SISTEM HORMON LKM
Untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Fisiologi Hewan Yang diampu oleh Ibu Nuning Wulandari, S.Si, M.Si.
Kelompok 4 Offering C 2016: Aisyah Siti F
(160341606039) (160341606039)
Destha Ramadanty P (160341606015) (160341606015) Elviana Nur Aini ’
(160341606014)
Firmansyah Bagus M (160341606044) (160341606044) Khoirotul ainiyah
(160341606076) (160341606076)
Zaha Husnul Khitami (160341606074) (160341606074)
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM JURUSAN BIOLOGI Oktober 2017
1.
a. Sistem saraf dan sistem hormon merupakan sistem koordinasi. Jelaskan perbedaan keduanya dalam hal : 1) bentuk sinyalnya, 2) medium untuk menyampaikan sinyal ke target, 3) kecepatan rambatan sinyal ! Jawab : sistem saraf
Bentuk sinyal
Medium untuk sinyal ke target
Kecepatan rambatan sinyal
Neuron pada system saraf
Sistem saraf mengendalikan
Saraf dapat merespon
menggunakan sinyal
homeostasis melalui impuls
cepat dan tidak dapat
elektro kimia atau
saraf (potensial aksi) yang
bertahan dalam waktu
neurotransmitter untuk
dihantarkan sepanjang akson
yang lama karenater
transmisi impuls dari satu
neuron. Hasilnya adalah
dapat saraf sensorik,
neuon ke neuron lainnya
eksitasi (pembangkitan)
saraf motoric dan saraf
inhibisi neuron lain,serabut
campuran yang
otot, atau sel kelenjar
membawa impuls dari indra ke otak dan dari otak kebagian tubuh lainnya
Sistem hormon
Bentuksinyal
Medium untuksinyalke
Kecepatanrambatansinyal
target Berupa reseptor yaitu
Diangkut oleh hormone
Bersifat lambat karena
hormon yang
itu sendiri dan pembuluh
perubahan aksi rangsangan
mempengaruhi sel
darah untuk menuju ke
terjadi pada jangka panjang
targetnya yang berikatan
jaringan atau sel target
secara kimia dengan molekul glikoprotein atau molekul besar
b. Beri contoh beberapa molekul yang disatu tempat berfungsi sebagai hormon dan ditempat lain sebagai neurotransmitter ! Jawab : -Norepinefrin Merupakan molekul yang dilepaskan ke dalam darah oleh kelenjar adrenal sebagai hormon,tetapi juga dirilis sebagai neurotransmiter oleh ujung saraf simpatik yang bertanggung jawab untuk tonik dan perubahan refleksif kardiovaskular.
c. Bedakan kendali homeostasis oleh sistem saraf dan sistem hormon ! Jawab : - sistem saraf mengendalikan homeostatis melalui implus saraf (potensial aksi)yang dihantarkam sepanjang akson neuron - sistem hormon melepaskan molekul kurir yang disebut hormon kedalam aliran darah.kemudian menghantarkannya ke seluruh sel sasaran di seluruh tubuh.setelah ketemu sel target/sasaran yang mengenali atau dikenali hormon akan melakukan pengendalian
2. a. Jelaskan mengapa suatu hormon hanya berpengaruh pada sel targetnya masingmasing ! Jawab : a. Karena setiap hormon sudah memilki sebuah sel target yang dipengaruhi oleh hormone tertentu karena memilki protein reseptor yang spesifik untuk hormon tersebut. Seperti hanya neurotransmitter, hormon mempengaruhi sel targetnya dengan berikatan secara kimia dengan protein besar atau molekul glikoprotein
yang disebut reseptor. Hanya sel-sel target hormon tertentu mempunyai reseptor yang mengikat dan mengenali hormon itu. Sebuah sel target dipengaruhi oleh hormon tertentu karena memiliki protein reseptor yang spesifik untuk hormon tersebut. Hormon berjalan melalui aliran darah sampai menemukan sel target dengan reseptor yang cocok sehingga dapat terikat. Ketika hormon berikatan dengan reseptor, hal itu menyebabkan perubahan dalam sel tersebut. Hormon ini bekerja tergantung pada salah satu hormon, yaitu hormone steroid atau hormon non-steroid. Contoh : Tiroid Stimulating Hormone (TSH) berinteraksi dengan reseptor pada permukaan sel-sel kelenjar tiroid, tetapi tidak berikatan pada sel-sel ovari karena sel ovari tidak mempunyai reseptor TSH. Hormon steroid terbuat dari lipid, seperti fosfolipid dan kolesterol. Mereka larut dalam lemak, sehingga mereka dapat berdifusi melintasi membran plasma sel target dan mengikat dengan reseptor dalam sitoplasma sel. Hormon steroid dan reseptor membentuk kompleks yang bergerak ke dalam inti dan mempengaruhi ekspresi gen, pada dasarnya bertindak sebagai faktor transkripsi. Contoh hormon steroid termasuk kortisol dan hormon seks.
Hormon steroid melintasi membran plasma dari sel target dan mengikat dengan reseptor di dalam sel. Hormon non-steroid terbuat dari asam amino. Mereka tidak larut dalam lemak, sehingga mereka tidak dapat berdifusi melintasi membran plasma sel target. Sebaliknya, hormon non-steroid berikatan dengan reseptor pada membran sel. Pengikatan hormon memicu enzim dalam membran sel. Enzim mengaktifkan molekul lain, yang disebut pesan kedua, yang mempengaruhi proses dalam sel. Kebanyakan hormon endokrin adalah hormon non-steroid, termasuk hormon insulin dan tiroid.
Hormon non-steroid berikatan dengan reseptor pada membran plasma sel target. Kemudian, pembawa pesan sekunder mempengaruhi proses sel.
b. Kemampuan sel target merespon hormon tergantung pada konsentrasi hormon dan jumlah reseptor. Jelaskan perbedaan antara down regulation dan up regulation ! Jawab : Down regulation (Regulasirendah) :Bilasuatu hormone atau neurotransmitter ada dalam jumlah berlebihan, jumlah reseptor dapat berkurang (tidak mencukupi). Misalnya, sel-sel testis dihadapkan pada konsentrasi tinggi luteinizing hormone (LH), jumlah reseptor LH akan turun. Regulasi rendah menurunkan daya respon sel target pada hormone. Up regulation (regulasi tinggi) : Bila suatu hormone atau neurotransmitter jumlahnya sedikit, jumlah reseptor dapat meningkat. Regulasi tinggi dapat membuat suatu jaringan target lebih peka terhadap hormone.
c. Jelaskan perbedaan hormon edar dan hormon lokal ! Jawab : Hormon yang mengalir dalam darah dan bekerja pada sel target jauh disebut hormon edar atau endokrin . Sistem endokrin terdiri dari sejumlah kelenjar endokrin. Kelenjar endokrin memiliki karakteristik tertentu sepert i hormon yang mensekresikan ke dalam aliran darah, tidak ada saluran (jadi, hal itu disebut kelenjar ductless). Oleh karena itu, kelenjar ini memiliki suplai darah yang kaya dengan sejumlah besar pembuluh darah. Sistem endokrin dan fungsi sistem saraf dalam cara yang terkoordinasi untuk menjaga banyak kegiatan fisiologis tubuh. Hipotalamus, kelenjar hipofisis (posterior dan anterior), korteks adrenal adalah beberapa kelenjar endokrin utama manusia. Hormon yang bekerja pada sel target dekat dengan tempat penglepasan disebut hormon lokal, misalnya histamin adalah hormon lokal yang bekerja pada sel tetangga. Autokrin, seperti halnya interleukin2, adalah hormon lokal yang bekerja pada sel sama yang mensekresinya. Hormon lokal biasanya cepat tidak giat. Hormon edar dapat tetap hidup dalam darah dan menggunakan pengaruhnya pada beberapa menit atau kadang beberapa jam setelah sekresi. Pada saatnya hormon edar dinonaktifkan oleh hati dan disekresikan oleh ginjal. Apabila ada kegagalan ginjal atau hati, berlimpahnya hormon dalam darah dapat menyebabkan persoalan baru.
3. Jelaskan pengaturan sekresi hormon melalui mekanisme umpan balik negatif dengan mekanisme umpan balik positif. Beri masing-masing contoh ! Jawab : Pada sistem endokrin, umpan balik mengacu kepada efek yang ditimbulkan oleh pengaktifan suatu jaringan sasaran oleh hormon terhadap pelepasan hormon tersebut lebih lanjut. Setiap hormon dirangsang pelepasannya oleh suatu sinyal khusus. Setelah dilepaskan, hormone mempengaruhi organ sasarannya dan menimbulkan respons yang mengurangi pelepasan hormon tersebut lebih lanjut. Kadar hormone diatur oleh mekanisme umpan balik, konsentrasi hormon harus dipertahankan karena hormon memiliki efek yang kuat pada tubuh.Sistem umpan balik merupakan sarana yang ideal untuk mengontrol kadar hormon karena melibatkan pemantauan konstan dan membuat penyesuaian untuk menjaga kadar hormon yang stabil.
Mekanisme Umpan Balik Positif dan Negatif pada Hormon Estrogen Pada wanita usia reproduksi terjadi siklus menstruasi oleh aktifnya aksis
hipothalamus-hipofisis-ovarium.
Hipothalamus
menghasilkan
hormon
GnRH
( gonadotropin releasing hormone) yang menstimulasi hipofisis mensekresi hormon FSH ( follicle stimulating hormone) dan LH (lutinuezing hormone). FSH dan LH menyebabkan serangkaian proses di ovarium sehingga terjadi sekresi hormon estrogen dan progesteron.
a. Pada awal Fase Folikuler terjadi Umpan Balik Ne gatif Estrogen Pada awal fase folikular, sekresi pulsatil GnRH semakin meningkat frekuensinya dan memicu peningkatan LH dan FSH yang akan berperan dalam perkembangan folikel di ovarium. Sementara itu, seiring perkembangan folikel karena pengaruh FSH, estrogen semakin banyak diproduks sedangkan progesteron masih rendah. Makin tinggi kadar estrogen akan semakin menekan sekresi FSH dan LH. Akibatnya, walaupun frekuensi pulsatil GnRH meningkat namun umpan balik negatif estrogen menyebabkan hasil akhir berupa stabilisasi atau sedikit penurunan kadar FSH dan LH (yang sebelumnya di awal fase folikuler meningkat). b. Umpan Balik Positif Estrogen memicu LH Surge sehingga terjadi ovulasi Umpan balik negatif peningkatan kadar estrogen pada fase luteal tidak berlangsung terus menerus. Peningkatan sampai titik tertentu tidak berefek menghambat namun akan menstimulasi peningkatan sekresi FSH dan LH yang tiba-tiba (LH surge). Peningkatan LH yang tiba-tiba ini akan menyebabkan pecahnya folikel sehingga terjadi ovulasi (keluarnya ovum dari ovarium). c. Pada Fase Luteal terjadi Umpan Balik Negatif Progesteron dan Estrogen Folikel yang ditinggalkan ovum akan berkembang menjadi corpus luteum yang mensekresi hormon progesteron sehingga kadarnya meningkat. Hormon estrogen yang sempat menurun setelah ovulasi kadarnya akan meningkat lagi karena corpus luteum juga menghasilkan estrogen. Berbeda dengan saat fase folikuler akhir, pada fase luteal ini tingginya kadar estrogen menghambat hipothalamus dan hipofisis sehingga frekuensi pulsatil GnRH dan kadar FSH/LH menjadi rendah. Usia corpus luteum adalah 2 hari kemudian masuk proses degenerasi, akibatnya pada hari ke-14 kadar progesteron dan estrogen menjadi endah. Rendahnya kadar estrogen dan progesteron ini akan menstimulasi peningkatan frekuensi pulastil GnRH dan sekresi FSH/LH. Fase siklus ovulasi kemudian masuk ke fase folikuler kembali.
4. Jelaskan disertai gambar dua macam cara hormon mempengaruhi sel targetnya ! Jawab : Ada dua cara hormon mempengaruhi sel targetnya yaitu penggiatan reseptor intraseluler. Hormon steroid danhormon tiroid dengan mudah melewati membran
plasma, karena larut lemak. Masuknya ke suatu sel target, hormon mengikat dan menggiatkan suatu reseptor intraseluler, biasanya terletak di dalam nukleus. Reseptor
yang digiatkan kemudian mengubah ekspresi gen, yaitu mempengaruhi gen khusus DNA inti. Karena DNA direkam, membentuk RNA duta baru, meninggalkan inti dan masuk sitoplasma. Pada proses ini akan mensintesis protein baru pada ribosom, biasanya berupa enzim. Gen baru menyebabkan respon fisiologik yang merupakan karakteristik hormon.
Yang kedua yaitu penggiatan reseptor membran plasma. Hormon katekolamin, peptida dan protein tidak larut lemak, karena itu tak dapat difusi melalui lapisan ganda posolipid membran plasma untuk mengikat pada reseptor intraseluler. Setelah suatu hormon larut air dilepaskan dari kelenjar endokrinnya, maka hormon beredar dalam darah sampai mencapai sel target, membawa pesan khusus pada sel.
Karena hormon hanya dapat menghantarkan pesannya pada membran plasma, hormon ini disebut kurir pertama. Diperlukan kurir kedua untuk menghantarkan pesan di dalam sel. Kurir kedua ini adalah AMP siklik. Yang disintesis dari ATP, pemasok energi utama dalam sel. Enzim yang menkatalisis pembentukan AMP siklik adalah adenilat siklase. Bila kurir pertama (hormon) mengikat pada reseptor di permukaan luar membran, adenilat siklasedigiatkan. Kemudian adenilat siklase mengubah ATP menjadi AMP siklik dalam sitoplasma. AMP siklik bekerja sebagai kurir kedua untuk mengubah fungsi sel. Dalam sistem kurir kedua AMP siklik, reseptor hormon tidak berhubungan langsung pada siklase adenilat. Molekul yang disebut protein G, menghubungkan reseptor permukaan luar membran ke molekul adenilat siklase pada permukaan dalam membran. Pengikatan hormon pada reseptor menggiatkan beberapa molekul G, yang seterusnya menggiatkan molekul adenilat siklase. AMP siklik tidak langsung menghasilkan respon fisiologik tertentu. Tetapi menghasilkan satu atau lebih enzim yang bersama-sama disebut protein kinase yang mungkin bebas dalam sitoplasma atau terikat pada membran plasma. Posporilase menggiatkan beberapa enzim dan tidak menggiatkan yang lain. Hasil posporilase suatu enzim tertentu dapat jadi regulasi enzim lain atau perubahan permeabilitas membran plasma. Protein kinase lain ada dalam target laindan dalam organel lain sel target yang sama. Jadi, satu protein kinase mungkin terlibat dengan sintesis glikogen, yang lain dengan pemecahan lemak, yang lain lagi dengan sintesis protein, dan seterusnya.
5. Ada beberapa cara suatu hormon berinteraksi dengan hormon lain 1) permissive effect, 2) synergistic effect, 3) antagonistic effect. Jelaskan perbedaan antara ketiganya ! Jawab : Dalam hal hormon berinteraksi dengan hormon lain juga penting. Kerja sama hormon dapat diklasifikasikan menjadi tiga kategori. Kategori pertama adalah efek permisif (permissive effect, permissive action), yaitu kalau suatu hormon tidak ikut
aktifsecara langsung terhadap organ tujuan, tetapi menciptakan suatu keadaan yang kondusif bagi kerja hormon lainnya.Contoh lain kerja sama antara hormon-hormon yang termasuk kategori efek permisif adalah hormon estrogen dengan progesteron. Didalam pertumbuhan kelenjar mammae, misalnya, pertumbuhan alveolinya akan lebih baik dan sempurna bila terlebih dahulu diberikan estrogen. Estrogen akan memberikan
suasana
yang
kondusif
bagi
kerja
hormon
progesteron
unuk
menumbuhkan alveoli sampai mencapai bentuk yang sempurma. Thyroxin mempunyai kerja sama seperti estrogen. Thyroxin mempunyai kemampuan untuk mempertinggi
efesiensi
kerja
epinephrine
terhadap
jantung.
Demikin
pula
glucocorticoid akan dapat meningkatkan sensitivitas otot halus dari arteriol terhadap pengaruh nerepinephrine. Kategori yang kedua yaitu sinergisme ( synergism). Disini dua atau lebih hormon saling melengkapi kegiatannya dan keduanya diperlukan untuk tampilan penuh pengaruh hormon. Misalnya produksi, sekresi, dan pengeluaran susu oleh kelenjar susu memerlukan pengaruh sinergistik dari estrogen, progesteron, prolaktin, dan oksitosin. Dan yang terakhir dari interaksi hormonal adalah antagonistic effect. Disini, pengaruh satu hormon pada satu sel target dilawan oleh hormon lain. Contohnyaadalah insulin, yang menurunkan derajat glukosa darah, dan glukagon, yang meningkatkannya.
6. Apa perbedaan antara neurohipofisis dan adenohipofisis ! Jawab : Neurohipofisis dan adenohipofisis merupakan bagian dari kelenjar pituitari yang berfungsi untuk mensekresi beberapa hormon yang mengendalikan kelenjar lain. Pituitari ini juga memilki master yaitu hipotalamus.
adenohipofisis Bagian
anterior
kelenjar
neurohipofisis pituitari Bagian dari kelenjar pituitari posterior. Dan
berfungsi untuk sekresi hormon yang
hanya berfungsi melepas dan menyimpan
mengatur rentang kegiatan pertumbuhan
dua hormon. Yaitu terdiri dari sel-sel
sampai
reproduksi.lepasnya
dirangsang
hormon
hormon pituisit yang kenampakannya sama dengan
penglepas
dan
dihambat hormon penghambat
neuroglia
dan
terminal
sekretori
hipotalamus
akson
neuron
disebut
sel-sel
neurosekretori.
Mempunyai 5 jenis utama sel pituitari
Badan sel menghasilkan dua hormone yaitu
yang menghasilkan 7 hormon yaitu:
oksitosin dan ADH. Hormone disiapkan
1.somatrof menghasilkan GH 2.laktotrof mensintesis prolacyin 3. kortikotrof mensintesis ACTH
dalam vesikulus sekretori yang berada dalam pituitari posterior. Impuls saraf menyebar sepanjang akson dan mencapai terminal akson pemicu eksositosis vesikula sekretori. Oksitosin dan ADH lalu dilepas
4.tirotrof menghasilkan TSH 5. gonadotrof menghasilkan FSH dan LH
dan
berdifusi
berdekatan
kedalam
kapiler
yang
7. Bagaimana peranan hormon juvenile dan hormon ekdison terhadap perkembangan metamorfosis serangga ! Jawab : Pertumbuhan serangga setelah embrio terdiri atas serangkaian tahapan, dimana serangga mengalami perubahan bentuk dari larva ke bentuk dewasa atau imago. Proses yang melibatkan pertumbuhan mengalami mengalami serangkaian ganti kulit dan perubahan bentuk (metamorfosis), dimana ciri-ciri larva hilang dan muncul ciriciri dewasa. Seperti pada arthropoda lain, pertumbuhan serangga merupakan serangkaian tahap eksdisis (ganti kulit). Disini rangka luar (eksoskeleton) yang kaku dan tidak dapat merentang, secara periodik dilepaskan dan diganti dengan rangka luar baru yang lebih besar. Banyak sekali serangga yang mengalami proses metamorfosis, disini terdapat sederetan tahap juwana (juvenile) yang masing-masing memerlukan pembentukan rangka luar baru. Pada beberapa ordo, perubahan menjadi bentuk dewasa itu berangsur-angsur. Pada beberapa ordo lain, bentuk dewasa dipisahkan dari tahap larva oleh bentuk pupa (kepompong), dan perubahan menjadi bentuk dewasa berlangsung dengan tiba-tiba. Pengendalian hormonal pada kedua bentuk metamorfosis itu sama saja. Pergantian kulit luar maupun metamorfosis dikendalikan oleh adanya interaksi dua macam hormon, yang satu cenderung untuk menggalakkan pertumbuhan dan diferensiasi struktur dewasa, yang lain cenderung mempertahankan struktur juwana. Yang pertama disebut hormon pergantian kulit (ekdison)
yang dihasilkan
oleh kelenjar prothoraks, yang kedua adalah hormon juwana (juvenile hormone) yang dihasilkan oleh korpora allata.
Telur menetas menghasilkan larva tahap awal. Hormon pergantian kulit (ekdison) yang dihasilkan oleh kelenjar prothoraks dan dirangsang oleh hormon otak prothoracicotropic hormone (PTTH) mengakibatkan terjadinya pergantian kulit (eksdisis) yang susul-menyusul untuk kemudian melewati tahap pupa membentuk struktur dewasa. Akan tetapi pengaruh hormon ekdison itu dihambat oleh hormon juwana. Produksi hormon juwana menyusut bersama-sama dengan berlangsungnya pergantian kulit yang susul menyusul, akhirnya pengaruh ekdison yang domin an, dan larva mengalami diferensiasi menjadi bentuk dewasa.
