukuran lebih besar. Makrofag berfungsi untuk memfagosit patogen, sel using, dan puing-puing seluler dan dapat merangsang sel-sel darah putih yang lain untuk melindungi tubuh.
b.
Limfosit :
Jenis sel darah putih yang
tidak bersifat fagosit, selnya cenderung berbentuk lingkaran, berinti
tunggal, dan hanya memperhatikan sedikit pergerakan. Fungsi limfosit untuk
imunitas (kekebalan) terhadap patogen dan toksin tertentu. Ada dua macam
limfosit yaitu limfosit B dan limfosit T. Limfosit B melindungi kita dengan
memproduksi antibody yang akan menghancurkan patogen, sedangkan limfosit T
secara langsung menghancurkan sel-sel yang mengandung antigen.
- Keping
Darah

Keeping darah disebut juga trombosit.
Sebenarnay, trombosit tidak dapat dipandang sebagai sel utuh karena berasal
dari sel raksasa yang berada di sumsung tulang, yang dinamakan megakariosit.
Dalam pematangannya, megakariosit ini pecah menjadi 3000 sampai 4000 serpihan
sel, yang dinamai sebagai trombosit atau keeping sel (platelet) tersebut.
Trombosit mempunyai bentuk bicembung dengan garis 0,75-2,25 mm. Dengan
sendirinya trombosit ini tidak mempunyai inti. Akan tetapi keeping sel ini
masih dapat melakukan sintesis protein.
Selain itu, trombosit masih mempunyai
mitokondria, butir glikogen yang mungkin berfungsib sebagai cadangan energy dan
2 jenis granula, yaitu granula- dan granula yang lebih padat. Granula- berisi
enzim-enzim hidrolase asam yang mengigatkan kita kepada lisosom. Granula lebih
padat antara lainberisi factor penggumpalan tertentu (factor V), factor
pertumbuhan dan beberapa jenis glikoprotein, antara lain fibronektin.
Trombosit berfungsi penting dalam
usaha tubuh untuk mempertahankan keutuhan jaringan bila terluka, sehingga tubuh
tidak mengalami kehilangan darah dan terlindung dari penyusupan benda atau sel
asing dan untuk melakukan agregasi.
- sumsum
merah, dikenal juga sebagai jaringan myeloid. Sel
darah merah, keping darah, dan sebagian besar sel
darah putih dihasilkan dari sumsum merah.
- sumsum
kuning. Sumsum kuning menghasilkan sel darah putih dan warnanya
ditimbulkan oleh sel-sel lemak yang banyak dikandungnya.
Kedua
tipe sumsum tulang tersebut mengandung banyak pembuluh
dan kapiler darah.
Thalassaemia
Adalah jenis penyakit keturunan akibat kelainan darah. Penyakit ini banyak terdapat di dunia dan tersebar khususnya orang yang berasal dari Laut Tengah, Timur Tengah, dan Asia, kelainan ini jarang ditemukan pada orang Eropa Utara. Pembawa sifat Thallasaemia adalah orang-orang yang sehat tetapi dapat meneruskan sifat penyakit ini pada keturunannya. Penderita Thallasaemia akan mengalami kekurangan darah karena sel darah merahnya mudah pecah dan sel-selnya tak cukup mengandung Haemoglobine. Pada orang normal, umur sel darah merah 120 hari, tetapi pada penderita Thallasaemia umur sel darah merah hanya antara 4 sampai 6 minggu.
ANEMIA
Berdasarkan
jumlah sel dan
kadar hemoglobin yang merupakan bagian penting dari sel erytrosit,kelainan sel darah merah (erytrosit) dibedakan menjadi anemia bila jumlah atau kadarnya rendah dan polycythemia bila jumlahnya meningkat. WHO menetapkan
kriteria diagnosis anemia bila
kadar hemoglobin kurang dari 12 g/dl, kadar hemoglobin ini biasanya sebanding
dengan jumlah erytrosit dan hematokrit. Sebaliknya, disebut polycythemia bila kadar
hemoglobin lebih dari 18,0 g/dl dan jumlah erytrosit lebih dari 5,5 juta/uL
disertai dengan peningkatan sel leukosit dan platelet.
Pada sel darah putih
Neutropenia adalah
jumlah neutrofil yang sangat sedikit dalam darah.
Neutrofil merupakan sistem pertahan seluler yang utama dalam tubuh untuk melawan bakteri dan jamur.Neutrofil juga membantu penyembuhan luka dan memakan sisa-sisa benda asing.Pematangan neutrofil dalam sumsum tulang memerlukan waktu selama 2 minggu.
Setelah memasuki aliran darah, neutrofil mengikuti sirkulasi selama kurang lebih 6 jam, mencari organisme penyebab infeksi dan benda asing lainnya.Jika menemukannya, neutrofil akan pindah ke dalam jaringan, menempelkan dirinya kepada benda asing tersebut dan menghasilkan bahan racun yang membunuh dan mencerna benda asing tersebut.Reaksi ini bisa merusak jaringan sehat di daerah terjadinya infeksi.Keseluruhan proses ini menghasilkan respon peradangan di daerah yang terinfeksi, yang tampak sebagai kemerahan, pembengkakan dan panas.Neutrofil biasanya merupakan 70% dari seluruh sel darah putih, sehingga penurunan jumlah sel darah putih biasanya juga berarti penurunan dalam jumlah total neutrofil.Jika jumlah neutrofil mencapai kurang dari 1.000 sel/mikroL, kemungkinan terjadinya infeksi sedikit meningkat; jika jumlahnya mencapai kurang dari 500 sel/mikroL, resiko terjadinya infeksi akan sangat meningkat.Tanpa kunci pertahan neutrofil, seseorang bisa meninggal karena infeksi.
Neutrofil merupakan sistem pertahan seluler yang utama dalam tubuh untuk melawan bakteri dan jamur.Neutrofil juga membantu penyembuhan luka dan memakan sisa-sisa benda asing.Pematangan neutrofil dalam sumsum tulang memerlukan waktu selama 2 minggu.
Setelah memasuki aliran darah, neutrofil mengikuti sirkulasi selama kurang lebih 6 jam, mencari organisme penyebab infeksi dan benda asing lainnya.Jika menemukannya, neutrofil akan pindah ke dalam jaringan, menempelkan dirinya kepada benda asing tersebut dan menghasilkan bahan racun yang membunuh dan mencerna benda asing tersebut.Reaksi ini bisa merusak jaringan sehat di daerah terjadinya infeksi.Keseluruhan proses ini menghasilkan respon peradangan di daerah yang terinfeksi, yang tampak sebagai kemerahan, pembengkakan dan panas.Neutrofil biasanya merupakan 70% dari seluruh sel darah putih, sehingga penurunan jumlah sel darah putih biasanya juga berarti penurunan dalam jumlah total neutrofil.Jika jumlah neutrofil mencapai kurang dari 1.000 sel/mikroL, kemungkinan terjadinya infeksi sedikit meningkat; jika jumlahnya mencapai kurang dari 500 sel/mikroL, resiko terjadinya infeksi akan sangat meningkat.Tanpa kunci pertahan neutrofil, seseorang bisa meninggal karena infeksi.
Pada
keeping darah
Kelainan-Kelainan Trombosit
Trombopati
adalah kelainan/gangguan dalam proses pembekuan yang di sebabkanoleh kelainan
trombosit.Kelainan trombosit dapat berupa :
Kelainan
dalam Hal Jumlah
a.Trombositopeni
Keadaan
dimana jumlah trombosit dalam sirkulasi kurang dari normal.
Disebabkan
karena pendarahan atau pengrusakan dari megakaryosit atau penghancuran
trombosit.
b. Idiopathic
Thrombocytopenic Purpura
(ITP)Merupakan
keadaan trombositopeni yang dijumpai, ITP ialah penyakit yang penyebabnya
belum diketahui dan ditandai dengan adanya perdarahan (petechiae,acchymoses,
dan lain lain) dan berkurangnya jumlah trombosit.
o Sarkolema
Sarkolema adalah membran yang melapisi suatu sel otot yang fungsinya
sebagai pelindung otot
o Sarkoplasma
Sarkoplasma adalah cairan sel otot yang fungsinya untuk tempat dimana
miofibril dan miofilamen berada
o Miofibril
Miofibril merupakan serat-serat pada otot.
o Miofilamen
Miofilamen adalah benang-benang/filamen halus yang berasal dari
miofibril.Miofibril terbagi atas 2 macam, yakni :
§
Miofilamen
homogen (terdapat pada otot polos)
§
Miofilamen
heterogen (terdapat pada otot jantung/otot cardiak dan pada otot rangka/otot
lurik).
Dasar untuk mengetahui kontraksi otot
adalah Model Pergeseran Filamen yang pertama kali dikemukakan tahun 1954 oleh
Andrew Huxley dan Ralph Niederge dan oleh Hugh Huxley dan Jean Hanson. Selama
kontraksi otot, setiap sarkomer memendek, menyebabkan garis Z menutup bersama.
Tidak ada perubahan pada ukuran daerah A tetapi daerah I dan zona H hampir
tidak terlihat. Perubahan ini diterangkan oleh filamen aktin dan myosin yang
bergeser melewati satu sama lain, sehingga filamen aktin berpindah menuju
daerah A dan zona H. Kontraksi otot dengan demikian akibat dari interaksi
diantara filamen aktin dan myosin yang menghasilkan pergerakan yang relatif
satu sama lain. Dasar molekuler untuk interaksi ini adalah ikatan myosin ke
filamen aktin menyebabkan myosin berfungsi sebagai penggerak pergeseran
filamen.
Tipe myosin yang terdapat pada otot (myosin II) adalah
jenis protein yang besar (sekitar 500 kd) yang terdiri dari dua rantai berat
yang identik dan dua pasang rantai ringan. Setiap ikatan gelap terdiri atas
gugus kepala globuler dan ujung α-heliks yang panjang. Ujung α-heliks dari dua
rantai berat yang kembar di sekitar satu sama lain di dalam struktur gulungan
untuk membentuk dimer dan dua rantai ringan yang terhubung dengan bagian leher
tiap gugus kepala untuk membentuk molekul myosin yang komplet.
Filamen tebal otot terdiri dari beberapa ribu molekul
myosin yang berhubungan dalam pergiliran pararel disusun oleh interaksi
diantara ujung-ujungnya. Kepala globuler myosin mengikat aktin membentuk
jembatan diantara filamen tebal dan tipis. Ini penting dicatat bahwa orientasi
molekul myosin pada filamen tipis berkebalikan pada garis M sarkomer. Polaritas
filamen aktin sama berkebalikan pada garis M sehingga orientasi filamen aktin
dan myosin adalah sama pada kedua bagian sarkomer. Aktivitas penggerak myosin
memindahkan gugus kepalanya sepanjang filamen aktin pada arah ujung positif.
Pergerakan ini mengegeser filamen aktin dari kedua sisi sarkomer terhadap garis
M, memendekkan sarkomer dan menyebabkan kontraksi otot. Penambahan ikatan
aktin, kepala myosin mengikat dan kemudian menghidrolisis ATP yang menyediakan
energi untuk menggerakkan pergeseran filamen. Pengubahan energi kimia untuk
pegerakan ditengahi oleh perubahan bentuk myosin akibat pengikatan ATP. Model
ini secara luas diterima bahwa hidrolisis ATP mengakibatkan siklus yang
berulang pada interaksi diantara kepala myosin dan aktin. Selama tiap siklus,
perubahan bentuk pada myosin mengakibtkan pergerakan kepala myosin sepanjang
filamen aktin.
Walaupun mekanisme molekuler masih belum sepenuhnya
diketahui, model yang diterima secara luas untuk menjelaskan fungsi myosin
diturunkan dari penelitian in vitro tentang pergerakan myosin di sepanjang
filamen aktin (oleh James Spudich dan Michael Sheetz) dan dari determinasi
struktur 3 dimensi myosin (oleh Ivan Rayment dan koleganya). Siklus dimulai
dari myosin (tanpa adanya ATP) yang berikatan dengan aktin. Pengikatan ATP
memisahkan kompleks myosin-aktin dan hidrolisis ATP kemudian menyebabkan
perubahan bentuk di myosin. Perubahan ini mempengaruhi daerah leher myosin yang
terikat pada ikatan terang yang bertindak sebagai lengan pengungkit untuk
memindahkan kepala myosin sekitar 5 nm. Produk hidrolisis meninggalkan ikatan
pada kepala myosin yang disebut “posisi teracung”. Kepala myosin kemudian
mengikat kembali filamen aktin pada posisi baru, menyebabakan pelepasan ADP +
Pi yang menggerakkannya.
Kejadian biokimiawi yang penting dalam mekanisme
kontraksi dan relaksasi otot dapat digambarkan dalam 5 tahap yakni sebagai
berikut :
a. Dalam fase relaksasi pada
kontraksi otot, kepala S1 myosin menghidrolisis ATP menjadi ADP dan Pi, namun
kedua produk ini tetap terikat. Kompleks ADP-Pi- myosin telah mendapatkan
energi dan berada dalam bentuk yang dikatakan sebagai bentuk energi tinggi.
b. Kalau kontraksi otot
distimulasi maka aktin akan dapat terjangkau dan kepala myosin akan
menemukannya, mengikatnya serta membentuk kompleks aktin-myosin-ADP-Pi.
c. Pembentukan kompleks ini
meningkatkan Pi yang akan memulai cetusan kekuatan. Peristiwa ini diikuti oleh
pelepasan ADP dan disertai dengan perubahan bentuk yang besar pada kepala
myosin dalam sekitar hubungannya dengan bagian ekornya yang akan menarik aktin
sekitar 10 nm ke arah bagian pusat sarkomer. Kejadian ini disebut cetusan
kekuatan (power stroke). Myosin kini berada dalam keadaan berenergi rendah yang
ditunjukkan dengan kompleks aktin-myosin.
d. Molekul ATP yang lain terikat pada
kepala S1 dengan membentuk kompleks aktin-myosin-ATP.
e. Kompleks aktin-ATP mempunyai
afinitas yang rendah terhadap aktin dan dengan demikian aktin akan dilepaskan.
Tahap terakhir ini merupakan kunci dalam relaksasi dan bergantung pada
pengikatan ATP dengan kompleks aktin-myosin.
Jadi, hidrolisis ATP digunakan untuk
menggerakkan siklus tersebut dengan cara cetusan kekuatan yang sebenarnya
berupa perubahan bentuk kepala S1 yang terjadi setelah pelepasan ADP.
Kontraksi otot rangka digerakkan oleh impuls syaraf yang
merangsang pelepasan Ca2+ dari retikulum sarkoplasmik (jaringan
khusus membran internal yang mirip dengan retikulum endoplasma yang menyimpan
ion Ca2+ dengan konsentrasi yang tinggi). Pelepasan Ca2+ dari
retikulum sarkoplasmik meningkatkan konsentrasi Ca2+ di sitosol
kira-kira dari 10-7 menjadi 10-5 M. Berikut
kerja retikulum sarkoplasma mengatur kadar ion Ca2+ intraselular
dalam otot rangka :
Dalam sarkoplasma otot yang tengah istirahat, kontraksi
ion Ca2+ adalah 10-7-10-8 mol/L.
Keadaan istirahat tercapai karena ion Ca2+ dipompakan ke dalam
retikulum sarkoplasma lewat kerja sistem pengangkutan aktif yang dinamakan Ca2+ ATPase
yang memulai relaksasi. Retikulum sarkoplasma merupakan jalinan kantong membran
yang halus. Di dalam tretikulum sarkoplasma, ion Ca2+ terikat
pada protein pengikat Ca2+ yang spesifik yang disebut
kalsekuestrin. Sarkomer dikelilingi oleh membran yang dapat tereksitasi (sistem
tubulus T) yang tersusun dari saluran transversal (T) yang berhubungan erat
dengan retikulum sarkoplasma.
Ketika membran sarkomer tereksitasi oleh impuls syaraf,
sinyal yang ditimbulkan disalurkan ke dalam sistem tubulus T dan saluran
pelepasan ion Ca2+ dalam retikulum sarkoplasma di sekitarnya
akan membuka dengan cepat serta melepaskan ion Ca2+ ke dalam
sarkoplasma dari retikulum sarkoplasma. Konsentrasi ion Ca2+ dalam
sarkoplasma meningkat dengan cepat hingga 10-5 mol/L. Tempat
pengikatan Ca2+ pada TpC dalam filamen tipis dengan cepat
diduduki oleh Ca2+. Kompleks TpC- 4 Ca2+ berinteraksi
dengan TpI dan TpT untuk mengubah interaksinya dengan tropomyosin ini. Jadi,
tropomyosin ini hanya keluar dari jalannya atau mengubah bentuk F aktin
sehingga kepala myosin ADP-Pi dapat berinteraksi dengan F aktin untuk mengawali
siklus kontraksi.
Peningkatan konsentrasi ion Ca2+ memberi
sinyal kontraksi otot melalui gerakan prekursor protein yang terikat pada
filamen aktin : tropomyosin dan troponin. Tropomyosin adalah protein serabut
yang terikat di sepanjang alur filamen aktin. Pada otot lurik, tiap molekul
tropomyosin terikat pada troponin yang merupakan komplek 3 polipeptida:
troponin C (mengikat Ca2+), troponin I (inhibitor), dan troponin T
(mengikat tropomyosin). Ketika konsentrasi Ca2+ rendah,
kompleks troponin dengan tropomyosin menghalangi kontraksi aktin dan myosin
sehingga otot tidak berkontraksi. Pada konsentrasi ion Ca2+ tinggi,
Ca2+ terikat pada troponin C menggeser posisi kompleks dengan
mengganti posisi inhibisi dan mengakibatkan proses kontraksi terjadi.
Mekanisme Relaksasi Otot.
Relaksasi terjadi
kalau :
a. Konsentrasi Ca2+ menurun
hingga di bawah 10-7 mol/L sebagai akibat dari pelepasannya
kembali ke dalam retikulum sarkoplasma oleh Ca2+ ATPase.
b. TpC- 4 Ca2+ kehilangan
Ca2+
c. Troponin lewat interaksinya
dengan tropomyosin menghambat interaksi selanjutnya kepala myosin- F aktin.
d. Dengan adanya ATP kepala myosin
terlepas dari F aktin.
Dengan demikian ion Ca2+ mengendalikan
kontraksi otot lewat mekanisme alosterik yang diantarai di dalam otot oleh TpC,
TpI, TpT, tropomyosin dan F aktin
Kram Otot
Ganong (1998) menguraikan bahwa
rangsang berulang yang diberikan sebelum masa relaksasi akan menghasilkan
penggiatan tambahan terhadap elemen kontraktil, dan tampak adanya respon berupa
peningkatan kontraksi. Fenomena ini dikenal sebagai penjumlahan kontraksi.
Tegangan yang terbentuk selama penjumlahan kontraksi jauh lebih besar
dibandingkan dengan yang terjadi selama kontraksi kedutan otot tunggal. Dengan
rangsangan berulang yang cepat, penggiatan mekanisme kontraktil terjadi
berulang-ulang sebelum sampai pada masa relaksasi. Masing-masing respon
tersebut bergabung menjadi satu kontraksi yang berkesinambungan yang dinamakan
tetanik atau kontraksi otot yang berlebihan (kram otot). Menurut Corwin (2000)
setiap pulsa kalsium berlangsung sekitar 1/20 detik dan menghsilkan apa yang
disebut sebagai kedutan otot tunggal. Penjumlahan terjadi apabila kalsium dipertahankan
dalam kompartemen intrasel oleh rangsangan saraf berulang pada otot.
Penjumlahan berarti masing-masing kedutan menyebabkan penguatan kontraksi.
Apabila stimulasi diperpanjang, maka kedutan-kedutan individual akan menyatu
sampai kekuatan kontraksi maksimum. Pada titik ini, terjadi kram otot sampai
dengan tetani yang ditandai oleh kontraksi mulus berkepanjangan.
Menurut Ganong (1998) satu potensial
aksi tunggal menyebabkan satu kontraksi singkat yang kemudian diikuti
relaksasi. Kontraksi singkat seperti ini disebut kontraksi kedutan otot.
Potensial aksi dan konstraksi diplot pada skala waktu yang sama. Kontraksi
timbul kira-kira 2 mdet setelah dimulainya depolarisasi membran, sebelum masa
repolarisasi potensial aksi selesai. Lamanya kontraksi kedutan beragam, sesuai
dengan jenis otot yang dirangsang.
Gambar 2. Bagian-bagian
Sel Saraf
a) Badan sel
Badan sel saraf merupakan
bagian yang paling besar dari sel saraf Badan sel berfungsi untuk menerima
rangsangan dari dendrit dan meneruskannya ke akson. Pada badan sel saraf
terdapat inti sel, sitoplasma, mitokondria, sentrosom, badan golgi, lisosom,
dan badan sel.
b) Dendrit
Dendrit adalah serabut sel
saraf pendek dan bercabang- cabang. Dendrit merupakan perluasan dari badan sel.
Dendrit berfungsi untuk menerima dan mengantarkan rangsangan ke badan sel.
c) Akson
Akson disebut juga neurit.
Neurit adalah serabut sel saraf panjang yang merupakan penjuluran sitoplasma
badan sel. Benang-benang halus yang terdapat di dalam neurit disebut
neurofibril. Neurofibril dibungkus oleh beberapa lapis selaput mielin yang
banyak mengandung zat lemak dan berfungsi untuk mempercepat jalannya rangsangan.
Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang merupakan
kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang
membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel
Schwann disebut neurilemma. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi
nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus
Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls.
b.
Sel saraf motorik, bekerja menerima rangsang atau pesan dari pusat saraf
(otak dan sumsum tulang belakang) dan merambatkan impulsnya ke efektor.
Efektor, yaitu bagian tubuh yang melakukan kontraksi sebagai respons terhadap
rangsang. Sel saraf motorik memiliki badan sel yang terletak di dalam pusat
saraf. Dendritnya pendek, tetapi neuritnya panjang. Neuron motor ini berfungsi
untuk meneruskan impuls dari sistem saraf pusat ke otot dan kelenjar yang akan
melakukan respon tubuh. Impuls secara langsung berjalan dari neuron sensori ke
neuron motor.
c.
Interneuron (Neuron Asosiasi). Interneuron ini merupakan sel saraf
penyusun sistem saraf pusat, fungsinya untuk meneruskan impuls saraf dari
neuron sensori ke neuron motor. Struktur interneuron ini, yaitu bagian ujung
dendritnya dihubungkan langsung dengan ujung akson dari sel saraf yang lain.
Perhatikan gambar macam-macam sel saraf berikut.

Gambar
Macam-macam sel saraf
Sel
saraf berdasarkan strukturnya dibedakan menjadi tiga macam yaitu, neuron
unipolar, neuron bipolar, dan neuron multipolar.
1. Sel
saraf unipolar yaitu neuron yang memiliki satu buah akson yang bercabang.
2. Sel
saraf bipolar yaitu neuron yang memiliki satu akson dan satu dendrit.
3. Sel
saraf multipolar yaitu neuron yang memiliki satu akson dan sejumlah dendrit.
Perhatikan gambar bentuk dasar sel saraf berikut.

Gambar
Bentuk dasar sel saraf
Neurotransmiter adalah bahan kimia endogen yang mengirimkan sinyal dari
neuron ke sel target di sinaps . Neurotransmitter yang
dikemas ke dalam vesikel sinaptik berkerumun di
bawah membran di sisi presynaptic sinaps, dan
dilepaskan ke dalam celah sinaptik, di mana mereka
mengikat pada reseptor dimembran pada
sisi postsynaptic dari sinaps. Pelepasan neurotransmiter
biasanya mengikuti kedatangan sebuah potensial aksi pada
sinapsis, tetapi juga
dapat mengikuti potensi listrik dinilai. Rendahnya
tingkat ”dasar” rilis jugaterjadi tanpa stimulasi
listrik. Neurotransmiter disintesis dari precursor
berlimpah dan sederhana, seperti asam
amino, yang tersedia dari diet dan yanghanya
membutuhkan sejumlah kecil langkah biosintesis untuk
mengkonversi.
Gambar diatas memperlihatkan ilustrasi dari elemen utama pada tranmisi sinapsis
sebuah gelombang elektrokimiawi yang disebut potensi aksi bergerak sepanjang
akson sebuah neuron. Ketika gelombang tersebut mencapai sinapsis, sejumlah
molekul neurotransmitter dilepaskan dan bergerak menuju penyerap yang terletak
pada membrane neuron lain yang berada di dekat sinapsis.
Seluruh aktivitas kehidupan manusia yang berkenaan dengan otak di atur melalui
tiga cara, yaitu sinyal listrik pada neuron, zat kimiawi yang di sebut
neurotransmitter dan hormon yang dilepaskan ke dalam darah. Hampir seluruh
aktivitas di otak memanfaatkan neurotransmitter.
Peranannya
:
Berdasarkan pembahasan di atas, dapat disimpulkan bahwa neurotransmitter
glycine berperan terhadap timbulnya latah. Neurotransmitter
glycine berperan sebagai saraf penghambat, tetapi pada situasi ini
glycine tidak
berfungsi dalam menghambat impuls yang ada, sehingga terjadi stimulasi dan
respon berlebihan. Hal ini berakibat pada refleks tiba-tiba , yaitu latah
(hyperekplexia).











