Halaman
· Dewi Ganawati
· Sudarmana
. Wiwik Radyuni
Pembelajaran
ILMU PENGETAHUAN ALAM
Untuk SMP dan MTs
Terpadu dan Kontekstual
IX
Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
ii
ILMU PENGETAHUAN ALAM
Terpadu dan Kontekstual
Untuk SMP/MTs Kelas IX
Pembelajaran
Penulis:
Dewi Ganawati
Dewi Ganawati
Dewi Ganawati
Dewi Ganawati
Dewi Ganawati
Sudarmana
Sudarmana
Sudarmana
Sudarmana
Sudarmana
Wiwik Radyuni
Wiwik Radyuni
Wiwik Radyuni
Wiwik Radyuni
Wiwik Radyuni
Editor:
Linda Perwirawati
Linda Perwirawati
Linda Perwirawati
Linda Perwirawati
Linda Perwirawati
Ririn Safitri
Ririn Safitri
Ririn Safitri
Ririn Safitri
Ririn Safitri
Penata Letak Isi:
Fitri Wahab
Fitri Wahab
Fitri Wahab
Fitri Wahab
Fitri Wahab
Desainer Sampul:
Dyan Purnamawati
Dyan Purnamawati
Dyan Purnamawati
Dyan Purnamawati
Dyan Purnamawati
Ilustrator:
SusantoSusanto
SusantoSusanto
Susanto
Ukuran Buku
17,6 × 25 cm
17,6 × 25 cm
17,6 × 25 cm
17,6 × 25 cm
17,6 × 25 cm
Hak Cipta pada Departemen Pendidikan Nasional
Dilindungi Undang-undang
500.7
GAN GANAWATI, Dewi
p Pembelajaran ilmu pengetahuan alam: terpadu dan kontekstual IX : untuk SMP/MTs /
Dewi Ganawati, Sudarmana, Wiwik Radyuni; editor Linda Perwirawati, Ririn Safitri —
Jakarta : Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, 2008.
x, 364 hlm.; ilus : 25 cm
Biliografi : hlm. 355
Indeks
ISBN 979-462-907-3
1. Sains-Studi dan Pengajaran. I. Judul
II. Sudarmana III. Radyuni, Wiwik IV. Perwirawati, Linda V. Safitri, Ririn
Hak Cipta Buku ini dibeli oleh Departemn Pendidikan
Nasional dari Penerbit PT. Karya Mandiri Nusantara
Diterbitkan oleh Pusat Perbukuan
Departemen Pendidikan Nasional
Tahun 2008
Diperbanyak oleh ...
iii
K
ata Sambutan
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, berkat rahmat dan
karunia-Nya, Pemerintah, dalam hal ini, Departemen Pendidikan Nasional,
pada tahun 2008, telah membeli hak cipta buku teks pelajaran ini dari
penulis/penerbit untuk disebarluaskan kepada masyarakat melalui situs
internet (
website
) Jaringan Pendidikan Nasional.
Buku teks pelajaran ini telah dinilai oleh Badan Standar Nasional
Pendidikan dan telah ditetapkan sebagai buku teks pelajaran yang memenuhi
syarat kelayakan untuk digunakan dalam proses pembelajaran melalui
Peraturan Menteri Pendidikan Nasional Nomor 34 Tahun 2008.
Kami menyampaikan penghargaan yang setinggi-tingginya kepada para
penulis/penerbit yang telah berkenan mengalihkan hak cipta karyanya kepada
Departemen Pendidikan Nasional untuk digunakan secara luas oleh para
siswa dan guru di seluruh Indonesia.
Buku-buku teks pelajaran yang telah dialihkan hak ciptanya kepada
Departemen Pendidikan Nasional ini, dapat diunduh (
down load
)
,
digandakan,
dicetak, dialihmediakan, atau difotokopi oleh masyarakat. Namun, untuk
penggandaan yang bersifat komersial harga penjualannya harus memenuhi
ketentuan yang ditetapkan oleh Pemerintah. Diharapkan bahwa buku teks
pelajaran ini akan lebih mudah diakses sehingga siswa dan guru di seluruh
Indonesia maupun sekolah Indonesia yang berada di luar negeri dapat
memanfaatkan sumber belajar ini.
Kami berharap, semua pihak dapat mendukung kebijakan ini. Kepada
para siswa kami ucapkan selamat belajar dan manfaatkanlah buku ini sebaik-
baiknya. Kami menyadari bahwa buku ini masih perlu ditingkatkan mutunya.
Oleh karena itu, saran dan kritik sangat kami harapkan.
Jakarta, Juli 2008
Kepala Pusat Perbukuan
iv
Sebagai siswa kalian adalah pusat bagi kemajuan pendidikan. Tanpa
semangat dan kemauan kalian, maka pendidikan nasional akan terhambat ke
arah tujuannya. Oleh karena itu, bekali diri kalian dengan ilmu yang akan
menggali segala potensi sedalam-dalamnya.
Buku berjudul Pembelajaran
“IPA Terpadu dan Kontekstual”
ini disusun
berdasarkan Kurikulum yang berlaku dan dirancang agar kalian setelah
mengalami proses pembelajaran akan mendapatkan pengalaman dan
kompetensi yang bermakna bagi kehidupan sekarang dan yang
akan datang.
Pengalaman dan kompetensi yang bermakna bagi masa depan kalian
tidak dapat dimiliki begitu saja tanpa melalui pergumulan yang intensif,
menantang, dan menyenangkan dalam sebuah proses pembelajaran yang
profesional di sekolah. Oleh karena itu, mintalah motivasi dan arahan kepala
sekolah, guru, dan juga orang tua kalian secara bersamaan agar tercipta
suasana dan kondisi belajar yang nyaman bagi kalian.
Buku ini terdiri atas 16 bab yang disertai pembahasan-pembahasan
yang disajikan secara lengkap, menarik, dan berdasarkan tinjauan ilmiah dari
bidang-bidang Ilmu Pengetahuan Alam Biologi, Kimia, dan Fisika, sehingga
diharapkan buku ini sangat bermanfaat bagi kalian.
Mudah-mudahan dengan membaca buku ini, kalian dapat memahami
bahan ajar serta mampu mencapai “kompetensi” yang telah ditetapkan.
Jakarta, Juli 2008
Tim Penyusun
K
ata Pengantar
v
Buku Pembelajaran IPA (Ilmu Pengetahuan Alam) Terpadu dan
Kontekstual untuk SMP dan MTs. ini disusun untuk memenuhi undangan dari
Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional yang melaksanakan
Penilaian Standar Buku Teks Pelajaran SD/MI, SMP/MTs, SMA/MA dan SMK
2008 (periode 1).
Buku ini terdiri atas 16 bab yang tersusun sistematis. Berdasarkan
kemampuan konfigurasi 16 bab tersebut mencakup:
Bab 1 Sistem Ekskresi pada Manusia
Bab 2 Sistem Reproduksi pada Manusia
Bab 3 Sistem Koordinasi dan Alat Indra pada Manusia
Bab 4 Kelangsungan Hidup Organisme
Bab 5 Pewarisan Sifat
Bab 6 Bioteknologi
Bab 7 Listrik Statis
Bab 8 Listrik Dinamis
Bab 9 Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
Bab 10 Sumber Arus Listrik
Bab 11 Energi dan Daya Listrik
Bab 12 Kemagnetan
Bab 13 Induksi Elektromagnetik
Bab 14 Tata Surya
Bab 15 Matahari dan Bumi
Bab 16 Lapisan Litosfer
Buku ini mudah digunakan, peta konsep dan kata kunci disertakan sebagai
petunjuk awal mempelajari isi bab. Cara belajar yang efisien disertakan juga
dalam buku ini. Siswa dapat memahami kompetensi yang disajikan berdasarkan
uraian contoh, serta latihan soal-soal yang ada.
Dalam pembelajaran IPA Terpadu terpenting adalah metode dan
pendekatan yang digunakan dalam pembelajaran.
Beberapa pendekatan yang bisa digunakan guru sebagai berikut:
1. Pendekatan Konsep
Yaitu siswa dibimbing memahami suatu bahasan yang memahami konsep-
konsep yang terkandung di dalamnya.
2. Pendekatan Lingkungan
Yaitu mengaitkan lingkungan dalam suatu proses belajar mengajar.
P
endahuluan
vi
3. 3.
3. 3.
3.
Pendekatan Inkuiri
Yaitu membelajarkan siswa untuk mengendalikan situasi yang dihadapi
ketika berhubungan dengan dunia fisik, yaitu dengan menggunakan teknik
yang digunakan oleh para ahli penelitian.
4. Pendekatan Proses
Yaitu mengembangkan kemampuan siswa dalam keterampilan proses atau
langkah-langkah ilmiah seperti melakukan pengamatan, menafsirkan data,
dan mengkomunikasikan hasil pengamatan.
5. Pendekatan Interaktif
Yaitu memberi kesempatan pada siswa untuk mengajukan pertanyaan
untuk kemudian melakukan penyelidikan yang berkaitan dengan
pertanyaan yang mereka ajukan.
6. Pendekatan Pemecahan Masalah
Yaitu berhubungan dengan masalah yang harus dipecahkan melalui
praktikum atau pengamatan.
7. Pendekatan Sains Teknologi dan Masyarakat
Yaitu siswa tidak hanya mempelajari konsep-konsep sains, tetapi juga
diperkenalkan pada aspek teknologi, dan bagaimana teknologi itu berperan
di masyarakat.
8. Pendekatan Terpadu
Yaitu memadukan dua unsur atau lebih dalam suatu kegiatan
pembelajaran.
Adapun beberapa metode yang bisa digunakan guru sebagai berikut:
1. Metode Ceramah
Yaitu metode penyampaian bahan pelajaran secara lisan.
2. Metode Tanya Jawab
Yaitu metode bertanya jawab, dengan pertanyaan-pertanyaan yang
akan diajukan sudah direncanakan sebelumnya.
3. Metode Diskusi
Yaitu cara pembelajaran dengan memunculkan masalah, sehingga terjadi
tukar-menukar gagasan atau pendapat untuk memperoleh kesamaan
derajat.
4. Metode Kooperatif
Yaitu siswa berada dalam kelompok kecil dengan anggota sebanyak 4
sampai 5 orang.
5. Metode Demonstrasi
Yaitu cara penyajian pelajaran dengan memeragakan suatu proses
kejadian, misalnya dalam pembelajaran tentang transportasi pada
tumbuhan.
vii
6. Metode Karyawisata atau Widyawisata
Yaitu cara penyajian dengan membawa siswa mempelajari materi
pelajaran di luar kelas.
7. Metode Penugasan
Yaitu guru memberi tugas tertentu agar siswa melakukan kegiatan
belajar.
8. Metode Eksperimen
Yaitu cara penyajian pelajaran dengan menggunakan percobaan.
9. Metode Bermain Peran
Yaitu pembelajaran dengan cara seolah-olah berada dalam suatu situasi
untuk memperoleh suatu pemahaman tentang suatu konsep.
viii
Kata Sambutan
iii
Kata Pengantar
iv
Pendahuluan
v
Daftar Isi
viii
Bab 1 Sistem Ekskresi pada Manusia
1
A. Pendahuluan
2
B. Ginjal
2
C. Kulit
6
D. Paru-paru
9
E. Hati
10
F. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Ekskresi
11
Uji Kompetensi
14
Bab 2 Sistem Reproduksi pada Manusia
_________
19
A. Pendahuluan
20
B. Organ-organ Penyusun Sistem Reproduksi Manusia
20
C. Penyakit pada Sistem Reproduksi Manusia
24
D. Beberapa Upaya Pencegahan yang Dapat Dilakukan
26
Uji Kompetensi
27
Bab 3 Sistem Koordinasi dan Alat Indra pada
Manusia
____________________________________
31
A. Pendahuluan
32
B. Sistem Saraf
33
C. Sistem Indra
46
D. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Indra
61
Uji Kompetensi
63
Bab 4 Kelangsungan Hidup Organisme
67
A. Pendahuluan
68
B. Adaptasi
68
C. Seleksi Alam
78
D. Perkembangbiakan
83
Uji Kompetensi
93
Bab 5 Pewarisan Sifat
97
A. Pendahuluan
98
B. Kromosom dan Gen
100
C. Istilah-istilah dalam Genetika
102
D. Hukum Penurunan Sifat Mendel
104
D
aftar Isi
ix
E. Cara Mencari Jumlah dan Macam Gamet
112
F. Penurunan Sifat pada Manusia
113
Uji Kompetensi
117
Bab 6 Bioteknologi
__________________________
119
A. Pendahuluan
120
B. Penerapan Bioteknologi Sederhana
121
C. Dampak Negatif Penggunaan Bioteknologi
135
D. Usaha Mengatasi Dampak Penerapan Bioteknologi
137
Uji Kompetensi
139
Bab 7 Listrik Statis
143
A. Muatan Listrik
146
B. Hukum Coulomb
149
Uji Kompetensi
152
Bab 8 Listrik Dinamis
________________________
155
A. Arus Listrik dan Beda Potensial Listrik
157
B. Mengukur Besar Arus Listrik dan Beda Potensial Listrik
160
Uji Kompetensi
168
Bab 9 Hukum Ohm dan Hukum I Kirchhoff
171
A. Hukum Ohm
172
B. Hambatan, Konduktor, Semikonduktor, dan Isolator
178
C. Hukum I Kirchhoff
188
D. Rangkaian Hambatan
195
E. Penerapan Hukum Ohm I Kirchhoff
203
Uji Kompetensi
208
Bab 10 Sumber Arus Listrik
___________________
213
A. Sumber Tegangan
214
B. Macam-macam Sumber Tegangan
216
C. Gaya Gerak Listrik dan Tegangan Jepit
220
Uji Kompetensi
223
Bab 11 Energi dan Daya Listrik
227
A. Energi Listrik
230
B. Daya Listrik
233
Uji Kompetensi
241
Latihan Semester Gasal
245
Bab 12 Kemagnetan
_________________________
249
A. Sifat Kutub Magnet
250
B. Sifat Magnet Bahan
254
C. Cara Membuat Magnet
255
x
D. Teori Kemagnetan Bumi
262
E. Medan magnet di Sekitar Kawat Berarus Listrik
264
F. Peralatan yang Menggunakan Prinsip Elektromagnetik
270
G. Gaya Lorentz dan Penggunaannya
275
Uji Kompetensi
280
Bab 13 Induksi Elektromagnetik
_______________
283
A. Hubungan antara Pergerakan Garis Medan magnet dengan Terjadinya
Gaya Gerak Listrik Induksi
284
B. Prinsip Kerja Dinamo dan Generator
288
C. Prinsip Kerja Transformator (Trafo)
290
D. Karakteristik Transformator dan Penerapannya
294
Uji Kompetensi
296
Bab 14 Tata Surya
__________________________
299
A. Peredaran Bumi dan Bulan
300
B. Gravitasi
301
C. Orbit Planet
302
D. Planet
304
E. Komet
307
F. Asteroid
308
G. Meteor dan Meteorit
309
Uji Kompetensi
311
Bab 15 Matahari dan Bumi
313
A. Struktur Matahari
314
B. Sumber Energi Matahari
319
C. Bumi
319
D. Rotasi Bulan
327
E. Gerhana Bulan dan Gerhana Matahari
329
F. Pasang dan Surut Air Laut
331
G. Manfaat Satelit Orbit Bumi bagi Kehidupan
332
Uji Kompetensi
337
Bab 16 Lapisan Litosfer
______________________
339
A. Permukaan Bumi
340
B. Pelapukan
340
C. Pemanasan Global
342
D. Lingkungan dan Manusia
343
Uji Kompetensi
346
Latihan Semester Genap
348
Glosarium
351
Daftar Pustaka
355
Indeks
356
Kunci
360
Sistem Ekskresi pada Manusia
1
Untuk mempermudah memahami materi ini, perhatikan peta konsep berikut ini.
P
eta
K
onsep
Alat Ekskresi
pada Manusia
Ginjal
Hati
Kulit
Paru-paru
Urine
Urea
Keringat
Karbon Dioksida
dan Uap Air
meliputi
mengekskresikan
mengekskresikan
mengekskresikan
mengekskresikan
Setelah kalian memahami peta konsep di atas, perhatikan kata-kata kunci berikut
yang merupakan kunci dan cara memahami materi ini.
•
Ekskresi
•
Sekresi
•
Defekasi
•Nefron
•
Filtrasi
•
Reabsorbsi
•
Augmentasi
•
Epidermis
•Dermis
Ekskresi merupakan salah satu proses pengeluaran zat dari tubuh. Selain
ekskresi ada juga proses sekresi dan defekasi. Apa perbedaan antara ketiganya?
Ekskresi adalah proses pengeluaran sisa metabolisme. Zat tersebut diserap
dan diangkut oleh darah dan dikeluarkan bersama urine, keringat dan pernapasan.
Defekasi adalah proses pengeluaran sisa-sisa pencernaan atau zat yang tidak
mengalami pencernaan. Zat tersebut berupa feses yang dikeluarkan melalui anus.
Sekresi merupakan proses pengeluaran zat oleh kelenjar yang masih digunakan
oleh tubuh. Zat yang dihasilkan berupa enzim dan hormon.
Berikut akan kita bahas satu per satu alat-alat ekskresi pada manusia,
sehingga kalian dapat mendeskripsikan sistem ekskresi pada manusia dan
hubungannya dengan kesehatan.
Bab
1
Sistem Ekskresi
pada Manusia
K
ata
K
unci
IPA Terpadu IX
2
B. Ginjal
Gambar 1.1
Letak ginjal di dalam rongga perut bagian
belakang di sebelah kanan kiri tulang pinggang
A. Pendahuluan
Sistem ekskresi pada manusia melibatkan alat-
alat ekskresi yaitu ginjal, kulit, paru-paru, dan hati.
Zat-zat sisa yang dikeluarkan dari alat-alat tersebut
berasal dari proses metabolisme.
Ginjal mengeluarkan urine, kulit mengeluarkan
keringat, paru-paru mengeluarkan karbondioksida,
dan hati mengeluarkan zat warna empedu.
Ginjal manusia bentuknya seperti biji kacang
merah. Terletak di dalam rongga perut bagian
belakang, di sebelah kanan kiri tulang pinggang,
sehingga sering disebut buah pinggang. Ginjal
sebelah kanan sedikit lebih rendah karena terdesak
oleh hati. Setiap ginjal panjangnya 6 – 7½ sentimeter
dan tebal 1½ - 2½ sentimeter. Pada orang dewasa
beratnya kira-kira 140 gram. Perhatikan Gambar 1.1
yang memperlihatkan letak ginjal di rongga perut!
ginjal kiri
ginjal kanan
Sistem Ekskresi pada Manusia
3
Apabila sebuah ginjal dipotong
secara melintang maka akan
tampak tiga lapisan. Bagian luar
disebut
korteks
atau kulit ginjal,
di bawahnya ada
medula
atau
sumsum ginjal dan di bagian dalam
berupa rongga yang disebut
pelvis
renalis
atau rongga ginjal (lihat
Gambar 1.2).
Gambar 1.3
Nefron adalah satuan
struktural dan fungsional ginjal
Sumber:
www.tutor.com.my
tubulus
kontortus
proksimal
Arteri renalis
tubulus
kontortus
distal
tubulus
kolektivas
simpai
bowman
vena
renalis
lengkung
henie
kapiler
glomerulus
kulit ginjal
sumsum ginjal
rongga ginjal
arteri
vena
ureter
Gambar 1.2
Potongan melintang ginjal
Sumber:
www.muis.gov.sg
Pada bagian korteks atau kulit
ginjal terdapat
glomerulus
dan
simpai
Bowman.
Glomerulus dan
simpai Bowman membentuk
kesatuan yang disebut
Badan
Malpighi.
Pada bagian inilah proses
penyaringan darah dimulai. Badan
malpighi merupakan awal dari
nefron
. Nefron adalah satuan
struktural dan fungsional ginjal
(lihat Gambar 1.3). Tiap ginjal
tersusun oleh kira-kira 1 juta
nefron. Dari badan Malpighi
terbentuk saluran yang menuju
bagian medula (sumsum ginjal).
Medula (sumsum ginjal)
tersusun atas saluran-saluran
yang merupakan kelanjutan badan
malphigi dan saluran yang ada di bagian korteks.
Pelvis renalis atau rongga ginjal berupa rongga
yang berfungsi sebagai penampung urine sementara
sebelum dikeluarkan melalui ureter.
Untuk mengetahui bagian-bagian ginjal lakukan
Kegiatan 1.1 berikut.
IPA Terpadu IX
4
Kegiatan 1.1
Struktur Ginjal
A. Tujuan
Mengetahui bagian-bagian ginjal.
B. Alat dan Bahan
1. Ginjal sapi atau ginjal hewan Mamalia lain
2. Pisau bedah atau
cutter
3. Bak parafin
4. Lup
5. Pensil warna
6. Kertas manila
C. Cara Kerja
1. Belahlah ginjal yang telah disediakan.
2. Amatilah ginjal yang sudah terbelah tersebut, kemudian
gambarlah pada kertas manila.
3. Warnailah gambar kalian untuk membedakan bagian-bagian
ginjal tersebut.
4. Berilah keterangan bagian-bagian ginjal tersebut.
D. Hasil Pengamatan
Gambar
Keterangan
1. .............................................
2. .............................................
3. .............................................
4. .............................................
E. Pertanyaan
1. Bagaimanakah bentuk ginjal yang kalian amati?
2. Apakah warna ginjal yang kalian amati?
3. Tersusun atas bagian apa saja ginjal tersebut?
4. Bagaimanakah warna bagian-bagian ginjal tersebut?
Fungsi ginjal adalah menyaring darah sehingga
dihasilkan urine, melalui tiga tahapan. Tiga tahap
pembentukan urine tersebut adalah:
Sistem Ekskresi pada Manusia
5
1. Filtrasi (Penyaringan)
Proses ini terjadi di glomerulus. Cairan yang
tersaring ditampung oleh simpai Bowman. Cairan
tersebut tersusun oleh urea, glukosa, air, ion-ion
anorganik seperti natrium kalium, kalsium, dan klor.
Darah dan protein tetap tinggal di dalam kapiler
darah karena tidak dapat menembus pori–pori
glomerulus.Cairan yang tertampung di simpai
Bowman disebut
urine primer
. Selama 24 jam darah
yang tersaring dapat mencapai 170 liter.
2. Reabsorbsi (Penyerapan Kembali)
Proses ini terjadi di tubulus kontortus proksimal.
Proses yang terjadi adalah penyerapan kembali zat-
zat yang masih dapat diperlukan oleh tubuh. Zat
yang diserap kembali adalah glukosa, air, asam amino
dan ion-ion anorganik. Sedangkan urea hanya sedikit
diserap kembali. Cairan yang dihasilkan dari proses
reabsorbsi disebut
urine sekunder.
3. Augmentasi (Pengumpulan)
Proses ini terjadi di tubulus kontortus distal dan
juga di saluran pengumpul. Pada bagian ini terjadi
pengumpulan cairan dari proses sebelumnya. Di
bagian ini juga masih terjadi penyerapan ion natrium,
klor serta urea. Cairan yang dihasilkan sudah berupa
urine sesungguhnya, yang kemudian disalurkan ke
rongga ginjal.
Urine yang sudah terbentuk dan terkumpul di
rongga ginjal dibuang keluar tubuh melalui ureter,
kandung kemih dan uretra.
Proses pengeluaran urine disebabkan oleh adanya
tekanan di dalam kandung kemih. Tekanan pada
kandung kemih selain disebabkan oleh pengaruh
saraf juga adanya kontraksi otot perut dan organ-
organ yang menekan kandung kemih.
IPA Terpadu IX
6
Info
MEDIA
Jumlah urine yang dikeluarkan dalam sehari rata-
rata 1-2 liter, tetapi dapat berubah tergantung dari
jumlah cairan yang masuk. Urine yang normal berwarna
bening orange pucat tanpa endapan, baunya tajam
(
pesing
), sedikit asam terhadap lakmus (pH 6).
Mengapa Anak-anak Ngompol?
Pengeluaran urine dari kandung
kemih diatur oleh otot-otot sphincter.
Ada dua otot sphincter, yaitu sphincter
dalam dan sphincter luar. Kedua otot
ini dikoordinasi oleh dua saraf yang
berbeda. Otot sphincter dalam diatur
oleh saraf tak sadar. Otot sphincter luar
diatur oleh saraf sadar. Rerata volume
kandung kemih kita adalah antara 700–
800 ml. Bila jumlah urine dalam kandung
kemih mendekati 200–400 ml, reseptor
dalam dinding kandung kemih akan
memberi tanda pada sumsum tulang belakang bagian bawah. Impuls ini
akan memicu refleks kencing. Impuls para-simpatik dari sumsum tulang
belakang yang mencapai dinding kandung kemih, mengakibatkan otot
sphincter dalam mengendor/relaksasi. Kemudian otak mengirim sinyal
pada sphincter luar untuk relaksasi, maka mengalirlah urine keluar.
Kita dapat menahan kencing karena otak kita secara sadar dapat
mengatur kontraksi dan relaksasi otot sphincter luar. Meskipun refleks
relaksasi sphincter dalam telah terjadi, bila sphincter luar tetap
kontraksi maka urine tidak dapat keluar. Pada anak-anak usia 2 tahun
ke bawah, neuron/sel-sel saraf yang mengatur kontraksi otot sphincter
luar belum berkembang sempurna. Itulah mengapa mereka belum
dapat mengontrol pengeluaran urine mereka alias ngompol.
Ngompol yang terjadi pada orang dewasa biasanya disebabkan
oleh gangguan saraf spinal yang mengatur kandung kemih, saraf
kontraksi uretra, iritasi atau abnormalitas kandungan urine, sakit
pada kandung kencing atau karena stres/tekanan emosi.
C. Kulit
Kulit merupakan jaringan yang terdapat pada
bagian luar tubuh. Kulit memiliki banyak fungsi karena
di dalamnya terdapat berbagai jaringan.
Sistem Ekskresi pada Manusia
7
Kulit terdiri atas tiga lapisan yaitu
epidermis,
dermis
dan
jaringan ikat bawah kulit
.
1. Epidermis (Kulit Ari)
Epidermis tersusun oleh sejumlah lapisan sel
yang pada dasarnya terdiri atas dua lapisan yaitu:
a. Lapisan tanduk
Merupakan lapisan epidermis paling luar. Pada
lapisan ini tidak terdapat pembuluh darah dan
serabut saraf, karena merupakan sel-sel mati dan
selalu mengelupas. Lapisan ini jelas sekali terlihat
pada telapak tangan dan telapak kaki.
b. Lapisan malpighi
Lapisan ini terdapat di bawah lapisan tanduk.
Sel-selnya terdapat pigmen yang menentukan warna
kulit.
2. Dermis (Kulit Jangat)
Merupakan lapisan kulit di bawah epidermis, di
dalam lapisan ini terdapat beberapa jaringan yaitu:
a. Kelenjar keringat, yang berfungsi untuk
menghasilkan keringat. Keringat tersebut
bermuara pada pori-pori kulit.
b. Kelenjar minyak, yang berfungsi untuk
menghasilkan minyak guna menjaga rambut tidak
kering. Kelenjar ini letaknya dekat akar rambut.
c. Pembuluh darah, yang berfungsi untuk
mengedarkan darah ke semua sel atau jaringan
termasuk akar rambut.
d. Ujung-ujung saraf. Ujung saraf yang terdapat
pada lapisan ini adalah ujung saraf perasa dan
peraba.
3. Jaringan Ikat Bawah Kulit
Di bagian ini terdapat jaringan lemak (adiposa).
Fungsinya antara lain untuk penahan suhu tubuh
dan cadangan makanan.
IPA Terpadu IX
8
Dengan adanya berbagai jaringan yang terdapat
di dalamnya, maka kulit dapat berfungsi sebagai:
1. indra peraba dan perasa,
2. pelindung tubuh terhadap luka dan kuman,
3. tempat pembentukan vitamin D dari provitamin
D dengan bantuan sinar ultraviolet cahaya
matahari,
4. penyimpan kelebihan lemak,
5. pengatur suhu tubuh.
Dari berbagai fungsi tersebut yang berkaitan
dengan sistem ekskresi adalah kemampuan kulit
sebagai pengatur suhu tubuh. Suhu tubuh diatur
oleh pusat pengatur panas di sumsum lanjutan agar
konstan 36
o
– 37,5
o
C. Bila suhu badan meningkat,
maka kapiler darah melebar, kulit menjadi panas dan
kelebihan panas dipancarkan ke kelenjar keringat.
Sehingga terjadi penguapan cairan dalam bentuk
keringat pada permukaan tubuh. Sebaliknya bila
tubuh merasa kedinginan, pembuluh darah
mengkerut, kulit menjadi pucat dan dingin, keringat
dibatasi pengeluarannya.
Keringat yang dikeluarkan oleh kelenjar keringat
berisi larutan garam, urea dan air. Banyaknya keringat
yang dikeluarkan tergantung dari beberapa faktor
antara lain aktivitas tubuh, suhu lingkungan,
makanan, kesehatan dan emosi.
Gambar 1.4
Struktur anatomi kulit
Kelenjar keringat
Permukaan kulit
Organ Meissner
Jaringan ikat
Kulit luar (epidermis)
Kulit jangat (dermis)
Jaringan lemak
Organ Pacini
Pembuluh darah
Saraf
Korpus Ruffini
Sistem Ekskresi pada Manusia
9
Kegiatan 1.2
Sebagai penutup bahasan kulit, coba analisalah
kasus berikut.
Di berbagai kota di Indonesia banyak ditemukan
penduduk yang mengalami kelainan pada kulit yaitu
kulit bersisik seperti ikan sehingga seringkali
diistilahkan dengan manusia bersisik. Jelaskan
pendapat kalian tentang kasus ini!
D. Paru-paru
Pembahasan tentang organ paru-
paru sudah banyak dibahas pada
pokok bahasan sistem pernapasan.
Selain berfungsi sebagai alat
pernapasan, paru-paru juga berfungsi
sebagai alat ekskresi.
Zat sisa yang dikeluarkan oleh
paru-paru adalah karbondioksida dan
uap air. Untuk mengetahui bahwa zat
yang dikeluarkan dari paru-paru
adalah karbondioksida dan uap air
lakukan kegiatan berikut ini!
Uji Karbon Dioksida
A. Tujuan
Mengetahui adanya karbondioksida dikeluarkan dari paru-paru.
B. Alat dan Bahan
Air kapur jernih, Sedotan bengkok, Gelas
C. Cara Kerja
1. Isilah gelas dengan air kapur jernih sampai setengahnya.
2. Hembuskan udara pernapasan ke dalam air kapur melalui
pipa (sedotan) selama setengah menit.
3. Amatilah bagaimanakah keadaan air kapur setelah dihembus
dengan udara pernapasan.
Gambar 1.5
Sebagai organ ekskresi
paru-paru berfungsi untuk
mengeluarkan karbondioksida
Sumber:
www.oup.co.uk
IPA Terpadu IX
10
Kegiatan 1.3
D. Pertanyaan
1. Perubahan apa yang terjadi pada air kapur setelah
dihembuskan udara pernapasan?
2. Jelaskan mengapa dalam air kapur yang sudah dihembus
udara pernapasan dapat terbentuk endapan putih!
3. Apakah kesimpulan kalian dari percobaan ini?
Menguji Uap Air
A. Tujuan
Mengetahui adanya uap air dikeluarkan dari proses pernapasan.
B. Alat dan Bahan
1. Cermin
2. Kertas tisu atau kertas buram
C. Cara Kerja
1. Hembuskan udara pernapasan melalui mulut
sebanyak lima kali ke permukaan cermin.
2. Diamkan sesaat kira-kira 10 detik, amatilah
permukaan cermin tersebut. Apa yang terjadi?
3. Tempelkan sobekan kertas buram atau
kertas tisu kira-kira 2 cm di permukaan
cermin tersebut. Amatilah apa yang terjadi
dengan kertas tisu tersebut.
D. Pertanyaan
1. Apakah yang terjadi dengan permukaan cermin setelah
dihembus dengan udara pernapasan?
2. Bagaimanakah kalian dapat membuktikan kalau udara yang
dikeluarkan dari sisa pernapasan adalah uap air?
3. Apakah kesimpulan kalian dengan percobaan ini?
E. Hati
Organ hati sudah kita singgung pada pokok
bahasan sistem pencernaan. Kalian tentu masih ingat
beberapa fungsi hati bukan? Dari beberapa fungsi
hati, yang terkait dengan fungsi ekskresi adalah:
Sistem Ekskresi pada Manusia
11
1. Menghasilkan Getah Empedu
Getah empedu dihasilkan dari
hasil perombakan sel darah merah.
Getah ini ditampung di dalam
kantung empedu kemudian
disalurkan ke usus 12 jari.
Getah empedu pada dasarnya
terdiri atas dua komponen yaitu
garam empedu dan zat warna
empedu. Garam empedu berfungsi
dalam proses pencernaan
makanan yaitu untuk mengemulsi
lemak. Sedangkan zat warna
empedu tidak berfungsi sehingga
harus diekskresikan. Zat warna
empedu yang diekskresikan ke
usus 12 jari, sebagian menjadi sterkobilin, yaitu zat
yang mewarnai feses dan beberapa diserap kembali
oleh darah dibuang melalui ginjal sehingga membuat
warna pada urine yang disebut urobilin. Kedua zat
ini mengakibatkan warna feses dan urine kuning
kecoklatan.
2. Menghasilkan Urea
Urea adalah salah satu zat hasil perombakan
protein. Karena zat ini beracun bagi tubuh maka
harus dibuang keluar tubuh. Dari hati urea diangkut
ke ginjal untuk dikeluarkan bersama urine.
F. Kelainan dan Penyakit pada Sistem
Ekskresi
1. Gagal Ginjal
Gagal ginjal adalah kelainan ginjal yang tidak berfungsi sebagaimana
mestinya (sebagai alat penyaring darah). Ada dua macam gagal ginjal yaitu
gagal ginjal yang bersifat sementara dan gagal ginjal tetap.
Gambar 1.6
Sebagai organ ekskresi
hati menghasilkan getah empedu
dan urea
Sumber:
Kamus visual
IPA Terpadu IX
12
Kelenjar adrenal
Ginjal cangkokan
Saluran kemih
Gelembung
Arteri usus kiri
Vena usus kiri
aorta
Gambar 1.8
Cara cangkok ginjal
Sumber:
Biologi Jilid 2 (2003): 578
Penderita gagal ginjal sementara
dapat ditolong dengan cuci darah
secara berkala. Dengan meng-
gunakan alat yang disebut dialisator
darah dari penderita dikeluarkan dari
arteri (tabung atas), melewati
perangkap gelembung, dan masuk ke
dalam ginjal tiruan. Darah yang
sudah dimurnikan keluar dari ginjal
buatan (bawah), dan dikembalikan ke
urat dalam lengan (tabung bawah).
Perhatikan Gambar 1.7 yang mem-
perlihatkan alat dialisator tersebut.
Penderita gagal ginjal tetap dapat ditolong dengan
mencangkok ginjal (Gambar 1.8). Ginjal sakit yang
dimiliki penderita biasanya diambil. Arteri dan uratnya
diikat (agar putus hubungan), kecuali cabang yang
berhubungan dengan kelenjar adrenal. Kemudian
ginjal yang sakit tersebut diganti ginjal yang sehat
dari donor yang sesuai.
Gambar 1.7
Penderita gagal ginjal
dapat ditolong dengan cuci darah,
menggunakan dialisator
Sumber:
www.burungmanyar.nl
2. Batu Ginjal
Batu ginjal terbentuk karena adanya endapan
garam kalsium yang makin lama makin mengeras
dan membesar. Endapan ini pada mulanya terdapat
Sistem Ekskresi pada Manusia
13
di rongga ginjal, kemudian terbawa arus urine, juga
terdapat di ureter dan kantong kemih.
Batu ginjal dapat dihilangkan dengan beberapa
cara antara lain dengan pengobatan, yaitu
mengkonsumsi obat yang dapat menghancurkan
batu ginjal. Namun bila dengan pengobatan sulit
hancur dapat dilakukan dengan pembedahan untuk
mengambil batu ginjal tersebut.
3. Diabetes Insipidus
Diabetes insipidus
adalah suatu penyakit yang
penderitanya mengeluarkan urine terlalu banyak.
Penyebab penyakit ini adalah kekurangan hormon
ADH (
Anti Diuretic Hormone
), yaitu hormon yang
mempengaruhi proses reabsorbsi cairan pada ginjal.
Bila kekurangan hormon ADH, jumlah urine dapat
meningkat sampai 30 kali lipat.
4. Nefritis
Nefritis adalah peradangan pada nefron terutama
glomerulus. Penyebabnya adalah infeksi bakteri
Streptococcus.
Rangkuman
1. Proses pengeluaran zat dari tubuh meliputi:
a. Ekskresi: proses pengeluaran metabolisme.
b. Sekresi: proses pengeluaran zat oleh kelenjar yang masih
digunakan oleh tubuh.
c. Defekasi: proses pengeluaran sisa-sisa pencernaan atau zat
yang mengalami pencernaaan.
2. Alat-alat ekskresi pada manusia:
a. Ginjal, mengekskresikan urine.
b. Kulit, mengekskresikan keringat.
c. Paru-paru, mengekskresikan CO
2
.
d. Hati, mengekskresikan zat warna empedu.
3. Kelainan dan penyakit pada sistem ekskresi, antara lain:
a. Gagal ginjal: kelainan ginjal yang tidak berfungsi sebagaimana
mestinya (sebagai alat penyaring darah).
IPA Terpadu IX
14
A. Pilihlah satu jawaban yang benar dengan memberi tanda
silang (x) pada huruf
a, b, c,
atau
d
!
Gambar berikut ini untuk menjawab soal nomor 1-3.
1. Badan malpighi ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 1
c. 1 dan 2
b. 2
d. 1,2,3, dan 4
Uji Kompetensi
Refleksi
b. Batu ginjal: adanya endapan garam kalsium yang makin lama
makin mengeras.
c. Diabetes insipidus: suatu penyakit yang penderitanya
mengeluarkan urine terlalu banyak.
d. Nefritis: peradangan pada nefron terutama glomerulus.
Alat-alat ekskresi pada manusia terdiri atas ginjal, kulit, paru-
paru dan hati. Sebagai bahan refleksi, coba buatlah rangkuman singkat
tentang alat-alat yang meliputi struktur/bagian-bagiannya, mekanisme
ekskresi, dan fungsinya.
Setelah kalian paham benar kalian bisa melanjutkan belajar ke
bab berikutnya, tetapi jika belum paham pelajarilah lagi bab ini.
Sistem Ekskresi pada Manusia
15
2. Tubulus kontortus proksimal ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
3. Proses augmentasi berlangsung pada bagian nomor . . . .
a. 2
b. 3
c. 4
d. 5
4. Urutan proses pembentukan urine adalah . . . .
a. filtrasi-reabsorbsi-augmentasi
b. reabsorbsi-filtrasi-augmentasi
c. filtrasi-augmentasi-reabsorbsi
d. reabsorbsi-augmentasi-filtrasi
5. Reabsorbsi atau penyerapan kembali zat-zat yang masih berfungsi
berlangsung di bagian . . . .
a. glomerulus
b. tubulus kontortus distal
c. tubulus kontortus proksimal
d. simpai Bowman
6. Urutan jalannya urine adalah . . . .
a. rongga ginjal-uretra-kantong kemih-ureter
b. rongga ginjal-ureter-uretra-kantong kemih
c. rongga ginjal-ureter-kantong kemih-uretra
d. rongga ginjal-kantong kemih-ureter-uretra
7. Zat yang tidak terdapat di dalam urine sehat adalah . . . .
a. garam
b. urea
c. zat warna empedu
d. glukosa
IPA Terpadu IX
16
Untuk nomor 8 – 10 perhatikan gambar penampang kulit berikut!
8. Kelenjar keringat ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 1
b. 2
c. 3
d. 4
9. Lapisan malpighi ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 3
b. 4
c. 5
d. 6
10. Lapisan tanduk ditunjukkan oleh nomor . . . .
a. 3
b. 4
c. 5
d. 6
11. Bagian terpenting dari kulit kita yang mendukung proses ekskresi
adalah . . . .
a. kelenjar keringat
b. kelenjar minyak
c. lapisan tanduk
d. saraf
Sistem Ekskresi pada Manusia
17
12. Selain sebagai alat ekskresi, hati memiliki fungsi yang lain, di
antaranya adalah sebagai berikut,
kecuali
. . . .
a. tempat pembentukan trombin
b. tempat pembentukan glikogen
c. tempat pembongkaran sel darah merah
d. tempat pengubahan provitamin D menjadi vitamin D
13. Gangguan penyakit nefritis akut disebabkan karena adanya
kerusakan ginjal dalam bagian tertentu. Bagian yang dimaksud
adalah . . . .
a. ureter
c. rongga ginjal
b. nefron
d. korteks ginjal
14. Lapisan kulit yang selalu mengalami pengelupasan adalah . . . .
a. lapisan tanduk
c. epidermis
b. dermis
d. lapisan malpighi
15. Lapisan kulit yang dapat melindungi jaringan di bawahnya dari sinar
matahari yang panas adalah lapisan . . . .
a. lemak
c. malpighi
b. tanduk
d. dermis
B. Jawablah pertanyaan berikut dengan singkat dan jelas!
1. Lengkapilah gambar berikut ini dengan keterangan nama-nama
bagiannya!
2
1
4
3
5
6
IPA Terpadu IX
18
Proyek
2. Sebutkan lapisan-lapisan kulit beserta fungsinya!
3. Sebutkan tiga tahap terbentuknya urine!
4. Jelaskan fungsi kulit sebagai pengatur suhu tubuh!
5. Sebutkan 3 kelainan atau penyakit pada sistem ekskresi!
Carilah informasi dari berbagai sumber (buku, majalah, televisi,
radio, internet, dan sumber lainnya) untuk mengungkap gangguan/
kelainan yang dikenal dengan istilah “kencing manis” atau “diabetes
melitus”! Carilah informasi mengenai penyebabnya, alat tubuh yang
terganggu apa, dan cara untuk mengatasinya bagaimana! Tulislah
informasi yang kalian dapatkan dalam bentuk karangan yang dapat
kalian tempel dalam majalah dinding kelas atau majalah dinding
sekolah!