pertemuan 3 SISTEM PENGELUARAN (EKSKRESI)

Reaksi metabolisme tidak hanya menghasilkan ATP dan bermanfaat lainnya, tetapi juga menghasilkan zat sisa. Semua zat sisa tersebut harus dikeluarkan dari tubuh. Untuk, itu hewan harus memiliki organ/ alat pengeluaran yang berpungsi untuk membuang berbagai zat sisa metabolisme, sisa obat,sisa hormon, dan berbagai zat toksin/beracun.
Berbagai Organ Pengeluaran dan Cara Kerjanya
Hewan mempunyai bermacam-macam organ pengeluaran yang dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu organ ekresi umum dan khusus. Organ pengeluaran umum antara lain berupa pakuola kontraktril dan sejumlah saluran tubuler (berbentuk pipa) antara lain organ nefridia, tubulus malfighi, dan nefron. Organ pengeluaran khusus tersusun atas berbagai struktur seperti kelenjar garam (antara lain kelenjar ingsang dan kelenjar rektal), insang dan hati vertebrata.
Vakuola kontraktril
Vakuola kontraktril merupakan organel berbentuk bulat yang berisi cairan dan dibatasi oleh membran, dimiliki oleh dua kelompok hewan yaitu binatang karang (sponge) dan protozoa.
Ciliata air tawar dimiliki cairan tubuh yang hiperosmotik sehingga tubuhnya cenderung kemasukan air dalam jumlah besar. Kelebihan air yang masuk ketubuhnya itu harus selalu dibuang. Apabila konsentrasi osmotik lingkungan sekitarnya menurun (menjadi lebih encer), laju pemasukan air ke dalam tubuh hewan pun akan meningkat sehingga dia harus bekerja lebih keras untuk mengeluarkan sejumlah besar air. Untuk mengeluarkan hal tersebut membran vakuola akan berfusi dengan membran sel, lalu air di dalamnya dikeluarkan kelingkungannya.
Mekanisme masuknya cairan ke dalam vakuola belum diketahui sepenuhnya. Proses pemasukan air ke vakoala maupun mengosongkan vakuola di duga merupakan proses yang memerlukan ATP. Kemungkinan ATP diperlukan untuk mentranspor ion melewati membran vakuola agar konsentrasi ion berubah.
PROTONEFRIDIA
Protonefridia merupakan organ pengeluaran yang berbentuk tubulus/pipa tertutup, tidak terhubung dengan rongga tubuh hewan, dan ditemukan pada hewan yang lebih tinggi dari Coelentrata. Sel penyusun bagian tubulus yang tertutup dilengkapi dengan silia. Apa bila jumlah silia yang dimiliki hanya satu (tunggal), sel di sebut solenosit apa bila memiliki beberapa silia di namakan sel api. Protonefridia bekerja menggunakan prinsip tekanan negative. Pada saat silia yang terdapat dalam tubulus tertutup bergetar bagian tersebut akan timbul tekanan negatif menyebabkan cairan tersedot kedalam ujung tubulus yang buntu, dengan melintasi membran pada ujung tubulus. Hal ini juga merupakan cara untuk menyaring cairan yang melewati membran tubulus proses yang disebut ultrafiltrasi. Akhirnya dalam saluran protonefridia akan berbentuk “urin” yang mempunyai konsentrasi osmotik lebih rendah dari pada cairan tubuh.
METANEFRIDIA
Metanefridia kadang-kadang di sebut dengan nefridia saja adalah organ pengeluaran pada beberapa cacing anelida. Metanefridia merupakan organ pengeluaran yang mempunyai lubang bersilia saluran dengan ujung berfori (berlubang) yang terbuka kearah rongga tubuh ( disebut nefridiostom). Metanefridia melakukan ultrafiltrasi,reabsorbsi dan sekresi. Proses ultrafiltrasi, reabsorbsi, dan sekresi pada metanefridia akan menghasilkan “urin” encer yang bersifat hipoosmotik terhadap cairan tubuhnya.

TUBULUS MALFIGHI
Tubulus Malfighi adalah organ pengeluaran pada serangga, berupa saluran/pipa yang salah satu ujungnya buntu, ujung lainnya membuka kearah usus, terletak diantara usus tengah dan rectum. Tubulus Malpighi terbesar dirongga tubuh yang penuh cairan (di sebut hemosol)
Oleh karena insekta mempunyai system sirkulasi terbuka, system tersebut bekerja dengan tekanan rendah tidak tersedia kekuatan untuk mendorong terjadinya ultrafiltrasi, cairan tubuh. Selama proses pembentukan urin, mula-mula ion K+ akan disekresikan ke tubulus Malpighi. Penarikan air dan ion CL- kedalam tubulus sehingga terbentuk urin awal. Urin awal tersebut akan dimodifikasi dengan cara mereabsorbsi sejumlah besar air sehingga di hasilakn urin yang pekat.
KELENJAR HIJAU PADA KRUSTASEA
Adalah organ pengeluaran yang dimilii krustasea yang terletak didaerah kepala, memiliki suatu kantong berujung buntu, disebut the end-sac (pundi-pundi). Pundi-pundi tersebut berhubungan dengan saluran nefridia dan berakhir pada kandung kemih , pundi-pundi tersebut diantara cairan selomik. Urin awal krustasea masih memilki komposisi yang serupa dengan cairan tubuh, namun tidak mengandung senyawa bermolekul besar, selama mengalir di panjang saluran nefridia, air dan berbagai macam zat direabsorbsi, hingga akhirnya berbentuk urin yang akan di tampung dalam kandungan kemih. Kandungan kemih terhubung dengan lingkungan sekitar melalui lubang pengeluaran yang terletak di dekat dasar antena.
NEFRON PADA VERTEBRATA
Nefron adalah organ fungsional terkecil penyusun ginjal yang merupakan organ pengeluaran utama pada vertebrata. Pada ginjal vertebrata dapat di tunjukan beberapa bagian ginjal yaitu korteks, medulla, pelpis ginjal, papilla ginjal, dan ureter.
Ginjal vertebrata membentuk urin melalui proses filtrasi,reabsorbsi, dan sekresi. Pada tubulus proksimal berlangsung reabsorbsi berbagai zat yang masih berguna bagi tubuh dan sekresi urea ke urin. Reabsorbsi dan sekresi akan berlangsung terus hingga berbentuk urin yang lebih pekat. Proses pemekatan filtrate dalam nefron (di tubulus ginjal) hingga akhirnya berbentuk urin. Pada mamalia reabsorbsi air pada tubulus ginjal dipengaruhi oleh hormone ADH. Apabila jumlah ADH cukup banyak, volume urin yang di hasilkan akan semakin berkurang.
Pengeluaran Senyawa Bernitrogen
Makanan pada umumnya mengandung karbohidrat, lemak dan protein, asam nukleat. Metabolism karbohidrat dan lewmak akan menghasilkan zat sisa berupa karbondioksida dan air, dapat dikeluarkan dengan mudah melalui organ pernapasan dan organ pengeluaran sehingga tidak menimbulkan masalah bagi organ tubuh.
Didalam tubuh protein dihidrolisis menjadi asam amino, sementara hewan tidak dapat menyimpan kelebihan asam amino sehingga zat tersebut harus dikeluarkan dalam tubuh atau mengalami metabolisme lebih lanjut. Asam amino di ubah menjadi senyawa lain yang dapat diproses lebih lanjut menjadi glukosa.
Metabolisme asam amino disebut deaminasi, menghasilakan zat sisa berupa ammonia. Dalam reaksi transdeaminasi, mula-mula asam amino di ubah menjadi senyawa lain yang dapat dideaminasi lebih lanjut untuk menghasilkan ammonia. Proses tersebut terjadi menurut reaksi berikut.

| 0
H ||
R - C – COOH + H20 → R - C - COOH + NH3
|
NH2
Asam amino asam keto amonia
Pengeluaran ammonia dapat dilakukan dengan salah satu dari tiga pilihan cara berikut yaitu (1) mengeluarkan tanpa mengubahnya, (2) mengubahnya terlebih dahulu menjadi urea dan kemudian mengeluarkannya, atau (3) mengubahnya terlebih dahulu menjadi asam urat lalu mengeluarkannya.
PENGELUARAN NITROGEN DALAM BENTUK AMONIA
Hewan yang mengeluarkan nitrogen dalam bentuk ammonia dinamakan hewan amonotelik, misalnya ikan teleostei,sikostomata, dan kebanyakan invertebrata akuatik. Ammonia dapat menimbulkan berbagai gangguan antara lain mengubah pH intrasel mengubah fungsi enzim dan protein. Ammonia dapat mengubah fungsi mitokondria dan bersipat sangat toksik, ammonia sangat mudah larut dalam air.
Pengeluaran nitrogen dalam bentuk ammonia hanya dilakukan oleh hewan akuatik (amonotelik). Pembentukan ammonia di dalam tubuh tidak menimbulkan masalah karena amonia sangat mudah larut dalam air dan mudah menembus membran sel sehngga akan segera keluar dari tubuh. Ammonia di kelurkan dari dalam tubuh malalui insang. Pengeluaran amonia melalui insang mencapai 6-10 kali lebih besar daripada pengeluaran melalui ginjAL.
PENGELUAN NITROGEN DALAM BENTUK UREA
Urea ialah senyawa yang mudah larut dalam air, memiliki toksisitas lebih rendah daripada amonia, dan merupakan hasil sisa bernitrogen yang utama pada hewan terrestrial. Hewan yang menghasilakan dan mengeluarkan urea disebut ureotelik. Pembentukan urea dapat terjadi pada hewan vertebrata maupun invertebrate.
Urea mengalami nasib yang berpariasi tergantung pada jenis hewan. Pada hiu dan ikan pari, urea yang dihasilkan tidak dikeluarkan dari dalam tubuh, melainkan direabsorbsi dan masuk kembali kesistem sirkulasi. Pada kedua hewan tersebut, urea tidak dapat di sebut sebagai zat sisa, melainkan senyawa yang sangat penting bagi hewan. Katak pemakan kepiting juga menggunakan urea untuk keperluan osmoregulasi. Katak jenis ini memiliki tubulus ginjal yang sangat permeabel terhadap urea sehingga urea pada cairan tubulus ginjal akan berdifusi masuk kembali kedalam darah.
PENGELUARAN NITROGEN DALAM BENTUK ASAM URAT
Hewan yang mengeluarkan asam urat di namakan hewan urikotelik contoh hewan urikotelik missal insekta, burung, reptilian, dan siput darat. Pembentukan asam urat dianggap sebagai kunci keberhasilan adaptasi untuk hidup didarat. Asam urat sangat sulit larut dalm air. Kelarutan asam urat hanya 6 mg per liter air. Apabila air direabsorbsi dari cairan yang mengandung asam urat, misalnya ciran dalam saluran pengeluaran atau tubulus ginjal, sejumlah garam dan asam urat akan tersisa sebagai endapan. Hal ini dapat di amati pada burung yang meneteskan cairan pekat (kental) berwarna putih, yang ternyata kandungan utamanya adalah asam urat. Oleh karena itu mengeluarkan nitrogen dalam bentuk asam urat hanya memerlukan air dalam jumlah yang sangat sedikit.