Halaman
129Setelah mempelajari bab ini, Anda harus mampu:Sistem RegulasiPada bab sebelumnya, Anda telah mempelajari materi mengenai sistemekskresi. Ekskresi merupakan proses pengeluaran sisa metabolisme yangtidak digunakan oleh tubuh, baik itu berupa gas maupun cairan. Sisametabolisme dalam bentuk cairan dikeluarkan oleh tubuh berupa urine.Tahukah Anda bahwa pengeluaran urine dipengaruhi oleh hormon?Hormon merupakan salah satu penyusun sistem hormon (endokrin).Hormon dapat memengaruhi aktivitas suatu sel yang ditujunya. Olehkarena itu, sistem hormon termasuk ke dalam sistem regulasi. Sistemregulasi berfungsi mengatur kerja seluruh sistem organ yang ada padatubuh manusia. Misalnya, jika tangan Anda menyentuh benda yang panas,Anda akan secara cepat menarik tangan Anda. Peristiwa tersebutmelibatkan beberapa organ tubuh yang diatur oleh sistem regulasi.Pada bab ini, Anda akan mempelajari materi mengenai sistem regulasi.Sistem apa sajakah yang termasuk ke dalam sistem regulasi? Bagaimanamekanisme kerja sistem regulasi? Bagaimana jika sistem regulasimengalami gangguan? Dengan mempelajari sistem regulasi, Anda akanmengetahui cara kerja seluruh tubuh Anda yang begitu kompleks. Andaakan menyadari bahwa tubuh kita yang begitu kompleks ini merupakananugerah Tuhan Yang Maha Esa. Selamat belajar.A. Sistem SarafB. Sistem EndokrinC. Sistem Indramenjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan proses serta kelainan/penyakit yangdapat terjadi pada sistem regulasi manusia (saraf, endokrin, dan penginderaan).Bab8Hasil yang harus Anda capai:menjelaskan struktur dan fungsi organ manusia dan hewan tertentu, kelainan dan/ataupenyakit yang mungkin terjadi serta implikasinya pada salingtemas.Sel saraf berfungsi menghantarkan impuls atau rangsang.Sumber: Human Body, 2002
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI130A. Sistem SarafMungkin secara tidak sengaja Anda pernah menginjak suatu bendatajam. Apa yang akan terjadi? Secara cepat, Anda akan menarik kakiAnda ke atas. Proses tersebut dinamakan gerak refleks. Gerak refleksmerupakan salah satu mekanisme dalam sistem saraf.Peristiwa ketika kaki Anda menginjak benda tajam merupakancontoh penyampaian informasi dari lingkungan menuju tubuh. Contohlainnya adalah ketika Anda sedang berjalan, kemudian ada suara yangmemanggil, Anda akan menoleh dan mencari sumber datangnya suara.Informasi dari lingkungan, misalnya suara, akan diterima oleh reseptortubuh atau indra dan akan diolah untuk menghasilkan suatu gerakanatau aktivitas. Hal itu merupakan gambaran dari mekanisme kerja sistemsaraf.Sistem saraf memiliki tiga fungsi yang saling berhubungan, yaitu inputsensoris, integrasi, dan output motoris. Input sensoris merupakanpenghantar impuls atau sinyal dari reseptor, misalnya mata. Integrasimerupakan proses pengolahan impuls atau sinyal untuk menghasilkanrespons. Adapun output motoris adalah penghantar impuls dari pusatpengolahan (otak) ke sel-sel efektor, misalnya sel-sel otot yang akanmenghasilkan respons tubuh. Perhatikan Gambar 8.1.1.Menurut Anda, apakah fungsi otak?2.Berapakah alat indra yang Anda miliki? Sebutkan.Tes Kompetensi AwalGambar 8.1Organisasi sistem sarafProses penyampaian informasi, memerlukan suatu media, yaitu selsaraf(neuron). Informasi yang disampaikan berupa impuls saraf.Bagaimana mekanisme kerja sel saraf dalam menghantarkan impuls saraf?Simaklah penjelasan berikut.1.Sel Saraf (Neuron)Neuron berfungsi menghantarkan impuls atau sinyal dari reseptorke pusat saraf dan meneruskannya ke efektor. Neuron tersusun atasbadan sel saraf,dendrit, dan akson (neurit). Badan sel sarafmengandung inti sel (nukleus) dan sitoplasma (neuroplasma). Dendritmerupakan serabut saraf yang bercabang-cabang. Dendrit berfungsimenghantarkan impuls (rangsang) dari ujung akson neuron lain menujuInput SensorisOutput MotorisReseptorEfektorSistem saraf tepiSistem saraf pusatIntegrasiSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Kata Kunci•Akson•Dendrit•Impuls•Neuron motoris•Neuron sensoris•Sel saraf•Selubung mielin•Sinapsis
Sistem Regulasi131badan sel saraf. Akson merupakan serabut saraf yang panjang, namuntidak bercabang. Akson berfungsi menghantarkan impuls dari badansel saraf menuju neuron lain.Akson merupakan serabut saraf yang memiliki selaput. Pada aksonterdapatselubung mielin yang terdiri atas sel-sel Schwann. Selubungmielin berfungsi meningkatkan kecepatan pengiriman impuls. Di antaraselubung mielin terdapat bagian akson yang tidak memiliki selubung yangdisebutnodus Ranvier. Sama seperti selubung mielin, nodus Ranvierberfungsi mempercepat jalannya impuls. Perhatikan Gambar 8.2.Pada anak-anak di bawah umurenam tahun, tumbuh 20.000 selsaraf dalam satu menit.Sumber:The Super Science of Our Bodies,1993Gambar 8.3Berdasarkan struktur dan fungsinya,neuron dibagi menjadi neuronsensoris, neuron intermediet, danneuron motoris.Sumber: Human Body, 2002DendritBadan selAksonAksonBadan selDendritNeuron motorisNeuron sensorisNeuronintermedietBerdasarkan struktur dan fungsinya, neuron dapat dibagi menjaditiga, yaitu neuron sensoris,neuron intermediet (asosiasi) dan neuronmotoris(Gambar 8.3). Neuron sensoris memiliki akson yang pendekdan dendrit yang panjang. Neuron sensoris berfungsi membawa impulsmenuju sistem saraf pusat. Neuron intermediet berfungsi menghubungkanneuron sensoris dengan neuron motoris. Neuron motoris memiliki dendrityang pendek dan akson yang panjang. Adapun fungsinya yaitu membawaimpuls dari sistem saraf pusat ke efektor.2.Proses Penghantaran ImpulsAgar impuls dapat disampaikan ke pusat sistem saraf dan efektor,sel-sel saraf akan saling berhubungan melalui sinapsis. Arah perambatanimpuls pada sinapsis hanya terjadi dalam satu arah. Sinapsis dapat terjadiantarneuron, antara neuron dan sel otot (neuromuscular), serta antaraneuron dan kelenjar (neuroglandular).Gambar 8.2Struktur neuronSel SchwannNodus RanvierArah impulsSelubung mielinAksonDendritSumber: Human Body, 2002Badan sel sarafInti selFakta Biologi
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI132Mekanisme penghantaran impuls melalui sinapsis sangat khas. Diantara hubungan antarneuron terdapat sebuah celah sempit yang disebutcelah sinapsis. Melalui celah sinapsis inilah impuls dihantarkan dari satuneuron ke neuron lainnya melalui sebuah perantara yang disebutneurotransmiter, perhatikan Gambar 8.4. Neurotransmiter merupakansinyal dalam bentuk cairan senyawa kimia. Beberapa contohneurotransmiter antara lain asetilkolin, serotonin, noradrenalin, dopamin,dan asam aspartat.Gambar 8.4Struktur sinapsisUjung sinapsis membentuk tonjolan yang disebut tonjolan sinapsis(synaptic bulb). Neuron yang merupakan tempat datangnya impuls disebutneuron prasinapsis. Adapun neuron atau sel lain yang menerima impulsdisebutneuron postsinapsis.Seperti halnya sel-sel lain, neuron memiliki membran sel yang selektifpermeabel. Masih ingatkah Anda yang dimaksud dengan selektifpermeabel? Sifat membran yang selektif permeabel ini mengakibatkanperbedaaan konsentrasi ion di dalam membran dan di luar membran.Pada saat tidak ada rangsangan (neuron istirahat), terdapat lebih banyakion bermuatan positif di luar membran sel. Adapun di dalam membransel memiliki banyak ion bermuatan negatif. Keadaan ketika neuronberistirahat tersebut dinamakan potensial istirahat (polarisasi).Gambar 8.5Polaritas membran pada sel sarafGelembung sinapsisNeurotransmiterTonjolan sinapsisCelah sinapsisReseptorneurotransmiterNeuron prasinapsisNeuron postsinapsisSumber:Biology: Discovering Life, 1991Kata Kunci•Neurotransmiter•SinapsisApabila neuron menerima rangsangan, permeabilitas membran akanberubah. Beberapa ion positif akan masuk ke dalam sel. Akibatnya,polaritas membran akan berubah sehingga lebih banyak ion positif diSumber:Biology Concepts & Connections, 2006AksonMembran selPotensial aksiPotensial aksiPotensial aksi
Sistem Regulasi133dalam sel dan banyak ion negatif di luar sel. Peristiwa tersebut merupakanawal terjadinya perjalanan impuls (rangsang) sepanjang neuron.Perubahan polaritas pada membran sel disebut juga potensial aksi. Apabilaimpuls telah lewat, membran sel neuron akan kembali ke keadaan semula(Gambar 8.5)Gambar 8.6Mekanisme pelepasanneurotransmiter oleh sinapsis.Bagaimanakah proses pelepasan neurotransmiter oleh tonjolansinapsis? Ketika potensial aksi datang di ujung sinapsis (tonjolan sinapsis),potensial aksi tersebut akan memicu gelembung sinapsis yang berisineurotransmiter untuk menempel pada membran sel. Pada saat gelembungsinapsis bersatu dengan membran, neurotransmiter akan dilepaskan kecelah sinapsis. Proses pelepasan neurotransmiter dilakukan dengan proseseksositosis. Perhatikan Gambar 8.6.Neurotransmiter yang dilepaskan oleh sinapsis, akan melekat padamolekul reseptor yang berada pada membran sel target. Pelekatanneurotransmiter pada reseptor akan membuka lubang ion pada membransel target. Akibatnya, ion-ion akan masuk ke sel target dan memicu untukterjadinya potensial aksi yang selanjutnya.Neurotransmiter yang melekat pada reseptor akan dipecah oleh enzimatau akan dikembalikan ke sel pengirimnya. Pelepasan neurotransmitermenyebabkan lubang ion menutup.3.Susunan Sistem SarafKetika Anda belajar, Anda menggunakan otak untuk menghapalmateri pelajaran. Ketika bermain gitar, Anda menggunakan otak untukmengingat sebuah lagu. Otak merupakan tempat pengolahan seluruhinformasi yang diperoleh dari lingkungan. Otak merupakan salah satupenyusun sistem saraf pada tubuh manusia.Pada manusia, sistem saraf dikelompokkan menjadi dua, yaitu sistemsaraf pusat dansistem saraf tepi. Apa sajakah penyusun sistem saraftepi? Apakah perbedaan antara kedua sistem saraf tersebut? Sebelumnya,perhatikanlah bagan susunan sistem saraf pada manusia berikut ini.Kata Kunci•Polarisasi•Potensial aksi•Sistem saraf pusat•Sistem saraf tepiSumber: Biology, 1998Potensial aksiCa2+MembranprasinapsisMembranpostsinapsisNeurotransmiterLubang ionmenutupLubang ionmembukaIonIonNeurotransmiterMembranNeurotransmiterpecah
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI134Sistem sarafSistem sarafpusatSistem saraftepiSumsum tulangbelakangSistem saraftubuh (somatik)Sistem sarafotonomi (otonom)Otaka.Sistem Saraf PusatSistem saraf pusat tersusun atas otakdansumsum tulang belakang.Otak dan sumsum tulang belakang sama-sama dilindungi oleh suatumembran yang melindungi keduanya. Membran pelindung tersebutdinamakanmeninges.Meninges dari dalam keluar terdiri atas tiga bagian, yaitu piameter,arachnoid, dan durameter. Piameter merupakan lapisan membran yangpaling dalam. Lapisan ini berhubungan langsung dengan otak atau sumsumtulang belakang. Pada piameter banyak terkandung pembuluh darah.Arachnoid merupakan lapisan yang berada di antara piameter dandurameter. Adapun durameter adalah lapisan membran yang paling luar.Durameter berhubungan langsung dengan tulang. Pada daerah di antarapiameter dan arachnoid, terdapat rongga yang berisi cairan serebrospinal.Cairan ini berfungsi melindungi otak atau sumsum tulang belakang darigoncangan dan benturan.Gambar 8.7Sistem saraf dikelompokkanmenjadi dua, yaitu sistem saraf pusatdan sistem saraf tepi.OtakdepanOtaktengahOtakbelakang31 pasang disumsum tulangbelakang12 pasangdi otakSistem sarafparasimpatetisSistem sarafsimpatetisKata Kunci•Sistem saraf pusat•Sistem saraf tepiSistem saraf pusat (otakdan sumsum tulangbelakang)Sistem saraf tepiSumber: Heath Biology, 1985
Sistem Regulasi135Gambar 8.8Struktur meninges pada otak1) OtakSistem saraf pada manusia seluruhnya dikendalikan oleh otak. Padaorang dewasa, otak memiliki berat sekitar 2% dari total berat badannya.Otak memiliki sekitar 12 miliar neuron.Otak memiliki permukaan yang tidak rata akibat adanya lekukan-lekukan. Terdapat dua macam lekukan pada otak, yaitu sulkusdangirus.Sulkus merupakan lekukan otak yang mengarah ke dalam (lembah).Adapun girus adalah lekukan otak yang mengarah ke atas (gunungan).Otak manusia terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu otak depan,otak tengah, dan otak belakang(Gambar 8.9). Bagaimana strukturdari ketiga bagian otak tersebut? Bagaimana pula masing-masing fungsinya?a) Otak depanPerkembangan otak pada masa embrio menghasilkan perkembanganotak depan yang membentuk cerebrum(otak besar). Cerebrummerupakan bagian terbesar dari otak. Selain itu, pada otak depan terdapattalamusdanhipotalamus.Cerebrum dibagi menjadi dua bagian (hemisfer), yaitu otak kanandan otak kiri. Keduanya memiliki fungsi yang berbeda. Otak kanan danotak kiri terhubung oleh corpus callosum, yaitu jaringan sarafpenghubung. Otak kanan mengatur kerja organ tubuh sebelah kiri, dansebaliknya, otak kiri mengatur kerja organ tubuh sebelah kanan. Selainitu, otak kanan berpengaruh terhadap kemampuan kreativitas dan seniseseorang. Adapun otak kiri berpengaruh terhadap kemampuan analisis,logika, dan komunikasi.Bagian-bagian dari cerebrum memiliki fungsi yang berbeda-bedaterhadap informasi yang masuk. Bagian-bagian tersebut adalah lobusfrontalis,lobus parietalis,lobus temporalis, dan lobus oksipitalis. LobusKata Kunci•Cerebum•Hipotalamus•Otak•TalamusGambar 8.10Otak-manusia terbagi menjadi duabelahan, yaitu otak kanan dan otakkiriSumber:Biology: The Unity and Diversity ofLife,1995Otak kiriOtak kananGambar 8.9Otak-manusia terbagi menjadi tigabagian, yaitu otak depan, otaktengah, dan otak belakang.Sumber:Biology Concepts & Connections, 2006SulkusGirusPons varoliMedula oblongataCerebellumOtakbelakangCerebrumTalamusHipotalamusOtakdepanOtak tengahOtakPiameterArachnoidTulangtengkorakDurameterTulangbelakangOtakSumber:Biology: The Unity and Diversity of Life, 1995; Human Body, 2002
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI136Gambar 8.11Di cerebrum terdapat empat bagianyang memiliki fungsi berbeda-beda.frontalis berperan dalam ingatan, emosi, berbicara, dan gerakan yangterlatih. Lobus parietalis berperan dalam pengaturan impuls dari kulit(sentuhan dan tekanan), serta pengenalan posisi tubuh. Lobus temporalisberperan dalam pengenalan suara dan memori. Adapun lobus oksipitalisberperan dalam mendeteksi dan mengolah cahaya dari penglihatan.Perhatikan Gambar 8.11.Pada otak depan terdapat pula talamus dan hipotalamus. Talamusadalah bagian yang berperan sebagai pusat pengolahan (interpretasi)impuls sebelum disampaikan ke bagian lain di otak. Beberapa impuls yangdapat diolah oleh talamus, antara lain rasa sakit, sentuhan, tekanan,dan cahaya.Hipotalamus berfungsi mengatur suhu tubuh, tekanan darah, rasa lapar,haus, kontraksi otot, dan ritme tidur. Selain itu, hipotalamus merupakantempat pengaturan kelenjar hipofisis yang menghasilkan hormon.b) Otak tengahOtak tengah terletak di permukaan bawah otak besar (cerebrum).Pada otak tengah terdapat lobus opticus yang berfungsi sebagai pengaturgerak bola mata. Otak tengah mengandung sekelompok sel-sel sarafyang berfungsi mengatur gerak tubuh, kedudukan tubuh, dan kesadaran.c) Otak belakangOtak belakang terbagi menjadi tiga bagian, yaitu otak kecil(cerebellum),pons varoli, dan medula oblongata. Ketiga bagian iniberperan mengontrol aliran impuls saraf antara otak dan bagian tubuhlainnya.Otak kecil berperan dalam keseimbangan tubuh dan koordinasigerakan otot. Pons varoli berperan menghantarkan impuls otot tubuhbagian kiri dan kanan. Selain itu, pons varoli merupakan penghubungantara otak besar dan otak kecil. Adapun medula oblongata berfungsimenghubungkan antara otak dengan sumsum tulang belakang. Batasantara medula oblongata dan sumsum tulang belakang tidak jelas sehinggamedula oblongata sering disebut sumsum lanjutan.Medula oblongata berperan pula dalam mengatur pernapasan, denyutjantung, pelebaran dan penyempitan pembuluh darah, gerak menelan,dan batuk. Otak tengah bersama pons varoli dan medula oblongatamembentuk unit fungsional yang disebut batang otak (brain stem).2) Sumsum tulang belakangSumsum tulang belakang merupakan penghubung antara sistem sarafpusat dan sistem saraf tepi. Sumsum tulang belakang berfungsi menghantarkanimpuls menuju otak dan berperan dalam proses gerak refleks.Lobus frontalisLobus parietalisLobus oksipitalisLobus temporalisSumber:Biology: The Unity and Diversity of Life, 1995Kata Kunci•Cerebellum•Medula oblongata•Pons varoli•Sumsum lanjutan
Sistem Regulasi137Gambar 8.12Struktur sumsum tulang belakangDariGambar 8.12 terlihat bahwa pada bagian tengah sumsum tulangbelakang terdapat materi abu-abu (grey matter) dan materi putih (whitematter). Pada bagian substansi abu-abu terdapat akar ventral dan akardorsal. Akar ventral tersusun atas badan neuron motoris yang akarnyamenuju efektor. Adapun akar dorsal tersusun atas neuron sensoris yangakarnya menuju reseptor.b.Sistem Saraf TepiBerdasarkan fungsinya, sistem saraf tepi dibagi menjadi dua, yaitusistem saraf aferen (sistem saraf sensoris) dan sistem saraf eferen (sistemsaraf motoris). Sistem saraf aferen tersusun atas neuron yang membawaimplus dari reseptor menuju sistem saraf pusat. Adapun sistem saraf eferentersusun atas neuron yang membawa impuls dari sistem saraf pusat menujuefektor.Sistem saraf tepi mengandung 12 pasang saraf kranial dan 31 pasangsaraf spinal. Saraf kranial berasal dari otak dan berhubungan denganorgan-organ di kepala dan anggota tubuh bagian atas. Adapun saraf spinalberasal dari sumsum tulang belakang dan berhubungan dengan seluruhtubuh. Perhatikan Tabel 8.1.Sumsum tulangbelakangTulangbelakangMeningesMateri abu-abuMateri putihSumber:Biology: The Unity and Diversity of Life, 1995Kata Kunci•Sistem saraf aferen•Sistem saraf eferen1OlfaktoriPenciuman2OptikPenglihatan3OkulomotorPergerakan otot bola mata dan kelopak mata4TroklearPergerakan otot bola mata5TrigeminalSensoris: sensasi di wajah dan mulut; Motoris: mengunyah6AbdusenaPergerakan bola mata7FasialSensoris: rasa (kecap), motorik: pergerakan di wajah dankelenjar pencernaan8AuditoriPendengaran dan keseimbangan tubuh9GlosofaringSensoris: rasa (kecap), motorik: menelan10VagusPengontrol otot dan kelenjar di organ-organ dalam11AksesorisMenelan dan pergerakan leher12HipoglosalPergerakan lidahTabel 8.1 Dua Belas Pasang Saraf Kranial di OtakNo.Nama sarafFungsiSumber: Human Body, 2002SekilasBiologiPenelitian terhadap lebih dari1.000 orang dewasa Jepang berusia70-an menghasilkan teori bahwasemakin sering seseorang minumteh hijau, makin kecil kemungkinanmereka mengalami kemunduranmental atau pikun. Temuan yangdidasarkan pada percobaan dilaboratorium itu menunjukkanbahwa beberapa senyawa dalam tehhijau bisa melindungi sel-sel otakdari kerusakan, yang bila parah akanmengakibatkan penyakit Alzheimerdan Parkinson.Sumber:www.kompas.co.id,18 Februari 2006
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI138Sistem saraf eferen dibedakan menjadi dua, yaitu sistem sarafsomatisdansistem saraf otonom. Sistem saraf somatis membawa impulsmenuju otot rangka sebagai respons dari rangsang yang berasal dari luar.Sistem saraf somatis bekerja secara sadar. Adapun sistem saraf otonommembawa impuls untuk mengatur kerja otot polos, otot jantung, sistemperedaran darah, sistem ekskresi, dan sistem endoksin. Saraf otonombekerja secara tidak sadar.Sistem saraf otonom dibedakan menjadi dua, yaitu saraf simpatetisdansaraf parasimpatetis (Gambar 8.14). Ketika saraf tersebut bekerjapada organ yang sama, keduanya bekerja secara berlawanan(antagonistik). Secara umum, saraf parasimpatetis membawa impuls yangberhubungan dengan pembentukan energi, misalnya pencernaan.Sebaliknya, saraf simpatetis akan membawa impuls yang berhubungandengan penggunaan energi atau peningkatan laju metabolisme.Gambar 8.13Dua belas saraf kranialKetika Anda bermain bolabasket, sistem saraf apa sajakah yangbekerja? Jelaskan.Logika BiologiKata Kunci•Sistem saraf otonom•Sistem saraf parasimpatetis•Sistem saraf simpatetis•Sistem saraf somatisGambar 8.14Saraf otonom dibagi menjadi dua,yaitu saraf parasimpatetis dan sarafsimpatetis.123465711101298Sumber: Human Body, 2002OlfaktoriOptikOkulomotorTroklearAbdusenaAuditoriGlosofaringHipoglosaVagusAksesorisFasialTrigeminalMembesarkanpupilMerangsangpembentukan salivaKontraksibronkusMemperlambatdenyut jantungMerangsanglambung, pankreas,dan usus halusMerangsangkantung kemihMengecilkanpupilMenghambatpembentukan salivaRelaksasi bronkusMempercepatdenyut jantungMerangsang pelepasanhormon adrenalinMerangsangpelepasan glukosaMenghambat kerjalambung, pankreas,dan usus halusMenghentikankontraksi kantungkemihSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Saraf parasimpatetisSaraf simpatetis
Sistem Regulasi1394.Gerak RefleksSebelumnya telah diterangkan bahwa apabila kaki Anda menginjakbenda tajam, maka Anda akan segera mengangkat kaki Anda. Peristiwatersebut merupakan gerak refleks. Bagaimanakah mekanisme gerak refleks?Gambar 8.15Mekanisme gerak refleksGerak refleks merupakan respons neuron motoris, neuron sensoris,neuron intermediet efektor, dan organ-organ sensoris secara bersamaan.Respons tersebut berlangsung secara cepat. Perhatikan Gambar 8.15Ketika lutut dipukul, reseptor akan mendeteksi adanya perubahan padatendon. Kemudian, neuron sensoris akan meneruskan informasi tersebutke sistem saraf pusat (sumsum tulang belakang) dan neuron intermediet(interneuron). Dari sumsum tulang belakang, impuls akan diteruskanmelalui neuron motoris ke efektor berupa satu sel otot (quadriceps).Respons quadriceps akan membuat kaki terangkat. Pada saat yangbersamaan, neuron motoris lainnya merespons impuls dari interneuron.Akibatnya, otot paha bawah (otot fleksi) akan terhambat sehinggarelaksasi dan tidak menahan gerak dari otot paha atas (quadriceps).ReseptorNeuronsensorisOtakSumsumtulangbelakangNeuronmotorisOtotquadriceps(efektor)Otot fleksorNeuronintermedietSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Gerak RefleksTujuanMempelajari gerak refleks pada kakiAlat dan Bahan1.Palu kejut2.Kayu3.Alat tulisLangkah Kerja1.Suruhlah teman Anda untuk duduk di atas meja dan biarkan salah satu kakinyabebas menggantung.2.Pukullah secara perlahan ligamentum patelanya di bawah tempurung lututdengan palu kayu atau pemukul lainnya. Di manakah letak patelanya?3.Amatilah gerakan kaki teman Anda setelah lututnya dipukul.Pertanyaan1.Apakah gerakan yang ditunjukkan merupakan gerak refleks? Mengapa demikian?2.Buatlah jalur refleksnya jika gerakan yang Anda amati adalah gerak refleks.Aktivitas Biologi 8.1GanglionSistem saraf tepiSistem saraf pusat
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI1405.Gangguan dan Penyakit pada Sistem Saraf ManusiaSistem saraf pada manusia dapat pula mengalami gangguan danpenyakit. Salah satu penyakit yang paling sering diderita adalah sakitkepala. Penyakit ini disebabkan oleh beberapa faktor contohnya adalahstres. Apakah terdapat gangguan dan penyakit lain pada sistem sarafmanusia?a. Penyakit ParkinsonParkinson disebabkan oleh berkurangnya neurotransmiter dopamin.Penyakit ini ditandai dengan tangan gemetar, sulit bergerak, dankekakuan otot. Penyakit ini biasanya menyerang orang-orang yang berusia40 tahun ke atas.b. StrokePenyakit ini disebut juga penyakit kematian pada sel-sel otak. Strokedapat disebabkan oleh terganggunya aliran darah. Tekanan darah tinggimerupakan faktor yang paling sering menyebabkan stroke. Stroke dapatmenyebabkan reaksi motoris terganggu sehingga muncul kelumpuhansebagian anggota tubuh.c. EpilepsiEpilepsi merupakan suatu penyakit akibat dilepaskannya letusan-letusan listrik (impuls) pada neuron-neuron di otak. Gejala penderitapenyakit ini yaitu kejang-kejang, kehilangan kesadaran, dan gangguanmental. Penyakit ini dapat disebabkan oleh gangguan metabolisme atauadanya bekas luka pada otak sewaktu kelahiran, infeksi, dan tumor.d. PoliomielitisPoliomielitis adalah penyakit yang disebabkan oleh infeksi virus padaneuron-neuron motoris sistem saraf pusat. Penderita penyakit ini memilikigejala-gejala seperti sakit kepala, panas, sakit otot, dan kelumpuhan.1.Jelaskan mekanisme penghantaran impuls.2.Tuliskan bagian-bagian otak.3.Apakah perbedaan sumsum lanjutan dan sumsumtulang belakang?4.Apakah fungsi sistem saraf otonom?Kerjakanlah di dalam buku latihan.Tes Kompetensi Subbab AB. Sistem EndokrinSelain sistem saraf, tubuh manusia memiliki sistem lain yang berfungsimengontrol dan mengatur aktivitas organ-organ tubuh. Sistem laintersebut adalah sistem endokrin. Cara kerja sistem endokrin berbedadengan sistem saraf. Pada sistem saraf, informasi yang disampaikan berupasinyal-sinyal listrik untuk membuat sel-sel merespons. Adapun pada sistemendokrin, informasi yang disampaikan berupa senyawa kimia. Sistemendokrin bekerja dengan cara menghasilkan hormon. Hormon adalahsinyal berupa senyawa kimia yang disekresikan ke dalam peredaran darah.
Sistem Regulasi141Hormon dihasilkan oleh suatu kelenjar yang disebut kelenjar endokrin.Akan tetapi, terdapat suatu sel khusus yang menghasilkan hormonsekaligus menyampaikan impuls saraf. Sel khusus tersebut dinamakansel neurosekretori. Perhatikan Gambar 8.16.Gambar 8.16(a) Sel endokrin dan (b) selneurosekretoriGambar 8.17Perbedaan antara (a) kelenjarendokrin dan (b) kelenjar eksokrin,terletak pada jalur sekret yangdikeluarkan.Selain kelenjar endokrin, terdapat kelenjar lain yang berfungsimenyekresikan senyawa kimia. Kelenjar tersebut adalah kelenjar eksokrin(Gambar 8.17). Kelenjar eksokrin menyekresikan senyawa kimia yangakan dikeluarkan melalui suatu saluran menuju rongga tubuh atau kulit.Contoh kelenjar eksokrin yaitu kelenjar keringat.Kata Kunci•Kelenjar endokrin•Sel neurosekretoriSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Sel endokrinHormonPembuluhdarahSeltargetSelneurosekretoriPembuluhdarahSeltargetHormon(a)(b)KapilerHormondikeluarkanke dalamaliran darahSekretdikeluarkanke dalamsaluranKelenjar EndokrinKelenjar EksokrinSumber: Human Body, 2002(a)(b)Sistem endokrin memiliki beberapa fungsi bagi tubuh. Fungsi tersebutantara lain berperan dalam homeostatis, reproduksi, dan perkembangan.Untuk lebih jelasnya, perhatikan Tabel 8.2 berikut.Tabel 8.2Fungsi Sistem EndokrinFungsiKeteranganHomeostatisMerangsang atau menghambat proses kimia di dalam sel agartubuh berada pada keadaan seimbang.ReproduksiMengawali dan mempertahankan produksi sel-sel kelamin,mengontrol pelepasan sel telur, menjaga kehamilan, produksisusu, dan berperan dalam kelahiran.PerkembanganMengawali dan mengatur perubahan fisik tubuh danperkembangan seksual.Sumber: Human Body, 2002
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI142Terdapat perbedaan kecepatan penyampaian pesan pada sistem sarafdan sistem endokrin. Pada sistem saraf, impuls yang diterima akan direspondalam waktu yang cepat. Adapun pada sistem endokrin, sinyal berupahormon akan direspons dalam waktu yang lambat. Hal tersebutdikarenakan media atau jalur perambatan rangsang yang berbeda antarasistem saraf dan sistem endokrin.1.Macam-Macam Kelenjar EndokrinPada tubuh manusia, terdapat beberapa kelenjar endokrin yangberbeda-beda (Gambar 8.18). Kelenjar-kelenjar tersebut memiliki letak,struktur, fungsi dan hormon yang berbeda-beda. Apa sajakah kelenjarendokrin pada manusia?Gambar 8.18Kelenjar endokrin pada tubuhmanusiaa.HipotalamusHipotalamus berperan dalam mengatur pertumbuhan danperkembangan manusia. Hipotalamus terletak di bawah otak besar(cerebrum). Hipotalamus bekerja dengan cara mengeluarkan hormonyang mengontrol kerja kelenjar hipofisis (pituitari). Selain dengan hormon,hipotalamus bekerja sama melalui impuls saraf karena hipotalamus tersusunatas sel-sel neurosekretori.Hipotalamus mengeluarkan releasing hormone daninhibiting hormone.Releasing hormone berfungsi merangsang kelenjar hipofisis menyekresikanhormon tertentu. Adapun inhibiting hormone berfungsi menekan ataumenghambat kelenjar hipofisis menyekresikan hormon tertentu.b.Kelenjar Hipofisis (Pituitari)Kelenjar hipofisis disebut juga “master of gland” karena menyekresikanhormon yang akan memengaruhi kerja hormon lain. Kelenjar hipofisisterletak di bawah hipotalamus. Kelenjar hipofisis terdiri atas hipofisisposteriordanhipofisis anterior (Gambar 8.19).Sumber: Biology, 1998HipotalamusKelenjar hipofisisKelenjar pinealKelenjar tiroidKelenjar paratiroidKelenjar timusKelenjar adrenalKelenjar pankreasOvarium (wanita)Testis (pria)Kata Kunci•Hipotalamus•Kelenjar hipofisis
Sistem Regulasi143Hipofisis anterior menghasilkan beberapa hormon seperti growthhormone(GH),prolaktin(PRL),follicle stimulating hormone (FSH),luteinizinghormone(LH),thyroid stimulating hormone (TSH),adrencarticotropichormone(ACTH),melanocyte stimulating hormone (MSH), dan endorfin.Untuk mengetahui fungsi dari hormon-hormon tersebut, perhatikanlahtabel berikut ini.Gambar 8.19Hormon-hormon yang dihasilkanoleh (a) hipofisis posterior dan (b)hipofisis anteriorSel-selneurosekretoriHipotalamusHipofisisposteriorHipofisisanteriorADHOksitosinSel-selneurosekretoriPembuluhdarahHormonhipotalamusSel-sel endokrinHormon pituariGHPRLFSH danLHTSHACTHMSHEndorfinSumber: Biology, 1998Tabel 8.3Beberapa Kelenjar Endokrin dan Hormon yang DihasilkannyaKelenjarHormonFungsiHipofisisanteriorHipofisisposteriorTiroidParatiroidPankreasAdrenalmedulaAdrenalkorteksGrowth Hormone (GH)Prolaktin(PRL)Follicle Stimulating Hormone (FSH)Luteinizing Hormone (LH)Thyroid Stimulating Hormone (TSH)Adrenocorticotropic Hormone(ACTH)Melanocyte Stimulating Hormone (MSH)EndorfinOksitosinAntidiuretic Hormone (ADH)TiroksinKalsitoninParathyroid Hormone (PTH)InsulinGlukagonEpinefrin dan norepinefrinGlukokortikoidMineralokortikoidMerangsang pertumbuhan dan perkembangan (khususnyatulang) dan berperan dalam metabolisme.Merangsang produksi air susuMerangsang produksi sel telur dan sel spermaMerangsang testis untuk memproduksi hormon testosterondan merangsang pembentukan korpus luteumMerangsang kelenjar tiroid untuk menghasilkan hormontiroksinMerangsang korteks kelenjar adrenal untuk menghasilkanhormon glukokortikoidMengatur proses perubahan warna kulit (hewan bunglon)Penghilang rasa sakit (reseptor rasa sakit)Merangsang kontraksi uterus dan sel-sel kelenjar susuMenaikkan penyimpanan air oleh ginjalMerangsang dan mengatur proses metabolismeMenurunkan kadar kalsium dalam darahMenaikkan kadar kalsium dalam darahMenurunkan kadar glukosa dalam darahMenaikkan kadar glukosa dalam darahMenaikkan kadar glukosa darah dan meningkatkanaktivitas metabolismeMenaikkan kadar glukosa darahMeningkatkan reabsorpsi Na+ dan ekskresi K+ di dalamginjal(a)(b)
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI144c.Kelenjar Tiroid dan ParatiroidKelenjar tiroid memiliki bentuk seperti huruf H dan berlokasi di leher.Tiroid berada di atas trakea. Kelenjar ini menghasilkan hormon tiroksin.Kelebihan hormon tiroksin akan menyebabkan hipertiroidisme. Seseorangyang menderita hipertiroidisme akan memiliki detak jantung, tekanandarah, dan suhu tubuh meningkat.Adapun kekurangan hormon tiroksin menyebabkan hipotiroidisme.Apabila hal ini terjadi sejak masa kanak-kanak, akan menyebabkanpenyakit kekerdilan (kretinisme).Kelenjar paratiroid merupakan empat kelenjar pada bagian belakangkelenjar tiroid. Kelenjar paratiroid merupakan kelenjar endokrin terkecildi dalam tubuh. Kelenjar ini menghasilkan parathyroid hormone (PTH).d.Kelenjar PankreasSel-sel endokrin dapat ditemukan pula pada pankreas. Sel-seltersebut terdapat pada pulau-pulau Langerhans. Dua tipe sel (αdanβ) pada pulau-pulau Langerhans memproduksi hormon glukagon danhormon insulin. Pada seseorang yang tubuhnya tidak dapat memproduksiinsulin akan menimbulkan penyakit diabetes mellitus. Diabetes mellitusmemiliki ciri-ciri glukosa dalam urine tinggi, mudah haus, dan mudah lelah.e.Kelenjar AdrenalKelenjar adrenal terletak di atas setiap ginjal. Setiap kelenjar tersusunatas dua bagian, yaitu korteks danmedula. Korteks menghasilkan hormonjeniskortikoid, sedangkan medula menghasilkan hormon jenis adrenalin.Ketakutan, marah, sakit, dan dingin dapat merangsang medula untukmenghasilkan adrenalin dalam jumlah banyak. Adrenalin merangsangperubahan glikogen menjadi glukosa sehingga banyak energi yangterbentuk. Respons tubuh terhadap adrenalin membuat seseorang dapatmenghadapi bahaya atau meninggalkannya. Perhatikan Gambar 8.20,hormon apakah yang sedang bekerja di dalam tubuh pemadam kebakaran?Gambar 8.20Para petugas pemadam kebakaransedang berusaha memadamkan api.Sumber: Biology, 1998TestisOvariumPinealTimusAndogrenEstrogenProgesteronMelatoninTimosinMembantu proses pembentukan sperma; mengembangkandan mengatur karakteristik kelamin sekunder pria.Merangsang pertumbuhan uterus, mengembangkan danmengatur karakteristik kelamin sekunder wanitaMerangsang perkembangan uterusBerperan dalam ritme biologis (ritme tidur)Merangsang limfosit T (kekebalan tubuh)Kata Kunci•Kelenjar adrenal•Kelenjar pankreas•Kelenjar paratiroid•Kelenjar tiroidSekilasBiologiPaul Langerhans(1847–1880)Ia adalah seorang ahli anatomiberkebangsaan Jerman. Selama masastudi kedokterannya, ia membuatkontribusi bagi dunia keilmuandengan meneliti fungsi sel-sel padapankreas. Atas jasanya, sel-selpankreas yang berkumpulmembentuk sebuah pulau diberinama sesuai namanya, pulauLangerhans.Sumber:www.whonamedit.comSumber:Heath Biology, 1985
Sistem Regulasi145Gambar 8.21Perubahan kondisi fisik padapenderita akromegali (a) ketikaberusia 9 tahun, (b) 16 tahun, (c) 33tahun, (d) 52 tahun.f.Kelenjar KelaminKelenjar kelamin (gonad) menghasilkan hormon kelamin. Padawanita, gonad terletak pada ovarium, sedangkan pada pria terletak padatestis. Produksi hormon estrogen oleh gonad dipengaruhi oleh folliclestimulating hormone (FSH). Adapun produksi hormon progesterondipengaruhi oleh luteinizing hormone (LH).g. Kelenjar PinealKelenjar pineal terletak di tengah-tengah otak. Kelenjar inimenghasilkan hormon melatonin yang berfungsi mengatur ritme biologis,misalnya tidur. Pada saat malam hari, konsentrasi melatonin akan tinggisehingga membuat seseorang tidur. Adapun pada siang hari, konsentrasimelatonin rendah sehingga membuat seseorang terjaga.h.Kelenjar TimusKelenjar timus terletak di atas rongga dada. Kelenjar ini menghasilkanhormon timosin yang berfungsi dalam pematangan limfosit T. Limfosit Tmerupakan jenis sel darah putih yang berperan dalam kekebalan tubuh.2.Gangguan dan Penyakit pada Sistem EndokrinBagaimana jika produksi hormon pada tubuh manusia berlebihanatau bahkan kekurangan? Bagaimana pula jika kelenjar-kelenjar endokrinmengalami gangguan? Berikut akan dijelaskan beberapa contoh gangguandan penyakit yang dapat terjadi pada sistem endokrin.a.Akromegali dan DwarfismeAkromegali merupakan kelainan akibat kelebihan growth hormone(GH) pada saat dewasa. Kelebihan GH setelah dewasa mengakibatkanpertumbuhan tulang-tulang tangan dan wajah terus berlanjut sehinggaperbandingan dengan tulang-tulang lainnya tidak seimbang. Pada wanitayang mengidap akromegali, tulang-tulang wajahnya berubah sehinggamenyerupai wajah pria. Apabila kelebihan GH terjadi pada masa kanak-kanak akan menyebabkan pertumbuhan raksasa (gigantisme).Kata Kunci•Kelenjar kelamin•Kelenjar pineal•Kelenjar timus(a)(b)(c)(d)Sumber:Biology: Exploring Life, 1994Jika kekurangan GH pada masa anak-anak, pertumbuhan tubuhmenjadi terhambat. Hal ini menyebabkan dwarfisme (kekerdilan).b.Diabetes Mellitus (DM)Penyakit ini disebabkan oleh kurangnya sekresi hormon insulin olehpankreas. Penyakit ini disebut juga penyakit kencing manis. PenderitaDM memiliki ciri-ciri kandungan glukosa pada urine tinggi, mudah haus,dan mudah lelah.
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI146c.FeokromositomaPenyakit ini disebabkan adanya tumor pada bagian medula adrenal.Hal ini menyebabkan sekresi yang berlebihan dari hormon adrenalin.Penderita Feokromositoma memiliki ciri-ciri yaitu metabolisme meningkat,glukosa dalam darah tinggi, jantung berbedar, tekanan darah tinggi, danberkeringat pada telapak tangan.d.Penyakit AddisonPenyakit ini disebabkan oleh berlebihnya sekresi glukokortikoid.Gejala penyakit ini antara lain berkurangnya volume darah dan tekanandarah, daya tahan tubuh menurun, mudah haus, mudah lelah, dan gang-guan mental.C. Sistem IndraAnda dapat membaca buku karena adanya mata. Anda dapatmenonton film kesayangan Anda karena adanya mata. Suara dari televisidapat Anda dengar karena adanya telinga. Mata dan telinga merupakanorgan yang termasuk ke dalam sistem indra.Sistem saraf berfungsi merespons segala sesuatu atau peristiwa yangberada di lingkungan (luar tubuh). Untuk melakukan hal ini, sistemsaraf harus memiliki informasi yang didapat dari lingkungan. Informasidari lingkungan akan diterima oleh reseptor berupa indra. Apa sajakahalat indra pada manusia? Apakah yang terjadi jika alat indra mengalamigangguan?1.Alat-Alat IndraInformasi berupa impuls yang diterima indra dapat berupa cahaya,tekanan, panas, gelombang suara, bau, maupun wangi. Semua informasitersebut dapat diterima secara khusus oleh indra tertentu. Tubuh manusia,memiliki lima alat indra, yaitu mata, hidung, telinga, lidah, dan kulit.a.MataMata berfungsi dalam penglihatan. Mata merupakan alat indra yangmenerima rangsang berupa cahaya. Mata mampu membedakan warna,melihat objek dari jarak jauh, dan merespons cahaya. Perhatikan Gambar8.22.PupilGambar 8.22Struktur bola mataSumber:Biology Concepts & Connections, 2006SkleraKorneaIrisAqueous humorLensaVitreous humorKoroidRetinaFoveaSaraf optikPembuluh darahBintik buta1.Apakah yang dimaksud dengan hormon?2.Apakah akibat kekurangan dan kelebihan growthhormone(GH)?3.Apakah fungsi hipotalamus?4.Apakah fungsi hormon estrogen dan progesteron padawanita?Kerjakanlah di dalam buku latihan.Tes Kompetensi Subbab B
Sistem Regulasi147Bola mata pada manusia terdiri atas beberapa bagian. Bagian palingluar dari bola mata tersusun atas lapisan jaringan ikat yang disebut sklera.Adapun lapisan dalam berupa jaringan ikat yang banyak mengandungpigmen dan pembuluh darah yang disebut koroid.Pada bagian depan terdapat sklera yang transparan disebut kornea.Sklera dilindungi oleh membran mukus (konjungtiva) yang berfungsimembuat mata selalu basah atau lembap. Sklera yang transparan (kornea)memungkinkan cahaya masuk ke bola mata. Kornea tidak dilindungioleh konjungtiva. Bagian depan koroid membentuk suatu badan bulatyang disebut iris. Iris adalah bagian berwarna pada mata. Iris berfungsimengatur cahaya yang masuk melalui pupil. Pupil adalah suatu lubangdi tengah-tengah iris. Jika intensitas cahaya tinggi, pupil akan mengecil,dan sebaliknya.Di dalam koroid terdapat retinayang membentuk lapisan dalam bolamata. Retina mengandung sel-sel fotoreseptor. Retina pada manusiamengandung sekitar 125 juta sel-sel batang dan 6 juta sel-sel kerucut.Kedua sel fotoreseptor tersebut diberi nama sesuai dengan bentuknya.Sel-sel fotoreseptor banyak terletak pada pusat retina (fokus) yangdisebutfovea. Sel-sel fotoreseptor tidak terdapat di bagian retina. Padaretina terdapat suatu bagian yang tidak dapat mendeteksi cahaya, yaitubintik buta (blind spot).Sel batang dan sel kerucut memiliki fungsi yang berbeda dalam prosespenglihatan. Sel batang lebih sensitif terhadap cahaya, namun tidak dapatmembedakan warna. Sel batang tidak bekerja pada malam hari. Hal iniberbeda dengan sel kerucut yang dapat membedakan warna pada siang hari.Sel batang dan sel kerucut mengandung pigmen penglihatan retinalyang terikat pada membran yang disebut opsin. Sel batang memiliki tipeopsin yang bergabung bersama retinal yang membentuk pigmen rhodopsin.Rhodopsin adalah pigmen yang sensitif terhadap cahaya redup.Sel kerucut mengandung pigmen fotopsin. Fotopsin dapat menyerapcahaya terang dan berwarna. Terdapat tiga jenis sel kerucut, yaitu selkerucut biru,sel kerucut hijau, dan sel kerucut merah.Gambar 8.24Jalur cahaya dari sumber cahayamenuju saraf optikSel batangSel kerucutNeuronFoto reseptorRetinaSaraf optikSerabut sarafSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Setiap retina mengandung 130juta sel foto reseptor (selkerucut dan sel batang) padasatu daerah yang hanya sebesarkuku ibu jari kaki.Sumber:Science Library: Human Body,2004Gambar 8.23Sel kerucut dan sel batangBadan selSinapsisPigmenSel BatangSel KerucutSumber:Biology Concepts & Connections,2006Fakta Biologi
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI148Gambar 8.24 menunjukkan jalur masuk cahaya ke mata melaluiretina. Ujung sel batang dan sel kerucut menempel pada retina bagianbelakang. Cahaya akan masuk melewati lapisan sel-sel saraf yangtransparan sebelum mencapai sel batang dan sel kerucut. Retina menyerapcahaya, rhodopsin dan fotopsin akan berubah pada permeabilitas membranselnya. Hal ini merupakan awal pelepasan neurotransmiter. Kemudian,informasi visual oleh sel batang dan sel kerucut akan menuju jaringanneuron melalui sel-sel fotoreseptor. Pontensial aksi membawa informasiyang telah diolah menuju otak melalui saraf optik. Penglihatan tigadimensi yang biasa kita lihat merupakan hasil pengolahan dari dua mata.Gambar 8.25Bentuk lensa pada (a) penglihatanjarak dekat dan (b) penglihatan jarakjauhDi belakang pupil terdapat sebuah lensa (bikonveks) yang berfungsimemfokuskan cahaya yang masuk. Lensa tersebut melekat pada suatuotot mata (otot siliaris). Bentuk lensa diatur oleh otot mata tersebut.Ketika mata melihat objek yang dekat, otot siliaris akan berkontraksimenarik koroid mendekati lensa. Akibatnya, lensa menjadi tebal danberbentuk bulat. Sebaliknya, ketika melihat objek yang jauh, otot siliarisakan berelaksasi sehingga koroid menjauhi lensa. Hal ini menyebabkanlensa menjadi tipis. Kemampuan lensa untuk menebal dan menipis disebutakomodasi.Bola mata terbagi menjadi dua ruang. Ruang yang besar di belakanglensa berisi (vitreous humor). Adapun ruang yang kecil di depan lensaberisiaqueous humor.b.HidungPada hidung terdapat kemoreseptor, yaitu sel-sel sensoris yang sensitifterhadap senyawa kimia. Reseptor pada hidung terletak di dalam epitelolfaktori. Reseptor tersebut adalah sel-sel olfaktori. Epitel olfaktoriterletak di atas rongga hidung. Sel-sel olfaktori tersebut akan mengirimkanimpuls melewati akson menuju bulbus olfaktori pada otak.Ketika Anda berada di tempatgelap, kemudian pindah ke tempatterang dengan cepat, mata Andaakan silau beberapa saat. DapatkahAnda menjelaskan fenomenatersebut?Logika BiologiKata Kunci•Hidung•Sel-sel olfaktoriOtot siliaris berkontraksiKoroidRetinaLensa tebalObjek dekatOtot siliaris berelaksasiLensa tipisObjek jauh(a)(b)Sumber:Biology Concepts & Connections, 2006
Sistem Regulasi149Ketika suatu substansi masuk ke rongga hidung, substansi tersebutakan menempel pada protein reseptor spesifik pada silia. Menempelnyasubstansi tersebut memicu adanya potensial aksi. Di otak, sinyal daripotensial aksi akan diolah. Manusia dapat membedakan ribuan bau yangberbeda. Perhatikan Gambar 8.26.c.TelingaTelinga berfungsi untuk mendengar, karena memiliki reseptor yangsensitif terhadap getaran. Selain itu, telinga berperan dalam keseimbangantubuh. Telinga dibagi menjadi telinga luar,telinga tengah, dan telingadalam.Gambar 8.26Mekanisme penciuman oleh hidungGambar 8.27Telinga terbagi menjadi telinga luar,telinga dalam, telinga tengah, dantelinga dalam.Telinga luar terdiri atas daun telinga dan saluran pendengaran(lubang telinga). Daun telinga berfungsi memusatkan suara yang masukke lubang telinga. Suara akan dikumpulkan oleh daun telinga dankemudian masuk ke lubang telinga menggetarkan gendang telinga(membran timpani). Gendang telinga merupakan jaringan yangmembatasi antara telinga luar dan telinga tengah.Di dalam telinga tengah terdapat tiga tulang pendengaran, yaitu tulangmartil(maleus),tulang landasan (incus), dan tulang sanggurdi (stapes).Ketika suara menggetarkan gendang telinga, ketiga tulang pendengaranakan menangkap getaran tersebut. Pada telinga tengah terdapat saluranEustachiusyang menghubungkan ruang telinga dengan faring. Salurantersebut berfungsi menyeimbangkan tekanan udara di telinga tengah danlubang telinga. Tulang sanggurdi melekat pada tingkap oval, yaitu suatumembran tipis di dalam telinga. Perhatikan Gambar 8.27.Rongga hidungPotensial aksiBulbus olfaktoriTulangNeuron sensoris(kemoreseptor)Sel epitelSiliaSumber:Biology Concepts & Connections, 2006StapesIncusMaleusGendangtelingaTingkapovalKokleaSaluran EustachiusTelinga tengahSaluranpendengaranDauntelingaTelinga luarTelinga dalamSumber:Biology Concepts & Connections, 2006Kata Kunci•Membran timpani•Organ korti•Rumah siput•Telinga
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI150Telinga dalam terdiri atas rumah siput (koklea). Di dalam kokleaterdapat tiga ruangan (kanal), yaitu kanal atas, kanal tengah, dan kanaldalam. Di kanal tengah terdapat organ pendengaran, yaitu organ korti.Pada organ korti terdapat sel yang memiliki rambut-rambut. Sel berambuttersebut peka terhadap getaran. Sel tersebut melekat pada membranbasilar.Sekarang kita akan mempelajari mekanisme pendengaran olehtelinga. Suara akan dikumpulkan oleh daun telinga ke lubang telingapada telinga luar. Getaran suara yang masuk akan menggetarkan gendangtelinga. Dari gendang telinga, getaran akan disalurkan ke tulang-tulangpendengaran dan kemudian ke tingkap oval. Getaran pada tingkap ovalakan menggetarkan cairan di dalam koklea. Getaran akan merambat keujung koklea melalui kanal atas. Kemudian, getaran akan masuk ke kanalbawah dan menghilang.Pada saat getaran masuk ke kanal atas, getaran tersebut akanmenekan kanal tengah. Hal ini mengakibatkan membran basilar bergetar.Secara otomatis, sel-sel berambut ikut bergetar menyapu membrantektorial. Ketika sel berambut bergetar, lubang ion pada membrannyamembuka. Hasilnya, sel berambut melepaskan neurotransmiter menujuneuron sensoris. Neuron sensoris ini akan meneruskan impuls ke otakmelalui saraf pendengaran. Otak besar menerima impuls ini dan kemudianmenerjemahkannya.d.LidahLidah merupakan indra pengecap. Pada lidah terdapat banyakkemoreseptor berupa kuncup pengecap. Di dalam kuncup pengecapterdapat sel-sel reseptor rasa. Ketika makanan masuk ke dalam kuncuppengecap, sel-sel reseptor rasa akan aktif dan mengirimkan impuls saraf.Impuls saraf tersebut akan dikirim ke otak melalui neuron. Otak akanmengolah impuls tersebut sebagai rasa.Terdapat bermacam-macam reseptor rasa yang dapat membedakanrasa. Lidah dapat merasakan empat macam rasa, yaitu, manis, asin, asam,dan pahit. Setiap makanan yang masuk akan merangsang beberapa tipereseptor.Gambar 8.28Lidah dapat merasakan rasa yangberbeda-bedaSekilasBiologiBartolommeo Eustachio(1520–1574)Ia adalah seorang ahli anatomitubuh manusia. Eustachiomenemukan fungsi suatu saluran didalam telinga yang kemudian diberinama saluran Eustachius.Sumber:www.allbiographies.comKata Kunci•Lidah•Kuncup pengecapBeberapa daerah memiliki rasadominan masakan yang berbeda.Misalnya, masakan padangcenderung pedas dan masakan jawacenderung manis. Apakah hal iniberkaitan dengan struktur lidahpenduduk setempat?Logika BiologiSumber:Human Body, 2002; Heath Biology, 1985PahitAsamAsamAsinAsinManisSelreseptorrasaSerabut SarafKuncuppengecap
Sistem Regulasi151Sekarang, Anda sedangmemperhatikan penjelasan dariguru Anda. Alat indra apakah yangikut terlibat dalam aktivitastersebut? Jelaskan.Logika BiologiPertanyaan1.Tentukan daerah pengecap untuk rasa manis, asin, asam, dan pahit.2.Indra pengecap termasuk kemoreseptor. Apakah sebabnya?3.Di manakah terdapatnya ujung-ujung saraf pengecap?e.KulitKulit mengandung reseptor yang paling banyak dibanding denganorgan-organ lain di dalam tubuh. Reseptor tersebut berupamekanoreseptor, yaitu suatu reseptor yang akan aktif jika terkenarangsangan berupa tekanan atau sentuhan. Setiap reseptor akanmerespons rangsangan yang berbeda-beda. Terdapat empat macam reseptorpada kulit, yaitu Meissner,Merkel,Paccini, dan Ruffini (Gambar 8.29).Meissner peka terhadap sentuhan ringan. Merkel peka terhadap sentuhandan tekanan. Merkel dapat menunjukkan secara cepat sumberrangsangan. Paccini peka terhadap getaran dan tekanan yang kuat. Ruffinipeka terhadap sentuhan yang berulang-ulang.Sumber: Heath Biology, 1985Indra PengecapTujuanMembuktikan daerah pengecap rasa pada lidahAlat dan Bahan1.Lidi yang diberi kapas/cotton bud4.Larutan gula2.Air5.Larutan vitamin C3.Larutan garam6.Larutan kinaCara Kerja1.Sebelum percobaan dimulai, berkumurlah sampai bersih.2.Sediakanlah satu cotton bud untuk masing-masing larutan.3.Celupkanlah cotton bud pada salah satu larutan yang telah Anda siapkan.Kemudian, sentuhkan ujung cotton bud tersebut pada daerah ujung lidah,pinggir lidah, dan pangkal lidah teman Anda.4.Ulangilah langkah 3 dengan larutan yang berbeda. Setiap akan melakukan ujidengan larutan lain, kumur-kumurlah mulut Anda atau teman Anda.Masukkan hasil pengamatan Anda ke dalam tabel berikut.Nama SiswaLarutanBagian Lidah yang MerasakanGaramGulaVitamin CKinaGambar 8.29Kulit memiliki empat macamreseptor.DermisReseptor MeissnerEpidermisReseptor MerkelReseptorPacciniReseptor RuffiniSumber: Heath Biology, 1985Aktivitas Biologi 8.2
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI152Rangkuman1. Sistem saraf berfungsi menerima informasi dari dalamtubuh maupun dari luar tubuh untuk diinterpretasikanmenjadi sebuah respons atau tanggapan. Prosespenyampaian informasi melalui suatu media, yaitu selsaraf (neuron).2. Sel saraf (neuron) berfungsi menghantarkan impulsatau rangsang dari reseptor ke pusat saraf danmeneruskannya ke efektor. Neuron tersusun atasbadan sel saraf, dendrit, dan akson. Berdasarkan2.Gangguan dan Penyakit pada Alat-Alat IndraSama seperti halnya sistem saraf dan sistem endokrin, sistem indrapada manusia dapat mengalami gangguan dan penyakit. Berikut akandijelaskan beberapa gangguan dan penyakit pada alat-alat indra.a.Miopi, gangguan pada daya akomodasi lensa akibat lensa terlalucembung atau bola mata terlalu panjang. Penderita miopi tidak dapatmemfokuskan bayangan tepat di bintik kuning. Akibatnya, jikamelihat objek yang jauh, bayangan jatuh di depan bintik kuning.Penderita miopi dapat dibantu dengan menggunakan lensa cekung.b.Hipermetropi, gangguan pada daya akomodasi lensa akibat lensaterlalu pipih atau bola mata terlalu pendek. Pada penderitahipermetropi, bayangan jatuh di belakang bintik kuning. Penderitahipermetropi tidak bisa melihat objek dari jarak dekat. Penderitadapat dibantu dengan menggunakan lensa cembung.c.Presbiopi, gangguan akibat menurunnya daya akomodasi akibatpertambahan usia.d. Anosmia, yaitu kehilangan rasa bau akibat penyumbatan ronggahidung, rusaknya sel-sel reseptor dan gangguan saraf.e.Otitis media (radang telinga tengah), disebabkan oleh infeksi atauvirus. Gejala penyakit ini adalah sakit telinga, gangguan pendengaran,dan demam. Otitis media paling sering menyerang anak-anak.f.Mabuk perjalanan (motion sicknesss), gangguan pada keseimbanganakibat gerakan atau getaran secara terus-menerus selama perjalanan.Gejala gangguan ini antara lain, mual, muntah, berkeringat, dan pusing.Tugas Anda 8.1Pada saat ini, banyak teknologi yang dikembangkan untuk menanganipenderita gangguan pada alat-alat indra. Salah satu teknologi tersebut adalah alatbantu dengar. Carilah informasi mengenai teknologi-teknologi penanganangangguan pada alat-alat indra. Buatlah tulisan Anda dalam bentuk karya ilmiah.1.Jelaskan bagian-bagian mata.2.Jelaskan mekanisme yang terjadi di dalam telingahingga suatu bunyi dapat terdengar.3.Apakah fungsi rambut-rambut pada hidung?Kerjakanlah di dalam buku latihan.Tes Kompetensi Subbab Cstruktur dan fungsinya, neuron dapat dibagi menjaditiga, yaitu neuron sensoris, neuron intermediet, danneuron motoris.3. Sistem saraf dikelompokkan menjadi dua, yaitu sistemsaraf pusat dan sistem saraf tepi. Sistem saraf pusattersusun atas otak dan sumsum tulang belakang. Otakmerupakan pusat dari seluruh sistem saraf. Otakmanusia terbagi menjadi tiga bagian utama, yaitu otakdepan, otak tengah, dan otak belakang.
Sistem Regulasi153Peta Konsep4. Sumsum tulang belakang merupakan penghubungantara sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Sumsumtulang belakang berfungsi menghantarkan impulsmenuju otak dan berperan dalam proses gerak refleks.5. Berdasarkan fungsinya, sistem saraf tepi dibagi menjadidua, yaitu sistem saraf aferen dan sistem saraf eferen.Sistem saraf aferen berfungsi membawa impuls darireseptor menuju sistem saraf pusat. Sistem saraf eferenberfungsi membawa impuls dari sistem saraf pusatmenuju efektor.6. Sistem saraf eferen dibedakan lagi menjadi sistem sarafsomatis dan sistem saraf otonom. Sistem saraf otonomterdiri atas saraf simpatetis dan saraf parasimpatetis. Sarafsimpatetis dan saraf parasimpatetis bekerja berlawanan.7. Sistem endokrin berfungsi meyampaikan informasiberupa senyawa kimia. Sistem endokrin bekerja dengancara menghasilkan hormon. Kelenjar hormon pada tubuhmanusia, yaitu hipotalamus, hipofisis, tiroid, paratiroid,pankreas, adrenal, kelamin (gonad), pineal, dan timus.8. Sistem saraf mendapat bantuan dari alat-alat indra untukmenangkap informasi dan lingkungan. Tubuh manusiamemiliki lima alat indra, yaitu indra penglihat (mata),indra pencium (hidung), indra pendengar (telinga), indrapengecap (lidah), dan indra peraba (kulit).SistemRegulasiSistemSarafSistem sarafpusatSistem saraftepiOtakSumsum tulangbelakangSistem saraftubuh (somatik)Sistem sarafotonom31 pasang di sumsumtulang belakangSistem sarafsimpatetisSistem sarafparasimpatetisMataTelingaKulitLidahHidungAlat indraSistemendokrinterdiriatasterdiriatasterdiri atasterdiri atasterdiri atasdi antaranyayaituKelenjaradrenalKelenjarkelaminKelenjarpinealKelenjartimusHipotalamusKelenjarhipofisisKelenjartiroidKelenjarparatiroidKelenjarplasentaPankreasOtak depanOtak tengahOtak belakang12 pasang di otak
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI154Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda.A. Pilihan Ganda1.Sistem regulasi memiliki fungsi ....a.mengatur kerja seluruh sistem organ pada tubuhmanusia.b.mengeluarkan sisa-sisa metabolisme selc.mengedarkan darah ke seluruh tubuhd.mengambil desigen ke dalam tubuhe.menjaga keseimbangan cairan tubuhUntuk soal nomor 2–4, perhatikan gambar berikut.2.Bagian yang ditunjukan oleh nomor 2 adalah ....a.dendritd.badan sel sarafb.aksone.neuronc.sel Schwann3.Bagian sel yang berfungsi menghantarkan impuls daribadan sel saraf menuju neuron lain adalah ...a.1d.4b.2e.1 dan 2c.34.Sel Schwann terdapat pada bagian yang ditunjukkanoleh nomor ....a.1d.4b.2e.1 dan 3c.35.Sel-sel saraf akan saling berhubungan melalui ....a.neurond.dendritb.sinapsise.sel Schwannc.akson6.Prinsip dasar perambatan impuls pada sel saraf adalahkarena ....Evaluasi Kompetensi Bab 8a.perbedaan tekanan parsialb.perbedaan konsentrasi oksigenc.perbedaan konsentrasi ion pada membran seld.neurotransmiter dari sel sarafe.hubungan antar sel saraf7.Bagian dan otak besar yang berperan dalam ingatandan emosi adalah ....a.lobus temporalisb.lobus parietalisc.lobus oksipitalisd.lobus anteriore.lobus frontalis8.Otak kanan dan otak kiri dihubungkan oleh suatujaringan saraf yang disebut ....a.corpus callosumb.corpus luteumc.sinapsisd.neurotransmitere.jaringan epitel9.Bagian pada otak yang dihubungkan oleh pons varoliadalah ....a.otak kanan dan otak kirib.otak besar dan otak kecilc.otak besar dan sumsum lanjutand.otak kecil dan sumsum lanjutane.otak kanan dan sumsum lanjutan10. Selaput pelindung otak dan sumsum tulang belakangdisebut ....a.cerebrumb.pons varolic.meningesd.medula oblongatae.girus1234Refleksiproses serta kelainan atau penyakit pada sistem regulasimanusia. Apakah Anda dapat mencapai tujuan tersebut?Apabila Anda mengalami kesulitan dalammempelajari materi tertentu pada bab ini, diskusikanlahbersama teman-teman Anda. Kemudian, bertanyalahkepada guru Anda untuk memecahkan permasalahan-permasalahan berkenaan dengan materi pada bab ini. AgarAnda mampu memahami materi pada bab ini dengan lebihbaik, pastikanlah Anda menguasai materi bab ini denganbelajar lebih giat.Bagaimana pendapat Anda setelah mempelajarimateriSistem Regulasi ini? Menarik, bukan? Banyak halyang bisa Anda dapatkan setelah mempelajari bab ini.Misalnya, Anda memahami penyakit dan gangguan yangdapat terjadi pada alat-alat indera. Oleh karen itu,sangatlah penting untuk menjaga kesehatan alat-alatindera tersebut. Apakah Anda dapat menyebutkanmanfaat yang lainnya?Tujuan Anda mempelajari bab ini adalah agar Andamampu menjelaskan keterkaitan antara struktur, fungsi, dan
Sistem Regulasi155Untuk soal nomor 11 dan 12, perhatikan gambar berikut.11. Pusat pengatur keseimbangan tubuh ditunjukkan olehnomor ....a.1d.4b.2e.5c.312. Bagian otak yang berfungsi dalam mengatur pernapasanadalah ....a.1d.4b.2e.5c.313. Pernyataan yang benar tentang saraf parasimpatetisadalah ....a.mempercepat denyut jantungb.merangsang aktivitas kelenjar hormonc.bekerja berlawanan dengan saraf simpatesisd.menghasilkan kolinesterase untuk merangsangkontraksi otote.tersusun atas ganglion sejajar14. Urutan perjalanan impuls pada gerak refleks adalah ....a.reseptor→sensoris→motoris→ intermediet→efektorb.sensoris →resptor→intermediet→ motoris →efektorc.reseptor →sensoris→efektor→ motoris →intermedietd.sensoris →efektor→reseptor→ motoris →intermediete.reseptor →sensoris→ intermediet → motoris→ efektor15. Berkurangnya neurotransmiter dopamin mengakibatkanpenyakit ....a.kelumpuhand.parkinsonb.poliomelitise.strokec.epilepsi16. Organ tubuh yang tidakberhubungan dengan hormonadalah ....a.ususd.ginjalb.ovariume.otakc.testis17. Fungsi hormon yang diproduksi di dalam pankreasadalah ....a.mengatur perkembangan organ kelaminb.mengatur kadar kalsium dalam jaringanc.mengatur kadar gula dalam darahd.mengatur metabolisme senyawa fosfate.merangsang pembentukan limfosit TUntuk soal nomor 18–20, perhatikan gambar berikut.18. Bagian yang berfungsi menghasilkan hormon tiroksinditunjukan oleh nomor ....a.1d.4b.2e.5c.319. Hormon yang berfungsi dalam pembentukan spermadibentuk pada bagian dengan nomor ....a.1d.4b.2e.5c.320. Kelenjar yang disebut “master of gland” ditunjukan olehnomor ....a.1d.4b.2e.5c.321. Diabetes mellitus merupakan jenis penyakit yangdisebabkan oleh kekurangan hormon ....a.tiroksind.melatoninb.glukagone.insulinc.kalsitonin22. Sel penerima rangsang cahaya pada mata adalah ....a.kornea dan lensab.pupil dan lensac.sel kerucut dan sel batangd.lensa dan bintik kuninge.sel konus dan sel korti23. Bagian yang memberi warna pada bola mata adalah ....a.kornead.sklerab.retinae.koroidc.iris24. Penerima rangsang (reseptor) pada hidung adalah ....a.sel olfaktorid.sel kortib.sel kerucute.sel sarafc.sel batang25. Organ korti yang berfungsi sebagai organ pendengaranterdapat pada bagian ....a.cerebrumb.membran timpanic.daun telingad.tulang pendengarane.koklea1234512345
Mudah dan Aktif Belajar Biologi untuk Kelas XI156B. Soal Uraian1.Tuliskan bagian-bagian dari otak besar beserta fungsinya.2.Jelaskan urutan rangsang pada gerak refleks.3.Jelaskan perbedaan antara sistem saraf dan sistemendokrin.4.Perhatikan gambar sistem endokrin pada manusiaberikut ini.a.Tuliskan hormon yang dihasilkan oleh bagianyang diberi nomor.b.Jelaskan fungsi hormon yang dihasilkan olehbagian dengan nomor 2, 3, dan 4.5.Perhatikan gambar mata berikut ini.a.Tuliskan bagian-bagian yang diberi nomor.b.Lanjutkanlah cahaya yang masuk ke dalam matauntuk menunjukan objek yang fokus pada retina.C. Soal Tantangan1.Pada suatu malam, Anda merasa sangat lapar.Kemudian Anda teringat bahwa Anda menyimpansepotong roti di lemari makanan. Selanjutnya, Andamembuka lemari tersebut, mengambil rotinya, dan makanroti tersebut. Jelaskanbagian-bagian otak yang berperandalam seluruh peristiwa tersebut, termasuk merasa lapar,mengingat letak roti, dan mengambil roti di lemari.2.Mengonsumsi minuman beralkohol dapat menurunkankerja sistem saraf atau bahkan merusaknya. Alkoholpun merupakan penyebab utama pada kecelakaanberkendaraan bermotor. Menurut Anda, apakahkerugian lain dari mengonsumsi alkohol bagikesehatan?12345Cahaya12345