Fotosintesis merupakan kata yang berasal dari bahasa Yunani, yakni foto dan synthesis. Foto sendiri diartikan sebagai cahaya sedangkan synthesis merupakan kata yang bermakna menggabungkan atau penggabungan. Kata fotosintesis sering digunakan dala lingkup kajian ilmu biologi. Apa sebenarnya fotosintesis tersebut? Secara sederhana, ia bisa diartikan sebagai proses pembuatan makanan yang dilakukan oleh tumbuhan berwarna hijau dengan melibatkan cahaya matahari di dalamnya. Selain matahari, proses fotosintesis ini juga melibatkan beberapa enzim. Proses fotosintesis ini biasa dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan, beberapa jenis alga dan juga bakteri dalam rangka menghasilkan energi yang akan digunakan dalam berbagai aktifitas. Energi tersebut biasa juga disebut dengan nutrisi.

Daun pada tumbuhan memiliki fungsi utama yakni sebagai tempat terjadinya proses fotosintesis. Sebenarnya, fotosintesis tak hanya penting bagi tumbuhan tetapi juga bagi semua makhluk hidup yang menghuni bumi. Mengapa? Sebab oksigen yang ada di bumi ini sebagian besar diproduksi oleh tumbuhan. Hal inilah yang menjadikan pepohonan sering dijuluki paru-paru planet bumi. Organisme yang melakukan proses fotosintesis dikenal dengan nama fototrof. Fotosintesis sebenarnya merupakan salah satu cara asimilasi karbon sebab pada proses fotosintesis , karbon bebas kemudian diikat sehingga menjadi gula. Proses fotosintesis pada terdapat pada tumbuhan hijau yang bersifat autotrof yakni bisa menyusun makanannya sendiri. Melalui daun, tumbuhan menyerap molekul karbondioksida juga air dalam rangka menghasilkan gula dan juga oksigen. Kedua senyawa tersebut kemudian akan digunakan sebagai penyokong pertumbuhannnya.

Adapun persamaan rekaksi yang terjadi dalam proses fotosintesis adalah sebagai berikut:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2

Tumbuhan yang melakukan proses fotosintesis memerlukan bantuan cahaya matahari. Mereka mampu menyerap cahaya tersebut sebab mereka memiliki zat hijau daun atau klorofil. Klorofil ini sendiri ada di dalam bagian organel bernama kloroplast. Pada bagian daun tumbuhan, terdapat dua lapisan sel yang dinamai denegan mesofil. pada bagian ini terdapat kurang lebih setengah juta kloroplast yang tersebar di setiap millimeter persegi. Cahaya matahari selanjutnya akan melewati lapisan epidermis yang tanpa warna kemudian melaju menuju mesofil. Pada bagian inilah sebagian besar kegiatan fotosintesis berlangsung. Organisme yang mampu mensintesis makanannya sendiri disebut sebagai organisme autrotof. Autotrof dalam rantai makanan menduduki sebagai produsen. Pada prinsinya komponen yang dibutuhkan dalam reaksi fotosintesis adalah CO₂ yang berasal dari udara dan H₂O yang diserap dari dalam tanah. Selain itu sesuai dengan namanya, foto “cahaya” reaksi ini membutuhkan cahaya matari sebagai energi dalam pembuatan atau sintesis produk (senyawa gula dan oksigen).

Menurut Stone (2004), reaksi fotosintesis dapat diartikan bahwa enam molekul karobondioksida dan enam molekul air bereaksi dengan bantuan energi cahaya matahari untuk dirubah menjadi satu molekul glukosa dan enam molekul oksigen. Glukosa adalah molekul yang dibentuk sebagai hasil dari proses fotosintesis yang di dalamnya tersimpan hasil konversi energi cahaya matahari dalam bentuk ikatan-ikatan kimia penyusun molekul tersebut. Glukosa merupakan senyawa karbon yang nantinya digunakan bersama elemen-elemen lain di dalam sel untuk membentuk senyawa kimia lain yang sangat penting bagi organisme tersebut, seperti DNA, protein, gula dan lemak. Selain itu, organisme dapat memanfaatkan energi kimia yang tersimpan dalam ikatan kimia di antara atom-atom penyusun glukosa sebagai sumber energi dalam proses-proses di dalam tubuh.

Fotosintesis ini secara sederhana dapat diartikan sebagai sebuah proses pembuatan makanan yang di lakukan pada tumbuhan yang memiliki warna hijau dengan cara melibatkan sebuah cahaya matahari. Selain sinar matahari pada proses fotosintesis ini melibatkan beberapa enzim. Pada proses fotosintesis ini sering dilakukan oleh tumbuh-tumbuhan, dan beberapa jenis alga serta bakteri yang akan menghasilkan sebuah energi yang dapat digunakan di dalam berbagai aktivitas. Dan sebuah Energi tersebut juga disebut dengan nutrisi. Dengan melakukan proses berfotosintesis ini maka tumbuhan dapat bertahan hidup dan tumbuh berkembang.

1.      Mengapa basis fotosintesis termasuk proses anabolisme?

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi. Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, nama lain dari anabolime adalah sintesis atau penyusunan. Salah satu peristiwa anabolisme adalah fotosintesis. Fotosintesis yang biasa kita kenal hanyalah sebatas proses:

6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
Contoh dari Anabolisme yang paling terkenal adalah proseS fotosintesis. Proses fotosintesis terjadi dalam 2 tahap yaitu Reaksi terang dan reaksi gelap. Proses ini terjadi di dalam butir-butir plastida. Kebanyakan daun memiliki plastida yang berwarna hijau jadi disebut dengan kloroplas. Berikut ini adalah organel yang disebut dengan kloroplas.

Dari pengertian anabolisme tersebut dapat ditarik beberapa kata kunci apabila dikaitkan dengan fotosintesis yaitu:

Reaksi penyusunan atau sintesis bahan mentah (air dan oksigen) dan membutuhkan energi (cahaya matahari). Fotosintesis merupakan reaksi penyusunan karbohidrat dari bahan-bahan anorgonik (CO2 dan H2O)  dengan bantuan cahaya matahari.

Ciri penting fotosintesis termasuk proses anabolisme adalah kebutuhan terhadap energi. Fotosintesis membutuhkan energi, yaitu cahaya matahari. Berbeda dengan katabolisme, yang merupakan kebalikan dari anabolisme, dimana proses katabolisme dapat menghasilkan energi 

2.      Apakah yang digunakan pada proses fotosintesis?

Fotosintesis merupakan peristiwa penyusunan zat organik (gula) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan pertolongan energi cahaya. Karena bahan baku yang digunakan adalah CO2 (zat karbon) maka fotosintesis dapat pula disebut asimiliasi karbon. Proses pembuatan makanan pada tumbuhan hijau dapat terjadi dengan bantuan:

• sinar matahari, air, suhu, garam mineral yang diserap, dan tahap perkembangan tumbuhan itu sendiri,  karbondioksida dari udara diubah menjadi zat makanan.

Proses atau Reaksi fotosintesis ada dua

1.      Reaksi terang

Tahap ini energi matahari ditangkap oleh pigmen (Klorofil) diubah menjadi energi kimia (ATP) dan senyawa pereduksi (NADPH₂) . Pada reaksi ini H₂O diurai menjadi 2H⁺ dan ½O₂. Molekul H⁺ dipakai untuk mereduksi NADP+ menjadi NADPH₂ Reaksi ini berlangsung di grana    H₂O + NADP ——→ ½O₂ + NADPH₂ + ATP

Tumbuhan memiliki dua jenis pigmen yang berfungsi aktif sebagai pusat reaksi atau fotosistem yaitu fotosistem II dan fotosistem I. Fotosistem II terdiri dari molekul klorofil yang menyerap cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer, sedangkan fotosistem I 700 nanometer. Kedua fotosistem ini akan bekerja secara simultan dalam fotosintesis, seperti dua baterai dalam senter yang bekerja saling memperkuat. Fotosintesis dimulai ketika cahaya mengionisasi molekul klorofil pada fotosistem II, membuatnya melepaskan elektron yang akan ditransfer sepanjang rantai transpor elektron. Energi dari elektron ini digunakan untuk fotofosforilasi yang menghasilkan ATP, satuan pertukaran energi dalam sel. Reaksi ini menyebabkan fotosistem II mengalami defisit atau kekurangan elektron yang harus segera diganti. Pada tumbuhan dan alga, kekurangan elektron ini dipenuhi oleh elektron dari hasil ionisasi air yang terjadi bersamaan dengan ionisasi klorofil. Hasil ionisasi air ini adalah elektron dan oksigen.

Tahap Reaksi Terang :

Reaksi terang merupakan proses penyerapan energi matahari yang akan menghasilkan ½ O₂ dan NADPH₂

Fotosistem-I : Menyerap energi matahari pada panjang gelombang 700nm dan tidak terlibat pada proses pelepasan O₂. Fotosistem-I merupakan suatu partikel yang disusun sekitar 200 molekul Klorofil-a, 50 molekul Klorofil-b, 50-200 karotenoid, dan 1 molekul penerima energi matahari yang disebut dengan P700. Energi matahari (foton) yang ditangkap oleh pigmen, dipindahkan melalui beberapa molekul pigmen, yang akhirnya diterima oleh P700

Fotosistem-II : Berkenaan dengan penyerapan energi matahari pada panjang gelombang 680nm dan terlibat pada proses pelepasan ½O₂ dan pembentukan NADPH₂.

2.       Reaksi gelap

Berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO₂ yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang. Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.

Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack

Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase. produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.

     Pada tahap ini senyawa kimia berenergi tinggi (NADPH₂ dan ATP) yang dihasilkan pada reaksi terang digunakan untuk reaksi reduksi CO₂ menjadi Amilum. Reaksi ini berlangsung di stroma     CO₂ + RuBP —–→ Amilum

3.      Apakah yang dihasilkan dari proses fotosintesis?

Melalui Proses fotosintesisakan dihasilkan karbohidrat dan oksigen. Oksigen dihasilkan dari ionisasi air. Air dipecahkan dan oksigen dilepaskan ke lingkungan terjadi pada fase fotofosforilasi (reaksi Hill/reaksi terang) yang dapat berlangsung dengan adanya cahaya. Sedangkan karbohidrat dihasilkan dari fase fikasasi (reaksi gelap) yang berlangsung pada stroma, memerlukan ATP dan NAPDH. Reaksi ini dapat terjadi dengan atau tanpa cahaya.  Karbohidrat yang dihasilkan diperlukan sebagai sumber energi pertama bagi setiap orgaisme, maka tumbuhan dalam rantai makanan berperan sebagai produsen. Karbohidrat diperlukan sumber energi pokok untuk mendorong pertmbuhan dan menyusun didnding sel, glikolipid dan glikoprotein pada membran sel. Tumbuhan memproduksi karbohidrat lebih banyak dari pada kebutuhannya sehingga kelebihan hasil produksi disimpan dalam bentuk amilum atau pati.

4.      Cari percobaan yang bertujuan untuk membuktikan fotosintesis?

1.    Ingenhousz

Orang pertama yang melakukan penelitian adalah Jan Ingenhousz. Ia memasukkan Hydrilla verticillata dalam bejana yang berisi air. Bejana ditutup dengan corang terbalik dan diatasnya diberi tabung reaksi yang diisi air sampai penuh. Bejana tersebut diletakkan di terik matahari, kemudian muncul gelembung udara dari tumbuhan itu. Gelembung idara tersebut menandakan adanya gas yaitu oksigen. Ingenhousz menyimpulkan bahwa fotosintesis menghasilkan oksigen.

2.    T.W Engelmann

Ia melakukan percobaan dengan menggunakan alga spirogyra. Hanya kloroplas yang terkena cahaya yang mengeluarkan oksigen. Hal tersebut dibuktikan dengan banyaknya bakteri yang berkerumun di bagian kloroplas yang terkana cahaya. Sehingga disimpulkan bahwa:
a. Fotosintesis dilakukan oleh kloroplas

b. Kloroplas hanya berfotosintesis jika terkena cahaya.

3. J.V. Sachs

Ia membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan amilum. Caranya, daun dibungkus kertas timah dan dibiarkan terkena cahaya matahari sejak pagi hingga sore. Kemudian daun tersebut direbus untuk mematikan sel-selnya. Kemudian daun tersebut dimasukkan dalam alcohol agar klorofilnya larut dan daun menjadi pucat. Kemudian ditetesi dengan iodine, sehingga bagian yang pucat tetap pucat sedangkan yang tidak tertutup berwarna biru kehitaman. Warna tersebut menandakan bahwa di daun terdapat amilum.

4. Robert Hil

Hill membuktikan bahwa energi cahaya untuk memecah air (fotolisis), disebut reaksi terang yang terjadi di grana.

5. Blackman

Blacman membuktikan bahwa reduksi karbon dioksida oleh H2 tanpa keterlibatan langsung dari cahaya, disebut reaksi gelap yang terjadi di stroma.

Ø  UJI AMILUM SEBAGAI HASIL FOTOSINTESIS

Praktikum yang ini merupakan variasi praktikum fotosintesis. Pada praktikum kali ini kita akan membuktikan bahwa fotosintesis pada daun memerlukan cahaya dan menghasilkan amilum. Desain praktikum ini sering disebut percobaan Sach (baca: sah)..

Tujuan

Praktikum ini bertujuan membutktikan bahwa fotosintesis yang berlangsung pada daun memerlukan cahaya dan menghasilkan amilum.

Alat dan bahan

• aluminium foil
• klip kertas
• beaker glass
• tabung reaksi
• gunting
• bunsen

Cara kerja

1. Letakkan tumbuhan berdaun di tempat gelap sekitar 2 – 3 hari.
2. Setelah itu pilihlah sehelai daun yang lebar, tutuplah sebagian permukaan daun dengan aluminium foil. Gunakan klip untuk menjepitnya.
3. Letakkan pot tersebut di tempat yang terkena cahaya matahari langsung selama sekitar 5 jam.
4. Petiklah daun yang telah ditutup dengan aluminium foil tersebut dan lakukan pengujian dengan lugol.
5. Cara melakukan uji amilum / lugol:

a. Rebuslah daun dalam air mendidih selama beberapa menit hingga layu
b. Rebuslah daun dalam alkohol panas untuk melarutkan klorofilnya (lihat gambar)
c. Cucilah daun di bawah air mengalir

d. Tetesilah daun dengan larutan lugol / iodium dan amatilah perubahan warnanya

Penjelasan

Proses fotosintesis menghasilkan amilum. Ini bisa diketahui ketika permukaan daun yang terkena cahaya ditetesi larutan iodium warnyanya berubah menjadi biru kehitaman (iodium + amilum —–>biru kehitaman). Bagian daun yang tidak terkena cahaya tidak melakukan fotosintesis, sehingga tidak membentuk amilum. Ketika ditetesi iodium warnyanya pucat. Lihat gambar berikut ini:

Ø  UJI OKSIGEN SEBAGAI HASIL FOTOSINTESIS

Ada beberapa jenis praktikum yang berkaitan dengan bab fotosintesis, mulai disain untuk mengamati produk fotosintesis hingga membuktikan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap fotosintesis. Desain yang pertama ini merupakan praktikum yang pernah dilakukan oleh Ingenhousz untuk membuktikan bahwa fotosintesis melepaskan oksigen. Di sini sekaligus diberikan beberapa perlakuan untuk membuktikan faktor-faktor yang berpengaruh terhadap fotosintesis.

Tujuan

- Membuktikan bahwa fotosintesis menghasilkan oksigen

- Mengamati faktor-faktor yang berpengaruh terhadap fotosintesis

Alat dan bahan

1. Beaker glass 100 ml
2. Corong kaca kecil
3. Tabung reaksi
4. Thermometer
5. Bascom plastic /ember kecil, Es
6. Air hangat 40⁰C
7.  NaHCO₃
8. Kawat
9. Tumbuhan Hydrilla verticilata (tumbuhan air untuk aquarium)

Cara kerja

1. Rangkailah alat dan bahan seperti gambar di atas sebanyak 5 perangkat. Upayakan tabung reaksi dalam keadaan penuh berisi air (tidak ada rongga udara).
2. Berilah perlakuan sebagai berikut:

a. Perangkat pertama diletakkan di tempat yang terkena cahaya matahari langsung Perangkat ke dua diberi NaHCO₃

b. Perangkat ke tiga diberi es batu

c. Perangkat ke empat tambahkan air panas hingga suhu air menjadi hangat sekitar 40⁰C

d. Perangkat ke lima diletakkan di tempat teduh yang tidak terkena cahaya langsung

3. Amatilah gelembung yang muncul setelah 5 menit, catat hasil pengamatan pada table hasil pengamatan

Tabel Hasil pengamatan

Misalnya hasil pengamatan kamu seperti ini:

No	Perlakuan	Gelembung*)
1	Cahaya matahari langsung	++
2	Cahaya langsung + 5 gr NaHCO3	++++
3	Cahaya langsung + es batu	+
4	Cahaya langsung + air hangat	+++
5	Tempat teduh	+

*) Keterangan : beri tanda untuk jumlah gelembung yang muncul (-) bila tidak ada gelembung  (+) bila sedikit gelembung  (++) bila sedang gelembung (+++) bila banyak gelembung

(++++) bila banyak sekali gelembung

Sistem Saraf

Nama             : Indah Permata

NIM                :1103254

Kelas              : 3B (IPA) PGSD

Konsep Dasar BIOLOGI

SISTEM SARAF PADA HEWAN

                                            

Sistem saraf adalah sistem organ pada hewan yang terdiri atas serabut saraf yang tersusun atas sel-sel saraf yang saling terhubung dan esensial untuk persepsi sensoris indrawi, aktivitas motorik volunter dan involunter organ atau jaringan tubuh, dan homeostasisberbagai proses fisiologis tubuh.

Sistem saraf merupakan jaringan paling rumit dan paling penting karena terdiri dari jutaan sel saraf (neuron) yang saling terhubung dan vital untuk perkembangan bahasa, pikiran dan ingatan. Satuan kerja utama dalam sistem saraf adalah neuron yang diikat oleh sel-sel glia.

Sel saraf atau neuron merupakan satuan kerja utama dari sistem saraf yang berfungsi menghantarkan impuls listrik yang terbentuk akibat adanya suatu stimulus (rangsang). Jutaan sel saraf ini membentuk suatu sistem saraf.

Struktur Saraf                                                                                             

Sistem saraf tersusun oleh berjuta-juta sel saraf yang mempunyai bentuk bervariasi. Sistem ini meliputi sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi. Dalam kegiatannya, saraf mempunyai hubungan kerja seperti mata rantai (berurutan) antara reseptor dan efektor. Reseptor adalah satu atau sekelompok sel saraf dan sel lainnya yang berfungsi mengenali rangsangan tertentu yang berasal dari luar atau dari dalam tubuh. Efektor adalah sel atau organ yang menghasilkan tanggapan terhadap rangsangan. Contohnya otot dan kelenjar.

Sistem saraf terdiri dari jutaan sel saraf (neuron). Fungsi sel saraf adalah mengirimkan pesan (impuls) yang berupa rangsang atau tanggapan.

Setiap neuron terdiri dari satu badan sel yang di dalamnya terdapat sitoplasma dan inti sel. Dari badan sel keluar dua macam serabut saraf, yaitu dendrit dan akson (neurit). Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke jaringan lain. Akson biasanya sangat panjang. Sebaliknya, dendrit pendek.

Setiap neuron hanya mempunyai satu akson dan minimal satu dendrit. Kedua serabut saraf ini berisi plasma sel. Pada bagian luar akson terdapat lapisan lemak disebut mielin yang merupakan kumpulan sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann adalah sel glia yang membentuk selubung lemak di seluruh serabut saraf mielin. Membran plasma sel Schwann disebut neurilemma. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang berfungsi mempercepat penghantaran impuls. Berdasarkan struktur dan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu :

 (1). Sel saraf sensori

Fungsi sel saraf sensori adalah menghantar impuls dari reseptor ke sistem saraf pusat, yaitu otak (ensefalon) dan sumsum belakang (medula spinalis). Ujung akson dari saraf sensori berhubungan dengan saraf asosiasi (intermediet).

(2). Sel saraf motor

Fungsi sel saraf motor adalah mengirim impuls dari sistem saraf pusat ke otot atau kelenjar yang hasilnya berupa tanggapan tubuh terhadap rangsangan. Badan sel saraf motor berada di sistem saraf pusat. Dendritnya sangat pendek berhubungan dengan akson saraf asosiasi, sedangkan aksonnya dapat sangat panjang.

(3). Sel saraf intermediete

Sel saraf intermediete disebut juga sel saraf asosiasi. Sel ini dapat ditemukan di dalam sistem saraf pusat dan berfungsi menghubungkan sel saraf motor dengan sel saraf sensori atau berhubungan dengan sel saraf lainnya yang ada di dalam sistem saraf pusat. Sel saraf intermediet menerima impuls dari reseptor sensori atau sel saraf asosiasi lainnya.

Kelompok-kelompok serabut saraf, akson dan dendrit bergabung dalam satu selubung dan membentuk urat saraf. Sedangkan badan sel saraf berkumpul membentuk ganglion atau simpul saraf. Setiap impuls saraf akan berhubungan dengan sistem saraf, yang terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem saraf tak sadar atau sistem saraf otonom.

Sistem saraf pada vertebrata secara umum dibagi menjadi dua, yaitu:

1)      Sistim Saraf Tepi

Sistem saraf tepi terdiri dari sistem saraf sadar dan sistem saraf tak sadar (sistem saraf otonom). Sistem saraf sadar mengontrol aktivitas yang kerjanya diatur oleh otak, sedangkan saraf otonom mengontrol aktivitas yang tidak dapat diatur otak antara lain denyut jantung, gerak saluran pencernaan, dan sekresi keringat. Sistem Saraf Tepi (Sistem saraf Perifer) Sistem saraf tepi adalah lanjutan dari neuron yang bertugas membawa impuls saraf menuju ke dan dari sistem saraf pusat.

Berdasarkan cara kerjanya sistem saraf tepi dibedakan menjadi dua yaitu : (1) Sistem saraf sadar ), dan (2) Sistem saraf tak sadar Kemudian berdasarkan sifat kerjanya saraf tak sadar dibedakan menjadi dua yaitu: saraf simpatik dan saraf parasimpatik.

a. Sistem Saraf Sadar

Sistem saraf sadar yaitu sistem saraf yang mengatur segala gerakan yang dilakukan secara sadar atau dibawah koordinasi saraf pusat atau otak. Berdasarkan asalnya sistem saraf sadar dibedakan menjadi dua yaitu: sistem saraf kepala (cranial) dan sistem saraf tulang belakang (spinal), untuk jelasnya dapat dilihat gambar 2 berikut :

Sistem saraf sadar disusun oleh saraf otak (saraf kranial), yaitu saraf-saraf yang keluar dari otak, dan saraf sumsum tulang belakang, yaitu saraf-saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang. Saraf otak ada 12 pasang yang terdiri dari:

1. Tiga pasang saraf sensori, yaitu saraf nomor 1, 2, dan 8

2. Lima pasang saraf motor, yaitu saraf nomor 3, 4, 6, 11, dan 12

3. Empat pasang saraf gabungan sensori dan motor, yaitu saraf nomor 5, 7, 9, 10

Saraf otak dikhususkan untuk daerah kepala dan leher, kecuali nervus vagus yang melewati leher ke bawah sampai daerah toraks dan rongga perut. Nervus vagus membentuk bagian saraf otonom. Oleh karena daerah jangkauannya sangat luas maka nervus vagus disebut saraf pengembara dan sekaligus merupakan saraf otak yang paling penting.

Saraf sumsum tulang belakang berjumlah 31 pasang saraf gabungan. Berdasarkan asalnya, saraf sumsum tulang belakang dibedakan atas 8 pasang saraf leher, 12 pasang saraf punggung, 5 pasang saraf pinggang, 5 pasang saraf pinggul, dan satu pasang saraf ekor.

Beberapa urat saraf bersatu membentuk jaringan urat saraf yang disebut pleksus. Ada 3 buah pleksus yaitu sebagai berikut.

a. Pleksus cervicalis merupakan gabungan urat saraf leher yang mempengaruhi bagian leher, bahu, dan diafragma.

b. Pleksus brachialis mempengaruhi bagian tangan.

c. Pleksus Jumbo sakralis yang mempengaruhi bagian pinggul dan kaki.

b. Saraf Otonom

Sistem saraf otonom disusun oleh serabut saraf yang berasal dari otak maupun dari sumsum tulang belakang dan menuju organ yang bersangkutan. Dalam sistem ini terdapat beberapa jalur dan masing-masing jalur membentuk sinapsis yang kompleks dan juga membentuk ganglion. Urat saraf yang terdapat pada pangkal ganglion disebut urat saraf pra ganglion dan yang berada pada ujung ganglion disebut urat saraf post ganglion. Sistem saraf otonom dapat dibagi atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Perbedaan struktur antara saraf simpatik dan parasimpatik terletak pada posisi ganglion. Saraf simpatik mempunyai ganglion yang terletak di sepanjang tulang belakang menempel pada sumsum tulang belakang sehingga mempunyai urat pra ganglion pendek, sedangkan saraf parasimpatik mempunyai urat pra ganglion yang panjang karena ganglion menempel pada organ yang dibantu.

Fungsi sistem saraf simpatik dan parasimpatik selalu berlawanan (antagonis). Sistem saraf parasimpatik terdiri dari keseluruhan “nervus vagus” bersama cabang-cabangnya ditambah dengan beberapa saraf otak lain dan saraf sumsum sambung. Untuk jelasnya mengenai fungsi saraf otonom baik sistem saraf parasimpatik maupun sistem saraf simpatik dapat dilihat pada tabel 2 berikut.

Tabel 2. Fungsi Saraf Otonom

Sistem Saraf Parasimpatik	Sistem Saraf Simpatik
· Mengecilkan pupil · Menstimulasi aliran ludah · Memperlambat denyut jantung · Membesarkan bronkus · Menstimulasi sekresi kelenjar pencernaan · Mengerutkan kantung kemih	· Memperbesar pupil · Menghambat aliran ludah · Mempercepat denyut jantung · Mmengecilkan bronkus · Menghambat sekresi kelenjar pencernaan · Menghambat kontraksi kandung kemih

Fungsi Volunter dan Involunter

A.    Komponen Volunter SST adalah saraf somatik, mempersarafi otot rangka

B.     Komponen Involunter adalah saraf otonom, digolongkan bersama di bawah unit fungsional yang juga dikenal sebagai sistem saraf otonom

Jaringan saraf eferen dan aferen terdapat bai di cabang somatik dan otonom SST

a.       Saraf eferen atau motorik membawa impuls saraf dari SSP ke daam tubuh.

b.      Saraf aferen atau sensori memantau masukan sensori dan membawa informasiini dari perifer ke SSP.

2)      Sistim Saraf Pusat

Seluruh aktivitas tubuh manusia dikendalikan oleh sistem saraf pusat. Sistem ini yang mengintegrasikan dan mengolah semua pesan yang masuk untuk membuat keputusan atau perintah yang akan dihantarkan melalui saraf motorik ke otot atau kelenjar. Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. Otak dilindungi oleh tulang-tulang tengkorak, sedangkan sumsum tulang belakang dilindungi oleh ruas-ruas tulang belakang. Selain itu kedua organ tersebut dilindungi oleh selaput yang terdiri dari jaringan ikat yang disebut meninges. Meninges tersusun atas tiga lapisan yaitu: piameter, arachnoid dan durameter. Piameter, merupakan lapisan paling dalam yang banyak mengandung pembuluh darah. Arachnoid, merupakan lapisan tengah berupa selaput jaring yang lembut. Antara arachnoid dengan piameter terdapat rongga arachnoid yang berisi cairan. Durameter, merupakan lapisan paling luar, yang berupa membran tebal fibrosa yang melapisi dan melekat pada tulang.sistem saraf pusat meliputi otak (ensefalon) dan sumsum tulang belakang (Medula spinalis). Keduanya merupakan organ yang sangat lunak, dengan fungsi yang sangat penting maka perlu perlindungan. Selain tengkorak dan ruas-ruas tulang belakang, otak juga dilindungi 3 lapisan selaput meninges. Bila membran ini terkena infeksi maka akan terjadi radang yang disebut meningitis.

Ketiga lapisan membran meninges dari luar ke dalam adalah sebagai berikut :

a.       Durameter; merupakan selaput yang kuat dan bersatu dengan tengkorak.

b.      Araknoid; disebut demikian karena bentuknya seperti sarang labah-labah. Di dalamnya terdapat cairan serebrospinalis; semacam cairan limfa yang mengisi sela sela membran araknoid. Fungsi selaput araknoid adalah sebagai bantalan untuk melindungi otak dari bahaya kerusakan mekanik.

c.       Piameter. Lapisan ini penuh dengan pembuluh darah dan sangat dekat dengan permukaan otak. Agaknya lapisan ini berfungsi untuk memberi oksigen dan nutrisi serta mengangkut bahan sisa metabolisme.

Otak dan sumsum tulang belakang mempunyai 3 materi esensial yaitu:

1. Badan sel yang membentuk bagian materi kelabu (substansi grissea)

2. Serabut saraf yang membentuk bagian materi putih (substansi alba)

3. Sel-sel neuroglia, yaitu jaringan ikat yang terletak di antara sel-sel saraf di dalam sistem saraf pusat

Walaupun otak dan sumsum tulang belakang mempunyai materi sama tetapi susunannya berbeda. Pada otak, materi kelabu terletak di bagian luar atau kulitnya (korteks) dan bagian putih terletak di tengah. Pada sumsum tulang belakang bagian tengah berupa materi kelabu berbentuk kupu-kupu, sedangkan bagian korteks berupa materi putih.

1. Otak

Secara garis besar Otak manusia dibagi menjadi tiga bagian yaitu otak depan, otak tengah, dan otak belakang. Pembagian daerah ini tampak nyata hanya selama perkembangan otak pada fase embrio. Untuk jelasnya dapat dilihat pada gambar 4 berikut :

Adapun bagian-bagian dari otak adalah dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Otak Besar

Otak besar mengisi penuh bagian depan dari rongga tengkorak, dan terdiri dari dua belahan (hemifer) besar, yaitu belahan kiri dan belahan kanan,. Setiap belahan mengendalikan bagian tubuh yang berlawanan, yaitu belahan kiri mengatur tubuh bagian kanan, sebaliknya belahan kanan mengatur tubuh bagian kiri. otak besar terdiri atas dua lapisan yaitu lapisan luar (korteks) yang berisi badan neuron dan lapisan dalam yang berisi serabut saraf yaitu dendrit dan neurit. Otak besar terbagi menjadi empat lobus, yaitu lobus frontalis (bagian dahi), lobus parietalis (bagian ubun-ubun), lobus temporalis (bagian pelipis), lobus oksipitalis (bagian belakang kepala).

Otak besar merupakan saraf pusat yang utama karena berperan dalam pengaturan seluruh aktivitas tubuh,yaitu kecerdasan, keinginan, ingatan, kesadaran, kepribadian, daya cipta, daya khayal, pendengaran, pernapasan dan sebagainya. Setiap aktivitas akan dikendalikan oleh bagian yang berbeda, yaitu: Lobus frontalis (daerah dahi), berhubungan dengan kemampuan berpikir. Lobus temporalis (daerah pelipis), dan ubun-ubun mengendalikan kemampuan berbicara dan bahasa. Daerah belakang kepala merupakan pusat penglihatan dan memori tentang apa yang dilihat. Daerah ubun-ubun selain sebagai pusat berbicara juga pusat untuk merasakan dingin, panas, dan rasa sakit. Daerah pelipis selain sebagai pusat bicara juga sebagai pusat pendengaran.

b. Otak tengah (mesencephalon)

Otak tengah manusia berukuran cukup kecil,dan terletak didepan otak kecil. Otak tengah berperan dalam pusat pergerakan mata, misalnya mengangkat kelopak mata, refleks penyempitan pupil mata.

c. Otak belakang

Otak belakang terletak di bawah lobus oksipital serebrum, terdiri atas dua belahan dan permukaannya berlekuk-lekuk. Otak belakang terdiri atas tiga bagian utama yaitu: jembatan Varol (pons Varolli), otak kecil (serebelum), dan sumsum lanjutan (medula oblongata). Ketiga bagian otak belakang ini membentuk batang otak. Jembatan Varol berisi serabut yang menghubungkan lobus kiri dan lobus kanan otak kecil, menghubungkan antara otak kecil dengan korteks otak besar. Otak kecil, terletak di bawah bagian belakang otak belakang, terdiri atas dua belahan yang berliku-liku sangat dalam. Otak kecil berperan sebagai pusat keseimbangan, koordinasi kegiatan otak, koordinasi kerja otot dan rangka. Sumsum lanjutan, medula oblongata membentuk bagian bawah batang otak, berfungsi sebagai pusat pengatur refleks fisiologis, misalnya pernapasan, detak jantung, tekanan darah, suhu tubuh, gerak alat pencernaan, gerak refleks seperti batuk, bersin, dan mata berkedip.

Sumsum tulang belakang terletak di dalam rongga ruas-ruas tulang belakang,yaitu lanjutan dari medula oblongata memanjang sampai tulang punggung tepatnya sampai ruas tulang pinggang kedua (canalis centralis vertebrae). Sumsum tulang belakang berfungsi sebagai pusat gerak refleks, penghantar impuls sensorik dari kulit atau otot ke otak, dan membawa impuls motorik dari otak ke efektor. Di dalam tulang punggung terdapat sumsum punggung dan cairan serebrospinal.

Pada potongan melintang bentuk sumsum tulang belakang tampak dua bagian yaitu bagian luar berwarna putih sedang bagian dalamnya berwarna abu-abu. Bagian luar berwarna putih karena mengandung dendrit dan akson dan berbentuk seperti tiang, sedangkan bagian dalam berwarna abu-abu berbentuk seperti sayap atau huruf H. Sayap (huruf H), yang mengarah ke perut disebut sayap ventral dan banyak mengandung neuron motorik dengan akson menuju ke efektor. Sedangkan sayap yang mengarah ke punggung disebut sayap dorsal, mengandung badan neuron sensorik.

Fungsi sistem saraf serebrospinal

Sistem ini memiliki 12 pasang saraf kranial. Ini melekat pada otak dan memiliki fungsi tertentu. Saraf kranial setiap daun tengkorak melalui lubang di basis.

Saraf dan fungsi mereka meliputi:

1. Penciuman-untuk bau
2. Optik - Sight
3. Oculomotor - pergerakan bola mata, lensa, dan murid
4. Troklearis-gerakan otot oblik Superior mata
5. rigeminal-Innervates mata, pipi dan rahang daerah dan kontrol mengunyah
6. Abducens - bergerak ke luar mata.
7. Wajah - kontrol otot wajah, kulit kepala, telinga; mengontrol kelenjar liur; menerima sensasi rasa dari dua-pertiga anterior lidah
8. Akustik-pendengaran dan pemeliharaan keseimbangan
9. Glossopharingeus-sensasi rasa dari bagian belakang lidah dan tenggorokan
10. Vagus-Innervates dada dan organ-organ perut
11. Aksesori tulang belakang - gerakan kepala dan bahu
12. Hypoglossal - kontrol otot-otot lidah

Sistem Saaraf Pada Vertebrata

1. Ikan (pisces)

Ikan merupakan vertebrate yang paling rendah derajatnya dibandingkan vertebrata yang lain. Ikan merupakan hewan yang memerlukan kemampuan bergerak yang memadai untu menghindar dari musuh dan menangkap mangsa. Selain itu ikan dituntut memiliki keseimbangan yang bagus oleh karena itu ikan memiliki perkembangan otak kecil yang lebih baik sebab otak kecil atau serebellum merupakan bagian pengontrol keseimbangan dan pusat pergerakan.

Kelas pisces merupakan kelompok hewan yang semua anggotanya hidup di perairan. Jenis ikan secara garis bertulang rawan (chondrichthyes) serta memiliki tipe sisik planoid dan ganoid. Contoh jenis ini adalah ikan hiu dan ikan pari. Jenis kedua adalah ikan bertulang sejati (osteichthyes) yang memiliki tipe sisik sikloid dan stenoid. Contohnya adalah ikan salmon dan ikan belut laut.

            Bagian luar tubuh ikan dilindungi eksoskeleton berupa sisik. Ikan juga memiliki tiga lubang pengeluaran di depan sirip belakang, yaitu porus qeuitellis, porus ekskretorius, dan anus. Selain itu, ikan juga dilengkapi dengan vesika natatoria (gelembung renang), yang berfungsi sebagai hidrostatis dan membantu repirasi. Sistem ekskresi berupa ginjal, ureter, kandung kemih, dan porus ekskretorius. Alat respirasi berupa insang. Proses respirasi terjadi dalam dua tahap, yaitu fase inspirasi (oksigen masuk ke dalam rongga mulut) dan fase ekspirasi (udara dilepas melalui alt pernapasan ke lingkungan). Sistem peredaran darah ikan terdiri atas jantung, pembuluh arteri dan pembuluh vena.

2. Amfibi                         

Sebagai contoh adalah katak, Pada katak yang paling berkembang adalah penglihatannya oleh karena itu bagian otak secara keseluruhan hanya berbentuk memanjang sebab bagian otak kecilnya tidak begitu berkembang.

Kelas amfibi adalah hewan yang dapat hidup di darat maupun di air. Alat respirasi berupa insang dan paru-paru. Memiliki lidah yang berfungsi menangkap mangsa. Amfibi dewasa memiliki alat repirasi paru-paru dan dibantu pori-pori yang terdapat di kulit. Sistem peredaran amfibi adalah darah ganda. Dibanding dengan ikan, otak amfibi lebih luas. Kulitnya tidak bersisik dan halus yang berfungsi sebagai berikut.

1.  Menjaga keseimbangan repirasi dan air.

2.  Melindungi dri dari serangan predator dengan mengeluarkan racun.

3.  Mengatur suhu tubuh saat berada di darat.                                          

Sebagian amfibi memiliki kemampuan mimikri dan termasuk kelompok hewan berdarah dingin sehingga suhu tubuhnya tergantung pada lingkungan. Beberapa contoh dari kelompok hewan ini adalah katak pohon, salamander, dan salamander cacing.

3. Reptilia

Bangsa reptile umumnya memiliki daya penciuman yang sangat tajam oleh sebab itu bagian otak yang merupakan pusat penciumannya lebih berkembang dan bentuknya lebih besar dan memanjang kearah depan.

Kelas reptil merupakan kelas dari hewan vertebrata pertama yang mampu menyesuaikan diri di daerah kering. Reproduksi tidak tergantung pada kondisi air dan memiliki sifat autotomi jika dalam keadaan bahaya. Kulit berkeratin tebal, bersisik, dan impermiabel terhadap air. Paru-paru hewan ini telah mengalami perkembangan yang lebih baik. Jantung reptil umumnya terdiri atas empat ruang yang belum sempurna,kecuali buaya. Contoh reptil adalah ular, buaya, komodo, dan penyu.

4. Burung (Aves)

Burung merupakan hewan aktif yang banyak melakukan pergerakan serta memiiki keseimbangan yang bagus terutama saat terbang. Beberapa burung juga memiliki ketajaman penglihatan yang bagus. Karena itu pusat koordinasi gerak dan keseimbangan burung berkembang baik hal ini dapat terlihat dari adanya lekukan-lekukan pada otak kecil burung yang menjadikan volume otak kecilnya menjadi lebih besar.

Kelas aves yang terkenal dari kelompok ini adalah burung. Burung memiliki buluu yang merupakan modifikasi dari sisik reptil. Dari susunan anatominya, bulu burung dibagi atas filoplumae (berfungsi sebagai penyensor), plumulae (berfungsi sebagai isolator), dan plumae (berfunsi sebagai alat untuk terbang). Burung memiliki kantung hawa yang berfungsi sebagai berikut:

1.  Membantu repirasi saat burung terbang.

2.  Mengatur berat badan burung saat terbang.

3.  Memperkeras suara.                                                  

4.  Membungkus organ dalam agar tidak terasa dingin.

5. Mamalia

Mamalia merupakan vertebarta yang memiliki derajat tertinggi dan hal ini terbukti dari perkembangan otaknyapun dapat jelas terlihat dimana otak kecil dan otak besarnya berkambang dengan baik dan ini jelas sesuai dengan aktifitas-aktifitas yang dilakukan mamalia.

      Kelas mamalia merupakan kelompok yang memiliki kelenjar susu (mammae) dan rambut yang dapt melindungi diri dari cuaca dingin. Mamalia pada umumnya dapat di kelompokkan menjadi mamalia bertelur, mamalia berplasenta, dan mamalia berkantung.

-          Mamalia bertelur artinya kelompok mamalia yang bereproduksi dengan menghasilkan telur. Contohnya, monotremata yang memiliki kloaka yang dapat menghasilkan telur amniotic bercangkang keras. Contoh lain adalah platypus (mamalia berparu bebek) dan landak pemakan semut yang berhabitat di Australia.

-           Mamalia berkantung banyak ditemukan di daerah Australia dan sebagian kecil di Papua dan Amerika. Contohnya, Koala, kangguru, dan possum(herbivora), serta serigala tasmania (karnivora).

-          Mamalia berplasenta bersifat vivipar. Plasenta merupakan organ yang berperan dalam pertukaran darah antara induk dan janin. Selain darah, plasenta juga mengalirkan nutrisi untuk janin. Limbah yang dihasilkan akan bermuara bersama sistem pengeluaran induknya. Kelas mamalia ini dikelompokkan menjadi beberapa ordo.

1.  Ordo karnivora dikenal sebagai mamalia berkuku. Contohnya, anjing, kucing, harimau, dan beruang.

2. Ordo cetacea, contohnya paus dan lumba-lumba.

3. Ordo chiroptera, contohnya kelelawar nontural.

4. Ordo logomorpha, contohnya kelinci.

5. Ordo perssodacryladan artiodactyla, contohnya sapi, kerbau, babi, rusa, dan jerapah.

6. Ordo primata, contohnya monyet, simpanse, lemur, orang utan, dan manusia.

7. Ordo proboscidea, contohnya gajah.

                                         

   Referensi

·         Weston T. Atlas Of Anatomy. London: Marshall Cavendish; 1993.

·         Sukardi E. Neuroanatomia Medica. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia; 1985.

http://biology.blogspot.com/SISTEM SARAF PADA MANUSIA DAN HEWAN VERTEBRATA/sistem-organ.html