Nihayatu Thoyyibah

SISTEM EKSKRESI

2

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha

Esa atas terselesaikannya buku ini. Buku ini memuat mata

pelajaran Biologi mengenai Sistem Ekskresi.

Buku ini disajikan secara sistematis dan disertai dengan

gambar-gambar yang relevan, sehingga mempermudah siswa

untuk mempelajarinya. Diakhir bab disajikan pelatihan soal-

soal yang bertujuan untuk menguji pemahaman siswa terhadap

materi yang telah diberikan.

Akhir kata tiada gading yang tak retak, demikian pula

dengan buku ini, masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena

itu, saran dan kritik yang membangun tetap penulis nantikan

demi kesempurnaan buku ini.

Jakarta , November 2014

Penulis

3

DAFTAR ISI

Kata pengantar

Bab I Sistem Ekskresi ...................................................... 4

A. Pendahuluan........................................................ 4

B. Limbah hasil metabolisme.................................. 6

1. Amonia........................................................ 6

2. Urea............................................................. 7

3. Asam urat.................................................... 8

C. Sistem ekskresi manusia.................................... 9

1. Ginjal............................................................ 9

2. Paru-paru...................................................... 25

3. Hati............................................................... 26

4. Kulit............................................................. 29

D. Sistem ekskresi hewan........................................ 33

1. Ekskresi pada Invertebrata............................ 33

2. Ekskresi pada Vertebrata.............................. 37

Soal latihan................................................................. 45

Daftar pustaka 53

4

PETA KONSEP

Untuk mengeluarkan

Pada

Menggunakan dari kelompok

Terjadinya berupa berupa berupa misalnya pada

dipengaruhi oleh melalui proses

SISTEM EKSKRESI

Limbah hasil

metabolisme

Manusia Hewan

Ginjal Paru-paru Hati Kulit Invertebrata Vertebrata

Pembentukan urin CO2 dan H2O Empedu Keringat

1. Protozoa

2. Coelenterata

& porifera

3. Cacing pipih

4. Annelida

5. insecta

1. Ikan

2. Amfibi

3. Reptilia

4. Aves

1. Zat-zat diuretik

2. Suhu

3. Volume

4. Larutan

5. emosi

Filtrasi

Reabsorpsi

Augmentasi

5

Mungkin ada diantara kalian yang memiliki anggota

keluarga atau kerabat yang menderita gagal ginjal. Pernahkah

kalian bertanya dalam hati mengapa perlu dilakukan cangkok

ginjal? Bagaimana seseorang dapat menderita gagal ginjal

kronis? Mengapa perlu dilakukan cuci darah? Dan siapakah

yang dapat menjadi donor ginjal? Untuk mengetahui jawaban

dari pertanyaan tersebut, kalian perlu memahami fungsi ginjal

bagi tubuh.

Ginjal yang tidak berfungsi dengan baik menyebabkan

proses ekskresi terganggu karena ginjal merupakan salah satu

organ ekskresi. Ekskresi adalah proses pembebasan sisa-sisa

metabolisme dari tubuh. Kelebihan air, gas, garam-garam dan

material organik diekskresikan keluar, tetapi substansi yang

esensial untuk fungsi tubuh disimpan. Zat yang dikeluarkan

biasanya dalam bentuk terlarut dan diekskresikan melalui suatu

proses filtrasi selektif.

Osmoregulasi berhubungan erat dengan sistem

ekskresi. Pengaturan osmosis dalam tubuh manusia terjadi

melalui banyak sedikitnya air yang dibuang melalui keringat

A. PENDAHULUAN

6

dan urin. Kehilangan air karena penguapan diatasi dengan

reabsorpsi air.

Beberapa zat sisa metabolisme yang bersifat racun

(toksik) bagi tubuh antara lain adalah limbah yang

mengandung nitrogen.

Nitrogen ini dihasilkan ketika makanan diubah menjadi

karbohidarat dan lemak. Sebagian lagi dihasilkan ketika

makanan dirombak menjadi energi. Produk nitrogen itu adalah

amonia yang bersifat sangat toksik. Beberapa hewan mengubah

amonia menjadi urea atau asam urat yang kurang toksik

terlebih dahulu sebelum dikeluarkan dari tubuh.

1. Amonia

Amonia ialah hasil deaminasi yang terjadi terutama di

dalam tubuh, dan bersifat sangat beracun. Jika amonia

tertimbun dalam tubh akan berakibat fatal. Oleh karena itu,

amonia di dalam tubuh harus segera diubah dengan cara

memakainya dengan aminasi asam keto, aminasi asam

glutamat, serta pembentukan urea.

B. LIMBAH HASIL METABOLISME

7

Pada mamalia, amonia terutama berasal dari deminasi

glutamin pada ginjal. Pembentukan amonia pada tubulus

ginjal sangat penting untuk keseimbangan asam basa.

2. Urea

Urea berasal dari bahan organik tertentu seperti asam

amino dan purin. Pembentukan urea terjadi di hati. Sistem

sirkulasi kemudian akan membawa urea ke organ ekskresi,

yaitu ginjal. Urea sangat mudah larut dalam air dan sifat

racunnya 100.000 kali lebih kecil daripada amonia.

Pembentukan urea berasal dari ornitin, sitrulin, dan arginin

yang disebut daur ornitin. Perhatikan daur ornitin pada

Gambar 1.1

Daur Ortinin

Langkah pembentukan urea:

a. Sitrulin dibentuk dengan penambahan CO2 dan amonia

pada ornitin. CO2 dan amonia berasal dari

8

karbamilfosfat. Karbamilfosfat berasal dari CO2 dan

amonia, dan membutuhkan energi dari ATP.

b. Dari sitrulin akan terbentuk arginin dalam dua langkah

intermediet. Langkah pertama, sitrulin dan aspartat

membentuk arginosuksinat yang memerlukan ATP dan

ion Mg. Pada tahap kedua terbentuk arginin dari

arginosuksinat.

3. Asam Urat

Asam urat pada manusia berasal dari pemecahan

asam nukleat. Asam urat tidak diperlukan oleh tubuh.

Asam urat bersifat tidak dapat larut. Pada beberapa

orang, konsentrasi asam urat cukup tinggi sehingga

asam urat mengendap. Kristal asam urat berbentuk

seperti jarum. Jika kristal asam urat terhimpun di

persendian, akan timbul rasa nyeri. Penyakit asam uat

dikenal sebagai “gout” batu ginjal.

9

Alat-alat tubuh yang berfungsi dalam proses

ekskresi termasuk dalam sistem ekskresi. Sisa

metabolisme karbohidrat dan lemak menghasilkan CO2

dan H2O, sisa metabolisme protein berupa amino, NH3,

urea dan asam urat. Contoh alat tubuh manusia yang

dapat mengekskresikan sisa metabolisme adalah paru-

paru, hati, kulit dan ginjal.

1. Ginjal

Alat tubuh yang mempunyai fungsi spesifik untuk

ekskresi sisa metabolisme yang mengandung nitrogen

ialah ginjal.

a. Struktur Ginjal Manusia

Ginjal atau ren berbentuk seperti biji buah kacag

merah (kara/ercis). Ginjal terlatak dikanan dan kiri

tulang pinggang yaitu didalam rongga perut pada

dinding tubuh dorsal. Ginjal berjumlah dua buah dan

berwarna merah keunguan. Ginjal sebelah kiri terletak

agak lebih tinggi daripada ginjal sebelah kanan. Lihat

Gambar 1.2

C. SISTEM EKSKRESI MANUSIA

10

Lapisan ginjal bagian luar disebut kulit ginjal atau

korteks, sedangkan lapisan dalam disebut sumsum

ginjal atau medula. Lapisan paling dalam berupa rongga

ginjal yang disebut pelvis renalis.

Satuan struktural dan fungsional ginjal yang

terkecil disebut nefron. Tiap nefron terdiri atas badan

Malpighi yang tersusun dari kapsul Bowman,

glomerulus yang terdapat dibagian korteks, serta

tubulus-tubulus. Tubulus-tubulus tersebut adalah

tubulus kontortus proksimal, tubulus kortortus distal,

tubulus pengumpul, dan lengkung henle yang terdapat

kurang lebih 1 juta nefron.

Kapsul Bowman berdinding rangkap dengan

glomerulus di dalam cekungan kapsulnya. Glomerulus

11

merupakan untaian pembuluh kapiler darah yang

dindingnya bertaut menjadi satu dengan dinding kapsul

Bowmen sehingga zat-zat yang terlarut dalam darah

merembes ke dalam ruang kapsul Bowmen yang

berdinding rangkap. Pembuluh darah arteri yang

bercabang-cabang menjadi sejumlah arteriola yang

disebut arteriola aferen. Arteriola aferen bercabang-

cabang menjadi kapiler glomerulus. Kapiler

glomerulus bersatu kembali menjadi arteriola aferen da

membelit mengelilingi tubulus proksimal, lengkung

Henle, dan tubulus distal dari suatu nefron. Kapiler

glomerulus kemuadian bermuara ke dalam venula, serta

bergabung menjadi vena renalis menuju vena kava

interior.

Lenkung Henle ialah bagian saluaran ginjal

(tubulus) yang melengkung pada daerah medula yang

berhubungan dengan tubulus proksimal maupun tubulus

distal di daerah korteks. Bagian lengkung Henle ada 2,

yaitu lengkung Henle asendens (menanjak) dan

lengkung Henle desendens (menurun). Pada orang

dewasa, panjang seluruh tubulus ± 7,5-15 km. Lihat

Gambar 1.3

12

Ginjal dilindungi oleh lemak. Ginjal memiliki arteri

renal (arteri ginjal) yang menyuplai darah. Tiap atreri

renal memiliki jaringan pembululuh (kapiler) di bagian

korteks. Sebagai akibatnya, korteks tampak lebih gelap

daripada medula.

Ginjal mengendalikan potensial air pada darah

yang melewatinya. Substansi yang menyebabkan

ketidakseimbangan potensial air pada darah akan

dipisahkan dari darah dan diekskresikan dalam bentuk

urin. Misalnya sisa nitrogen hasil pemecahan asam

amino dan asam nukleat.

13

b. Proses Pembentukan Urin

Proses pembentukan urin dalam ginjal dapat dibagi

menjadi tiga tahap, yaitu filtrasi (penyaringan),

reabsorpsi (penyerapan kembali), dan augmentasi

(pengeluaran zat).

1) Filtrasi (penyaringan)

Filtrasi terjadi pada kapsul Bowmen dan

glomerulus. Untuk memahami bagaimana cara

darah disaring, perhatikan struktur glomerulus pada

Gambar 1.3 Dinding terluar kapsul Bowmen

tersusun dari satu lapis sel epitelium pipih. Antara

dinding luar dengan dinding dalam terdapat ruang

kapsul yang berhubungan dengan lumen tubulus

kontortus proksimal. Dinding dalam kapsul

Browman tersusun dari sel-sel khusus yang disebut

podosit.

1) Proses Filtrasi

Ketika darah masuk ke glomerulus, tekanan

darah menjadi tinggi sehingga mendorong air dan

komponen-komponen yang tidak dapat larut

melewati pori-pori endotelium kapiler, glomerulus,

kemudian menuju membran dasar, dan melewati

14

lempeng filtrasi, lalu masuk ke dalam ruang kapsul

Bowman.

Hasil filtrasi dari glomerulus dan kapsul

Bowman disebut filtrat glomerulus atau urin

primer. Komposisi urin primer dapat dilihat di

Tabel 1.1 berikut

Tabel 1.1 Komposisi Utam Urin Primer

Molekul Kadar per gram

Air 900

Protein 0

Glukosa 1

Asam amino 0,5

Urea 0,3

Ion anorganik 7,2

2) Reabsorpsi (penyerapan kembali)

Penyarapan terjadi di tubulus kontortus

proksimal, lengkung Henle, dan sebagian tubulus

kontortus distal. Reabsorpsi dilakukan oleh sel-sel

epitelium diseluruh tubulus ginjal. Banyaknya zat

yang di reabsorpsi tergantung kebutuhan tubuh saat

itu. Zat-zat yang direabsorpsi antara lain adalah air,

15

glukosa, asam amino, ion-ion Na+, K+, Ca2+, Cl-,

HCO3-, HbO4

2- dan sebagian urea.

Reabsorpsi terjadi secara transpor aktif dan

transpor pasif. Glukosa dan asam amino

direabsorpsi secara transpor aktif di tubulus

proksimal. Reabsorpsi Na+, HCO3-, dan H2O terjadi

di tubulus kontotus distal.

Tahapan terjadinya reabsorpsi adalah sebagai

berikut: Urin primer masuk dari glomerulus ke

tubulus kontortus proksimal. Urin ini bersifat

hipotonis dibanding plasma darah. Kemudian

terjadi reabsorpsi glukosa dan 67% ion Na+ , selain

itu juga terjadi reabsorpsi air dan ion Cl- secara

pasif. Bersamaan dengan itu, filtrat menuju

lengkung Henle. Filtrat ini telah berkurang

volumenya dan bersifat isotonis dibandingkan

cairan pada jaringan di sekitar tubulus kontortus

proksimal. Pada lengkung Henle tarjadi sekresi

aktif ion Cl- ke jaringan disekitarnya. Reabsorpsi

dilanjutkan di tubulus kontortus distal. Pada

tubulus ini terjadi reabsorpsi Na+ dan air dibawah

kontrol ADH (hormon autidiuretik). Disamping

reabsorpsi, di tubulus ini juga terjadi sekresi H+ ,

16

NH4+, urea, kreatinin, dan obat-obatan yang ada

pada urin.

Hasil reabsorpsi ini berupa urin sekunder yang

mengandung air, garam, urea dan pigmen empedu

yang berfungsi memberi warna dan bau pada urin.

3) Augmentasi (Pengumpulan)

Urin sekunder dari tubulus kontortus distal akan

turun menuju tubulus pengumpu. Pada tubulus

pengumpul ini masih terjadi penyerapan ion

Na+, Cl-, dan urea sehingga terbentuklah urin

sesungguhnya. Dari tubulus pengumpul, urin

dibawa ke pelvis renalis. Dari pelvis renalis,

urin mengalir melalui ureter menuju vesika

urinaria (kantong kemih) yang merupakan

tempat penyimpanan sementara urin.

Lihat Gambar 1.4

17

c. Hal-hal yang mempengaruhi produksi urin

Setiap hari, ±1500 liter darah melewati ginjal untuk

disaring, dan membentuk 150-170 liter urin primer.

Akan tetapi, hanya 1-1,5 liter urin yang kita keluarka.

Banyak sedikitnya urin seseorang yang dikeluarkan tiap

harinya dipengaruhi oleh hal-hal berikut.

1) Zat-zat diuretik

Zat-zat diuretik, misalnya kopi, teh, dan alkohol

akan menghambat reabsorpsi ion Na+. Sebagai

akibatnya, konsentrasi ADH berkurang sehingga

18

reabsorpsi air terhambat dan volume urin meningkat.

Itulah sebabnya jika kita mengonsumsi banyak teh atau

kopi, maka kita akan sering buang air kecil.

Pengeluaran urin secara berlebihan disebut diuresis.

2) Suhu

Jika suhu internal dan eksternal naik di atas normal,

maka kecepatan respirasi meningkat. Ini menyebabkan

pembuluh kutaneus melebar sehingga cairan tubuh

berdifusi dari kapiler ke permukaan kulit. Saat volume

air dalam tubuh menurun, ADH disekresikan sehingga

reabsorpsi air meningkat. Disamping itu peningkatan

suhu merangsang pembuluh abdominal mengerut

sehingga aliran darah di glomerulus dan filtrasi turun.

Meningkatnya reabsorpsi dan berkurangnya aliran

darah di glomerulus mengurangi volume urin. Itulah

sebabnya jika cuaca panas, kita jarang buang air kecil.

Apa yang terjadi jika cuaca dingin.

3) Volume larutan

Volume larutan dalam darah berpengaruh terhadap

produksi urin. Jika kita tidak minum air seharian, maka

konsentrasi air di darah menjadi rendah. Hal ini

merangsang hipofisis mengeluarkan ADH. Hormon ini

19

meningkatkan reabsorpsi air di ginjal sehingga volume

urin turun.

4) Emosi

Emosi tertentu dapat merangsang peningkatan atau

penurunan volume urin

d. Gangguan pada ginjal

Ginjal manusia dapat mengalami gangguan dan

kelainan, antara lain karena serangan bakteri, tumor,

abnormalitas bentuk ginjal atau pembentukan batu

ginjal.

Kelainan dan gangguan fungsi ginjal antar lain

sebagai berikut.

1) Nefritis

Nefritis adalah kerusakan bagian glomerulus ginjal

akibat alergi racun kuman, biasanya disebabkan oleh

bakteri streptococcus. Nefritis menyebabkan seseorang

mengalami uremia dan oedema. Uremia adalah

masuknya kembali asam urin dan urea ke pembuluh

darah. Oedema adalah penimbunan air di kaki karena

reabsorpsi air terganggu.

20

2) Batu ginjal

Batu ginjal terbentuk karena pengandapan garam

kalsium didalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau

kantong kemih.batu ginjal ini berbentuk kristal yang

tidak dapat larut. Kandungan batu ginjal adalah kalsium

oksalat, asam urat, dan kristal kalsium kalsium fosfat.

Endapan garam ini terbentuk jika seseorang terlalu

banyak mengonsumsi garam mineral dan terlalu sedikit

mengonsumsi air.

3) Albuminuria

Albuminuria adalah di temukannya albumin pada

urin. Adanya albumin dalam urin merupakan indikasi

adanya kerusakan pada membran kapsul endotelium.

Selain itu dapat juga disebabkan oleh iritasi sel-sel

ginjal kerana masuknya substansi seperti racun bakteri,

eter, atau logam berat

4) Glikosuria

Glikosuria adalah ditemukannya glukosa pada urin.

Adanya glukosa dalam urin menunjukkan adanya

kerusakan pada tabung ginjal.

5) Hematuria

Hematuria adalah ditemukannya sel darah merah

dalam urin. Hematuria disebabkan peradangan pada

21

organ urinaria atau iritasi akibat gesekan pada batu

ginjal.

6) Ketosis

Ketosis adalah ditemukannya senyawa keton di

dalam darah. Hal ini dapat terjadi pada orang yang

melakukan diet karbohidrat.

7) Diabetes Melitus

Diabetes melitus adalah penyakit yang muncul

karena pankreas tidak menghasilkan atau hanya

menghasilkan sedikit sekali insulin. Insulin adalah

hormon yang mampu mengubah glukosa menjadi

glikogen sehingga mengurangi kadar gula dalam darah.

Selain insulin juga membantu jaringan tubuh menyerap

glukosa sehingga dapat digunakan sebagai sumber

energi. Diabetes melitus juga dapat terjadi jika sel-sel

hati, otot, dan lemak memiliki respons rendah terhadap

insulin. Kadar glukosa di urin dan darah penderita

diabetes melitus sangat tinggi. Ini menyebabkan sering

buang air kecil, cepat haus dan lapar, serta

menimbulkan masalah pada metabolisme lemak dan

protein.

22

8) Diabetes insipidus

Diabetes insipidus adalah suatu penyakit yang

menyebabkan penderita mengeluarkan urin terlalu

benyak. Penyakit diabetes insipidus adalah kekurangan

hormon ADH. ADH ini dihasilkan oleh kelenjar

hipofisis bagian belakang. Jika kekurangan ADH,

jumlah urin dapat naik 20-30 kali lipat dari keadaan

normal.

Komposisi urin bervariasi tergantung jenis makanan

dan minuman yang dikonsumsi. Urin normal berwarna

jernih transparan. Warna kuning muda urin berasal dari

zat warna empedu (bilirubin dan biliverdin). Urin

normal pada manusia mengandung air, urea, asam urat,

amonia, kreatin, asam laktat, asam fosfat, asam sulfat,

dan klorida. Selain itu, terdapat pula garam-garam,

terutama garam dapur, zat-zat yang berlebih di dalam

darah, misalnya vitamin C, dan obat-obatan.

Dilihat dari banyaknya macam zat yang terkandung

dalam urin tersebut, ginjal merupakan alat pengeluaran

utama. Fungsi ginjal antara lain adalah sebagai berikut.

a) Membuang sisa metabolisme dari tubuh

b) Mengatur keseimbangan air dan garam di dalam

darah

23

c) Membuang zat-zat yang berbahaya bagi tubuh,

seperti obat-obatan, bakteri, dan zat warna.

d) Mengatur tekanan darah dalam arteri dengan

mengeluarkan kelebihan zat-zat asam atau basa.

Selain itu juga untuk membuang kelebihan bahan

makanan tertentu seperti gula dan vitamin.

e. Dialisis Darah

Pada tahun 1950, peneliti medis menciptakan ginjal

buatan berdasarkan proses dialisis. Proses dialisis

adalah metode untuk memisahkan molekul bardasarkan

ukurannya. Mesin ini bekerja layaknya sebuah ginjal

yang membersihkan darah melalui cara difusi

sederhana. Mesin dilengkapi dengan pipa panjang berisi

larutan yang komposisinya seperti plasma darah.

Larutan ini berada di satu sisi pipa saja yang dibatasi

oleh membran berpori.

Jika mesin dinyalakan, darah pasien yang penuh

dengan sisa metabolisme akan mengalir sepanjang pipa

yang kosong. Setelah darah memenuhi pipa, sisa

metabolisme mengalami difusi ke dalam larutan yang

tersedia dalam pipa tersebut. Setelah disirkulasikan

beberapa kali sepanjang pipa mesin dan arteri tubuh,

24

darah pasien sudah cukup bersih dari sisa metabolisme.

Selama dialisis, darah pasien diberi heparin (agen anti

penggumpalan / anti koagulan) agar darah tidak

membeku selama mengalir di dalam pipa mesin. Pada

saat darah masuk ke dalam vena, darah di beri zat

antikoagulan. Lihat Gambar 1.5

Alternatif pengobatan bagi penderita gagal ginjal

kronis ialah dengan pencangkokan ginjal baru. Secara

teknis, operasi cangkok ginjal cukup sederhana. Ginjal

yang rusak diangkat terlebih dahulu kemudian ginjal

donor ditempatkan di daam rongga perut bagian

bawah, arteri dan vena disambungkan pada arteri

masing-masing. Kemudian ureter dihubungkan dengan

kantong kemih (vesiaka urinaria). Lihat Gambar 1.6

25

Masalah utama pada pencangkokan ginjal adalah

penolakan oleh sistem imun. Sistem imun risipien akan

mengenali ginjal cangkokan itu sebagai “benda asing”

dan kemudian merusaknya. Berbagai obat yang

ditemukan cukup efektif untuk menekan mekanisme

imun tubuh tersebut. Ginjal hasil cangkokan tetap

berfungsi selama bertahun-tahun. Penolakan sistem

imun dapat diminimalisasi bila ginjal berasal dari donor

yang kembaridentik dengan resipien. Pada transplantasi

antarkembar identik, tidak diperlukan obat-obatan

imonusupresif dan ginjalnya dapat bertahan lama.

2. Paru-paru

Ekskret dari paru-paru adalah CO2 dan H2O yang

dihasilkan dari proses pernapasan. Proses pengangkutan

26

CO2 telah dibicarakan dalam proses pernapasan. Pada

prinsipnya, pengangkutan CO2 terjadi melalui tiga cara,

yaitu terlarut dalam plasma darah (7-10%), berikatan

dengan hemoglobin (20%), dan dalam bentuk ion

HCO3- (70%) melalui proses berantai yang disebut

pertukaran klorida.

Mekanisme pertukaran klorida adalah sebagai

berikut. Darah pada alveolus paru-paru mengikat O2

dan mengangkutnya ke sel-sel jaringan. Dalam jaringan,

darah mengikat CO2 untuk dikeluarkan bersama H2O

yang dikeluarkan dalam bentuk uap air. Reaksi kimia

tersebut secara ringkas dapat dituliskan sebagai berikut.

CO2 +H2O H2CO3 HCO3-+H+

Ion H+ yang bersifat racun diikat oleh hemoglobin,

sedangkan HCO3- keluar dari sel darah merah dan

masuk ke dalam plasma darah. Sementara iru pula,

kedudukan HCO3- digantikan oleh ion Cl- (klorida) dan

plasma darah.

3. Hati

Hati (hepar)mengekskresikan kurang lebih ½ liter

empedu setiap hari. Empedu berupa cairan kehijauan

berasa pahit dengan pΗ sekitar 7-7,6; mengandung

27

kolesterol, garam mineral, garam empedu, serta pigmen

(zat warna empedu) yang disebut bilirubrin dan

biliverdin. Lihat Gambar 1.7

Empedu yang dihasilkan oleh hati disimpan dalam

kantong empedu (vesika felea) dan dikeluarkan ke usus

halus untuk membantu sistem pencernaan, misalnya:

a. Pencernaan lemak

b. Mengaktifkan lipase

c. Mengubah zat yang tak larut dalam air menjadi

zat yang dapat larut dalam air

d. Membantu daya adsorpsi lemak pada dinding

usus.

Kurang lebih 10 juta sel darah merah yang telah tua

dan rusk dirombak dalam hati oleh sel-sel khusus yang

28

disebut hiptiosit.hemoglobin sel darah merah dipecah

menjadi zat besi, globin, dan hemin. Zat besi diambil

dan disimpan dalam hati untuk dikembalikan ke

sumsum tulang. Globin digunakan lagi untuk

metabolisme protein atau untuk membentuk Hb baru,

sedangkan hebin diubah menjadi zat wana empedu

berwarna hijau kebiruan yang disebut bilirubrin dan

biliverdin. Zat warna empedu yang dikeluarkan ke usus

dua belas jari dan dioksidasi menjadi urobilin. Urobilin

berwarna kuning cokelat yang berperan memmberi

warna feses dan urin.

Jika pembuluh empedu tersumbat, misalnya oleh

kolesterol yang mengendap dan membentuk batu

empedu, maka warna feses akan menjadi cokelat abu-

abu. Sedangkan darah akan berwarna kekuning-

kuningan karena empedu masuk ke peredaran darah

(disebut penyakit kuning).

Organ merupakan satu-satunya kelenjar yang

menghasilkan enzim arginase yang berfungsi untuk

menguraikan asam amino arginin menjadi asam amino

ornitin dan urea. Ornitin yang terbentuk berfungsi

mengikat NH3 dan CO2 yang bersifat racun. Dalam sel-

29

sel tubuh, ornitin diubah menjadi asam amino sitrulin.

Sitrulin berperan mengikat NH3 menjadi arginin yang

hanya dapat diuraikan dalam hati, sedangkan urea dari

hati diangkut ke ginjal untuk dikeluarkan bersama urin.

4. Kulit

Kulit atau integumen mengekskresikan keringat.

Tebal kulit pada manusia dewasa sekitar 0,01 cm

hingga 0,5 cm. Banyaknya keringat yang dihasilkan

atau dikeluarkan seseorang dipengaruhi antara lain oleh

aktivitas tubuh, suhu lingkungan, makanan, kondisi

kesehatan, dan keadaan emosi.

Keringat manusia terdiri dari air, garam-

garam,terutanma garam dapur (NaCl), sisa metabolisme

sel, urea, serta asam. Kulit (integumen) terdiri dari dua

bagian, yaitu epidermis dan dermis.

Perhatikan Gambar 1.8

30

a. Epidermis (Kulit Ari)

Ketebalan epidermis menentukan ketebalan

kulit. Kulit yang tebal, misalnya pada telapak tangan,

ujung jari, dan telapak kaki,memiliki lima lapisa

epidermis, yaitu stratum basal, stratum spinosum,

stratum granulosum, stratum lusidum, dan stratum

korneum. Kulit yang tipis, seperti yang melapisi tubuh,

tidak memiliki stratum lusidum.

Sel-sel di stratum basal, stratum spinosum, dan

stratum granulosum merupakan sel hidup karena

mendapat nutrien dari kapiler di jaringan ikat (dalam

hal ini adalah dermis). Sebaliknya, sel-sel di stratum

lasidum dan stratum korneum merupakan sel mati

karena kapiler tidak mencapai lapisan ini.

b. Dermis (Kulit Jangat) atau Korium

Dalam dermis terdapat pembuluh darah, akar

rambut, dan ujung saraf. Selain itu, terdapat pula

kelenjar keringat (glandula sudorifera) serta kelenjar

minyak (glandula sebassea) yang terlatak dekat akar

rambut dan berfungsi meminyaki rambut.

Kelenjar keringat berupa pipa terpilin yang

memanjang dari epidermis masuk ke bagian dermis.

Pangkal kelenjarnya menggulung dan dikelilingi oleh

31

kapiler darah dan serabut saraf simpatetik. Dari kapiler

darah inilah kelenjar keringat menyerap cairan jaringan

yang terdiri dari air dan ±1% larutan garam beserta

urea. Cairan jaringan tersebut dikeluarkan sebagai

keringat melalui saluran keringat di permukaan kulit.

Kira-kira 2 juta kelenjar keringat yang tersebar

di seluruh dermis manusia dewasa dapat

menghasilkan keringat ±225 ml setiap harinya.

Kerja kelenjar keringat berada di bawah pengaruh

pusat pengaturan oleh saraf pusat ini dirangsang

oleh perubahan suhu di pembuluh darah.

Fungsi hipotalamus adalah memonitor dan

mengendalikan suhu darah. Jika darah yang melalui

hipotalamus suhunya lebih rendah dari normal, maka

saraf pusat mencapai panas akan mengeluarkan

rangsangan ke kulit untuk menurunkan kecepatan

hilangnya panas. Hal itu dilakukan dengan cara

mengurangi aliran darah yang melewati pembuluh darah

permukaan dan mengurangi pembentukan keringat.

Sebaliknya jika darah yang melewati hipotalamus

suhunya lebih tinggi, maka saraf pusat kehilangan panas

dan akan mengurangi kecepatan metabolisme,

32

menghentikan menggigil, dan meningkatkan kecepatan

hilangnya panas lewat kulit. Perhatikan Gambar 1.9

Pengeluaran keringat yang berlebihan pada pekerja

berat mengakibatkan banyak garam hilang dari darah.

Hal ini dapat mengakibatkan kejang dan pingsan.

Keluarnya keringat yang berlebihan akibat rangsangan

saraf dapat terlihat dengan menjadi merahnya warna kulit

akibat pelebaran pembuluh darah di lapisan dermis.

Sebaliknya, penyempitan pembuluh darah menyebabkan

kulit menjadi pucat, misalnya pada saat ketakutan.

Selain sebagai alat pengeluaran (ekskresi), kulit juga

berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh, tempat

penyimpana cadangan bahan makanan berupa lemak,

pelindung untuk mengurangi hilangnya air dalam tubuh,

33

melindungi tubuh dari gesekan, penyinaran panas, zat-zat

kimia, dan kuman-kuman. Kulit juga berperan sebagai

alat indra peraba.

Hewan juga melakukan metabolisme untuk melakukan

aktivitas kehidupan. Metabolisme menghasilkan zat sisa

yang harus diekskresikan dari tubuh. Setiap hewan

memiliki cara yang berbeda untuk mengekskresikan

sisa metabolisme.

1. Ekskresi pada Invertebrata

Pada hewan invertebrata belum terdapat sistem

ekskresi. Akan tetapi, sisa-sisa metabolisme harus

dikeluarkan dari dalam tubuh organisme. Untuk itu,

hewan invertebrata memiliki alat dan cara ekskresi

tersendiri.

a. Sistem Ekskresi Protozoa

Pengeluaran sisa-sisa metabolisme protozoa

dilakukan melalui membran sel secara difusi. Protozoa

mempunyai organel ekskresi berupa vakuola berdenyut

yang bekerja secara periodik untuk mengatur kadar air

dalam sel. Sewaktu mengeluarkan air, sisa-sisa

metabolisme ikut dikeluarkan.

D. SISTEM EKSKRESI HEWAN

34

b. Sistem Ekskresi Coelenterata dan Porifera

Pada Porifera dan Coelenterata, pengeluaran sisa

metabolisme berlangsung secara difusi, dari sel tubuh

ke epidermis, lalu dari epidermis ke lingkungan

hidupnya yang berair.

c. Sistem Ekskresi Cacing Pipih

Pengeluaran sisa metabolisme pada cacing pipih

dan cacing pita dilakukan dengan selenosit yang

disebut juga protonefridum atau sel api. Disebut sel

api karena gerakannya seperti nyala api. Sel api

menyerap sisa metabolisme dari sel-sel disekitarnya,

lalu mengalirkan sisa metabolisme dengan gerakan

silia ke duktus ekskretorius. Lihat Gambar 1.10

d. Sistem Ekskresi Annelida

35

Untuk mempelajari sistem ekskresi pada

annelida, kita ambil contoh cacing tanah. Alat

ekskresi cacing tanah adalah sepasang

metanefridium berbentuk tabung yang terdapat

di setiap segmen tubuhnya. Ujung yang terdapat

dalam segmen, terbuka dan berbentuk corong

bersilia, disebut nefrostom. Ujung lainnya yang

bermuara keluar tubuh disebut nefridiofor.

Pada nefrostom terdapat gulungan tubulus

(tabung) dan bagian yang menggelembung.

Nefridiofor dilewati materi-materi yang

dikeluarkan oleh bagian yang menggelembung

dari nefrostom tersebut. Gulungan tubulus

nefrostom diselubungi pembuluh-pembuluh

darah yang membentuk jaringan.

Materi-materi yang dikeluarkan dari cairan

tubuh anterior menuju nefridium lewat

nefrostom yang terbuka. Akan tetapi, beberapa

materi penting (air dan makanan) diikat

langsung oleh sel-sel pada gulungan tubulus dan

menembus pembuluh darah disekitar tubulus

yang kemudian disirkulasikan lagi. Saat cairan

bergerak disepanjang tubulus, epitelium transpor

36

yang mengelilingi lubang tubulus memompa

garam-garam yang keluar dari tubulus ini di

reabsorpsi oleh darah dalam kapiler pembuluh

darah yang menyelubungi tubulus. Urin yang

dikeluarkan oleh cacing tanah berbentuk cair

dan mencapai 60% dari berat tubuh.

e. Sistem Ekskresi Insecta

Insecta mempunyai alat ekskresi yang

disebut pembuluh malpighi. Pembuluh Malpighi

melekat pada ujung anterior usus belakang.

Zat-zat sisa metabolisme diserpa dari cairan

jaringan oleh pembuluh Malpighi bagian ujung

distal. Dari bagian ini, cairan masuk ke bagian

proksimal pembuluh Malpighi dan membentuk

kristal asam urat yang kemudian masuk ke usus

belakang yang akhirnya keluar bersama feses.

Sebagai zat sisa yang mengandung nitrogen

dimanfaatkan untuk membentuk kitin pada

eksosekeleton (rangka luar), dan dapat ikut

diekskresikan sewaktu molting atau

pengelupasan kulit. Lihat Gambar 1.11

37

2. Ekskresi pada Vertebrata

Alat ekskresi yang utama pada vertebrata adalah

ginjal (ren). Struktur ginjal yang paling primitif

pada vertebrata disebut akrinefros dan holonefros.

Pada prinsipnya, terdapat tiga tipe ginjal pada

vertebrata, yaitu pronefros, mesonefros, dan

metanefros. Pronefros adalah ginjal yang

berkembang pada fase embrio vertebrata selain

mamalia, embrio berudu dan larva Amphibia yang

lain. Selama perkembangan embrio amniota dan

selama metamorfosis Amphibia, pronefros

digantikan oleh mesonefros. Mesonefros

merupakan ginjal pada embrio sebagian vertebrata,

ikan dewasa, dan Amphibia dewasa. Pada reptilia,

burung, dan mamalia dewasa, mesonefros akan

38

berubah menjadi metanefros selama masa

perkembangan embrio.

a. Sistem Ekskresi pada Ikan

Alat ekskresi pada ikan berupa sepasang

ginjal mesonefros yang terikat di sisi dorsal

rongga tubuh. Bentuk ginjal mesonefros sempit

memanjang, berwarna cokelat,dan pada ujung

anteriornya berhubungan dengan sistem

reproduksi.

Tubulus ginjal mengalami modifikasi

menjadi duktus eferen yang menghubungkan

testis dengan duktus mesonefridikus. Selnjutnya,

duktus mesonefridikus menjadi duktus deferens

yang berfungsi untuk mengangkut sperma dan

urin yang bermuara di kloaka.

Mekanisme ekskresi pada ikan yang hidup d

air tawar berbeda dengan mekanisme ekskresi

pada ikan yang hidup di air laut. Cairan tubuh

ikan air tawar bersifat hiperosmotik

dibandingkan air tawar, sehingga air cenderung

masuk ke tubuh ikan. Di saat yang bersamaan,

ion tubuh cenderung keluar air. Untuk mengatasi

masalah kelebihan air atau kekurangan ion, ikan

39

air tawar biasanya tidak banyak minum.

Tubuhnya diselimuti lendir untuk mencegah

masuknya air secara berlebihan. Ikan aktif

menyerap ion anorganik melalui insang dan

mengeluarkan banyak air melalui urin yang

encer.

Ikan yang hidup di air laut mengekskresikan

sampah nitrogen yang kurang beracun, yaitu

trimetilamin oksida (TMO). Zat ini memberi bau

khas air laut. Selain itu, ikan air laut

mengekskresikan ion-ion lewat insang dan

mengeluarkan urin dngan volume kecil. Ginjal

ikan air laut tidak memiliki glomerulus.

Akibatnya tidak terjadi ultrafiltrasi di ginjal, dan

urin terbentuk oleh sekresi garam-garam dan

TMO yang berkaitan dengan osmosis air. Lihat

Gambar 1.12

40

b. Sistem Ekskresi pada Amphibia

Ambhibia memiliki alat ekskresi berupa ginjal

mesonefros. Pada katak jantan, saluran ginjal bersatu

dengan saluran kelamin. Sebaliknya, pada katak betina

saluran ginjal dan saluran kelamin terpisah. Ginjal

Amphibia berhubungan dengan ureter di vesika

urinaria.

Saat Amphibia mengalami metamorfosis, hasil

ekskresi Amphibia juga berubah. Larva Amphibia

mengekresikan amonia, sedangkan berudu dan hewan

dewasa mengekskresikan urea.

41

c. Sistem Ekskresi Reptilia

Alat ekskresi pada Reptilia adalah sepasang ginjal

metanefros. Metanefros berfungsi sebagai pronefros

dan mesonefros yang merupakan alat ekskresi pada

stadium embrional menghilang. Ginjal dihubungkan

oleh ureter ke vesika urinaria (kandung kemih).

Vesika urinaria menyempit ke bagian posterior,

berukuran kecil. Vesika urinaria bermuara langsung ke

koaka.

Pada jenis kura-kura tertentu terdapat sepasang

vesika urinaria tambahan yang juga bermuara

langsung ke kloaka. Vesika urinaria tambahan

berfungsi sebagai organ respirasi. Pada kura-kura

betina, organ respirasi tersebut juga berfungsi

membasahi tanah yang dipersiapkan untuk membuat

sarang sehingga tanah menjadi lunak dan mudah

digali.

Hasil ekskresi reptilia adalah asam urat. Reptilia

hanya menggunakan sedikit air untuk membilas

sampah nitrogen dari darah karena sebagian besar sisa

metabolisme diekskresikan sebagai asam urat yang

tidak beracun. Asam urat yang dikeluarkan oleh

42

reptilia berbentuk pasta (bubur) berwarna putih. Sisa

air direabsorpsi oleh bagian tabung ginjal.

Buaya dan penyu air tawar mengekskresikan asam

urta dan amonia. Pada penyu laut terjadi ekskresi

garam dari sepasang kelenjar garam di kepala yang

bermuara di sudut mata, sehingga penyu laut tampak

seperti mengeluarkan air mata. Buaya tidak

mempunyai vesika urinaria sehingga asam urat keluar

bersama feses. Lihat Gambar 1.13

d. Sistem Ekskresi Aves

Alat ekskresi burung berupa sepasang ginjal

metanefros. Burung tidak memiliki vesika urinaria

sehingga hasil ekskresi dari ginjal disalurkan langsung

ke kloaka melalui ureter. Tabung ginjal burung sangat

banyak sehingga metabolisme bururng aktif. Tiap 1 ml

kubik jaringan korteks ginjal burung mengandung 100

43

sampai dengan 500 tabung ginjal. Tabung ginjal ini

membentuk lengkung Henle kecil.

Air dalam tubuh dieroleh melalui reabsorpsi di

tubulus. Didalam kloaka juga terjadi reabsorpsi air

yang menambah jumlah air dalam tubuh. Sampai

nitrogen dibuang sebagai asam urat yang dikeluarkan

lewat kloaka. Asam urat berbentuk kristal putih yang

bercampur feses.

Pada burung laut misalnya camar, selain

mengekskresikan asam urat juga mengekskresikan

garam. Hal ini disebabkan kerana burung laut

meminum air garam dan makan ikan laut yang banyak

mengandung garam. Burung laut memiliki kelenjar

pengekskresi garam di atas mata. Larutan garam

mengalir ke rongga hidung kemudian keluar lewat

nares luar dan akhirnya garam menetes dari ujung

paruh. Lihat Gambar 1.14

44

Rangkuman

Ekskresi adalah proses pembebasan sisa-sisa

metabolisme dari dalam tubuh. Organ-organ ekskresi dalam

tubuh manusia antara lain sebagai berikut:

1. Kulit (integumen) merupakan organ ekskresi keringat,

minyak, dan gara-garam mineral.

2. Paru-paru mengekskresikan CO2 dan uap air (H2O).

3. Hati mengekskresikan empedu.

Urin terbentuk melalui proses filtrasi, reabsorpsi, dan

augmentasi. Penyakit yang menyerang sistem ekskresi,

contohnya adalah diuresis, nefritis, albuminuria, diabetes

insipidus, diabetes melitus, glikosuria, hematuria, dan ketosis.

Dialisis darah merupakan proses bekerjanya ginjal

buatan untuk menolong penyakit gagal ginjal kronis. Penderita

ginjal kronis dapat diobati dengan trasplantasi ginjal.

Invertebrata memiliki alat ekskresi yang sederhana,

antara lain dengan seluruh permukaan tubuh, vakuola

kontraktil, nefridium, protonefridium, dan metanefridium. Alat

ekskresi pada cacing pipih adalah protonefridium yang

45

memiliki sel api. Alat ekskresi pada cacing tanah adalah

metanefridium. Alat ekskresi insecta adalah buluh Malpighi.

Alat ekskresi pada ikan adalah ginjal mesonefros,

ekskretnya berupa amonia. Ikan yang hidup di laut

mengekskresikantrimetilamin oksida. Alat ekskresi amfibi

adalah ginjal mesonefros, eskretnya adalah asam urat encer.

Alat ekskresi reptilia adalah ginjal metanefros, ekskretnya

adalah asam urat yang berbentuk bubur (pasta) dan berwarna

putih bercampur feses. Alat ekskresi burung adalah ginjal

metanefros, ekskretnya berupa asam urat berbentuk kristal

bercampur feses.

LATIHAN SOAL BAB I

TEKA-TEKI SILANG

MENDATAR 2. protonefridium atau sel api 5. pengubahan amonia menjadi produk yang kurang toksik 8. agen anti penggumpalan/antikoagulan 13. Produk Nitrogen 14. hasil ekskresi reptilia 16. satuan struktural dan fungsional ginjal 17. pengeluaran urin secara berlebihan 18. Pembebasan sisa-sisa metabolisme dari tubuh 19. lapisan dalam ginjal

46

MENURUN 1. bagian lengkung henle 3. sel darah merah dalam urin 4. bagian kulit 6. alat ekskresi reptilia, aves 7. kantong empedu 9. pembentukan urea 10. penyakit asam urat 11. metode untuk memisahkan molekul berdasarkan ukurannya 12. satu-satunya organ ekskresi yang menghasilkan hormon

arginase 15. hasil dari filtrat glomerulus 20. pengeluaran sisa metabolisme pada porifera dan coelenterata

1

2 3

4 5

6 7

8

9 10 11 12

13

14

15

16 17

18

19 20

47

A. Pilihlah satu jawaban yang tepat

1. Perhatikan beberapa organ tubuh manusia di bawah ini!

1. Paru-paru 4. lambung

2. Jantung 5. limpa

3. Ginjal

Diantara organ-organ tersebut yang berfungsi sebagi organ

ekskresi adalah....

A. 1 dan 2 D. 2 dan 5

B. 1 dan 3 E. 3 dan 5

C. 2 dan 4

2. Dibawah ini yang merupakan hasil dari peristiwa ekskresi

adalah....

A. Keringat D. HCl lambung

B. Enzim E. Hormon

C. Saliva

3. Dalam proses metabolisme akan dihasilkan zat sisa:

1. Air 3. Senyawa N 5. Garam mineral

2. CO2 4. Logam berat

Melalui proses metabolisme protein akan dihasilkan zat-zat

sampah antara lain....

A. 1,3, dan 5 D. 1,2, dan 4

48

B. 2,4, dan 5 E. 3,4,dan 5

C. 1,2 dan 3

4. Urutan proses yang terjadi dalam ginjal adalah...

A. Filtrasi-augmentasi-reabsorpsi

B. Augmentasi-filtrasi-reabsorpsi

C. Augmentasi-reabsorpsi-filtrasi

D. Reabsorpsi-filtrasi-augmentasi

E. Filtrasi-reabsorpsi-augmentasi

5. Reabsorpsi zat-zat yang masih berguna berlangsung di dalam

A. Badan Malpighi

B. Glomerulus

C. Tubulus kontortus distal

D. Tubulus kolektus

E. Tubulus kontortus proksimal

6. Badan Malpighi terdiri atas....

A. Glomerulus dan nefron

B. Kapsul Bowman dan glomerulus

C. Nefron dan lengkung Henle

D. Tubulus distal dan nefron

E. Tubulus proksimal dan lengkung Henle

7. Dialisis darah pada mesin ginjal buatan menggunakan

prinsip...

A. Difusi sederhana

49

B. Osmosis

C. Transpor aktif

D. Filtrasi

E. Reabsorpsi

8. Kekurangan hormon antidiuretik menimbulkan penyakit....

A. Diabetes melitus

B. Diabetes insipidus

C. Albuminuria

D. Nefritis

E. Uremia

9. Hasil ekskresi utama insecta adalah....

A. Urea

B. Asam urat

C. Amonia

D. Karbon dioksida

E. Nitrat

10. Untuk menggantikan cairan tubuh yang hilang, ikan laut...

A. Melakukan akumulasi urea

B. Mempunyai kelenjar ekskresi glukosa

C. Mengonsumsi makanan rendah protein

D. Mengekskresikan banyak urin hipertonis

E. Meminum air laut

11. Protozoa mengeluarkan zat sisa lewat....

50

A. Nefridium

B. Membran sel

C. Buluh Malpighi

D. Nefridiofor

E. Metanefros

12. Alat ekskresi dan bahan yang diekskresikan pada insecta

adalah....

A. Opistonefros dan asam urat

B. Pronefros dan amonia

C. Buluh Malpighi dan asam urat

D. Nefridium dan asam urat

E. Sel api dan amonia

13. Reptilia mengeluarkan zat sisa berupa....

A. Cairan urin

B. Feses

C. Kristal asam urat

D. Amonia

E. Ureum

14. Hasil ekskresi burung bercampur dengan feses karena....

A. Burung hanya memiliki kloaka

B. Urin keluar leewat uretra

C. Organ ekskresi berhubungan dengan organ reproduksi

D. Ginjal burung menyatu dengan usus

51

E. Saluran ginjal buntu

15. Jika urin mengandung protein, kemungkunan kelainan

terjadi pada bagian....

A. Kapsul Bowman

B. Tubulus proksimal

C. Lengkung Henle

D. Tubulus distal

E. Tubulus kolektus

B. Jawablah pertanyaan berikut!

1. Jelaskan apa yang dimaksud dengan filtrasi!

2. Bandingkan plasma darah dengan urin primer!

3. Apa yang dimaksud dengan diuresis?

4. Tuliskan secara berurutan proses pembentukan urin dan

tempat berlangsungnya!

5. Jelaskan mekanisme pengeluaran keringat untuk mengatur

suhu tubuh!

C. Jawablah pertanyaan berikut berdasarkan analisamu!

1. Mengapa adanya protein di dalam urin merupakan pertanda

bahwa ada sesuatu yang salah pada ginjal?

2. Ketika bepergian dengan bus, yogi tidak minum air sama

sekali selam beberapa jam. Menurutmu bagaimana volume

52

urin yang ia keluarkan hari itu dibandingkan dengan hari

biasa? Jelaskan!

3. Mengapa keluarga terdekat lebih diutamakan sebagai donor

untuk cangkok ginjal?

53

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A., dkk. 2008. Biologi. Edisi ke-8. Terj.

dari: Biologi. Jakarta. Erlangga.

Pearce, Evelyn C., 2013. Anatomi & Fisiologi untuk

Paramedis. Jakarta. Kompas Gramedia.

Pratiwi, D.A., 2007. Biologi. Jakarta. Erlangga.

Scanlon Valeria C., & Tina Sanders. 2005. Buku Ajar Anatomi

& Fisiologi. Jakarta. Penerbit Buku Kedokteran EGC