1. Jelaskan apa perbedaan pencernaan intraseluler dan ekstraseluler!
• Pencernaan Intraseluler Partikel makanan ditelan secara endositosis langsung ke dalam sel, dan mengalami pencernaan intraseluler oleh asam dan enzim. • Pencernaan Ekstraseluler Proses pencernaan makanan yang berlangsung secara ekstraseluler umumnya dapat ditemukan pada hewan yang telah memiliki saluran pencernaan kompleks. Pada sistem ini, proses pencernaan terjadi pada lumen saluran pencernaan. Partikel makanan dicerna secara mekanis melalui aktivitas jaringan muskular pada saluran tersebut dan dicerna secara kimiawi oleh berbagai jenis enzim pencernaan dan berbagai substansi yang membantu proses tersebut seperti asam lambung dan garam empedu.
PEMBEDA
Alat pencernaan
Tempat pencernaan Proses
Contoh
PENCERNAA PENCERNAA N N INTRASELULE EKSTRASELU R LER Gastrovaskulesr
Organ pencernaan dan saluran pencernaan Vakuola makanan Lumen saluran pencernaan Fagositosis, Penerimaan pinositosis, makanan, eksositosis sekresi, pencernaan, absorbsi Protozoa dan Hewan tingkat spons tinggi (mamalia)
• Pencernaan Intraseluler
• Pencernaan Ekstraseluler
2. Apakah pada hewan tingkat tinggi hanya terjadi pencernaan ekstraseluler saja? Jelaskan jawaban saudara! Tidak. Hewan tingkat tinggi juga mengalami pencernaan intraseluler, tepatnya untuk proses kekebalan tubuh. Di mana sel-sel dapat menelan bakteri, virus, dan partikel asing lainnya dan menghancurkannya untuk menetralisir dan menghilangkan potensi sumber infeksi. Fagositosis lebih merupakan suatu mekanisme protektif dibandingkan cara pengambilan makanan. Mammalia memiliki berbagai macam sel fagosit seperti makrofag dan neutrofil yang terdapat di dalam darah dan jaringan lain yang akan “memakan” organisme, sel-sel yang telah rusak dan sel darah merah yang telah tua.
3. Jelaskan proses pencernaan makanan dalam vakuola makanan • Lisosom (berisi enzim pencernaan)akan berfusi dengan vakuola makanan. • Vakuola makanan akan beredar seluruh sel (karena aliran sitoplasma) untuk membagikan zat makanan hasil pencernaan. • Dengan cara: molekul-molekul halus akan berdifusi ke luar menembus membran vakuola makanan, sedangkan molekul-molekul yang tidak dapat menembus membran akan dibebaskan dengan memecah membran . Sisa makanan kemudian akan dikeluarkan dari dalam sel melalui anus sel (anal pore) secara eksositosis.
4. gerak alat pencernaan dibedakan atas kontraksi peristaltik dan kontraksi segmental. jelaskan • Kontraksi segmentasi: – berfungsi memotong-motong massa makanan yang terletak memanjangnya menjadi potongan-potongan lonjong dengan cara konstraksi pada intervalinterval yang teratur sepanjang massa makanan di dalam usus. Sesaat kemudian masing-masing potongan ini dipotong-potong lagi, sedangkan potonganpotongan yang berdekatan saling mendekat dan membentuk potongan baru. Potonganpotongan ini selanjutnya dipotong potong lagi dan prosesnya berulang kembali.
• Kontraksi peristaltik: – Pada gerakan ini terbentuk cincin konstriksi yang mendorong isi usus ke daerah yang sedang relaksasi. Gelombang konstriksi ini bergerak sepanjang usus sebagai gelombang peristaltik yang membawa ingesta kearah belakang saluran pencernaan. Aktivitas motorik dari saluran pencernaan ada dibawah pengaruh susunan syaraf otonom (SSO) melalui serabut-serabut simpatis dan parasimpatis yang memasuki lapisan otot dan melalui sistem syaraf intrinsik yang terdiri dari pleksuspleksus saraf. Ada 2 macam pleksus utama, yaitu : Pleksus mienterik (Auerbach) yang terletak diantara lapisan otot longitudinal dan sirkuler. Pleksus submukosa (Meissner) yang terletak di antara lapisan otot sirkuler dan muskularis mukosa.
5. Secara umum saluran pencernaan makanan pada hewan dibagi menjadi 4 bagian utama. Sebutkan bagian tersebut dan jelaskan fungsinya masing-masing! 1. Ingesti (Penelanan) Ingesti (Penelanan) adalah tahapan pertama pengolahan makanan yaitu akivitasmemakan atau memasukkan makanan ke dalam mulut. Makanan dapat ditelan dalam banyak betuk baik cair maupun padat. Karena bervariasinya sumber-sumber makanan maka strategiuntuk mengekstrak sumber daya dari makanan juga sangat berbeda di antara spesies-spesies hewan (Campbell, 2010). 2. Digesti (Pencernaan) Digesti merupakan proses penguraian bahan makanan ke dalam zat-zat makanan yangterjadi dalam saluran pencernaan, yaitu agar dapat diserap dan digunakan oleh jaringan- jaringan tubuh. Pada pencernaan tersangkut suatu rangkaian proses mekanis dan kimia yangdipengaruhi oleh banyak faktor. Fungsi utama pencernaan adalah memecah molekulkompleks dan molekul besar dalam makanan sehingga molekul itu dapat diserap dandigunakan oleh tubuh.
Penguraian komponen kompleks menjadi komponen sederhana disebuthidrolisis. Meskipun hidrolisis itu merupakan suatu reaksi eksotermik, tetapi jumlah energiyang dilepaskan hanya sedikit, agar reaksi penguraian dapat berlangsung dengan cepat makaharus dikatalis oleh enzim. Kebanyakan hewan, mulai dari spon sampai manusia secaraumum mempunyai jenis enzim yang sama (Campbell, 2010). 3. Absorbsi (Penyerapan) Setelah dicerna zat makanan yang kecil diserap oleh sel-sel saluran pencernaan secaradifusi atau transfor aktif. Molekul-molekul yang berbeda, meskipun sama dalam ukuran danstruktur seperti gula sederhana fruktosa, galaktosa dan glukosa mempunyai jalur sendirisendiri (Campbell, 2010). 4. Eliminasi (Pembuangan) Eliminasi adalah keluarnya bahan makanan yang tidak tercerna dari saluran pencernaan (Campbell, 2010).
Gambar: 4 saluran pencernaan
Sumber: Silverstone,1948
6. Jelaskan perbedaan struktur lambung monogastrik, digastrik, dan poligastrik ! • Lambung monogastrik : - Merupakan suatu kantung tunggal dari otot yang kuat. Khas pada vertebrata carnivora atau omnivora. - Lambung pada invertebrata seperti insekta, memiliki kantung luas yang disebut lambung buntu. • Lambung digastrik : - Lambung yang terdiri dari dua bagian, yaitu lambung kelenjar dan lambung urat daging yang berotot kuat. - Lambung tipe ini dimiliki beberapa burung dan serangga. • Lambung poligastrik : - Lambung yang terdiri lebih dari dua kamar. - Lambung ini terdapat pada mamalia sub ordo Ruminansia -Kelompok mamalia melakukan memamah biak
Lanjutan lambung Poligastrik 1. Rumen: bagian lambung tempat penghancuran makanan secara mekanis 2. Retikulum: bagian lambung tempat pencernaan selulosa oleh bakteri 3. Omasum: bagian lambung tempat pencernaan secara mekanik 4. Abomasum: bagian lambung tempat terjadinya pencernaan secara kimiawi dengan bantuan enzim dan HCl yang dihasilkan oleh dinding abomasum
PERBEDAAN STRUKTUR LAMBUNG PADA VERTEBRATA
•
7. Dalam bentuk apa zat makanan (karbohidrat, lipid, protein, asam nukleat sampai hasil akhirnya berikut enzim yang terlibat). Dimana terjadi adsorbsinya. Jelaskan mekanisme adsorpsi masingmasing Karbohidrat diserap dalam usus halus dalam bentuk monosakarida, yaitu glukosa, fruktosa, dan galaktosa. Proses pemecahan karbohidrat dimulai di dalam mulut. Saat makanan dikunyah, kelenjar saliva, terutama kelenjar parotis, mengsekresikan enzim ptialin yang dapat menghidrolisis pati menjadi disakarida (maltosa dan isomaltosa). Kerja ptialin terus berlangsung selama 15-30 menit setelah makanan masuk ke dalam lambung, yaitu sampai isi fundus dicampur dengan sekret lambung. Makanan yang telah dicerna di dalam lambung disebut chyme. Chyme memasuki usus halus melalui sphincter pilorus. Pencernaan dilanjutkan di dalam usus halus oleh amilase pankreas.
Pati yang belum dipecahkan akan dicerna oleh amilase. Sel epitel yang membatasi usus halus mengandung empat enzim yaitu laktase, sukrase, maltase, dan isomaltase, yang masing-masing mampu memecahkan disakarida laktosa, sukrosa, maltosa, dan isomaltosa menjadi unsur-unsur monosakaridanya. Enzim-enzim ini terletak pada brush border Disakarida dicerna menjadi monosakarida pada waktu berhubungan dengan brush border. Monosakarida glukosa, galaktosa dan fruktosa kemudian diabsorpsi melalui sel-sel epitel usus halus dan diangkut oleh sistem sirkulasi darah melalui vena porta. Bila konsentrasi monosakarida di dalam usus halus atau mukosa sel cukup tinggi, absorpsi dilakukan secara pasif atau fasilitatif. Bila konsentrasi turun, absorpsi dilakukan secara aktif melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi dari ATP dan ion natrium. Di hati, fruktosa dan galaktosa akan diubah menjadi glukosa Laktosa dipecahkan menjadi satu molekul galaktosa dan satu molekul glukosa. Sukrosa dipecahkan menjadi satu molekul fruktosa dan satu molekul glukosa. Maltosa dan isomaltosa masing-masing pecah menjadi dua molekul glukosa. Jadi, hasil akhir pencernaan karbohidrat yang diabsorpsi ke dalam darah semua berupa monosakarida.
Pencernaan protein dimulai di organ lambung. Sebagian protein yang ada di lambung dicerna menjadi peptida oleh enzim pepsin.
Segera setelah masuk ke usus halus, hasil pemecahan parsial diserang oleh enzim tripsin, kimotripsin, dan karboksipeptidase pankreas. Enzim-enzim ini mampu menghidrolisis semua hasil pemecahan parsial protein menjadi asam amino. Akan tetapi, sebagian besar hasilnya adalah dipeptida atau polipeptida kecil lainnya.
• Asam amino keluar dari sel epitel melalui difusi ke dalam aliran darah. Asam amino mengikuti aliran yang sama dengan yang ditempuh monosakarida. Dalam waktu yang bersamaan, dipeptida dan tripeptida dibawa oleh sel epitel melalui transport aktif. Dipeptida dan tripeptida dihidrolisis menjadi asam amino di dalam sel dan melewati kapiler yang ada di dalam villi. Dari kapiler, asam amino diangkut ke dalam darah menuju ke hati melalui sistem peredaran darah porta.
Kolesterol sebelum diabsorpsi mengalami esterifikasi kembali yang dikatalis oleh asetilKoenzim A dan kolesterol asetiltransferase, dimana enzim-enzim tersebut dipengaruhi oleh konsentrasi tinggi kolesterol makanan.Sebagian besar hasil pencernaan lemak berupa monogliserida dan asam lemak rantai panjang (C12 atau lebih) contoh asam stearat (C18) ditambah misel (garam-garam empedu yang membentuk gumpalan) berada di lumen usus halus berdifusi melalui mikrovilli ke dalam sel epitel usus halus. Setelah masuk ke dalam sel epithel, monogliserida dicerna menjadi gliserol dan asam lemak oleh lipase sel epithel. Kemudian asam lemak bebas diubah kembali oleh retikulum endoplasma menjadi trigliserida. Setelah terbentuk, trigliserida berkumpul dalam butiran, bersama kolesterol yang diabsorpsi, fosfolipid yang diabsorpsi, dan posfolipid yang baru disintesis. Masing-masing zat tersebut
• Tahap pertama proses pencernaan lemak dalam usus halus, yaitu emulsifikasi lemak oleh asamasam empedu yang merupakan sekret hati yang tidak mengandung enzim pencernaan dengan memecah butir-butir lemak menjadi ukuran yang lebih kecil. Tahap selanjutnya, yaitu hidrolisis lemak oleh lipase pankreas dan lipase usus sehingga dihasilkan monogliserida, asam lemak, dan gliserol. Absorpsi lipid terutama terjadi dalam jejunum, bagian tengah usus halus. Hasil pencernaan lipid (gliserol, asam lemak rantai pendek, asam lemak rantai sedang, asam lemak rantai panjang, monogliserida, trigliserida, kolesterol, dan fosfolipid) diabsorpsi ke dalam membran mukosa usus halus dengan cara difusi pasif
• Kilomikron diabsorpsi dari sel epithel pada villus ke dalam lakteal villi. Kilomikron masuk ke dalam sistem limfe melalui pembuluh limfatik melewati ductus thoraxicus di sepanjang tulang belakang masuk ke dalam vena besar di tengkuk dan seterusnya masuk ke dalam aliran darah. Antara 80-90% semua lemak yang diabsorpsi dari usus ditransport ke darah melalui limfe toraks dalam bentuk kilomikron • Trigliserida dan lipid besar lainnya (kolesterol dan fosfolipida) yang terbentuk di dalam usus halus dikemas untuk diabsorpsi secara aktif dan ditransportasi oleh darah
• Polimer asam nukleat DNA atau RNA dicerna oleh enzim pankreas dan usus awalnya diubah menjadi komponen nukleotida kemudian menjadi basa nitrogen dan monosakarida. • Basa nitrogen diadsorpsi oleh transport aktif dan monosakarida diadsorpsi dengan difusi terfasilitasi kemudian transport aktif seperti gula
8. Jelaskan regulasi fungsi sistem alat pencernaan oleh saraf dan hormon!
Sistem pencernaan memiliki sistem motilitas dan regulasi sekresi yang kompleks. Tugas ini dilakukan melalui sistem refleks panjang dari sistem saraf pusat (SSP), refleks singkat dari sistem saraf enterik (ENS) dan refleks dari peptida GI bekerja selaras satu sama lain.
Refleks Panjang Refleks lama untuk sistem pencernaan melibatkan neuron sensorik mengirimkan informasi ke otak, yang mengintegrasikan sinyal, kemudian mengirimkan pesan ke sistem pencernaan. Sementara dalam beberapa situasi, informasi sensorik berasal dari saluran pencernaan itu sendiri; pada orang lain, informasi yang diterima dari sumber-sumber lain dari saluran pencernaan. Ketika situasi terakhir terjadi, refleks ini disebut refleks feedforward. Jenis refleks termasuk reaksi efek makanan atau bahaya memicu di saluran pencernaan. Respon emosional juga dapat memicu GI respon seperti perut mulas saat perasaan gugup. Refleks feedforward dan refleks emosional dari saluran GI disebut refleks cephalic. Refleks Singkat Pengendalian sistem pencernaan juga dikelola oleh ENS (Enteric Nervous System) yang dianggap sebagai otak pencernaan (The Little Brain), yang dapat membantu untuk mengatur motilitas, sekresi dan pertumbuhan. Informasi sensorik dari sistem pencernaan dapat diterima, terpadu dan ditindaklanjuti oleh sistem enterik saja. Dalam beberapa situasi, ENS juga dapat bekerja sama dengan SSP. aferen vagal dari jeroan diterima oleh medula, efferents dipengaruhi oleh saraf vagus. Ketika ini terjadi, refleks ini disebut refleks vagovagal. The myenteric pleksus dan pleksus submukosa keduanya terletak di dinding usus dan menerima sinyal sensorik dari lumen usus atau SSP. Contoh perut sakit akibat tegangan usus Refleks Peptida GI Peptida GI adalah molekul sinyal yang dilepaskan ke dalam darah oleh sel-sel GI sendiri. Mereka bertindak di berbagai jaringan termasuk otak, organ pencernaan aksesori, dan saluran pencernaan. Efek berkisar dari efek rangsang atau penghambatan pada motilitas dan sekresi perasaan kenyang atau lapar ketika bertindak pada otak. Hormon-hormon ini terbagi atas tiga kategori utama yaitu keluarga gastrin, sekretin, dan ketiga terdiri dari salah satu dari kedua keluarga gastrin dan sekretin.
