Halaman
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
187
Sistem Ekskresi
Bab
Bab
7
7
Sumber:
www.wikipedia.org, 2006.
Sebuah pabrik akan membuang zat sisa hasil produksi seperti asap dan lim-
bah cair. Demikian pula tubuh kita akan membuang zat-zat sisa yang tidak
diperlukan tubuh lagi. Zat-zat sisa yang tidak berguna lagi akan diekskresi-
kan keluar tubuh. Zat-zat sisa tersebut jika tidak dikeluarkan akan menjadi
racun bagi tubuh. Oleh karena itu, diperlukan alat pengeluaran zat-zat sisa
dari dalam tubuh. Bagaimana proses pengeluaran zat tersebut?
Ginjal
Paru-paru
Kulit
Hati
Urine
Osmoregulasi
Filtrasi
Reabsorpsi
Augmentasi
Tujuan Pembelajaran
Setelah mempelajari materi yang terdapat dalam bab ini diharapkan siswa
mampu menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta
kelainan/penyakit yang dapat terjadi pada sistem ekskresi pada manusia dan
hewan.
K
ata-Kata
K
unci
Biologi
SMA/MA Kelas XI
188
Peta Konsep
meliputi
membahas tentang
terdiri atas
misalnya
meliputi
membahas tentang
meliputi
Sistem ekskresi
Kulit
Hati
Paru-paru
Ginjal
Hewan
Vertebrata
Hewan
Avertebrata
Sistem ekskresi
pada manusia
Sistem ekskresi
pada hewan
Penyaringan
(
s
ltrasi)
Penyerapan
kembali
(reabsorpsi)
Augmentasi
Kelainan dan
penyakit pada sistem
ekskresi
Alat ekskresi
- Gagal ginjal
- Diabetes melitus
- Batu ginjal
- Dan lain-lain
Proses-proses
pada ginjal
Struktur ginjal
Ikan
Belalang
misalnya
misalnya
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
189
Pendahuluan
A.
Di dalam tubuh makhluk hidup terjadi proses-proses biologis berupa
pembongkaran dan penyusunan (metabolisme). Metabolisme akan meng-
hasilkan zat yang berguna bagi tubuh dan zat-zat sisa yang tidak digunakan
tubuh. Sisa hasil metabolisme dikeluarkan melalui alat-alat pengeluaran.
Apabila sisa hasil metabolisme tersebut tidak dikeluarkan maka dapat me-
nyebabkan tubuh keracunan. Zat-zat sisa yang dikeluarkan tubuh antara lain
karbon dioksida (CO
2
), amonia (NH
4
), dan air (H
2
O). Proses pengeluaran sisa
metabolisme yang tidak berguna tersebut disebut
ekskresi
.
Ekskresi melibatkan alat-alat khusus dan membentuk suatu sistem yang
disebut sistem ekskresi. Setiap makhluk hidup memiliki alat ekskresi yang
berbeda-beda. Kalian akan mempelajarinya pada bab ini.
Sistem ekskresi sangat berperan penting untuk menjaga keseimbangan
cairan dalam tubuh (homeostatis) dengan cara
osmoregulasi
. Osmoregulasi,
yaitu mekanime untuk mengatur konsentrasi bahan terlarut dalam cairan sel
atau cairan tubuh. Bagaimana sistem ekskresi terjadi?
Sistem Ekskresi Manusia
B.
Ekskresi berarti pengeluaran zat buangan
atau zat sisa hasil metabolisme yang berlangsung
dalam tubuh organisme (makhluk hidup). Zat
sisa metabolisme dikeluarkan dari tubuh oleh alat
ekskresi. Alat pengeluaran pada makhluk hidup
berbeda-beda sesuai dengan jenisnya. Semakin
tinggi tingkatan makhluk hidup maka semakin
kompleks alat pengeluarannya. Alat pengeluaran
pada manusia dan vertebrata terdiri atas ginjal,
kulit, paru-paru, dan hati. Perhatikan gambar 7.1.
Sedangkan alat pengeluaran pada hewan yang
lebih rendah tingkatannya antara lain berupa
buluh
Malpighi
, nefridia, sel api, dan rongga berdenyut.
Sistem ekskresi membantu memelihara homeostatis dengan tiga cara,
yaitu melakukan osmoregulasi, mengeluarkan sisa metabolisme, dan
mengatur konsentrasi sebagian besar penyusun cairan tubuh.
Zat sisa metabolisme adalah hasil pembongkaran zat makanan yang
bermolekul kompleks. Zat sisa ini sudah tidak berguna lagi bagi tubuh. Sisa
metabolisme antara lain, CO
2
, H
2
O, NH
3
, zat warna empedu, dan asam urat.
Karbon dioksida dan air merupakan sisa oksidasi atau sisa pembakaran
zat makanan yang berasal dari karbohidrat, lemak, dan protein. Kedua
senyawa tersebut tidak berbahaya bila kadarnya tidak berlebihan. Walaupun
CO
2
berupa zat sisa namun sebagian masih dapat dipakai sebagai penjaga
Sumber:
www.wikipedia.org, 2006.
Gambar 7.1
Alat ekskresi pada
manusia
Biologi
SMA/MA Kelas XI
190
kestabilan pH dalam darah. Demikian juga H
2
O dapat digunakan untuk
berbagai kebutuhan, misalnya sebagai pelarut.
Amonia
(NH
3
), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat
yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh.
Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut
akan dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk
urea.
Zat warna empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang
dilakukan oleh hati dan disimpan pada kantung empedu. Zat inilah yang
akan dioksidasi jadi
urobilinogen
yang berguna memberi warna pada tinja
dan urine.
Asam urat
merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen
(sama dengan amonia). Asam urat mempunyai daya racun lebih rendah
dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air rendah.
Tugas pokok alat ekskresi adalah membuang sisa metabolisme walaupun
alat pengeluarannya berbeda-beda.
Sistem ekskresi pada manusia dan
vertebrata lainnya melibatkan organ paru-paru, kulit, ginjal, dan hati. Namun
yang terpenting dari keempat organ tersebut adalah ginjal.
1. Ginjal
Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan
zat-zat sisa metabolisme yang mengandung
nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil
pemecahan protein dan bermacam-macam garam,
melalui proses
deaminasi
atau proses pembusukan
mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal juga
berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya
berlebihan, misalnya vitamin yang larut dalam
air; mempertahankan cairan ekstraseluler dengan
jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta
mempertahankan keseimbangan asam dan basa.
Hasil ekskresi dari ginjal berupa urine.
a. Struktur ginjal
Bentuk ginjal seperti kacang merah, jumlahnya sepasang dan terletak
di dorsal kiri dan kanan tulang belakang di daerah pinggang. Berat ginjal
diperkirakan 0,5% dari berat badan, dan panjangnya ± 10 cm. Setiap menit
20-25% darah dipompa oleh jantung yang mengalir menuju ginjal. Perhatikan
gambar 7.2.
Ginjal terdiri atas tiga bagian utama yaitu:
1. korteks (bagian luar),
2. medula (sumsum ginjal),
3. pelvis renalis (rongga ginjal).
Bagian korteks ginjal mengandung banyak sekali nefron (± 100 juta)
sehingga permukaan kapiler ginjal menjadi luas, akibatnya perembesan
Sumber:
Microsoft Encarta, 2005.
Gambar 7.2
Penampang ginjal.
Medula
Pelvis renalis
Korteks
Vena
ginjal
Arteri
ginjal
Ureter
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
191
zat buangan menjadi banyak. Setiap nefron terdiri atas badan Malpighi
dan tubulus (saluran) yang panjang. Pada badan Malpighi terdapat kapsul
Bowman
yang bentuknya seperti mangkuk atau piala yang berupa selaput
sel pipih. Kapsul Bowman membungkus
glomerulus
. Glomerulus berbentuk
jalinan kapiler arterial. Tubulus (pembuluh) pada badan Malpighi adalah
tubulus proksimal yang bergulung dekat kapsul Bowman di mana pada
dinding selnya terdapat banyak sekali mitokondria. Tubulus yang kedua
adalah tubulus distal.
Pada rongga ginjal bermuara pembuluh pengumpul. Rongga ginjal
dihubungkan oleh
ureter
(berupa saluran) ke kantung kemih
(vesika urinaria)
yang berfungsi sebagai tempat penampungan sementara urine sebelum keluar
tubuh. Dari kantung kemih, urine dikeluarkan dari tubuh melewati saluran
yang disebut
uretra.
b. Proses-proses di dalam ginjal
Di dalam ginjal terjadi rangkaian proses
s
ltrasi, reabsorpsi, dan augmen-
tasi. Keseluruhan proses tersebut akan membentuk urine.
1) Penyaringan (
s
ltrasi)
Filtrasi terjadi pada kapiler glomerulus kapsul Bowman. Pada glomerulus
terdapat sel-sel endotelium kapiler yang berpori (podosit) sehingga
mempermudah proses penyaringan. Beberapa faktor yang mempermudah
proses penyaringan adalah tekanan hidrolik dan permeabilitias yang tinggi
pada glomerulus. Selain penyaringan, di glomelurus terjadi pula pengikatan
kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma.
Bahan-bahan kecil terlarut dalam plasma, seperti glukosa, asam amino,
natrium, kalium, klorida, bikarbonat, garam lain, dan urea melewati saringan
tersebut dan menjadi bagian dari endapan.
Hasil penyaringan di glomerulus berupa
s
ltrat glomerulus (urine primer)
yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein.
Pada
s
ltrat glomerulus masih dapat ditemukan asam amino, glukosa, natrium,
kalium, dan garam-garam lainnya.
2) Penyerapan kembali ( Reabsorpsi)
Volume urine manusia hanya 1% dari
s
ltrat
glomerulus. Oleh karena itu, 99%
s
ltrat glomerulus
akan direabsorpsi secara aktif pada tubulus kontor-
tus proksimal dan terjadi penambahan zat-zat sisa
serta urea pada tubulus kontortus distal.
Substansi yang masih berguna pada urine
primer seperti glukosa dan asam amino dikem-
balikan ke darah melalui pembuluh kapiler yang
berada di sekitar pembuluh. Glukosa dan asam
amino diabsorpsi pada tubulus proksimal dan tu-
bulus distal. Selain itu air yang terdapat pada
s
ltrat
glomerulus juga diserap kembali melalui proses
Sumber:
Kimball, Biologi Jilid 2, 2006,
Hal. 571.
Gambar 7.3
Nefron.
Aferon
Glomerulus
Kapsul
bowman
Aferen
Vena
Tubulus
distal
Tubulus
proksimal
Jaringan
kapiler
Lengkung
Henle
Pembuluh
pengumpul
Pinggul
Biologi
SMA/MA Kelas XI
192
osmosis. Penyerapan air terjadi di dalam tubulus distal, lengkung Henle,
dan pembuluh pengumpul. Substansi yang tidak berguna, kelebih an garam,
dan bahan lain pada
s
ltrat dikeluarkan dalam urine. Tiap hari tabung ginjal
mereabsorpsi lebih dari 178 liter air, 1.200 gram garam, dan 150 gram glukosa.
Sebagian besar dari zat-zat ini direabsorpsi beberapa kali.
Setelah terjadi reabsorpsi maka tubulus akan
menghasilkan urine sekunder yang komposisinya
sangat berbeda dengan urine primer. Pada urine
sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan
ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa
metabolisme yang bersifat racun bertambah, mis-
alnya ureum dari 0,03% dalam urine primer dapat
mencapai 2% dalam urine sekunder.
3) Augmentasi
Pada proses augmentasi, urine sekunder dari
lengkung Henle akan masuk ke tubulus distal. Di
dalam tubulus distal urine mengalami augmentasi,
yaitu proses penambahan zat yang tidak diperlukan
tubuh ke dalam tubulus kontortus distal. Komposisi
urine yang dikeluarkan lewat ureter adalah 96% air,
1,5% garam, 2,5% urea, dan sisanya substansi lain,
misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi
warna dan bau pada urine.
c. Hal-hal yang memengaruhi produksi urine
Hormon antidiuretik (ADH) yang dihasilkan
oleh kelenjar hipo
s
sis posterior akan memengaruhi
penyerapan air pada bagian tubulus distal karena
meningkatkan permeabilitias sel terhadap air.
Jika hormon ADH rendah maka penyerapan air
berkurang sehingga urine menjadi banyak dan
encer. Sebaliknya, jika hormon ADH banyak,
penyerapan air banyak sehingga urine sedikit
dan pekat. Kehilangan kemampuan mensekresi
ADH menyebabkan penyakit diabetes insipidus.
Penderitanya akan menghasilkan urine yang
sangat encer.
Selain ADH, banyak sedikitnya urine dipenga-
ruhi pula oleh faktor-faktor sebagai berikut:
1) Jumlah air yang diminum
Akibat banyaknya air yang diminum, akan
menurunkan konsentrasi protein yang dapat
menyebabkan tekanan koloid protein menu-
run, sehingga tekanan
s
ltrasi kurang efektif.
Hasilnya, urine yang diproduksi banyak.
P r o f i l
Bowman
Bowman, Sir William
(20 Juli 1816 - 29 Maret
1892) adalah seorang
ahli bedah, ahli histologi,
dan ahli anatomi
berkebangsaan Inggris.
Lahir di Nantwich,
Cheshire, Bowman
mengenyam pendidikan
di Sekolah Hazelwood
di dekat Birmingham
pada 1826. Kecelakaan
yang terjadi pada masa
kecilnya membuat dirinya
tertarik dalam dunia
kedokteran.
Karya pertamanya yang
cukup dikenal adalah
penelitian mengenai
struktur otot rangka.
Pada usia 25 tahun, ia
telah mengidenti
¿
kasi
struktur pada nefron yang
dikenal dengan kapsul
Bowman. Ia memaparkan
penemuannya pada
makalahnya yang
berjudul
On the
Structure and Use of the
Malpighian Bodies of
the Kidney
dan berhasil
mendapatkan medali
kerajaan. Ia meninggal
pada 1892.
Sumber:
www.wikipedia.org, 2007.
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
193
2) Saraf
Rangsangan pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus
aferen sehingga aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya,
s
ltrasi
kurang efektif karena tekanan darah menurun.
3) Banyak sedikitnya hormon insulin
Apabila hormon insulin kurang (penderita
diabetes melitus), kadar gula dalam darah akan
dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan
kadar gula dalam tubulus distal mengganggu
proses penyerapan air, sehingga orang akan
sering mengeluarkan urine.
2. Paru-Paru ( Pulmo)
Paru-paru memiliki fungsi utama sebagai alat
pernapasan. Akan tetapi, karena mengekskresikan
zat sisa metabolisme maka dibahas pula dalam
sistem ekskresi. Karbon dioksida dan air hasil
metabolisme di jaringan diangkut oleh darah
lewat vena untuk dibawa ke jantung, dari jantung
akan dipompakan ke paru-paru untuk berdifusi
di alveolus. Selanjutnya, H
2
O dan CO
2
berdifusi
atau dieksresikan ke alveolus paru-paru karena
pada alveolus bermuara banyak kapiler yang
mempunyai selaput tipis.
Karbon dioksida dari jaringan, sebagian besar (75%) diangkut oleh plasma
darah dalam bentuk senyawa HCO
3
, sedangkan sekitar 25% lagi diikat oleh
Hb yang membentuk karboksihemoglobin (HbCO
2
).
Sumber:
www.wikipedia.org, 2006.
Gambar 7.4
Paru-paru sebagai
organ ekskresi.
Jelaskan perbedaan
ekskresi dan sekresi!
Berilah masing-masing
contohnya! Kumpulkan
hasilnya pada guru
kalian!
Tindak Lanjut
Kegiatan 7.1
Paru-Paru sebagai Alat Ekskresi
Tujuan:
untuk mengetahui zat-zat yang dikeluarkan oleh
paru-paru
Alat dan Bahan:
1. Tabung reaksi
3. Air kapur
2. Sedotan
4. Kaca
Langkah Kerja:
1.
Masukkan air kapur ke dalam tabung reaksi setinggi 2 cm,
kemudian tiuplah dengan sedotan!
2.
Hembuskanlah napas kalian ke permukaan kaca!
Biologi
SMA/MA Kelas XI
194
3. Hati ( Hepar)
Hati disebut juga sebagai alat ekskresi di
sam ping berfungsi sebagai kelenjar dalam sistem
pencernaan. Perhatikan gambar 7.5. Hati menjadi
bagian dari sistem ekskresi karena menghasilkan
empedu. Hati juga berfungsi merombak hemo-
globin menjadi bilirubin dan biliverdin, setelah
mengalami oksidasi akan berubah menjadi urobi-
lin yang memberi warna kekuningan pada feses.
Demikian juga kreatinin hasil pemecahan protein,
pembuangannya diatur oleh hati kemudian diang-
kut oleh darah ke ginjal.
Jika saluran empedu tersumbat karena adanya endapan kolesterol, maka
cairan empedu akan masuk dalam sistem peredaran darah sehingga cairan
darah menjadi lebih kuning. Penderita yang mengalami gejala tersebut
mengalami sakit kuning.
4. Kulit
Kulit berfungsi sebagai organ ekskresi karena mengandung kelenjar
keringat
(glandula sudorifera)
yang mengeluarkan 5% sampai 10% dari seluruh
sisa metabolisme. Pusat pengatur suhu pada susunan saraf pusat akan
mengatur aktivitas kelenjar keringat dalam mengeluarkan keringat.
Keringat mengandung air, larutan garam, dan urea. Pengeluaran keringat
yang berlebihan bagi pekerja berat menimbulkan hilangnya garam-garam
mineral sehingga dapat menyebabkan kejang otot dan pingsan.
Kulit selain berfungsi mengekskresikan keringat, juga berfungsi sebagai
pelindung terhadap kerusakan
s
sik, penyinaran, serangan kuman, penguapan,
sebagai organ penerima rangsang (reseptor), serta pengatur suhu tubuh. Kulit
terdiri atas dua bagian utama yaitu: epidermis dan dermis. Perhatikan gambar
7.6.
Sumber:
www.wikipedia.org, 2006.
Gambar 7.5
Hati sebagai organ
ekskresi.
Hati
Empedu
Pertanyaan:
1. Perubahan apakah yang terjadi pada air kapur setelah
kalian tiup? Bandingkan dengan air kapur sebelum kalian
tiup!
2.
Apakah yang menyebabkan perubahan tersebut?
3. Perubahan apakah yang terjadi pada kaca, setelah kalian
hembuskan napas kalian ke permukaan kaca?
4.
Apakah yang menyebabkan perubahan tersebut?
5.
Buatlah kesimpulan dari eksperimen tersebut!
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
195
a. Epidermis (lapisan terluar) dibedakan lagi atas:
Epidermis memiliki lapisan-lapisan (stratum) penyusun, yaitu:
1.
stratum korneum
berupa zat tanduk (sel mati) dan selalu mengelupas,
2.
stratum lusidum,
3.
stratum granulosum
yang mengandung pigmen, bersama stratum lusidum
mengganti sel-sel di lapisan straum korneum,
4.
stratum germinativum
adalah lapisan yang selalu membentuk sel-sel kulit
ke arah luar.
b. Dermis
Dermis memiliki 2 lapisan, yaitu stratum papilar dan stratum retikularis.
Baik stratum papilar dan stratum retikularis tersusun atas serabut-serabut
kolagen, elastis, dan retikulus. Serabut kolagen memberikan kekuatan pada
kulit. Serabut elastis bertujuan memberi kelenturan kulit. Serabut retikulus
memberikan kekuatan pada alat di sekitar kelenjar dan folikel rambut.
Dermis merupakan bagian yang terdapat akar rambut, kelenjar minyak,
pembuluh darah, serabut saraf, serta otot penegak rambut. Kelenjar keringat
akan menyerap air dan garam mineral dari kapiler darah karena letaknya
yang berdekatan. Selanjutnya, air dan garam mineral akan dikeluarkan di
permukaan kulit (pada pori) sebagai keringat. Keringat yang keluar akan
menyerap panas tubuh sehingga suhu tubuh akan tetap.
Dalam kondisi normal, keringat yang keluar sekitar 50 cc per jam. Jumlah
ini akan berkurang atau bertambah jika ada faktor-faktor tertentu, misalnya
suhu lingkungan yang tinggi, gangguan dalam penyerapan air pada ginjal
(gagal ginjal), kelembapan udara, aktivitas tubuh yang meningkat sehingga
proses metabolisme berlangsung lebih cepat untuk menghasilkan energi,
gangguan emosional, dan menyempitnya pembuluh darah akibat rangsangan
pada saraf simpatik.
Sumber:
Kamus Visual, 2004, Hal. 172.
Gambar 7.6
Kulit sebagai organ ekskresi.
Biologi
SMA/MA Kelas XI
196
5. Kelainan dan Penyakit pada Sistem Ekskresi
a. Kelainan dan penyakit pada ginjal
1) Gagal ginjal
Ginjal dapat rusak akibat infeksi bakteri. Jika
salah satu ginjal tidak berfungsi, ginjal lainnya
mengambil alih tugas penyaringan darah. Jika
kedua ginjal tidak berfungsi, dapat berakibat
fatal karena urea akan tertimbun di dalam tubuh.
Kadar urea yang tinggi meracuni tubuh dan dapat
mengakibatkan kematian.
Jika terjadi penimbunan urea, penderita
mempunyai dua pilihan, yaitu cangkok ginjal
atau cuci darah secara rutin. Cuci darah biasanya
dilakukan sampai penderita mendapatkan donor
ginjal. Organ donor harus memiliki kesesuaian
jaringan dengan organ penderita, agar tidak terjadi
penolakan.
2) Diabetes melitus
Diabetes melitus (kencing manis) adalah pe-
nyakit yang ditandai adanya kadar gula (glukosa)
yang tinggi dalam darah. Hal ini terjadi karena
hormon insulin di dalam tubuh sangat rendah.
Rendahnya hormon insulin menyebabkan perombakan glukosa menjadi
glikogen terganggu, sehingga glukosa dalam darah meningkat. Penderita
diabetes melitus selalu merasa kehausan. Beberapa penderita diabetes sering
mengeluhkan sakit kepala, mual, dan muntah.
3) Diabetes insipidus
Diabetes insipidus adalah penyakit yang ditandai dengan pengeluaran
urine yang berlebih. Penyebab diabetes insipidus, yaitu kekurangan ADH.
Kurangnya ADH mengakibatkan pening katan pengeluaran urine, peningka-
tan dehidrasi pada penderita, rasa haus terus-menerus, dan tekanan darah
rendah.
4) Batu ginjal
Batu ginjal adalah penyakit karena adanya batu (endapan garam kalsium)
di dalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau di dalam kantung kemih. Adanya
batu tersebut menyulitkan keluarnya urine dan menimbulkan rasa nyeri.
Batu ginjal dapat disebabkan oleh kurangnya cairan yang masuk ke dalam
tubuh, kegiatan yang berlebihan disertai dehidrasi, dan konsumsi obat-obatan
yang mengandung
asam urik
.
5) Nefritis
Nefritis yaitu kerusakan pada nefron ( glomerulus) karena infeksi kuman.
Penyakit ini menyebabkan ginjal tidak dapat bekerja sesuai fungsinya.
Sumber:
www.wikipedia.org
Gambar 7.7
Alat cuci darah
(Hemodialisis).
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
197
Akibatnya, urea masuk ke dalam darah dan gejala ini
disebut
uremia
. Uremia menyebabkan penyerapan
air terganggu sehingga terjadi penimbunan air di
kaki (kaki membesar) yang disebut
edema
. Penyakit
inilah yang sering disebut gagal ginjal.
b. Kelainan dan penyakit pada hati
Kelainan dan penyakit yang mengganggu
fungsi hati sebagai alat ekskresi adalah hepatitis.
Hepatitis adalah radang hati yang disebabkan
oleh virus. Ada bermacam-macam virus, misalnya
virus hepatitis A, B, C, D, E, F, dan G. Hepatitis
yang disebabkan oleh virus hepatitis B lebih berat
daripada yang disebabkan oleh virus hepatitis A.
Hepatitis A disebabkan oleh infeksi hepatitis
A virus (HAV). Hepatitis A menular melalui
makanan, air, dan peralatan yang terkontaminasi
HAV. Hepatitis B disebabkan oleh infeksi hepatitis
B virus (HBV). Hepatitis B dapat menular melalui
darah, misalnya melalui transfusi darah. Hepatitis
C disebabkan oleh virus yang belum diketahui
secara pasti.
c. Kelainan dan penyakit pada kulit
1) Biduran
Udara dingin bisa menyebabkan kulit kita
menjadi gatal dan timbul bengkak-bengkak dengan
bentuk yang tidak teratur. Kondisi seperti ini dise-
but
biduran
. Biduran dapat berlangsung beberapa
jam hingga beberapa hari dan tidak meninggalkan
bekas. Alergi terhadap bahan kimia, makanan, atau
obat-obatan dapat pula menyebabkan biduran.
2) Kaki atlet (athlete’s foot)
Penyakit ini disebabkan oleh infeksi jamur pada kaki. Keadaan lembap
dan berkeringat pada kaki merupakan kondisi yang mendukung pertumbu-
han jamur ini. Menjaga agar kaki kita tidak lembap dan segera melepaskan
sepatu atau kaus kaki setelah beraktivitas dapat membantu mencegah penya-
kit kaki atlet.
3) Ringworm
Selain menginfeksi kulit, jamur penyebab ringworm dapat menginfeksi
kuku dan kulit kepala. Ciri dari infeksi jamur ini adalah membentuk bekas
melingkar di kulit. Penyakit ini dapat dikurangi dengan menggunakan obat
antijamur. Cara yang paling tepat untuk mencegah penyakit ini dengan
menjaga kebersihan diri dan menjaga agar kulit tetap kering dan tidak
lembap.
Biologi Kita
Biologi Kita
Mesin Dialisis Pe-
nyambung Kehidupan
Mesin dialisis dipakai
untuk membersihkan
darah penderita gagal
ginjal dari zat-zat sisa
metabolisme tubuh atau
zat racun. Dialisis perlu
dilaksanakan bila terjadi
penimbunan urea, krea-
tinin, asam urat, kalium
dan lain-lain. Dialisis
biasanya diperlukan
oleh penderita yang
sangat kurang kencing-
nya dalam waktu cukup
lama (lebih dari 14 hari),
mengalami asidosis
yang semakin buruk, dan
kegagalan jantung.
Mesin dialisis memiliki
tiga komponen pokok,
yaitu pipa yang meng-
hubungkan darah pen-
derita ke unit membran,
unit membran yang
berfungsi melaksanakan
proses penyaringan atau
dialisis, dan alat yang
mengatur pemasukan
dan pengeluaran da-
rah dari tubuh menuju
membran kembali lagi
ke tubuh.
Sumber: Ensiklopedi Nasional
Indonesia Jilid 4, 2004
Biologi
SMA/MA Kelas XI
198
4) Kutu dan cacing
Selain jamur, parasit yang umum ditemui pada kulit manusia berupa kutu
dan cacing. Kutu dan cacing menyebabkan iritasi dan gatal. Parasit ini dapat
berpindah ke orang lain sehingga bisa menular.
5) Psoriasis
Penderita psoriasis mengalami gejala seperti kulit kemerahan dan bersisik
yang dapat terjadi pada kulit kepala, sikut, lutut, atau punggung. Gejala ini
sering berulang dan hingga saat ini psoriasis belum dapat disembuhkan secara
total.
6) Kanker kulit
Dari semua jenis kanker, kanker kulit adalah jenis kanker yang paling
sering dijumpai. Paparan terhadap sinar matahari yang berlebihan dapat
memicu timbulnya kanker kulit. Penyakit ini lebih sering menyerang
orang dengan kulit yang berwarna terang yang lebih sensitif terhadap sinar
matahari. Pencegahan dapat dilakukan dengan menggunakan tabir surya atau
membatasi lamanya kulit terpapar sinar matahari.
Alat Ekskresi pada Hewan
C.
Alat ekskresi pada hewan avertebrata berbeda dengan hewan vertebrata.
Pada hewan avertebrata belum terdapat sistem ekskresi. Namun, hewan-
hewan avertebrata mempunyai alat dan cara tersendiri dalam melakukan
proses ekskresi. Misalnya sel-sel api pada Platyhelminthes, nefridia pada
Annelida, dan saluran/pembuluh malpighi pada serangga. Protozoa juga
memiliki alat ekskresi berupa vakuola kontraktil.
Sistem ekskresi pada vertebrata sudah memiliki alat-alat yang lebih
spesi
s
k. Misalnya pisces dan am
s
bi dengan sepasang ginjal opistonefros,
reptilia, aves, dan mamalia dengan sepasang ginjal metanefros. Berikut ini
akan dibahas alat ekskresi belalang anggota hewan avertebrata dan alat
ekskresi ikan anggota hewan vertebrata.
1. Alat Ekskresi pada Belalang
Alat ekskresi belalang adalah
pembuluh Malpighi.
Pembuluh Malpighi yai-
tu alat pengeluaran yang berfungsi seperti ginjal pada vertebrata. Pembuluh
Malpighi berupa kumpulan benang halus yang berwarna putih kekuningan
dan pangkalnya melekat pada pangkal dinding usus. Di samping pembuluh
Malpighi, serangga juga memiliki sistem trakea untuk mengeluarkan zat sisa
hasil oksidasi yang berupa CO
2
. Sistem trakea ini berfungsi seperti paru-paru
pada vertebrata.
Belalang tidak dapat mengekskresikan amonia dan harus memelihara
konsentrasi air di dalam tubuhnya. Amonia yang diproduksinya diubah
menjadi bahan yang kurang toksik yang disebut asam urat. Asam urat
berbentuk kristal yang tidak larut.
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
199
Kegiatan 7.2
Ekskresi Serangga
Tujuan:
untuk mengetahui zat yang dikeluarkan oleh
serangga.
Alat dan Bahan
1.
Stoples kecil
5. Papan bedah
2. Kapas
6. Belalang
3. Gunting
7. Kloroform
4. Pinset
Langkah Kerja
1.
Tangkaplah seekor belalang yang panjangnya 4 – 6 cm!
2. Masukkan belalang tersebut ke dalam stoples yang di
dalamnya terdapat kapas yang telah diberi kloroform!
Diamkan selama 10 – 15 menit!
3.
Setelah itu bedah belalang dengan cara meletakkannya di
papan bedah! Kemudian gunting dengan hati-hati bagian
perut mulai dari anus menuju ke arah dada! Hati-hati
Pembuluh Malpighi terletak di antara usus tengah dan usus belakang.
Darah mengalir lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak lewat bagian
proksimal pembuluh Malpighi, bahan yang mengandung nitrogen diendapkan
sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai garam diserap kembali secara
osmosis dan transpor aktif. Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus dan
sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat dapat diekskresikan lewat anus
bersama dengan feses.
Sumber:
www.kentsimmons.uwinnipeg.ca, 2007.
Gambar 7.8
Alat ekskresi pada belalang.
Pembuluh malpighi
Biologi
SMA/MA Kelas XI
200
2. Alat Ekskresi pada Ikan
Ikan memiliki saluran ginjal dan saluran kelaminnya bermuara dan
bersatu pada suatu lubang yang dinamakan urogenital yang terletak di
belakang anus. Ikan mengeluarkan zat sisa yang berupa cairan.
Pada ikan yang bernapas dengan insang, urine dikeluarkan melalui kloaka
atau porus urogenitalis, dan karbon dioksida dikeluarkan melalui insang.
Sedangkan pada ikan yang bernapas dengan paru-paru, karbon dioksida
dikeluarkan melalui paru-paru dan urine dikeluarkan melalui kloaka.
Sistem pengeluaran pada ikan air laut dan ikan air tawar sedikit berbeda.
Pada ikan air tawar, ginjal mengandung sejumlah besar glomerulus.
Penyaringan berjalan cepat kemudian amonia akan dikeluarkan bersama urine
yang sangat encer dan banyak. Pada ikan air laut bertulang keras, ginjalnya
hanya sedikit mengandung glomerulus. Penyaringan berjalan lambat dan
nitrogen sisa berupa urea diekskresikan bersama urine. Urine tersebut hanya
sedikit dan bersifat isotonik dengan cairan tubuh.
jangan sampai organ dalamnya rusak! Bukalah kulit tubuh
belalang hingga tampak organ di dalamnya!
4. Dengan menggunakan pinset amati pembuluh Malpighi!
Diskusikan pertanyaan berikut dengan kelompok kalian!
Pertanyaan
1. Gambarkanlah pembuluh Malpighi yang kalian amati
(bentuk dan strukturnya)!
2.
Bagaimana hubungan antara sistem pencernaan dan sistem
ekskresi pada belalang?
Sumber:
www.kentsimmons.uwinnipeg.ca, 2007.
Gambar 7.9
Alat ekskresi pada ikan.
Ginjal
Porus
urogenitalis
Insang
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
201
1. Ekskresi merupakan pengeluaran sisa metabolisme yang tidak
berguna.
2.
Alat pengeluaran pada manusia dan vertebrata terdiri atas ginjal,
kulit, paru-paru, dan hati. Sedangkan alat pengeluaran pada
hewan yang lebih rendah tingkatannya antara lain berupa buluh
Malpighi, nefridia, sel api, dan rongga berdenyut.
3. Sisa metabolisme berupa CO
2
, H
2
O, NH
3
, zat warna empedu,
dan asam urat.
4.
Nefron merupakan unit terkecil penyusun ginjal. Nefron terdiri
atas glomerulus, kapsul Bowman, tubulus kontartus proksimal,
lengkung Henle, tubulus kontortus distal, dan tubulus pengumpul.
Ginjal mengekskresikan urine.
5. Proses pembentukan urine melalui 3 tahap, yaitu reabsorpsi,
s
ltrasi, dan augmentasi.
6. Paru-paru mengekskresikan air dan karbon dioksida. Kulit
mengekskresikan keringat, hati mengekskresikan empedu.
7. Sistem ekskresi dapat mengalami kelainan seperti gagal
ginjal, diabetes melitus, batu ginjal, biduran, kanker kulit, dan
hepatitis.
8.
Belalang memiliki alat ekskresi berupa pembuluh Malpighi.
R a n g k u m a n
R a n g k u m a n
Uji Kompetensi
I. Pilihan ganda
1. Hati merupakan salah satu alat eksresi yang menghasilkan zat sisa ....
a. gas CO
2
d. bilirubin
b. asam urat
e. amoniak
c. kolesterol
2.
Perhatikan beberapa organ tubuh manusia di bawah ini!
1. paru-paru
2. jantung
3. ginjal
4. lambung
5. limpa
Di antara organ tersebut yang berfungsi sebagai alat ekskresi adalah ....
a. 1 dan 2
d. 3 dan 5
b. 1 dan 3
e. 2 dan 5
c. 2 dan 4
Biologi
SMA/MA Kelas XI
202
3. Dari hasil tes urine, ternyata urine Pak Amir mengandung glukosa. Hal
ini menunjukkan adanya kelainan fungsi ginjal pada proses ....
a.
s
ltrasi
b. augmentasi
c. reabsorpsi
d. defekasi
e. sekresi
4.
Perhatikan beberapa gangguan berikut ini!
1. radang pada nefron
2. kekurangan hormon antidiuretik
3. radang pada pankreas
4. radang pada apendiks
Gangguan yang menyebabkan gangguan pada fungsi ginjal adalah ....
a. 1 dan 2
d. 2 dan 3
b. 3 dan 4
e. 1 dan 4
c. 1 dan 3
5.
Perhatikan tabel hasil pengujian sampel urine berikut!
Individu
Warna Awal
Warna Setelah diuji dengan
Fehling A + B
Biuret
AgNO
3
I
Jernih
Biru Muda
Ungu
Keruh
II
Keruh
Hijau muda
Kekuningan Keruh
III
Jernih
Merah bata
Kekuningan Keruh
Dari data di atas dapat ditentukan bahwa individu I dan III mengalami
gangguan/kelainan ....
a. albuminuria dan uremia
b. oligouria dan uremia
c. uremia dan diabetes insipidus
d. albuminuria dan diabetes melitus
e. diabetes melitus dan uremia
6. Hasil pemeriksaan laboratorium, menunjukkan bahwa urine mengandung
protein. Fakta ini terjadi sebagai akibat gangguan fungsi ....
a. nefron
b. glomerulus
c. tubulus kontortus
d. kapsul Bowman
e. hormon antidiuretika
7. Organ manusia yang bertanggung jawab mengekskresikan sisa-sisa
metabolisme dalam darah adalah ....
a. paru-paru dan jantung
b. ginjal dan lambung
c. ginjal dan paru-paru
d. ginjal dan jantung
e. jantung dan lambung
Bab 7 –
Sistem Ekskresi
203
8. Urine primer dibentuk di dalam ....
a. glomerulus
b. tubulus kontortus proksimal
c. tubulus kontortus distal
d. lengkung Henle
e. kapsul Bowman
9. Ginjal pada ikan termasuk ....
a. pronefros
d. opistonefros
b. mesonefros
e. nefridium
c. metanefros
10. Pada kotoran tokek terdapat bagian yang berwarna putih, bagian tersebut
adalah ....
a. endapan kapur dari makanan
b. endapan garam dapur
c. zat warna empedu
d. asam urat dari ginjal
e. urea dari urine
11. Sisa metabolisme lemak yang dikeluarkan dari paru-paru berupa ....
a. NH
3
b. CH
4
c. CO
2
dan H
2
O
d. N
2
dan O
2
e. H
2
dan H
2
O
12. Peng
eluaran keringat pada tubuh manusia dipengaruhi oleh faktor di
bawah ini,
kecuali
....
a. emosi
b. aktivitas tubuh
c. rangsangan saraf
d. suhu
e. umur
13. Di ant
ara kelompok hewan-hewan berikut ini yang memiliki vesica
urinaria adalah ....
a. ikan, buaya, dan ular
b. amphibia, aves, dan kadal
c. ikan, amphibia, dan kura-kura
d. kura-kura, aves, dan buaya
e. ular, buaya, dan kadal
14. Kekurangan hormon Antidiuretika (ADH) menyebabkan gangguan ....
a. jumlah urine sedikit
b. jumlah urine banyak
c. jumlah urine tidak teratur
d. urine tidak dapat keluar
e. urine berwarna merah
Biologi
SMA/MA Kelas XI
204
15. Kead
aan di mana nefron meradang, ginjal tidak dapat menjalankan
fungsinya sering disebut penyakit ....
a. batu ginjal
b. gagal ginjal
c. diabetes insipidus
d. diabetes melitus
e. edema
II. Uraian
1. Apakah yang dimakud dengan proses defekasi?
2. Terangkan proses terbentuknya urine!
3. Apakah arti pokok keringat bagi tubuh kita?
4. Sebutkan ganguan-gangguan yang terjadi pada ginjal manusia!
5. Sebutkan fungsi hati dan kulit sebagai alat eksresi!
III. Jawablah pe
rtanyaan-pertanyaan berikut berdasarkan analisis
kalian!
1. Kita sering mendengar bahwa banyak minum air akan menyehatkan
ginjal, tetapi justru orang yang menderita penyakit ginjal harus
membatasi asupan jumlah air minum. Menurut pendapat kalian, adakah
hubungannya antara konsumsi jumlah air minum dengan kesehatan
ginjal? Jelaskan pendapat kalian!
2. Kulit kita dapat mengeluarkan sisa-sisa metabolisme tubuh dalam bentuk
keringat sehingga tubuh kita tetap sehat. Tetapi keringat yang berlebih
dapat menimbulkan masalah kulit misalnya bau badan, panu, dan biang
keringat. Bagaimanakah langkah atau usaha kalian untuk menghindari
pengeluaran keringat yang berlebih sehingga terhindar dari masalah
kulit?