Makalah Fisiologi Hewan
“Sistem Pencernaan Hewan”
oleh: Kelompok 3 Kelas C
1. Marisanti 2. Syarifatul Laili 3. Nurulita Wilujeng
(130210103003) (130210103063) (130210103003)
UNIVERSITAS JEMBER FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN JURUSAN PENDIDIKAN MIPA PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI 2015
i
KATA PENGANTAR
Puji syukur atas hadirat Allah SWT karena berkat limpahan rahmat dan hidayahnya kami dapat menyusun dan menyelesaikan makalah ini yang berjudul “Sistem Pencernaan Hewan”. Makalah ini disusun sedemikian rupa untuk memenuhi tugas mata kuliah “Fisiologi Hewan”. Semoga Makalah ini dapat berguna sebagai sumber informasi bagi masyarakat luas terutama mahasiswa pendidikan biologi. Penyusun menyadari makalah ini tidak dibuat dengan sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun sangat kami harapkan. Akhir kata penyusun ucapkan terimakasih. Semoga makalah ini dapat bermanfaat.
Jember, 15 September 2015
Penyusun
ii
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL................................................................................................ i KATA PENGANTAR ............................................................................................ ii DAFTAR ISI .......................................................................................................... iii BAB 1 PENDAHULUAN ...................................................................................... 1 1.1 Latar Belakang ............................................................................................ 1 1.2 Rumusan Masalah ....................................................................................... 1 1.3 Tujuan.......................................................................................................... 2 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA ............................................................................ 3 2.1 Kebutuhan Nutrisi ....................................................................................... 3 2.2 Jenis Makanan Dan Mekanisme Pengambilan Makanan ............................ 4 2.3 Adaptasi
Pengambilan
Makanan
Yang
Beraneka
Ragam
Telah
Dievolusikan Oleh Hewan................................................................................... 5 2.4 Empat Tahapan Utama Dalam Pengolahan Makanan Adalah Penelanan, Pencernaan, Penyerapan, Dan Pembuangan ........................................................ 7 2.5 Pencernaan Terjadi Dalam Komparteen Khusus....................................... 12 2.6 Sistem Pencernaan Mamalia ..................................................................... 14 2.7 Adaptasi Evolusioner Pada Sistem Pencernaan Vertebrata ...................... 15 BAB 3 PENUTUP ................................................................................................ 16 3.1 Kesimpulan................................................................................................ 16 3.2 Saran .......................................................................................................... 16 DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................... 17
iii
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Makanan seekor hewan harus menyediakan nutrien esensial dan kerangka karbon untuk biosintesis. Selain menyediakan bahan bakar seluler, makanan seekor hewan juga harus menyediakan semua bahan mentah yang diperlukan untuk biosintesis. Sebagai organisme heterotrof, hewan tidak dapat membuat molekul organik dari bahan mentah yang seluruhnya anorganik. Untuk mensintesis molekul yang diperlukan untuk tumbuh dan memulihkan dirinya sendiri, seekor hewan harus mendapatkan prekursor organik (kerangka karbon) dari makanannya. Dengan memperoleh suatu sumber karbon organik (seperti gula), dan suatu sumber nitrogen organik (seperti asam amino dari pemecahan protein), hewan itu dapat membuat berbagai ragam molekul organik, contoh : satu jenis asam amino dapat menyediakan nitrogen untuk sintesis beberapa jenis asam amino lain yang kemungkinan tidak ada dalam makanan yang dikonsumsi. Pemulaan dari saluran pencernaan makanan terdiri atas organ-organ dan alat untuk makan, menelan, dan menyerap nutrisi oleh tubuh termasuk di dalamnya adalah: bagian mulut, rongga mulut, faring, dan struktur-struktur yang berhubungan seperti paruh, gigi, lidah, dan kelenjar ludah. Organ-organ pencernaan akan membentuk saluran pencernaan, dari saluran pencernaan akan terbentuk sistem pencernaan. Saluran pencernaan tersebut terdiri atas Mulut (oris), Tekak (faring), Kerongkongan (esofagus), Lambung (ventrikulus), Usus halus, Usus besar (colon), Poros Anus (rektum) dan Anus. Dari penjelasan yang telah di uraikan di atas, kami sebagai mahasiswa pendidikan biologi wajib memperdalam pengetahuan kami mengenai organ-organ Pencernaan, saluran pencernaan dan memahami fisiologi sistem pencernaan pada hewan dan bagaimana hubungan Sistem pencernaan dengan sistem tubuh lainnya.
1.2 Rumusan Masalah 1.1.1 Bagaimanakah fungsi fisiologis organ-organ atau saluran pencernaan pada sistem pencernaan?
1
1.1.2 Bagaimanakah mekanisme yang terjadi pada sistem pencernaan hewan?
1.3 Tujuan 1.1.3 Memahami fungsi fisiologis organ-organ atau saluran pencernaan pada sistem pencernaan. 1.1.4 Memahami mekanisme yang terjadi pada sistem pencernaan hewan.
2
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kebutuhan Nutrisi Hewan adalah organisme heterotrof yang memerlukan makanan untuk bahan bakar, kerangka karbon, dan nutrien esensial : gambaran umum. Makanan yang secara nutrisi memadai harus memenuhi tiga kebutuhan : bahan bakar (energi kimia) untuk semua kerja seluler tubuh ; bahan mentah organik yang dipakai hewan dalam bio-sintesis (kerangka karbon untuk membuat banyak molekulnya sendiri); dan nutrien esensial, bahan-bahan yang tidak dapat dibuat oleh hewan itu sendiri dari bahan mentah apapun dan dengan demikian harus didapatkan dari makanan dalam bentuk siap pakai (Reece, dkk. 2000). Ketika seekor hewan mengambil lebih banyak kalori dibandingkan jumlah kalori yang diperlukan untuk memenuhi kebutuhan energinya, tubuh cenderung akan menimbun kelebihan kalori itu. Pada manusia, misalnya, sel-sel hati dan otot menimbun energi dalam bentuk glikogen (suatu polimer yang tersusun dari banyak unit glukosa) (Reece, dkk. 2000). Makanan seekor hewan harus menyediakan nutrien esensial dan kerangka karbon untuk biosintesis. Selain menyediakan bahan bakar seluler, makanan seekor hewan juga harus menyediakan semua bahan mentah yang diperlukan untuk biosintesis. Sebagai organisme heterotrof, hewan tidak dapat membuat molekul organik dari bahan mentah yang seluruhnya anorganik. Untuk mensintesis molekul yang diperlukan untuk tumbuh dan memulihkan dirinya sendiri, seekor hewan harus mendapatkan prekursor organik (kerangka karbon) dari makanannya. Dengan memperoleh suatu sumber karbon organik (seperti gula), dan suatu sumber nitrogen organik (seperti asam amino dari pemecahan protein), hewan itu dapat membuat berbagai ragam molekul organik. Sebagai contoh, satu jenis asam amino dapat menyediakan nitrogen untuk sintesis beberapa jenis asam amino lain yang kemungkinan tidak ada dalam makanan yang dikonsumsi (Reece, dkk. 2000). Di samping sebagai sumber bahan bakar dan kerangka karbon, makanan seekor hewan juga harus menyediakan nutrien esensial (esential nutrient), bahan-
3
bahan yang harus diperoleh atau didapatkan dalam bentuk siap pakai karena selsel hewan tidak dapat membuatnya dari bahan mentah apapun. Suatu nutrien esensial untuk satu spesies hewan tidak harus diperlukan juga oleh hewan lain. Sebagai contoh, asam askorbat (vitamin C) adalah nutrien essensial bagi manusia, primata lain, marmut, dan beberapa burung serta ular, tetapi tidak diperlukan oleh sebagian besar hewan lain (Reece, dkk. 2000). Terdapat empat kelas nutrien esensial : asam amino essensial, asam lemak essensial, vitamin, dan mineral. Hewan memerlukan 20 asam amino untuk membentuk protein, dan sebagian besar spesies hewan dapat mensintesis sekitar separuh di antaranya, selama makanannya mengandung nitrogen organik. Asam amino sisanya, asam amino esensial (essential amino acid), harus diperoleh dari makanan dalam bentuk siap pakai (Reece, dkk. 2000). Percernaan terjadi di dalam tiga bagian utama tubuh : mulut, perut, dan usus halus. Sepanjang perjalanan itu, beberapa cairan yang berbeda diproduksi. Cairancairan di mulut bersifat basa. Air ludah, yang membantu membasahi makanan saat menguyah dan membuat lebih mudah di telan, mengandung sejenis enzim yang di kenal sebagai amilase yang menguraikan karbohidrat kompleks seperti roti, pasta, dan nasi (juga di kenal sebagai pati) menjadi komponen lebih sederhana yang siap untuk lebih di cerna jauh di bawah saluran pencernaan. Cairan-cairan perut bersifat asam. Sebagian besar cairan perut atau cairan lambung sangat berbeda dengan air ludah : cairan-cairan itu berkisar antara hampir netral (tidak bersifat basa maupun asam) sampai sangat asam. Bergantung pada makanan yang sedang dimakan (Marsden, 2005).
2.2 Jenis Makanan Dan Mekanisme Pengambilan Makanan Sebagian besar hewan adalah pemakan yang oportunis, memakan organisme lain, mati atau hidup, utuh atau secara sepotong-sepotong. (Yang menyerap 4
molekul organik melalui permukaan tubuhnya). Secara umum, hewan digolongkan ke dalam salah satu dari tiga kategori berdasarkan makanannya. Herbivora, termasuk gorila, sapi, kelinci, dan banyak keong, memakan organisme autrotrof (tumbuhan, alga atau ganggang). Karnivora, seperti hiu, burung elang, laba-laba, dan ular, memakan hewan lain. Omnivora secara reguler mengkonsumsi hewan dan juga tumbuhan atau alga. Hewan omnivora meliputi kecoa, burung gagak, rakun, dan manusia, yang berkembang sebagai pemburu, pemakan bangkai, dan pengumpul makanan (Reece, dkk. 2000).
2.3 Adaptasi Pengambilan Makanan Yang Beraneka Ragam Telah Dievolusikan Oleh Hewan Mekanisme hewan menelan makanan sangat beragam, tetapi semuanya digolongkan ke dalam empat kelompok utama. Banyak di antara hewan aquatik adalah pemakan suspensi (suspensionfeeder) yang menyaring partikel makanan kecil dari air. Remis dan tiram, misalnya, menggunakan insangnya untuk menjerat potongan-potongan kecil, yang kemudian disapu bersama-sama dengan suatu lapisan tipis mukus oleh silia yang berdenyut atau bergerak. Paus baleen, hewan terbesar di antara semua hewan yang pernah hidup, adalah juga pemakan suspensi. Meraka berenang dengan mulut ternganga, yang menapis jutaan hewan kecil dari volume air yang begitu besar, yang dipaksa masuk melalui lempengan serupa saringan yang bertaut dengan rahangnya (Reece, dkk. 2000). Bagian Memasukkan Makanan. Pemulaan dari saluran pencernaan makanan terdiri atas organ-organ dan alat untuk makan dan menelan, termasuk di dalamnya adalah: bagian mulut, rongga mulut, faring, dan struktur-struktur yang berhubungan seperti paruh, gigi, lidah, dan kelenjar ludah (Soewolo, 2000). Kelenjar ludah terdapat pada kebanyakan metazoa selain pemakan partikelpartikel kecil seperti Coelenterata, cacing pippih dan bunga karang. Fungsi utama ludah adalah melicinkan untuk membantu menelan. Pelumasan terutama disediakan oleh lendir, dimana penyusun utamanya adalah mukopolisakharida yang disebut musin. Ludah sering mengandung bahan-bahan tambahan antara lain
5
seperti enzim-enzim pencernaan, toksin, dan antikoagulan (pada hewan penghisap darah seperti vampir dan lintah) (Soewolo, 2000). Lidah, suatu kemajuan pada chordata, membantu dalam penelanan. Pada beberapa hewan lidah digunakan untuk mengambil makanan. Ada pula yang dilengkapi reseptor zat kimia, seperti gustatatori reseptor yang disebut kuncupkuncup perasa. Ular menggunakan lidahnya yang bercabang untuk mengambil contoh bau dari udara dan substrat, menariknya kembali dan mengoleskan contoh bau ke organ Jacobson yang terdiri atas sepasang celah khemosensori yang kaya ujung saraf, terletak dalam langit-langit rongga mulutnya (Soewolo, 2000). Bagian penyaluran dan Penyimpanan. Esophagus chordata dan invertebrata berfungsi menyalurkan bolus (makanan yang telah dikunyah) dengan gerak peristaltik rongga mulut atau faring. Pada beberapa hewan, didaerah ini terdapat suatu bagian yang berbentuk kantung yang disebut tembolok (Crop), yang digunakan untuk menyimpan makanan sebelum dicerna. Keadaan ini umumnya berhubungan dengan cara makan yang sebanyak-banyaknya, memungkinkan jumlah makanan disimpan untuk penundaan pencernaan. Satu contoh hal ini nampak pada lintah yang mengambil darah sebanyak-banyaknya, menyimpan darah untuk beberapa minggu dan mencernanya dalam saat lintah tidak makan. Tembolok juga digunakan untuk tempat peragian supaya makanan lunak atau mencerna makanan untuk tujuan lain. Induk burung menyiapkan makanan dengan cara ini untuk menyuapi anaknya (Soewolo, 2000). Bagian pencernaan kebanyakan proses pencernaan pada vertebrata dan beberapa invertebrata terjadi didalam bagian saluran pencernaan makanan yang secara garis besar dibagi menjadi dua bagian, yaitu lambung dan usus. Lambung menyediakan proses-proses permulaan pencernaan, yang sering memiliki lingkungan asam. Pada vertebrata dan beberapa invertebrata lambung juga terus mengaduk makanan. Usus melakukan proses pencernaan lebih lanjut yang telah dimulai di lambung dan melakukan penyerapan zat-zat makanan dan air (Soewolo, 2000).
6
2.4 Empat Tahapan Utama Dalam Pengolahan Makanan Adalah Penelanan, Pencernaan, Penyerapan, Dan Pembuangan Pada hewan sederhana, partikel-partikel makanan ditelan secara endositosis langsung ke dalam sel, dimana partikel makanan mengalami pencernaan secara intraseluler oleh asam dan enzim-enzim. Pada hewan yang lebih kompleks pencernaan makanan mengandalkan terutama pada pencernaan ekstraseluler yang mengambil tempat dalam suatu rongga saluran pencernaan yang terbentang dalam tubuh organisme. Lumen saluran pencernaan tersebut, secara topologik terletak di sebelah luar tubuh, meskipun sfingter dan alat-alat yang lain membatasi lumen dari dunia luar tubuh. Makanan akan mengalami berbagai macam proses kimia, mekanik, dan bakterial selama melewati saluran tersebut. Selama makanan dicerna, zat-zat makanan yang diperlukan tubuh diabsorbsi dan diangkut oleh sistem sirkulasi ke seluruh tubuh. Sementara itu zat yang tidak tercerna disimpan sementara sampai saatnya dikeluarkan sebagai feses melalui defekasi (Soewolo, 2000). Perkembangan pencernaan ekstraseluler dalam pencernaan makanan merupakan suatu evolusi maju yang penting. Pencernaan ekstraseluler membebaskan banyak hewan dari makan terus menerus. Dengan adanya saluran pencernaan makanan, hewan dapat dengan cepat makan cukup banyak potonganpotongan makanan kasar. Keseluruhan organisasi tubuler dari saluran pencernaan makanan memberi kesempatan makanan berjalan satu arah melalui daerah-daerah pencernaan yang berbeda-beda struktur dan fungsinya. Fase asam atau basa terjadi di dalam alat pencernaan yang berbeda-beda. Semua fila di atas cacing pipih memilii organisasi alat pencernaan ini. Di bawah fila ini, misalnya coelenterata, memiliki rongga pencernaan yang buntu, yaitu coelenteron yang terbuka hanya pada “mulut” yang melayani juga pengeluaran sisa makanan (Soewolo, 2000). Secara umum saluran pencernaan mempunyai 4 bagian utama yang masingmasing memiliki fungsi: (1) menerima, (2) menyalurkan dan menyimpan, (3) mencerna dan mengabsorbsi zat makanan, dan (4) menyerap air dan defekasi (gambar 7.3) (Soewolo, 2000).
7
Penelanan (ingestion), tindakan memakan, adalah tahapan pertama pengolahan makanan. Pencernaan (digestion), tahapan kedua, adalah proses perombakan makanan menjadi molekul-molekul yang cukup kecil sehingga dapat diserap oleh tubuh. Sebagian besar bahan organik dalam makanan terdiri atas protein, lemak, dan karbohidrat dalam bentuk pati dan polisakarida lainnya. Meskipun semua makromolekul tersebut adalah bahan mentah yang sesuai, hewan tidak dapat menggunakan molekul-molekul itu secara langsung, dengan dua alasan. Pertama, makromolekul terlalu besar untuk dapat melewati membran dan memasuki sel hewan. Kedua, makromolekul yang menyusun hewan tidak identik dengan makromolekul yang menyusun makanannya. Akan tetapi, dalam pembuatan makromolekulnya semua organisme menggunakan monomer yang sama. Sebagai contoh, kacang kedelai, sapi, dan manusia semuanya merakit proteinnya dalam 20 asam amino yang sama. Pencernaan akan memotong-motong makromolekul menjadi monomer penyusunnya, yang kemudian digunakan oleh hewan untuk membuat molekulnya sendiri. Polisakarida dan disakarida dipecah menjadi gula sederhana, lemak dicerna menjadi gliserol dan asam lemak, protein dirombak menjadi asam amino-asam amino, dan asam nukleat diuraikan menjadi nukleotida (Reece, dkk. 2000). Dua tahapan terakhir pengolahan makanan terjadi setelah makanan itu ditelan. Pada tahapan ketiga, penyerapan (absorption), sel-sel hewan akan mengambil (menyerap) molekul kecil seperti asam amino dan gula sederhana dari kompartemen pencernaan. Akhirnya, pembuangan (eliminasi) terjadi, ketika bahan yang tidak tercerna keluar dari saluran pencernaan (Reece, dkk. 2000). Macam dari lambung antara lain : a. Lambung Monogastrik Pencernaaan makanan secara mekanik dilakukan dengan berbagai cara. Lambung monogastrik merupakan suatu kantung tunggal dari otot yang kuat, khas pada vertebrata carnivora, omnivora. Kantung muskular tunggal ini berkontraksi sehingga mengaduk isinya dengan cairan pencernaan. Lambung beberapa invertebrata, termasuk insecta yang memiliki kantung luar yang disebut “Gastric-ceca” (lambung buntu) yang memiliki dinding sel yang
8
dapat mensekresikan enzim-enzim dan sel-sel fagosit yang meneruskan proses pencernaan setelah makanan yang telah dicerna sebagian itu ditelan. Dalam sistem pencernaan ini proses-proses pencernaan dan absorbsi dilakukan
dalam
“ceca”,
dan
sisanya
terutama
dikaitkan
dengan
keseimbangan air, elektrolit dan ekskresi nitrogen (Soewolo, 2000). b. Lambung Digastrik Beberapa burung dan serangga memiliki lambung yang terdiri dari 2 bagian, yaitu lambung kelenjar dan lambung urat daging yang berotot kuat (gizzard) lambung demikian disebut Lambung Digastrik. Burung sering mengisi lambung urat dagingnya dengan pasir, kerikir, atau yang memang sengaja ditelan untuk membantu menggiling biji-bijian yang dimakan. Proventrikulus serangga dan lambung udang-udangan Decapoda mengandung alat penggiling untuk mengunyah makanan yang ditelan (Soewolo, 2000). c. Lambung Poligastrik Lambung poligastrik merupakan lambung yang terdiri lebih dari 2 kamar, dijumpai pada mamalia subordo ruminansia (kijang, menjangan, jerapah, bison, biri-biri, dsb). Agak mirip dengan lambung poligastrik diluar subordo ini terdapat pada subordo tylopoda (Onta, lama, alpaca, dsb). Semua kelompok mamalia ini melakukan memamahbiak, suatu proses pencernaan makanan secara bertahap (sebagian-sebagian), yang dimulai dengan makanan ditelan tanpa dikunyah, dimuntahkan untuk dikunyah kembali setelah mengalami fermentasi oleh mikroorganisme dalam lambung bagian pertama. Cara makan demikian memungkinkan hewan pemamahbiak menelan makanannya secara langsung selama merumput dan kemudian mengunyahnya pelan-pelan pada saat istirahat setelah makanan yang dimuntahkan dikunyah, kemudian ditelan kembali. Pada saat ini makanan masuk kedalam bagian perut kedua untuk dicerna yang kedua, dimana terjadi proses hidrolisis, dibantu oleh enzim-enzim pencernaan yang disekresikan oleh dinding lambung (Soewolo, 2000). Lambung poligastrik Ruminansia memiliki 4 kamar, dipisahkan menjadi dua kelompok. Kelompok pertama terdiri dari lumen dan retikulum;
9
kelompok kedua terdiri dari omasum dan abomasum (lambung sebenarnya). Rumen dan retikulum bertindak sebagai ruang fermentasi terhadap makanan yang ditelan tanpa dikunyah selama merumput. Bakteria dan Protozoa dalam ruang ini berkembang dengan pesat, menyebabkan pencernaan yang ekstensif dari karbohidrat menjadi butirat, laktat, acetat dan propionat. Hasil fermentasi yang berupa peptida, asam amino, dan asam lemak rantai pendek diabsorbsi ke dalam aliran darah dari cairan rumen. Mikroorganisme simbiotik yang tumbuh dalam rumrn bersama-sama dengan partikel-partikel yang tidak dicerna, masuk ke dalam omasum (pada Tylopoda tidak ada), dan kemudian ke dalam abomasum (Soewolo, 2000). Fermentasi dalam lambung tidak terbatas pada hewan memamah biak saja, tetapi terdapat juga pada hewan-hewan lain yang perjalanan makanannya tertunda dalam lambung yang memungkinkan pertumbuhan mikroorganisme simbiotik. Misalnya terdapat pada lambung kengguru dan tembolok burung seperti ayam (Soewolo, 2000). d. Usus Halus Bila makanan telah dicerna dalam lambung, kemudian disalurkan ke dalam usus halus melalui sfingter pirolik, yang terbuka bila gerak peristaltik lambung memuntahkan isi yang bersifat asam ke dalam segmen pemulaan usus halus. Usus halus meneruskan pencernaan yang umumnya dalam lingkungan yang bersifat basa (Soewolo, 2000). Daerah usus halus berbeda-beda secara luas diantara kelompok hewan. Pada hewan yang mempunyai “ceca” yang luas dan mempunyai percabangan buntu seperti terdapat pada banyak invertebrata, usus tidak melakukan pencernaan. Di antara vertebrata, carnivora memiliki usus yang lebih pendek dan sederhana daripada Herbivora (Soewolo, 2000). Usus halus vertebrata berdasarkan ciri-cirinya, dibagi menjadi tiga bagian yang berbeda. Pertama, agak pendek disebut duodenum, dindingnya mensekresikan enzim pencernaan dan menerima sekresi dari hati dan pankreas. Berikut ini adalah jejunum, yang juga mensekresikan cairan pencernaan. Bagian paling belakang dari usus halus adalah ileum, berfungsi
10
terutama mengabsorbsi zat-zat makanan hasil pencernaan. Beberapa pencernaan dimulai dalam duodenum dan jejunum dan diteruskan dalam ileum (Soewolo, 2000). Kerja sekresi epitelium duodenum dibantu oleh sekresi yang diterima dari hati dan pankreas. Sel-sel inti menghasilkan garam empedu, yang disekresikan ke duodenum melalui saluran empedu. Cairan empedu sangat penting untuk mengemulsikan lemak dan menetralkan keasaman makanan dari lambung. Pankreas
merupakan organ
eksokrin
yang penting,
menghasilkan dan membebaskan cairan pankreas melalui saluran pankreas ke duodenum. Sekresi pankreas banyak mengandung protease, lipase, dan karbohidrase, yang esensial untuk pencernaan dalam usus halus pada vertebrata. Cairan pankreas juga penting dalam menetralkan asam lambung yang masuk ke dalam intestin (Soewolo, 2000). Usus halus beberapa hewan mengandung banyak bakteria, protozoa, dan fungi.
Perkembangbiakannya
menyambung
secara
enzimatik
pada
pencernaan, dan biasanya kemudian mencerna dirinya sendiri. Satu fungsi penting dari beberapa simbion usus halus adalah mensintesis vitamin-vitamin esensial (Soewolo, 2000). e. Epitelium Usus Halus Organisasi umum usus halus vertebrata dapat dilihat pada gambar 7.5. Di sekitar lapisan epitel adalah lapisan otot longitudinal dan sirkuler, dan lapis paling luas adalah serosa, yaitu jaringan yang melindungi organ-organ viseral abdomen. Lapisan epitelium melindungi vili yang berbentuk seperti jari-jari. Epitelium terdiri dari sel-sel goblet yang terletak di antara sel-sel absorptif kolumnar. Tingginya vili kira-kira 1 mm, dan setiap vili dikelilingi oleh “crypt of liberkuhn”. Di dalam setiap vilus terdapat suatu jaring-kerja pembuluh darah, yaitu kapiler-kapiler dan venula-venula, dan suatu jaring kerja pembuluh limfa, termasuk lakteal tengah (gambar 7.5) (Soewolo, 2000). Setiap sel absorbtif mengandung suatu struktur yang bergaris pada permukaan apikalnya. Ini adalah sikat pembatas, terbuat dari mikrovili yang tersusun secara rapat, dengan jumlah sekitar beberapa ribu per sel (2 x
11
); masing-masing tingginya 0,5-1,5 μm, besarnya kurang lebih 0,1
per
μm. Mikrovili tersembunyi di dalam plasma membran dan terdiri atas filamen aktin yang berinteraksi dengan filamen miosin yang ada pada pangkal setiap mikrovili. Interaksi ini menghasilkan gerak ritmik dari mikrovili yang membantu mencampur khim usus (masa setengah cair dari makanan yang dicerna) dekat permukaan absortif (Soewolo, 2000). Permukaan mikrovili dilapisi oleh glikokaliks, suatu jaringan kerja yang tebalnya lebih dari 0,3 μm terbuat dari asam mukopolisakharida dan glikoprotein. Di dalam glikokaliks, air dan lendir terperangkap dalam suatu lapisan tidak bergerak. Lendir disekresikan oleh sel-sel mukus atau sel goblet yang terletak di antara sel-sel absortif (Soewolo, 2000). f. Daerah Absorbsi Air dan Eliminasi Bagian akhir dari suatu saluran pencernaan makanan secara umum berkaitan dengan pemindahan kelebihan air dari usus, dan pengumpulan bahan makanan yang tidak tercerna sebelum dikeluarkan sebagai feses melalui anus. Pada invertebrata, fungsi ini dilakukan terutama oleh usus besar. Pada beberapa insekta, feses di dalam rektum idubah hampir kering melalui mekanisme khusus untuk memindahkan air dari isi rektum (Soewolo, 2000).
2.5 Pencernaan Terjadi Dalam Komparteen Khusus Pencernaan Intraseluler. Vakuola makanan, organel seluler di mana enzim hidrolitik merombak makanan tanpa mencerna sitoplasma sel sendiri, adalah kompartemen yang paling sederhana. Protista heterotrofik mencerna makanannya dalam vakuola makanan, umumnya setelah menelan makanan melalui fagositosis atau pinositosis. Vakuola makanan menyatu dengan lisosom, yang merupakan organel yang mengandung enzim hidrolitik. Keadaan ini akan memungkinkan makanan bercampur dengan enzim, sehingga pencernaan terjadi secara aman di dalam suatu kompartemen yang terbungkus oleh membran. Mekanisme pencernaan ini disebut pencernaan intraseluler (intracelluler digestion). Spons berbeda dengan hewan-hewan lain karena pencernaan makanannya (seperti halnya
12
protista) secara keseluruhan berlangsung melalui mekanisme intraseluler (Reece, dkk. 2000). Pencernaan Ektraseluler. Pada sebagian besar hewan, paling tidak beberapa hidrolisis terjadi melalui pencernaan ekstraseluler (extracellular disgestion), yaitu perombakan makanan di luar sel. Pencernaan ekstraseluler terjadi di dalam kompartemen yang bersambungan, melalui saluran-saluran, dengan badian luar tubuh hewan (Reece, dkk. 2000). Banyak hewan dengan bangun tubuh relatif sederhana memiliki kantung pencernaan dengan pembukaan tunggal. Kantung ini, yang disebut rongga gastrovaskuler (gastrovascular cavity), berfungsi dalam pencernaan dan distribusi nutrien ke seluruh tubuh (yang merupakan alasan mengapa ada kata vaskuler dalam istilah tersebut). Hidra yang termasuk hewan cnidaria, merupakan contoh yang baik mengenai bagaimana suatu rongga gastrovaskuler bekerja. Hidra adalah karnivora yang menyengat mangsa dengan organel khusus yang disebut nematosis dan kemudian menggunakan tentakel untuk memasukkan makanan melalui mulut ke dalam rongga gastrovaskuler. Dengan adanya makanan di dalam rongga itu, sel-sel khusus gastrodermis, lapisan jaringan yang melapisi rongga itu, mensekresikan enzim pencernaan yang merusak atau merombak jaringan lunak pada mangsanya menjadi potongan-potongan kecil. Sel-sel gastrodermal kemudian akan menelan partikel makanan, dan sebagian besar hidrolisis makromolekul yang sesungguhnya terjadi secara intraseluler seperti pada Paramecium dan spons. Setelah hidra selesai mencerna makanannya, bahan-bahan yang tidak tercerna yang masih tetap berada di dalam rongga gastrovaskuler, seperti eksoskeleton krustase kecil, dikeluarkan melalui sebuah pembukaan tunggal, yang berfungsi ganda sebagai mulut sekaligus anus (Reece, dkk. 2000). Sama dengan hidra, banyak di antara cacing pipih memiliki rongga gastrovaskuler dengan pembukaan tunggal. Juga seperti hidra, pencernaan dimulai dalam rongga dan diselesaikan secara intraseluler. Memiliki rongga ekstraseluler untuk pencernaan merupakan suatu adaptasi yang memungkinkan seekor hewan melahap mangsa yang lebih besar dari yang dapat difagositosis dan yang dapat dicerna secara intraseluler (Reece, dkk. 2000).
13
Berlawanan dengan hewan cnidaria dan cacing pipih, sebagian besar hewantermasuk nematoda, anelida, moluska, antropoda, ekinodermata, dan kordatamemiliki pipa atau tabung pencernaan yang memanjang antara dua pembukaan , mulut dan anus. Pipa atau tabung ini disebut saluran pencernaan lengkap (complete digestive tract) atau saluran pencernaan (alimentary canal). Karena makanan bergerak sepanjang saluran itu dalma satu arah, pipa itu dapat diorganisasikan menjadi daerah terspesialisasi yang melaksanakan pencernaan dan penyerapan nutrien secara bertahap. Makanan yang ditelan melalui mulut dan faring akan lewat melalui esofagus yang menuju ke tembolok, rempela, atau lambung, bergantung pada spesies. Tembolok dan lambung adalah organ yang umumnya berfungsi untuk penyimpan dan penumpukan makanan, sementara rempela akan menggerusnya. Makanan kemudian akan memasuki usus halus di mana enzim-enzim pencernaan menghidrolisis molekul makanan, dan nutrien diserap melewati lapisan pipa pencernaan tersebut ke dalam darah. Bahan buangan yang tidak tercerna akan dikeluarkan melalui anus (Reece, dkk. 2000).
2.6 Sistem Pencernaan Mamalia Sistem pencernaan mamalia terdiri atas saluran pencernaan dan berbagai kelenjar aksesoris yang mensekresikan getah pencernaan ke dalam saluran itu melalui duktus (saluran). Peristalsis, gelombang kontraksi berirama oleh otot polos pada dinding saluran pencernaan, akan mendorong makanan di sepanjang saluran
tersebut.
Pada
beberapa
persambungan
antara
segmen-segmen
terspesialisai (khusus) pada pipa pencernaan, lapisan otot dimodifikasi menjadi katup berbentuk cincin yang disebut sfingter (sphincter), yang menutup pipa pencernaan tersebut seperti tali pengikat, dan mengatur aliran materi di antara ruangan-ruangan dalam saluran itu (Reece, dkk. 2000). Kelenjar aksesoris sistem pencernaan mamalia adalah tiga pasang kelenjar ludah (salivary gland), pankreas, hati (liver), dan organ penyimpanannya, kantung empedu (gallbladder). Dengan menggunakan manusia sebagai contoh, sekarang kita akan mengikuti makanan melalui saluran pencernaan (Reece, dkk. 2000).
14
2.7 Adaptasi Evolusioner Pada Sistem Pencernaan Vertebrata Adaptasi struktural sistem pencernaan seringkali berkaitan dengan jenis makanan. Sistem pencernaan mamalia dan vertebrata lain merupakan variasi dari sebuah rancang bangun yang sama, tetapi terdapat banyak adaptasi yang sangat menarik, yang seringkali berkaitan dengan jenis makanan hewan itu (Reece, dkk. 2000). Dentisi (pergigian), susunan geligi hewan, merupakan salah satu contoh variasi struktural yang mencerminkan jenis makanan.Vertebrata non-mamalia umumnya memiliki dentisi yang kurang terspesialisasi, namun terdapat pengecualian yang sangat menarik. Sebagai contoh, ular berbisa, seperti rattlesnale (ular derik), memiliki gigi taring , yaitu gigi termodifikasi yang menyuntikkan bisa ke dalam tubuh mangsanya. Beberapa gigi taring itu berlubang, seperti alat suntik, sementara yang lain meneteskan racunnya di sepanjang lekukan pada permukaan gigi itu. Ular secara umum memiliki adaptasi anatomis penting lain yang dikaitkan dengan pengambilan makanan. Rahang bawah bertaut secara longgar dengan tengkorak melalui ligamen elastis yang memungkinkan mulut dan kerongkongan membuka sangat lebar untuk menelan mangsa yang besar (Reece, dkk. 2000). Pada sistem pencernaan vertebrata juga berkorelasi dengan jenis makanan. Secara umum, herbivora dan omnivora memiliki saluran pencernaan yang lebih besar, relatif terhadap ukuran tubuhnya, dibandingkan dengan karnivora. Vegetasi (tumbuhan) lebih sulit dicerna di bandingkan dengan daging karena mengandung dinding sel. Saluran pencernaan yang lebih panjang akan menyediakan lebih banyak waktu untuk pencernaan dan lebih banyak luas permukaan untuk penyerapan nutrien. Satu model kasus adalah katak, yang mengubah jenis makanan yang di konsumsi setelah mengalami metamorfosis. Kecebong (larva katak) yang memakan alga memiliki usus melilit yang sangat panjang relatif terhadap ukuran tubuhnya. Selama metamorfosis, sisa tubuhnya tumbuh lebih cepat dibandingkan ususnya, sehingga katak dewasa karnivora memiliki usus yang lebih pendek relatif terhadap ukuran tubuhnya (Reece, dkk. 2000).
15
BAB 3 PENUTUP
3.1 Kesimpulan Terdapat beberapa kesimpulan dari rumusan masalah yang telah diuraikan antara lain sebagai berikut : 3.1.1 Saluran pencernaan makanan terdiri atas organ-organ dan alat untuk makan dan menelan, termasuk di dalamnya adalah: bagian Mulut (oris), Tekak (faring), Kerongkongan (esofagus), Lambung (ventrikulus), Usus halus, Usus besar (colon), Poros Anus (rektum), Anus dan strukturstruktur yang berhubungan seperti paruh, gigi, lidah, dan kelenjar ludah. 3.1.2 Mekanisme atau proses yang terjadi pada sistem pencernaan hewan yaitu : proses pengambilan nutrisi dari lingkungan menggunakan mulut (oris) terjadi proses pencernaan mekanik (gigi mengubah bentuk makanan besar menjadi kecil) dan kimiawi (enzim mengubah molekul kompleks-sederhana. 3.1.3 Pada kerongkongan hanya terjadi gerak peristaltik (gerakan meremasremas sehingga mendorong makanan dari rongga mulut masuk ke lambung. Proses pencernaan kimiawi terjadi pada mulut, lambung dan usus. Makanan yang masuk ke lambung dicerna oleh otot lambung dan enzim sehingga menjadi lebih lembut seperti bubur (khim).
3.2 Saran Semoga makalah ini bermanfaat, sehingga seluruh pembaca mampu memahami sistem pencernaan hewan, makalah ini jauh dari sempurna apabila ada kritik dan saran mohon di sampaikan.
16
DAFTAR PUSTAKA
Champbell, Neil A, dkk. 2000. Biologi Edisi kelima Jilid 3. Jakarta : Erlangga. Marsden, Kathryn. 2005. Food Combining. London : PT Mizan Pustaka. Soewolo. 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Departemen Pendidikan Nasional: Proyek Pengembangan Guru Sekolah Menengah IBRD Loan No.3979.
17
