Tampilkan postingan dengan label Biologi. Tampilkan semua postingan
Tampilkan postingan dengan label Biologi. Tampilkan semua postingan

Minggu, 13 November 2011

Kontraksi Otot


 Otot.
 Otot merupakan alat gerak aktif karena kemampuan berkontraksi . oto memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika berelaksasi. Kontraksi otot terjadi jika otot sedang melakukan kegiatan , sedangkan relaksasi otot terjadi jika otot sedang beristirahat.
Dengan demikian otot memiliki 3 karakter, yaitu:
a. Kontraksibilitas yaitu kemampuan otot untuk memendek dan lebih pendek dari ukuran semula, hal ini teriadi jika otot sedang melakukan kegiatan.
b. Ektensibilitas, yaitu kemampuan otot untuk memanjang dan lebih panjang dari ukuran semula.
c. Elastisitas, yaitu kemampuan otot untuk kembali pada ukuran semula.
Otot tersusun atas dua macam filamen dasar, yaitu filament aktin dan filament miosin. Filamen aktin tipis dan filament miosin tebal. Kedua filamen ini menyusun miofibril. Miofibril menyusun serabut otot dan serabut otot-serabut otot menyusun satu otot.

1. Jenis – Jenis Otot

      Berdasarkan bentuk morfologi, sistem kerja dan lokasinya dalam tubuh, otot dibedakan menjadi tiga, yaitu otot lurik, otot polos, dan otot jantung.

a. Otot lurik (Otot Rangka)

gambar:Otot_rangka.jpg
      Otot lurik disebut juga otot rangka atau otot serat lintang. Otot ini bekerja di bawah kesadaran. Pada otot lurik, fibril-fibrilnya mempunvai jalur-jalur melintang gelap (anisotrop) dan terang (isotrop) yang tersusun berselang-selang. Sel-selnya berbentuk silindris dan mempunvai banvak inti. Otot rangka dapat berkontraksi dengan cepat dan mempunyai periode istirahat berkali - kali. Otot rangka ini memiliki kumpulan serabut yang dibungkus oleh fasia super fasialis.
Gabungan otot berbentuk kumparan dan terdiri dari bagian:
1. ventrikel (empal), merupakan bagian tengah yang menggembung
2. urat otot (tendon), merupakan kedua ujung yang mengecil.
      Urat otot (tendon) tersusun dari jaringan ikat dan bersifat keras serta liat. Berdasarkan cara melekatnya pada tulang, tendon dibedakan sebagai berikut ini:
1. Origo merupakan tendon yang melekat pada tulang yang tidak berubah kedudukannya ketika otot berkontraksi.
2. Insersio merupakan tendon yang melekat pada tulang yang bergerak ketika otot berkontraksi.
      Otot yang dilatih terus menerus akan membesar atau mengalami hipertrofi, Sebaliknya jika otot tidak digunakan (tidak ada aktivitas) akan menjadi
kisut atau mengalami atrofi.

b. Otot Polos

      Otot polos disebut juga otot tak sadar atau otot alat dalam (otot viseral). Otot polos tersusun dari sel – sel yang berbentuk kumparan halus. Masing – masing sel memiliki satu inti yang letaknya di tengah. Kontraksi otot polos
tidak menurut kehendak, tetapi dipersarafi oleh saraf otonom. Otot polos terdapat pada alat-alat dalam tubuh, misalnya pada:
1. Dinding saluran pencernaan
2. Saluran-saluran pernapasan
3. Pembuluh darah
4. Saluran kencing dan kelamin
gambar:jenis_otot.jpg

c. Otot Jantung

      Otot jantung mempunyai struktur yang sama dengan otot lurik hanya saja serabut – serabutnya bercabang - cabang dan saling beranyaman serta dipersarafi oleh saraf otonom.
Letak inti sel di tengah. Dengan demikian, otot jantung disebut juga otot lurik yang bekerja tidak menurut kehendak.

2. Fungsi Otot

      Otot dapat berkontraksi karena adanya rangsangan. Umumnya otot berkontraksi bukan karena satu rangsangan, melainkan karena suatu rangkaian rangsangan berurutan.rangsangan kedua memperkuat rangsangan pertama dan rangsangan ketiga memeprkuat rangsangan kedua . dengan demikian terjadilah ketegangan atau tonus yang maksimum . tonus yang maksimum terus – menerus disebut tetanus.

3. Sifat Kerja Otot

Sifat kerja otot dibedakan atas antagonis dan sinergis seperti berikut ini:


a. Antagonis

''''    Antagonis adalah kerja otot yang kontraksinya menimbulkan efek gerak berlawanan, contohnya adalah:
1. Ekstensor( meluruskan) dan fleksor (membengkokkan), misalnya otot trisep dan otot bisep.
2. Abduktor (menjauhi badan) dan adductor (mendekati badan) misalnya gerak tangan sejajar bahu dan sikap sempurna.
3. Depresor (ke bawah) dan adduktor ( ke atas), misalnya gerak kepala merunduk dan menengadah.
4. Supinator (menengadah) dan pronator (menelungkup), misalnya gerak telapak tangan menengadah dan gerak telapak tangan menelungkup.


b. Sinergis

      Sinergis adalah otot-otot yang kontraksinya menimbulkan gerak searah. Contohnya pronator teres dan pronator kuadratus.


4. Mekanisme Gerak Otot

      Dari hasil penelitian dan pengamatan dengan mikroskop elektron dan difraksi sinar X, Hansen dan Huxly (l955) mengemukkan teori kontraksi otot yang disebut model sliding filaments.
     Model ini menyatakan bahwa kontraksi didasarkan adanya dua set filamen di dalam sel otot kontraktil yang berupa filament aktin dan filamen miosin.. Rangsangan yang diterima oleh asetilkolin menyebabkan aktomiosin mengerut (kontraksi). Kontraksi ini memerlukan energi.
     Pada waktu kontraksi, filamen aktin meluncur di antara miosin ke dalam zona H (zona H adalah bagian terang di antara 2 pita gelap). Dengan demikian serabut otot menjadi memendek yang tetap panjangnya ialah ban A (pita gelap), sedangkan ban I (pita terang) dan zona H bertambah pendek waktu kontraksi.
    Ujung miosin dapat mengikat ATP dan menghidrolisisnya menjadi ADP. Beberapa energi dilepaskan dengan cara memotong pemindahan ATP ke miosin yang berubah bentuk ke konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi ini kemudian mengikatkan diri dengan kedudukan khusus pada aktin membentuk jembatan silang. Kemudian simpanan energi miosin dilepaskan, dan ujung miosin lalu beristirahat dengan energi rendah, pada saat inilah terjadi relaksasi. Relaksasi ini mengubah sudut perlekatan ujung myosin menjadi miosin ekor. Ikatan antara miosin energi rendah dan aktin terpecah ketika molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin. Kemudian siklus tadi berulang Iagi.


6. Sumber Energi untuk Gerak Otot

       ATP (Adenosht Tri Phosphat) merupakan sumber energi utama untuk kontraksi otot. ATP berasal dari oksidasi karbohidrat dan lemak. Kontraksi otot merupakan interaksi antara aktin dan miosin yang memerlukan ATP.
                      ATP ---- ADP + P
Aktin + Miosin ------------------------- Aktomiosin
                             ATPase

       Fosfokreatin merupakan persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat dalam konsentrasi tinggi pada otot. Fosfokreatin tidak dapat dipakai langsung sebagai sumber energi, tetapi fosfokreatin dapat memberikan energinya kepada ADP.
                               kreatin
Fosfokreatin + ADP ----------------- keratin + ATP
                               Fosfokinase
        Pada otot lurik jumlah fosfokreatin lebih dari lima kali jumlah ATP. Pemecahan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energy tidak memerlukan oksigen bebas. Oleh sebab itu , fase kontraksi otot sering disebut fase anaerob.

5. Kelainan pada Otot

     Kelainan pada otot dapat disebabkan oleh beberapa hal sebagai berikut:
a. Atrofi
Atrofi merupakan suatu keadaan mengecilnya otot sehingga kehilangan kemampuan berkontraksi.
b. Kelelahan Otot
Kelelahan otot terjadi karena terus menerus melakukan aktivitas, dan bila ini berlanjut dapat terjadi kram.
c. Tetanus
Tetanus adalah otot vang terus menerus berkontraksi (tonus atau kejang) akibat serangan bakteri Clostridium tetani.
d. Miestenia Gravis
Miestenia Gravis adalah melemahnya otot secara berangsur-angsur sehingga menyebabkan kelumpuhan bahkan kematian. Penyebabnya
belum diketahui dengan pasti.
e. Kaku Leher (Stiff)
Stiff adalah peradangan otot trapesius leher sehingga leher terasa kaku. Stiff terjadi akibat kesalahan gerak.

Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Label: ,

Kamis, 07 Juli 2011

Sitoskeleton


Sitoskeleton eukariota. Aktin digambarkan dengan warna merah dan mikrotubulus dengan warna hijau. Struktur berwarna biru ialah inti sel.
Sitoskeleton atau kerangka sel adalah jaring berkas-berkas protein yang menyusun sitoplasma eukariota. Jaring-jaring ini terdiri dari tiga tipe dasar, yaitumikrofilamen, mikrotubulus (jamak: mikrotubuli), dan intermediat filamen. Ketiga filamen ini terhubung satu sama lain dan saling berkoordinasi. Dengan adanya sitoskeleton, sel dapat memiliki bentuk yang kokoh, berubah bentuk, mampu mengatur posisi organel, berenang, serta merayap di permukaan.[1

Mikrofilamen (Filamen aktin)

Bersifat fleksibel, filamen aktin biasanya berbentuk jaring atau gel. Aktin berfungsi membentuk permukaan sel. Beberapa jenis bakteri juga mampu bergerak dengan filamen aktin seperti Listriea monocytogenes yang menyebar dari sel ke sel dengan menginduksi penyusunan filamen aktin pada sitosol sel inang.[1]

Mikrotubula

Mikrotubula atau mikrotubulus adalah tabung yang disusun dari mikrotubulin. bersifat lebih kokoh dari aktin, mikrotubulus mengatur posisi organel di dalam sel. Mikrotubulus memiliki dua ujung: ujung negatif yang terhubung dengan pusat pengatur mikrotubulus, dan ujung positif yang berada di dekat membran plasma. Organel dapat meluncur di sepanjang mikrotubulus untuk mencapai posisi yang berbeda di dalam sel, terutama saat pembelahan sel.[1]

Polimerisasi tubulin

Tubulin dapat berpolimerisasi membentuk mikrotubulus. Percobaan polimerisasi dapat dibuat dengan campuran tubulin, larutan penyangga, dan GTP pada suhu 37 °C. Dalam tahapannya, jumlah polimer mikrotubulus mengikuti kurva sigmoid. Pada fase lag, tiap molekul tubulin berasosiasi untuk membentuk agregat yang agak stabil. Beberapa di antaranya berlanjut membentuk mikrotubulus. Saat elongasi, tiap subunit berikatan dengan ujung ujung mikrotubulus. Saat fase plato, (mirip fase log pada pembelahan sel), polimerisasi dan depolimerisasi berlangsung secara seimbang karena jumlah tubulin bebas yang ada pas-pasan.

Filamen intermediet

Berbentuk serat mirip tali, filamen intermediet memberi kekuatan mekanis pada sel sehingga sel tahan terhadap tekanan dan peregangan yang terjadi pada dinding sel. Filamen ini juga memberi kekuatan pada dinding sel.[1]

Pembentukan filamen intermediet

Pembentukan filamen intermediet juga didasarkan pada polimerisasi filamen. Dua monomer filamen bergabung membentuk struktur coil. Dimer ini akan bergabung dengan dimer lainnya membentuk tetramer, tetapi posisinya saling tidak paralel. Ketidakparalelan ini membuat tetramer dapat berasosiasi dengan tetramer lain (mirip struktur penyusunan batu bata). Pada akhirnya, tetramer-tetramer bergabung membentuk sebuah array heliks.[1]

Struktur bentukan sitoskeleton

Hanya dengan tiga tipe filamen, struktur sel dapat bervariasi antara satu sel dengan sel lainnya. Efektivitas kerja ketiga filamen protein ini bergantung pada jumlah protein asesori yang menghubungkan filamen ke komponen sel lain. Protein asesori penting untuk mengontrol perakitan filamen sitoskeleton pada posisi tertentu, termasuk di dalamnya protein motorik yang mengerakkan organel pada filamen atau filamen itu sendiri. Susunan struktur filamen ini mirip barisan semut. Tersusun rapih dan jika ada yang meninggalkan rombongan, barisan dapat menyusun kembali dalam kecepatan tinggi.[1]

Silia dan sentriol

Silia adalah benang tipis setebal 0,25 μm dengan bundel mikrotubulus di bagian intinya. Dinding dari silia adalah 9 pasang mikrotubulus dan bagian tengah dari benang ini adalah 2 mikrotubulus yang tidak berpasangan, yang biasa disebut axoneme. Struktur ini sering disebut sebagai "Struktur 9+2". Silia berfungsi menggerakkan fluida di permukaan sel dan menggerakkan sel di dalam fluida.[1]
Sentriol adalah struktur berbentuk tabung yang terbentuk dari mikrotubulus dengan lebar 0,2 μm dan panjangnya 0,4 μm. Sentriol berfungsi membentuk benang spindel untuk memisahkan kromosom. Mikrotubulus berkelompok membentuk 3 mikrotubulus yang tersusun secara paralel. Sembilan kelompok semacam ini membentuk dinding sentriol. Tiap kelompok tidak tegak lurus dengan inti tabung, tetapi agak miring.[1]

Dinding sel tanaman

Dinding sel tanaman adalah matriks ekstraseluler yang kokoh. Dinding sel ini terdiri atas mikrofibrilis dalam banyak matriks polisakarida (sebagian besar pektin dan hemiselusosa) dan glikoprotein yang saling silang. Pada bagian korteks dari dinding sel, ada array mikrotubulus yang menentukan posisi mikrofibrilis. Penyusunan mikrofibrilis ini menentukan arah perkembangan dinding sel, bentuk akhir sel, serta pola pembelahan sel. Dalam susunannya pada dinding sel, mikrofibrilis selulosa saling silang dalam jaringan yang diikat oleh hemiselusosa. Jaringan ini saling ekstensif dengan jaringan polisakarida pektin. Jaringan selulosa-hemiselulosa memberi kekuatan tegangan sementara jaringan pektin melawan kompresi. Pada dinding sel utama, jumlah ketiganya secara kasar sama, tetapi lamela tengah memiliki lebih banyak pektin untuk merekatkan sel yang berdekatan.[1]

Referensi

  1. ^ a b c d e f g h i Alberts B, et.al.. 2002. Molecular Biology of the Cell. Ney York:Garland Science ISBN 0-8153-3218-1

Lihat pula
Diposting oleh di Tidak ada komentar:
Label:
Langganan: Postingan (Atom)