MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Makalah Biologi Fungsi Hewan

MEKANISME SENSORIS

1.

Tranduksi Energi Stimulus dan Penghantaran Sinyal ke Sistem Saraf oleh Reseptor Sensoris

Sensasi dan persepsi yang diterima dan dikembangkan di otak diawali oleh resepsi sensoris (sensory reception), yaitu deteksi energi suatu stimulus oleh sel-sel sensoris. Reseptor sensoris (sensory receptor) berupa neuron atau sel-sel epithelium yang terspesialisasi yang terdiri dari sel itu atau dalam kelompok dengan jenis sel lain di dalam organ sensoris, seperti mata dan telinga. Reseptor sensoris terdiri dari ekteroreseptor yang berfungsi untuk mendekteksi stimulus dari luar tubuh (contoh panas cahaya, tekanan dan bahan kimia) dan interoreseptor yang berfungsi untuk mendeteksi stimulus di dalam tubuh seperti tekanan darah dan posisi tubuh. Fungsi umum dari sel reseptor adalah mengubah energi stimulus menjadi perubahan dalam potensial membran dan kemudian menghantarkan sinyal ke sistem saraf melalui transduksi sensoris, amplifikasi, transmisi, dan integrasi. 1) Transduksi Sensoris Transduksi sensoris (sensory transduction) adalah suatu proses pendektesian stimulus yang melibatkan pengubahan energi stimulus menjadi perubahan potensial membrane sel reseptor. 2) Amplifikasi

1


Penguatan energi stimulus yang lemah untuk dapat dibawa ke system saraf. Contoh gelombang suara ditingkatkan 20 kali lebih kuat sebelum mencapai reseptor telingan bagian dalam. 3) Transmisi Suatu impuls dapat dihantarkan atau ditransmisikan ke sistem saraf pusat, yang mana system saraf pusat peka terhadap ada tidaknya stimulus dan peka terhadap perubahan intensitas stimulus. 4) Integrasi Integrasi atau pengolahan informasi dilakukan setelah informasi pertama diterima. Pengolahan informasi dapat berupa adaptasi sensoris (sensory adaptation) dan sensitivitas reseptor. 2.

Reseptor

Sensoris

dikategorikan

Berdasar

Jenis

Energi

yang

Ditransduksi Berdasarkan jenis energi yang dideteksi reseptor sensoris dibagi menjadi lima kategori yaitu: 1)

Mekanoreseptor Mekanoreseptor

dirangsang

oleh

perubahan

bentuk

fisik

yang

disebabkan oleh stimulus berupa tekanan, sentuhan, regangan, pergerakan dan suara semua bentuk energi. Contoh sel rambut untuk mendeteksi mekanoreseptor dalam hal pergerakan. Spesifisitas yang dimiliki oleh sel rambut dapat merespons terhadap arah pergerakan, kekuatan, kecepatan pergerakan. 2)

Reseptor rasa sakit (Pain receptor)

2


Reseptor rasa sakit pada manusia merupakan dendrit telanjang pada epidermis kulit yang disebut nosireseptor (nociceptor.) 3)

Termoreseptor Termoreseptor yaitu suatu proses merespon terhadap panas atau dingin , membantu mengatur suhu tubuh dengan cara medeteksi suhu permukaan dan bagian dalam tubuh.

4)

Kemoreseptor Kemoreseptor meliputi reseptor umum yang menghantarkan informasi mengenai konsentrasi zat terlarut total dalam suatu larutan dan reseptor spesifik yang merespons terhadap masing-masing jenis molekul. Dua kelompok

kemoreseptor

yang

meninjukkan

spesifisitas

antara

(intermediet) adalah reseptor gustatoris (pengecapan) dan reseptor olfaktoris (penciuman) merespons terhadap kategori zat kimia yang berkaitan. 5)

Reseptor elektromagnetik (electromagnetic receptor) Berfungsi untuk mendeteksi berbagai bentuk energy elektromagnetik, seperti cahaya, listrik, dan magnetism. Contoh pada reptile (ular) mempunyai reseptor infra merah yang sangat sensitive

untuk

mendeteksi panas tubuh mangsa yang berada di lingkungan yang lebih dingin.

3.

PENGLIHATAN Fotoreseptor dapat mendeteksi radiasi yang kita kenal sebagai cahaya Nampak, sering kali diorganisasikan menjadi mata. Detektor cahaya

3


yang sangat beraneka ragam telah dievolusikan dalam kingdom hewan, dari kelompok sederharna sel-sel yang hanya mendeteksi arah dan intensitas cahaya

hingga organ komleks membentuk bayangan. Meskipun sangat

beragam, semua fotoreseptor mengandung molekul pigmen yang menyerap cahaya, dan bukti-bukti molekuler nenunjukan bahwa sebagian besar atau semua fotoreseptor pada kingdom hewan bisa jadi adalah homolog. a) Fotoreseptor yang Beragam telah Devolusikan pada Invertebrata Sebagian besar invertebrate, fotoreseptor sederharna hingga mata mem-bentuk citra yang komplek. Salah satu yang paling sederharna adalah mangkuk mata (eye-cup) pada planaria, dimana strukturnya memberikan informasi mengenai intensitas dan arah cahaya tanpa membentuk banyangan yang sesung-guhnya, mengandung pigmen penyaring yang menghambat cahaya. Mekanisme: cahaya masuk melalui mangkuk lalu merangsang fotoreseptor yang melalui salah satu lubang yang tidak mengandung pigmen penyaring dengan demikian cahaya yang menyinari dari salah satu sisi planaria hanya dapat memasuki mangkuk pada sisi tersebut. Dua jenis utama mata pembentuk bayangan telah dievolusikan pada invertebrata : Mata majemuk (compound eye). Ditemukan pada serangga dan crustaceae (filum arthropoda) dan beberapa cacing policeata (filum annelida). Mata majemuk terdiri atas beberapa ribu detector cahaya yang disebut Omatidia (facet pada mata), masing-masing memiliki lensa pemfokus cahayanya sendiri-sendiri. Cahaya yang masuk ke omatidia menghasikan bayangan mosaic. Mata majemuk sangat hebat dan tajam

4


dalam mendeteksi gerakan dan adaptasi terhadap serangan musuh. Mata majemuk mempunyai prinsip kerja seperti kerja kamera. Lensa tunggal (single lens-eye). Ditemukan pada beberapa jenis uburubur, policaeta, laba-laba dan pada banyak jenis mollusca. Pada mata cumi-cumi dan gurita, misalnya mempunyai lubang kecil, pupil kamera dapat diatur untuk mengubah diameter pupil.

b) Vertebrata Mempunyai Mata Berlensa Tunggal Mata manusia mempu mendeteksi keragaman warna yang hampir tak terhitung, yang membentuk bayangan benda berjarak beberapa mil jauhnya, dan bahkan merespon terhadap satu foton cahaya. Struktur mata manusia : 1) Bagian luar bola mata terdiri atas lapisan jaringan kat yang berwarna putih dan kuat yang disebut Sklera dan lapisan dalam mempunyai pigmen tipis yang disubut koroid (choroid) 2) Konjungtiva (conjunctiva) yang menutupi permukaan sclera dan membantu mempertahankan mata tetap lembab 3) Kornea dapat melewatkan cahaya ke dalam mata bertindak sebagai lensa yang tetap 4) Bagian anterior membentuk iris yang memberikan warna pada mata, dapat mengatur jumlah cahaya yang memasuki pupil, lubang pada pusat iris 5) Retina membentuk lapisan paling dalam dari bola mata yang terdiri dari selsel fotoreseptor. Lensa terdapat 2 sel yaitu sel batang sekitar 125 juta dan sel

5


kerucut sekitar 6 juta sel. Sel batang tidak dapat membedakan warna dan lebih sensitive terhadap cahaya dan memungkinkan melihat pada malam hari. Sel kerucut tidak berfungsi pada penglihatan malam hari karena diperlukan lebih banyak cahaya yang merangsang sel tersebut, sel kerucut dapat membedakan warna pada siang hari. Pigmen penglihatan terdiri dari molekul pigmen penyerap cahaya yang disebut retinal (suatu turunan vit A) yang terikat pada suatu protein membran yang disebut sebagai opsin. Sel batang mengandung jenis opsin sendiri yang menggabungkan dengan retinal untuk menyusun pigmen visual rhodopsin. Ada keadaan gelap ketika rodopsin tidak aktif, cGMP terkat ada saluran ion natrium. pada membrane plasma sel batang dan mempertahankan saluran tersebutagar tetap membuka. Pada kondisi ini,membrane sel batang sesungguhnya terdepolarisasi dan membebaskan suatu neurotransmitter menghambat depolarisasi membran neuron, dengan demikian mencegahnya untuk tidak mengembangkan potensial aksi. 6) Bintik buta adalah bintik yang terletak di bagian luar bawah retina. 7) Lensa dan badan bersilia (ciliary body) membagi dua rongga, satu diantra lensa dan kornea, dan satu rongga yang lebih besar terletak di belakang lensa di dalam bola mata. Badan bersilia menghasilkan aqueous humour yang berair dan bening, yang mengisi rongga bagian dalam mata. Penyumbatan dapat mengakibatkan glaucoma karena adanya peningkatan tekanan yang memampatkan retina ehingga menyebabkan kebutaan. Terdapat vitreous humor yang berfungsi sebagai lensa cair yang membantu memfokuskan cahaya ke retina.

6


Gambar. Struktur mata. c) Retina Membantu Kortek Serebral dalam Pengolahan Informasi Visual Pengolahan informasi visual dimulai dari retina itu sendiri, akson sel batang dan sel kerucut bersinapsis dengan neuron yang disebut sel bipolar lalu bersinapsis dengan sel ganglion. Sinyal dari sel batang dan sel kerucut meng-ikuti jalur vertikal atau lateral. Jalur vertikal, informasi berjalan dari sel reseptor ke sel bipolar hingga ke sel ganglion. Sel-sel horizontal dan amakrin memudah-kan integrasi sinyal visual secara lateral. Akson

sel-sel

ganglion

membentuk

saraf

optic

yang

menghantarkan sensasi dari mata ke otak. Saraf dari kedua mata bertemu pada kiasma optic di dekat pusat dasar korteks serebral. Sebagian besar akson sel ganglion menuju ke nucleus geniculata lateral thalamus. Neuron nucleus geniculata lateral terus ke belakang sampai ke korteks visual primer di lobus occipitalis serebrum. Inter-neuron tambahan

7


membawa informasi ke pusat integrasi dan pengolahan yang lebih kompleks di suatu tempat di kortek.

Gambar. Proses akomodasi mata 4.

PENDENGARAN DAN KESETIMBANGAN Pendengaran dan persepsi kesetimbangan tubuh saling berkaitan pada sebagian besar hewan. Keduanya melibatkan pembentukan sensasi oleh mekanoreseptor yang mengandung sel-sel rambut yang menghasilkan potensial reseptor ketika rambut dibengkokkan oleh partikel yang mengendap atau cairan yang bergerak. Pada mammalia dan sebagian besar vertebrata darat lain, organ sensoris untuk pendengaran dan kesetimbangan menyatu secara erat dalam rongga-rongga yang dipenuhi cairan dalam telinga.

a)

Struktur dan Fungsi Telinga Telinga mammalia dapat dibagi menjadi tiga bagian. Telinga bagian luar (outer ear) terdiri atah daun telinga (external pinna) dan saluran auditoris, yang

8


mengumpulkan gelombang suara dan menyalurkannya ke membran timpanik (gendang telinga) yang memisahkan telinga bagian luar dan telinga bagian tengah. Indera pendengaran dan keseimbangan manusia adalah telinga. Telinga manusia tediri dari tiga bagian, yaitu telinga luar, telinga tengah, dan telinga dalam. Telingan luar. Telinga luar terdiri dari daun telinga, saluran telinga luar, dan bagian yang berbatasan dengan telinga tengah atau disebut juga membran timpani (gendang telinga).

Gambar. Struktur telinga mammalia (manusia). (1) Daun telinga dan saluran auditoris telinga bagian luar mengumpulkan gelombang suara, (2) gelombang suara menciptakan vibrasi dalam membran timpanik yang dihantarkan melalui tiga tulang kecil (martil, landasan, dan

9


sanggurdi) pada telinga bagian tengah ke telinga bagian dalam, (3) penampang melintang koklea menunjukkan tiga saluran. Saluran vestibuler dan saluran timpanik mengandung caira limfa. (4) sel-sel reseptor sel-sel rambut adalah bagian dari organ corti. Telinga tengah. Telinga tengah (rongga timpani) berupa rongga kecil yang berisi udara, terletak di dalam tulang pelipis, dan dindingnya dilapisi epitel. Di dalam rongga telinga tengah terdapat tiga tulang, yaitu tulang martil, tulang landasan, tulang sanggurdi. Ketiga tulang tersebut saling berhubungan melalui sendi yang bergerak bebas. Ke arah depan, telinga tengah dihubungkan dengan tenggorokan oleh saluran (tuba) eustachius. Saluran ini berfungsi menyeimbangkan tekanan udara pada telinga luar dengan telinga tengah. Telinga dalam. Telinga dalam (labirin) terdiri dari labirin osea dan labirin membranasea. Labirin osea adalah serangkaian rongga pada tulang pelipis yang dilapisi periosteum berisi cairan perilimfe. Sedangkan labirin membranansea

10


memiliki bentuk yang sama dengan labirin osea, tetapi terletak di bagian yang lebih dalam dan dilapisi sel epitel serta berisi cairan endolimfe. Labirin osea terdiri dari tiga bagian, yaitu kanalis semisirkularis (saluran tengah lingkaran), vestibula, dan koklea. Kanalis semisirkularis dan vestibula mengandung reseptor keseimbangan tubuh, sedangkan koklea mengandung reseptor pendengaran.

b)

Organ Kesetimbangan pada Telinga bagian Dalam Beberapa organ telinga bagian dalam manusia dan sebagian besar mammalia lain dapat mendeteksi potensi tubuh dan kesetimbangan. Di belakang jendela oval terdapat vestibula yang memiliki dua ruangan, utrikel dan sakul. Utrikel membuka ke dalam tiga saluran semisirkuler (semisirkuler kanal) yang melengakapi alat-alat untuk kesetimbangan. Sensasi yang berkaitan dengan posisi tubuh dibangkitkan seperti sensasi suara pada manusia dan sebagaian besar mammalia lain. Sel-sel rambut dalam utrikel dan sakul merespon terhadap perubahan dalam posisi kepala karena adanya gravitasi dan pergerakan dalam satu arah. Sel-sel rambut tersusun dalam kelompok dan semua rambut diproyeksikan ke dalam bahan bergelatin yang mengandung banyak partikel kalsium karbonat kecil yang disebut otolite (“batu telinga”). Karena bahan ini lebih berat dibandingkan dengan endolimfa di dalam utrikel dan sakul, gravitasi selalu menarik rambut sel-sel reseptor kearah bawah yang mengirimkan suatu rangkaian potensial aksi yang konstan disepanjang neuron sensoris cabang vestibuler saraf auditoris.

11


Gambar. Organ Kesetimbangan pada Telinga Bagian Dalam. (a) tiga struktur telinga bagian dalam utrikel dan sakul bagian vestibula dan saluran semisirkuler-mengandung sel-sel rambut yang sensitif terhadap kesetimbangan dan posisi tubuh. (b) Masing-masing saluran mempunyai pembengkakan pada bagian dasarnya yang disebut ampula, yang mengandung sekelompok sel-sel rambut dengan rambut yang menjulur ke dalam tudung bergelatin yang disebut kapula. (c) ketika kepala mengubah laju rotasinya, kelembaman mencegah endolimfa dalam saluran semisirkuler agar tidak bergerak seiring dengan pergerakan kepala, sehingga cairan tersebut menekan kapula, yang membengkokkan sel rambut. c)

Sistem Gurat Sisi dan Telinga bagian Dalam Mendeteksi Gelombang Tekanan pada bagian Besar Ikan dan Amfibia Air

Seperti vertebrata lain, ikan dan amfibia air juga mempunyai telinga bagian dalam yang terletak pada otak. Tidak ada koklea dalam telinga dalam

12


hewan-hewan tersebut, aka tetapi terdapat sakul, utrikel, dan saluran semisirkuler, Struktur yang homolog dengan sensor kesetimbangan pada telinga manusia. Di dalam ruangan telinga bagian dalam, rambut sensoris dirangsang oleh pergerakan otolith. Berbeda dengan alat pendengaran mammalia, telinga ikan tidak memliki gendang pendengaran dan tidak membuka ke bagian luar tubuh. Vibrasi air yang disebabkan oleh gelombang suara dihantarkan melalui kerangka kepala ke telinga bagian dalam, yang mengerakkan otolith dan merangsang sel-sel rambut. Gelembung renang yang penuh cairan juga bervibrasi sebagai respons terhadap suara dan dapat memindahkan suara ke telinga bagian dalam. Beberapa ikan, termasuk catfish dan minnow, mempunyai rangkaian tulang yang disebut Aparatus Weberian, yang menghantarkan vibrasi dari gelembung renang ke telinga bagian dalam. Sebagian besar ikan dan juga amfibia mempunyai sistem gurat sisi (lateral line system) di sepanjang dua sisi tubuhnya (gambar). Sistem tersebut mempunyai mekanoreseptor yang mendeteksi gelombang berfrekuensi rendah melalui mekanisme yang serupa dengan fungsi telinga bagian dalam. Air dari lingkungan sekitar hewan memasuki sistem gurat sisi melalui sejumlah pori dan mengalir sepanjang sebuah saluran melewati mekanoreseptor. Unit reseptor, yang disebut neuromas, mirip dengan ampula dalam saluran semisirkuler manusia. Masing-masing neuromas memiliki kumpulan sel rambut, dengan rambut sensoris yang tertanam dalam tudung bergelatin, yaitu kapula. Ketika tekanan

air

yang

mengalir

membengkokkan

kapula,

sel-sel

rambut

mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, kemudian menjadi potensial aksi yang dihantarkan disepanjang saraf menuju otak. Informasi ini

13


membantu ikan

mempersepsikan pergerakkannya dalam air atau arah dan

kecepatan aliran air yang mengalir di atas tubuhnya. Sistem gurat sisi juga mendeteksi pergerakan air atau vibrasi yang dihasilkan oleh benda lain yang bergerak, yaitu mangsa dan pemangsa. Sistem gurat sisi hanya berfungsi di dalam air. Pada hewan vertebrata teresterial, telinga bagian dalam telah berevolusi sebagai organ utama pendengaran dan kesetimbangan. Beberapa amfibia mempunyai sistem gurat sisi ketika berbentuk kecebong, akan tetapi gurat sisi tidak ada lagi ketika sudah berubah menjadi katak dewasa yang hidup di darat. Pada telinga katak darat, vibrasi suara yang mengalir di udara dihantarkan ke telinga bagian dalam oleh membran timpanik pada permukaan tubuh dan sebuah tulang telinga tengah.

Gambar. Sistem Gurat sisi pada Ikan. Air yang mengalir melalui sistem tersebut membengkokkan sel-sel rambut. Sel-sel rambut mentransduksikan energi menjadi potensial reseptor, yang memicu

14


potensial aksi, yang dikirimkan ke otak. Sistem gurat sisi memungkinkan ikan memonitor aliran air, gelombang tekanan yang dihasilkan oleh benda yang begerak, dan suara berfrekuensi rendah yang dihantarkan melalui air. d)

Invertebrata yang Mempunyai Sensor Gravitasi dan Sensitiv Terhadap Suara

Sebagian besar invertebrata mempunyai organ sensoris yang disebut statotista (statocyst) yang mengandung mekanoreseptor dan befungsi dalam penginderaan kesetimbangan. Jenis statotista yang umum mempunyai lapisan sel-sel rambut yang mengelilingi ruang yang mengandung statolith, yaitu butiran pasir atau butiran padat lainnya. Gravitasi menyebabkan statolith mengendap ke titik rendah di dalam ruang, yang merangsang sel-sel rambut pada lokasi tersebut. Statosista invertebrata tedapat di berbagai lokasi. Sebagai contoh, banyak ubur-ubur mempunyai statosista pada pinggir “lonceng”, yang mnginformasikan indikasi posisi tubuh hewan tersebut. Lobster dan crayfish mempunyai statosista di dekat dasar antenanya. Cayfish di akali untuk berenang terbalik dalam percobaan di mana statolith diganti dengan logam pemotong yang dapat ditarik ke ujung atas statosista dengan magnet. Banyak invertebrata menunjukkan sensitivitas yang umum terhadap suara, meskipun struktur khusus untuk pendengaran kelihatannya kurang tersebar pada vertebrata dibandingkan dengan sensor gravitasi. Struktur pendengaran paling ekstensif dipelajari pada serangga teresterial. Sebagian besar serangga mempunyai rambut tubuh yang bervibrasi sebagai respons terhadap gelombang suara. Rambut dengan kekakuan dan

15


panjang yang berbeda akan bervibrasi pada frekuensi yang berbeda pula. Rambut umumnya disesuaikan dengan frekuensi suara yang dihasilkan organisme lain. Nyamuk jantan menemukan tempat pasangan kawin dengan cara menggunakan rambut halus pada antenanya. Rambut bervibrasi dengan cara yang spesifik sebagai respons terhadap dengungan yang dihasilkan oleh kepakan sayap nyamuk betina yang sedang terbang. Garputala yang bervibrasi pada frekuensi yang sama dengan kepakan sayap nyamuk betina juga dapat menarik jantan. Beberapa caterpillar (larva ulat dan kupu-kupu) mempunyai rambut tubuh yang bervibrasi saat mendeteksi

dengungan sayap tawon

pemangsa, yang mengingatkan caterpillar akan adanya bahaya. Banyak serangga juga mempunyai “telinga” yang terlokalisir. Membran timpani yang direnggangkan di ruangan udara internal akan bervibrasi saat terkena gelombang suara, yang merangsang sel-sel reseptor yang berhubungan dengan bagian dalam membran dan akan menghasilkan impuls saraf yang dihantarkan ke otak. Beberapa jenis ngengat dapat mendengarkan tangga nada yang sedemikian tinggi sehingga mereka mampu mendeteksi sonar yang dihasilkan oleh suara kelelawar, dan persepsi suara ini memicu gerakan melarikan diri ngengat tersebut.

16


Gambar. Sitosista pada Invertebrata. Pengendapan statolith ke titik rendah di dalam ruangan akan membengkokkan silia pada sel-sel reseptor di lokasi tersebut, yang memberikan informasi mengenai posisi tubuh ke otak.

Gambar. Telinga Serangga. Membran timpanik, yang berada pada kaki depan jangkrik, bervibrasi sebagai respons terhadap

gelombang

suara

(SEM). 5.

PENGECAPAN DAN PENCIUMAN Banyak hewan menggunakan inderanya untuk menemukan pasangan kawin, mengenali territorial yang ditandai dengan zat-zat kimia, membantu penjelajahan selama migrasi. “Pencakapan” kimiawi sangat penting khususnya pada hewan, seperti semut dan lebah, yang hidup dalam kelompok social yang besar. Pada semua hewan, pengecapan (gutasi) dan penciuman (olfaksi) sangat penting dalam perilaku

17


pencarian dan pengambilan makanan. Sebagai contoh, seekor hydra memulai gerakannya menelan ketika kemoreseptor mendeteksi senyawa glutathione, yang dikeluarkan oleh mangsa yang ditangkap oleh tentakel hydra tersebut.

Persepsi Pengecapan dan Penciuman Umumnya Saling

a)

Berkaitan Persepsi pengecapan dan penciuman bergantung pada kemoreseptor yang medeteksi zat kimia spesifik di lingkungan. Pada hewan teresterial, pengecapan adalah pendeteksian zat kimia tertentu yang terdapat dalam larutan, dan penciuman adalah pendeteksian zat kimia yang ada di udara. Akan tetapi, kedua indera kimiawi ini umumnya saling berhubungan erat, dan sebenarnya tidak ada perbedaan antara keduanya dalam lingkungan akuatik. Reseptor pengecapan pada serangga terletak pada rambut sensoris di kaki

dan

mulut

yang

disebut

sensila.

Hewan

menggunakan

indera

pengecapannya untuk menyeleksi makanan. Rambut pengecap mengandung sel kemoreseptor, yang masing-masing secara khusus responsif terhadap suatu golongan stimulus kimiawi tertentu, seperti gula atau garam. Dengan mengintegrasikan sensasi (impuls syaraf) dari sel-sel reseptor yang berbeda ini, otak serangga ternyata dapat membedakan jumlah pengecapan yang sangat banyak. Serangga dapat juga mencium zat kimia yang terkandung di udara, dengan menggunakan sensila olfaktoris, yang umumnya berlokasi di antenna.

18


Gambar : Penciuman pada manusia. Pengikatan spesifik molekul (titik hitam) dengan molekul reseptor spesifik pada membrane plasma sel kemoreseptor memicu potensial aksi. Potensial

aksi

dikirimkan ke neuron pada kuncupolfaktoris otak melalui akson sel-sel reseptor. Pada manusia dan mamalia lain, indera pengecapan dan penciuman secara fungsional mirip dan saling berkaitan. Suatu molekul kecil harus terlarut dalam cairan untuk mencapai sel reseptor dan memicu sensasi. Molekul tersebut berkaitan dengan protein spesifik pada membrane sel reseptor, yang memicu depolarisasi membrane dan membebaskan neurotransmitter. Sel-sel reseptor untuk pengecapan adalah sel-sel epithelium yang telah termodifikasi yang diorganisasikan menjadi kuncup pengecapan (taste bud) yang tersebar di sejumlah bagian permukaan lidah dan mulut. Sebagian besar kuncup pengecapan berada di permukaan lidah atau pengalami penjuluran yang mirip putting yang disebut papilla pada lidah. Meskipun kita tidak dapat membedakan jenis reseptor pengecapan yang berbeda hanya dengan melihat strukturnya, kita mengenal empat persepsi pengecapan dasar- manis, asam, asin dan pahit- yang masing-masing dideteksi pada bagian pada lidah. Pengecapan dasar ini dikaitkan dengan bentuk molekuler tertentu atau muatan molekuler 19


(struktur cincin glukosa untuk rasa manis, misalnya, atau ion natrium positif untuk rasa asin) yang berkaitan dengan molekul reseptor yang terpisah. Seperti reseptor pengecapan pada serangga, data sensorik yang ditransmisikan oleh neuron sensoris dari kuncup pengecapan ke oatak mamalia menggambarkan stimulasi berbagai kelas reseptor yang berbeda. Meskipun masing-masing sel reseptor lebih responsif terhadap suatu zat tertentu, sel reseptor sesungguhnya dapat dirangsang oleh kisaran zat kimia yang luas. Dari tiap citarasa makanan atau tegukan minuman, otak mengintegrasikan input yang berbeda dari kuncup pengecapan dan mempersepsikan citarasa yang kompleks. Indera olfaktoris mamalia mendeteksi zat kimia tertentu yang ada di udara. Sel sereptor olfaktoris adalah neuron yang melapisi bagian atas rongga hidung dan mengirimkan impuls di sepanjang aksonnya secara langsung ke bola olfaktoris otak. Ujung sel-sel reseptif mengandung silia yang memanjang ke dalam lapisan mucus yang melapisi rongga hidung. Ketika suatu zat berbau berdifusi masuk ke dalam daerah ini, zat itu berikatan dengan molekul reseptor spesifik pada membran plasma silia olfaktoris. Pengikatan tersebut memicu suatu jalur transduksi sinyal yang melibatkan relay oleh protein G dan, pada banyak kasus, enzim efektor adenilil siklase dan messenger kedua siklik AMP. Messenger kedua itu membuka saluran Na+ pada membran sel reseptor olfaktoris, yang mendepolarisasikannya dan membangkitkan potensial aksi yang menuju otak. Manusia dapat membedakan ribuan bau-bauan yang berbeda. Hal ini dimungkinkan didasarkan pada beberapa bau utama, analog dengan citarasa dasar pada sistem gustasi.

20


Meskipun jalur reseptor dan otak untuk pengecapan dan penciuman berdiri sendiri-sendiri, namun kedua indera tersebut saling berinteraksi. Sesungguhnya, kebanyakannya, apa yang kita sebut pengecapan adalah penciuman. Jika system olfaktoris dihambat, seperti pada pilek dan flu, persepsi pengecapan akan sangat berkurang drastis. Pada pembahasan kita mengenai mekanisme sensoris, kita telah melihat banyak contoh bagaimana input sensoris pada system syaraf menghasilkan pergerakan tubuh spesifik yang kita amati sebagai perilaku hewan. Gerakan berenang pada planaria yang menjauhi cahaya, perilaku melarikan diri pada ngengat yang mendengar sonar kelelawar, gerakan mencari dan mengambil makanan pada seekor hydra ketika ia mengecap glutathione, dan gerakan menuju tempat tinggal pada salmon yang dapat membaui aliran sungai tempatnya berkembang biak- semuanya ini hanya beberapa kasus yang kita dapat paparkan sejauh ini.

Rujukan Campbell, et.al. 2000. Biology; Concepts and Connections, 3th ed. San Fransisco; Benjamin/Cummings.

21

MAKALAH MAKANISME SENSORIS

Recommend Documents