Sistem Ekskresi

1. hati

2. kulit

3. paru-paru

4. ginjal

Ekskresi adalah proses pembuangan sisa metabolisme dan benda tidak berguna lainnya. Ekskresi merupakan proses yang ada pada semua bentuk kehidupan. Pada organisme bersel satu, produk buangan dikeluarkan secara langsung melalui permukaan sel. Organisme multiselular memiliki proses ekskresi yang lebih kompleks.

FUNGSI PARU-PARU

Paru-paru merupakan organ yang sangat vital bagi kehidupan manusia karena tanpa paru-paru manusia tidak dapat hidup. Dalam Sistem Ekskresi, paru-paru berfungsi untuk mengeluarkan KARBONDIOKSIDA (CO2) dan UAP AIR (H2O).

Didalam paru-paru terjadi proses pertukaran antara gas oksigen dan karbondioksida. Setelah membebaskan oksigen, sel-sel darah merah menangkap karbondioksida sebagai hasil metabolisme tubuh yang akan dibawa ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida dan uap air dilepaskan dan dikeluarkan dari paru-paru melalui hidung.

HATI

Hati merupakan “kelenjar” terbesar yang terdapat dalam tubuh manusia. Letaknya di dalam rongga perut sebelah kanan. Berwarna merah tua dengan berat mencapai 2 kilogram pada orang dewasa. Hati terbagi menjadi dua lobus, kanan dan kiri.

Zat racun yang masuk ke dalam tubuh akan disaring terlebih dahulu di hati sebelum beredar ke seluruh tubuh. Hati menyerap zat racun seperti obat-obatan dan alkohol dari sistem peredaran darah. Hati mengeluarkan zat racun tersebut bersama dengan getah empedu.

FUNGSI HATI

Hati merupakan organ yang sangat penting, berfungsi untuk:

1. Menghasilkan empedu yang berasal dari perombakan sel darah merah
2. Menetralkan racun yang masuk ke dalam tubuh dan membunuh bibit penyakit
3. Mengubah zat gula menjadi glikogen dan menyimpanya sebagai cadangan gula
4. Membentuk protein tertentu dan merombaknya
5. Tempat untuk mengubah pro vitamin A menjadi vitamin
6. Tempat pembentukan protrombin yang berperan dalam pembekuan darah

KULIT

Seluruh permukaan tubuh kita terbungkus oleh lapisan tipis yang sering kita sebut kulit. Kulit merupakan benteng pertahanan tubuh kita yang utama karena berada di lapisan anggota tubuh yang paling luar dan berhubungan langsung dengan lingkungan sekitar.

Fungsi kulit antara lain sebagai berikut:
- mengeluarkan keringat
- pelindung tubuh
- menyimpan kelebihan lemak
- mengatur suhu tubuh, dan
- tempat pembuatan vitamin D dari pro vitamin D dengan bantuan sinar matahari yang mengandung ultraviolet

Proses Pembentukan Keringat

Bila suhu tubuh kita meningkat atau suhu udara di lingkungan kita tinggi, pembuluh-pembuluh darah di kulit akan melebar. Hal ini mengakibatkan banyak darah yang mengalir ke daerah tersebut. Karena pangkal kelenjar keringat berhubungan dengan pembuluh darah maka terjadilah penyerapan air, garam dan sedikit urea oleh kelenjar keringat. Kemudian air bersama larutannya keluar melalui pori-pori yang merupakan ujung dari kelenjar keringat. Keringat yang keluar membawa panas tubuh, sehingga sangat penting untuk menjaga agar suhu tubuh tetap normal.

GINJAL

Dunia kedokteran biasa menyebutnya ‘ren’ (renal/kidney). Bentuknya seperti kacang merah, berjumlah sepasang dan terletak di daerah pinggang. Ukurannya kira-kira 11x 6x 3 cm. Beratnya antara 120-170 gram. Struktur ginjal terdiri dari: kulit ginjal (korteks), sumsum ginjal (medula) dan rongga ginjal (pelvis). Pada bagian kulit ginjal terdapat jutaan nefron yang berfungsi sebagai penyaring darah. Setiap nefron tersusun dari Badan Malpighi dan saluran panjang (Tubula) yang bergelung. Badan Malpighi tersusun oleh Simpai Bowman (Kapsula Bowman) yang didalamnya terdapat Glomerolus.

FUNGSI GINJAL
1. Menyaring dan membersihkan darah dari zat-zat sisa metabolisme tubuh
2. Mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan
3. Reabsorbsi (penyerapan kembali) elektrolit tertentu yang dilakukan oleh bagian tubulus ginjal
4. Menjaga keseimbanganan asam basa dalam tubuh manusia
5. Menghasilkan zat hormon yang berperan membentuk dan mematangkan sel-sel darah merah (SDM) di sumsum tulang

PROSES PEMBENTUKAN URINE

Ginjal berperan dalam proses pembentukan urin yang terjadi melalui serangkaian proses, yaitu: penyaringan, penyerapan kembali dan augmentasi.

1. Filtrasi

Pembentukan urin diawali dengan penyaringan darah yang terjadi di kapiler glomerulus. Sel-sel kapiler glomerulus yang berpori (podosit), tekanan dan permeabilitas yang tinggi pada glomerulus mempermudah proses penyaringan.

Selain penyaringan, di glomelurus juga terjadi penyerapan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahan-bahan kecil yang terlarut di dalam plasma darah, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat dan urea dapat melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan.

Hasil penyaringan di glomerulus disebut filtrat glomerolus atau urin primer, mengandung asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garam-garam lainnya

2. Reabsorbsi

Bahan-bahan yang masih diperlukan di dalam urin pimer akan diserap kembali di tubulus kontortus proksimal, sedangkan di tubulus kontortus distal terjadi penambahan zat-zat sisa dan urea.

Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam amino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Penyerapan air terjadi pada tubulus proksimal dan tubulus distal.

Substansi yang masih diperlukan seperti glukosa dan asam amino dikembalikan ke darah. Zat amonia, obat-obatan seperti penisilin, kelebihan garam dan bahan lain pada filtrat dikeluarkan bersama urin.

Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya urea.

3. Augmentasi

Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di tubulus kontortus distal. Dari tubulus-tububulus ginjal, urin akan menuju rongga ginjal, selanjutnya menuju kantong kemih melalui saluran ginjal. Jika kantong kemih telah penuh terisi urin, dinding kantong kemih akan tertekan sehingga timbul rasa ingin buang air kecil. Urin akan keluar melalui uretra.

Komposisi urin yang dikeluarkan melalui uretra adalah air, garam, urea dan sisa substansi lain, misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warna dan bau pada urin.

Read More

Pencemaran Air

I. PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Air merupakan komponen lingkungan yang penting bagi kehidupan. Makhluk hidup di muka bumi ini tak dapat terlepas dari kebutuhan akan air. Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan di bumi, sehingga tidak ada kehidupan seandainya di bumi tidak ada air. Namun demikian, air dapat menjadi malapetaka bilamana tidak tersedia dalam kondisi yang benar, baik kualitas maupun kuantitasnya. Air yang relatif bersih sangat didambakan oleh manusia, baik untuk keperluan hidup sehari-hari, untuk keperluan industri, untuk kebersihan sanitasi kota, maupun untuk keperluan pertanian dan lain sebagainya.

Dewasa ini, air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang serius. Untuk mendapat air yang baik sesuai dengan standar tertentu, saat ini menjadi barang yang mahal, karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-macam limbah dari berbagai hasil kegiatan manusia. Sehingga secara kualitas, sumberdaya air telah mengalami penurunan. Demikian pula secara kuantitas, yang sudah tidak mampu memenuhi kebutuhan yang terus meningkat.

Dari hari ke hari bila diperhatikan, makin banyak berita-berita mengenai pencemaran air. Pencemaran air ini terjadi dimana-mana. Di Teluk Jakarta terjadi pencemaran yang sangat merugikan bagi petambak. Tidak saja udang dan bandeng yang mati, tapi kerang hijaupun turut mati pula, beberapa jenis spesies ikan telah hilang. Secara kimiawi, pencemaran yang terjadi di Teluk Jakarta tersebut telah sangat parah. Indikasinya populasi kerang hijau berkembang lebih cepat dan semakin banyak, padahal hewan ini merupakan indicator pecemar. Kadar logam antara lain seng, tembaga dan timbal telah mencapai ambang batas normal. Kondisi ini sangat berbahaya, karena logam berat dapat diserap oleh manusia atau hewan yang memakannya dan akan terjadi akumulasi (Republika, 17/02/03).

Di Waduk Saguling juga terjadi pencemaran logam berat (merkuri) dan kadar H2SO4 yang tinggi, sehingga pencemaran ini sangat mempengaruhi ekonomi masyarakat sekitar, ribuan petani ikan mas jaring terapung di kawasan ini terancam gulung tikar karena produksi ikan turun terus (Pikiran Rakyat, 08/06/03).

Selain itu, penggunaan pestisida yang berlebihan dan berlangsung lama, juga akan mengakibatkan pencemaran air. Sebagai contoh, hal ini terjadi di NTB yang terjadi pencemaran karena dampak pestisida dan limbah bakteri e-coli. Petani menggunakan pestisida di sekitar mata air Lingsar dan Ranget (Bali Post, 14/8/03).

Krisis air juga terjadi di hampir semua wilayah P. Jawa dan sebagian Sumatera, terutama kota-kota besar baik akibat pencemaran limbah cair industri, rumah tangga ataupun pertanian. Selain merosotnya kualitas air akibat pencemaran, krisis air juga terjadi dari berkurangnya ketersediaan air dan terjadinya erosi akibat pembabatan hutan di hulu serta perubahan pemanfaatan lahan di hulu dan hilir. Menyusutnya pasokan air pada beberapa sungai besar di Kalimantan menjadi fenomena yang mengerikan, sungai-sungai tersebut mengalami pendangkalan akibat minimnya air pada saat kemarau serta ditambah erosi dan sedimentasi. Pendangkalan di S. Mahakam misalnya meningkat 300% selama kurun waktu 10 tahun terakhir (Air Kita Diracuni, 2004).

Pencemaran air di banyak wilayah di Indonesia, seperti beberapa contoh di atas, telah mengakibatkan terjadinya krisis air bersih. Lemahnya pengawasan pemerintah serta keengganannya untuk melakukan penegakan hukum secara benar menjadikan problem pencemaran air menjadi hal yang kronis yang makin lama makin parah.

BAB II

Pembahasan

Kita hidup di jaman serba canggih dengan kemajuan ilmu serta teknologi. Akan tetapi, dampak negatif yang dihasilkan sangat besar, yaitu polusi yang merupakan peristiwa masuknya zat, energi, unsur, atau komponen lain yang merugikan lingkungan dari akibat aktivitas manusia atau prose salami.Sesuatu yang menyebabkan polusi disebut polutan yang bila kadarnya melebihi/kurang dari batas normal dan berada pada tempat dan waktu yang tidak tepat. Polutan dapat berupa debu, bahan kimia, suara, panas, radiasi, makhluk hidup, zat-zat hasil dari makhluk hidup, dan sebagainyab. apabila polutan berlebihan, ekosistem tidak dapat seimbang dan tidak dapat melakukan regenerasi (pembersihan sendiri).

Pencemaran air adalah suatu perubahan keadaan di suatu tempat penampungan air seperti danau, sungai, lautan dan air tanah akibat aktivitas manusia. Danau, sungai, lautan dan air tanah adalah bagian penting dalam siklus kehidupan manusia dan merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Selain mengalirkan air juga mengalirkan sedimen dan polutan. Berbagai macam fungsinya sangat membantu kehidupan manusia. Pemanfaatan terbesar danau, sungai, lautan dan air tanah adalah untuk irigasi pertanian, bahan baku air minum, sebagai saluran pembuangan air hujan dan air limbah, bahkan sebenarnya berpotensi sebagai objek wisata.

Walaupun fenomena alam seperti gunung berapi, badai, gempa bumi dan lain-lain juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran. Polusi air merupakan peristiwa masuknya zat, energi, unsur/komponen lainnya didalam air sehingga kualitas air terganggu yang mana dapat ditandai dengan adanya perubahan bau, rasa, dan warna pada air sehingga air tidak murni lagi.

Menurut Keputusan Menteri Negara Kepedudukan dan Lingkungan Hidup No.02/MENLH/I/1998, yang dimaksud dengan polusi/pencemaran air adalah masuk/dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen lain kedalam air/udara oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, kurang atau tidak dapat berfungsi lagi dengan peruntukannya. Itulah sebabnya air sebagai sumber utama bagi manusia serta makhluk hidup lainnya di muka bumi ini karena merupakan salah satu bagian dari siklus hidrologi. Selain mengalirkan air juga mengalirkan sedimen dan polutan. Akan tetapi, fenomena alam seperti gunung merapi, badai, gempa bumi, tsunami, dan lain-lain dapat mengakibatkan perubahan besar terhadap kualitas air, hal ini tidak dianggap sebagai pencemaran air, karena polusi adalah sebagian dari akibat aktivitas makhluk hidup yang dapat mengubah kualitas terhadap air di muka bumi.

Dengan demikian, definisi pencemaran air mengacu pada definisi lingkungan hidup yang ditetapkan dalam UU tentang lingkungan hidup yaitu UU No. 23/1997. Dalam PP No. 20/1990 tentang Pengendalian Pencemaran Air, pencemaran air didefinisikan sebagai : “pencemaran air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiaan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagisesuai dengan peruntukannya” (Pasal 1, angka 2). Definisi pencemaran air tersebut dapat diuraikan sesuai makna pokoknya menjadi 3 (tiga) aspek, yaitu aspek kejadian, aspek penyebab atau pelaku dan aspek akibat (Setiawan, 2001).

Berdasarkan definisi pencemaran air, penyebab terjadinya pencemaran dapat berupa masuknya mahluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air sehingga menyebabkan kualitas air tercemar. Masukan tersebut sering disebut dengan istilah unsur pencemar, yang pada praktiknya masukan tersebut berupa buangan yang bersifat rutin, misalnya buangan limbah cair. Aspek pelaku/penyebab dapat yang disebabkan oleh alam, atau oleh manusia. Pencemaran yang disebabkan oleh alam tidak dapat berimplikasi hukum, tetapi Pemerintah tetap harus menanggulangi pencemaran tersebut. Sedangkan aspek akibat dapat dilihat berdasarkan penurunan kualitas air sampai ke tingkat tertentu. Pengertian tingkat tertentu dalam definisi tersebut adalah tingkat kualitas air yang menjadi batas antara tingkat tak-cemar (tingkat kualitas air belum sampai batas) dan tingkat cemar (kualitas air yang telah sampai ke batas atau melewati batas). Ada standar baku mutu tertentu untuk peruntukan air. Sebagai contoh adalah pada UU Kesehatan No. 23 tahun 1992 ayat 3 terkandung makna bahwa air minum yang dikonsumsi masyarakat, harus memenuhi persyaratan kualitas maupun kuantitas, yang persyaratan kualitas tertuang dalam Peraturan Menteri Kesehatan No. 146 tahun 1990 tentang syarat-syarat dan pengawasan kualitas air. Sedangkan parameter kualitas air minum/air bersih yang terdiri dari parameter kimiawi, fisik, radioaktif dan mikrobiologi, ditetapkan dalam PERMENKES 416/1990.

Secara umum bahan pencemar air dapat dikelompokkan dalam 3 jenis yaitu biologis, kimia dan fisik. Pencemaran ini sangat besar pengaruhnya terhadap kesehatan. Kita sering mendengar berita adanya keracunan dan kematian karena air yang tercemar ini. Efek yang paling ringan adalah penyakit kulit. Gejala yang lain adalah gangguan pada ginjal, kanker, saraf pusat dll. Secara biologis disebabkan oleh bakteri dan virus dengan efek kesehatan mual, muntaber,pusing dan gangguan pencernaan. Secara kimiawi disebabkan oleh limbah pabrik, racun pestisida, racun herbisida, getah, detergent., dengan efek kesehatan berupa penyakit ginjal, gangguan sistem saraf pusat, kanker, hepatitis, rusaknya sel darah merah, gangguan pembuangan air seni, terganggunya sistem penceranaan dan metabolism. dan secarafisik pencemaran dapat berupa asbestos, plastik, kaleng, sampah organik, besi, dengan efek kesehatan  kanker, penyakit kulit (panu, kadas, gatal, bisul dll), keracunan, gangguan sistem saraf pusat, ginjal dan sistem metabolisme

 Air yang aman adalah air yang sesuai dengan kriteria bagi peruntukan air tersebut. Misalnya kriteria air yang dapat diminum secara langsung (air kualitas A) mempunyai kriteria yang berbeda dengan air yang dapat digunakan untuk air baku air minum (kualitas B) atau air kualitas C untuk keperluan perikanan dan peternakan dan air kualitas D untuk keperluan pertanian serta usaha perkotaan, industri dan pembangkit tenaga air. Indikator pencemaran air atau tanda bahwa air lingkungan telah tercemar adalah adanya perubahan atau tanda yang dapat diamati yang dapat digolongkan menjadi :

1.    Nilai pH, keasaman dan alkalinitas. pH normal air adalah 6-8 pH. Bila terlalu rendah, maka dapat menyebabkan korosif.

2.    Suhu. Apabila suhu terlalu rendah, maka air akan terasa sejuk bahkan dingin hingga sedingin es. Begitu pula sebaliknya. Akan tetapi, air biasa selalu memiliki suhu pas di ukuran 0o celcius.

3.    Warna, bau dan rasa.Warna air yang terpolusi biasanya berbeda dengan warna normalnya (jernih dan bening). Bau biasanya tergantung pada sumber air, dapat disebabkan oleh bahan kimia, tumbuhan dan hewan air baik yang hidup maupun mati (seperti bau amis dan busuk). Rasa air normal tidak mempunyai rasa, kecuali rasa asin pada air laut.

4.     Jumlah padatan

5.    Pengamatan secara biologis, yaitu pengamatan pencemaran air berdasarkan mikroorganisme yang ada dalam air, terutama ada tidaknya bakteri pathogen. yang umum diketahui pada pemeriksaan pencemaran air adalah pH atau konsentrasi ion hydrogen, oksigen terlarut (Dissolved Oxygen, DO), kebutuhan oksigen biokimia (Biochemiycal Oxygen Demand, BOD) serta kebutuhan oksigen kimiawi (Chemical Oxygen Demand, COD).

6.    Kandungan minyak

7.     Kandungan logam berat

8.     Kandungan bahan radio aktif.

Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan mempunyai pH sekitar 6,5 – 7,5. Air akan bersifat asam atau basa tergantung besar kecilnya pH. Bila pH di bawah pH normal, maka air tersebut bersifat asam, sedangkan air yang mempunyai pH di atas pH normal bersifat basa. Air limbah dan bahan buangan industri akan mengubah pH air yang akhirnya akan mengganggu kehidupan biota akuatik. Sebagian besar biota akuatik sensitif terhadap perubahab pH dan menyukai pH antara 7 – 8,5. Nilai pH sangat mempengaruhi proses biokimiawi perairan , misalnya proses nitrifikasi akan berakhir pada pH yang rendah. Pengaruh nilai pH pada komunitas biologi perairan dapat dilihat pada table di bawah ini :

Tabel : Pengaruh pH Terhadap Komunitas Biologi Perairan

    

Nilai         pH Pengaruh Umum

6,0 – 6,5             1. Keanekaragaman plankton dan bentos sedikit menurun

2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas tidak mengalami perubahan

5,5 – 6,0             1. Penurunan nilai keanekaragaman plankton dan bentos semakin tampak

2. Kelimpahan total, biomassa, dan produktivitas masih belum mengalami perubahan yang berarti

3. Algae hijau berfilamen mulai tampak pada zona litoral

5,0 – 5,5             1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan bentos semakin besar

 2. Terjadi penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos

 3. Algae hijau berfilamen semakin banyak

 4. Proses nitrifikasi terhambat

4,5 – 5,0             1. Penurunan keanekaragaman dan komposisi jenis plankton, perifilton dan bentos semakin besar

2. Penurunan kelimpahan total dan biomassa zooplankton dan bentos

3. Algae hijau berfilamen semakin banyak

4. Proses nitrifikasi terhambat

Sumber : modifikasi Baker et al., 1990 dalam Efendi, 2003

Pada pH < 4, sebagian besar tumbuhan air mati karena tidak dapat bertoleransi

terhadap pH rendah. Namun ada sejenis algae yaitu Chlamydomonas acidophila mampu

bertahan pada pH =1 dan algae Euglena pada pH 1,6.

Oksigen terlarut (DO) sangat penting. Tanpa adanya oksegen terlarut, banyak mikroorganisme dalam air tidak dapat hidup karena oksigen terlarut digunakan untuk proses degradasi senyawa organic dalam air. Oksigen dapat dihasilkan dari atmosfir atau dari reaksi fotosintesa algae. Oksigen yang dihasilkan dari reaksi fotosintesis algae tidak efisien, karena oksigen yang terbentuk akan digunakan kembali oleh algae untuk proses metabolisme pada saat tidak ada cahaya. Kelarutan oksigen dalam air tergantung pada temperatur dan tekanan atmosfer. Berdasarkan data-data temperature dan tekanan, maka kalarutan oksigen jenuh dalam air pada 25o C dan tekanan 1 atmosfir adalah 8,32 mg/L (Warlina, 1985). Kadar oksigen terlarut yang tinggi tidak menimbulkan pengaruh fisiologis bagi manusia. Ikan dan organisme akuatik lain membutuhkan oksigen terlarut dengan jumlah cukup banyak. Kebutuhan oksigen ini bervariasi antar organisme. Keberadaan logam berta yang berlebihan di perairan akan mempengaruhi system respirasi organisme akuatik, sehingga pada saat kadar oksigen terlarut rendah dan terdapat logam berat dengan konsentrasi tinggi, organisme akuatik menjadi lebih menderita (Tebbut, 1992 dalam Effendi, 2003). Pada siang hari, ketika matahari bersinar terang, pelepasan oksigen oleh proses fotosintesa yang berlangsung intensif pada lapisan eufotik lebih besar daripada oksigen yang dikonsumsi oleh proses respirasi. Kadar oksigen terlarut dapat melebihi kadar oksigen jenuh, sehingga perairan mengalami supersaturasi. Sedangkan pada malam hari, tidak ada fotosintesa, tetapi respirasi terus berlangsung. Pola perubahan kadar oksigen ini mengakibatkan terjadinya fluktuasi harian oksigen pada lapisan eufotik perairan. Kadar oksigen maksimum terjadi pada sore hari dan minimum pada pagi hari.

Dekomposisi bahan organic terdiri atas 2 tahap, yaitu terurainya bahan organic menjadi anorganik dan bahan anorganik yang tidak stabil berubah menjadi bahan anorganik yang stabil, misalnya ammonia mengalami oksidasi menjadi nitrit atau nitrat (nitrifikasi). Pada penentuan nilai BOD, hanya dekomposisi tahap pertama ynag berperan, sedangkan oksidasi bahan anorganik (nitrifikasi) dianggap sebagai zat pengganggu. Dengan demikian, BOD adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk memecah (mendegradasi) bahan buangan organic yang ada dalam air menjadi karbondioksida dan air. Pada dasarnya, proses oksidasi bahan organic berlangsung cukup lama. Menurut Sawyer dan McCarty, 1978 (Effendi, 2003) proses penguraian bahan buangan organic melalui proses oksidasi oleh mikroorganisme atau oleh bakteri aerobic adalah : CnHaObNc + (n + a/4 – b/2 – 3c/4) O2 → n CO2 + (a/2 – 3c/2) H2O + c NH3

Bahan organik oksigen bakteri aerob. Untuk kepentingan praktis, proses oksidasi dianggap lengkap selama 20 hari, tetapi penentuan BOD selama 20 hari dianggap masih cukup lama. Penentuan BOD ditetapkan selam 5 hari inkubasi, maka biasa disebut BOD5. Selain memperpendek waktu yang diperlukan, hal ini juga dimaksudkan untuk meminimumkan pengaruh oksidasi ammonia yang menggunakan oksigen juga. Selama 5 hari masa inkubasi, diperkirakan 70% - 80% bahan organic telah mengalami oksidasi. (Effendi, 2003).

Jumlah mikroorganisme dalam air lingkungan tergantung pada tingkat kebersihan air. Air yang bersih relatif mengandung mikroorganisme lebih sedikit dibandingkan yang tercemar. Air yang telah tercemar oleh bahan buangan yang bersifat antiseptik atau bersifat racun, seperti fenol, kreolin, detergen, asam cianida, insektisida dan sebagainya, jumlah mikroorganismenya juga relatif sedikit. Sehingga makin besar kadar BOD nya, maka merupakan indikasi bahwa perairan tersebut telah tercemar, sebagai contoh adalah kadar maksimum BOD5 yang diperkenankan untuk kepentingan air minum dan menopang kehidupan organisme akuatik adalah 3,0 – 6,0 mg/L berdasarkan UNESCO/WHO/UNEP, 1992. Sedangkan berdasarkan Kep.51/MENKLH/10/1995 nilai BOD5 untuk baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri golongan I adalah 50 mg/L dan golongan II adalah 150 mg/L.

COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organic tersebut akan dioksidasi oleh kalium bichromat yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO2 dan gas H2O serta sejumlah ion chrom. Reaksinya sebagai berikut :

HaHbOc + Cr2O7

2- + H + → CO2 + H2O + Cr 3+

Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisacharida dansebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD daripada BOD. Kenyataannya hampir semua zat organic dapat dioksidasi oleh oksidator kuat seperti kalium permanganat dalam suasana asam, diperkirakan 95% - 100% bahan organic dapat dioksidasi.

Seperti pada BOD, perairan dengan nilai COD tinggi tidak diinginkan bagi kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada perairan yang tidak tercemar biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan pada perairan tercemar dapat lebih dari 200 mg/L dan pada limbah industry dapat mencapai 60.000 mg/L (UNESCO,WHO/UNEP, 1992).

Pencemaran air di Indonesia saat ini semakin memprihatinkan Pencemaran air, baik sungai, laut, danau maupun air bawah tanah, semakin hari semakin menjadi permasalahan di Indonesia sebagaimana pencemaran udara dan pencemaran tanah. Mendapatkan air bersih yang tidak tercemar bukan hal yang mudah lagi. Bahkan pada sungai-sungai di lereng pegunungan sekalipun.

Air sungai yang tercemar. Pencemaran air di Indonesia sebagian besar diakibatkan oleh aktifitas manusia yang meninggalkan limbah pemukiman, limbah pertanian, dan limbah industri termasuk pertambangan. Limbah pemukiman mempunyai pengertian segala bahan pencemar yang dihasilkan oleh daerah pemukiman atau rumah tangga. Limbah pemukiman ini bisa berupa sampah organik (kayu, daun dll), dan sampah nonorganik (plastik, logam, dan deterjen).

Limbah pertanian mempunyai pengertian segala bahan pencemar yang dihasilkan aktifitas pertanian seperti penggunaan pestisida dan pupuk. Contohnya adalah pemakaian obat kimia yang berlebihan. Pestisida, herbisida dan fungisida akan larut ke air dan menyebabkan pencemaran air. Dengan mengetahui efek negatif dari bahan kimia pertanian itu, maka pencemaran bisa dikurangi. Kondisi kebersihan air diperparah dengan makin menipisnya tanaman. Fungsi tanaman adalah menahan air dan mampu menyerap racun dari air. Sedangkan limbah industri mempunyai pengertian segala bahan pencemar yang dihasilkan aktifitas industri yang sering menghasilkan bahan berbahaya dan beracun (B3).

Asian Development Bank (2008) pernah menyebutkan pencemaran air di Indonesia menimbulkan kerugian Rp 45 triliun per tahun. Biaya yang akibat pencemaran air ini mencakup biaya kesehatan, biaya penyediaan air bersih, hilangnya waktu produktif, citra buruk pariwisata, dan tingginya angka kematian bayi.

Dampak lainnya yang tidak kalah merugikan dari pencemaran air adalah terganggunya lingkungan hidup, ekosistem, dan keanekaragaman hayati. Air yang tercemar dapat mematikan berbagai organisme yang hidup di air.

Ciri-ciri air yang mengalami polusi/tercemar sangat bervariasi karena tergantung dengan jenis air dan polutan yang terkandung di dalamnya. Karena itu, dibutuhkan suatu pengujian untuk menentukan sifat-sifat air sehingga dapat diketahui apakah terjadi penyimpangan dari batasan polusi air.

Tabel 2.2.1. Kandungan Maksimal logam yang diperbolehkan dalam air (dalam ukuran mg/L)

No    Nama Logam    Kandungan Maksimal Dalam Air

1    Kalsium (Ca)    200

2    Magnesium (Mg)    150

3    Barium (Ba)    0,05

4    Mangan (Mn)    1

5    Tembaga (Cu)    1

6    Seng (Zn)    15

7    Krom Heksavalen (Cr6+)    0,05

8    Kadimum (Cd)    0,01

9    Raksa (Hg)    0,001

10    Timbal (Pb)    0,1

11    Arsen (As)    0,05

12    Selenium (Se)    0,01

Logam berat seperti merkuri (Hg), Timbal (Pb), Arsenik (As), Kadmium (Cd), Kromium (Cr), Seng (Zn), dan Nikel (Ni), merupakan salah satu bentuk materi anorganik yang sering meninbulkan berbagai permasalahan yang cukup serius pada perairan. Penyebab terjadinya pencemaran logam berat pada perairan biasanya berasal dari masukan air yang terkontaminasi oleh limbah buangan industri dan pertambangan.

Tabel 2.2.2 Jenis-jenis industri permbuangan limbah yang mengandung logam berat:

No    Limbah    Logam Berat

1    Kertas    Cr, Hg, Pb, Zn, Cu, Ni

2    Petro-chemical    Cr, Hg, Pb, Zn, Cd, Sn

3    Pengelantang    Cr, Hg, Pb, Zn, Cd, Sn

4    Pupuk    Cr, Hg, Pb, Zn, Cd, Cu,Ni

5    Kilang Minyak    Cr, Ni, Pb, Zn, Cd, Cu

6    Baja    Cr, Hg, Pb, Zn, Cd, Cu, Ni, Sn

7    Logam Bukan Besi    Cr, Hg, Pb, Zn, Cu

8    Kendaraan Bermotor, Pesawat Terbang    Cr, Hg, Pb, Zn, Cd, Cu, Sn

9    Gelas, Semen, Keramik    Cr

10    Tekstil    Cr

11    Pembangkit Listrik Tenaga Uap    Cr, Zn

Sumber air yang berpolutan sangat bervariasi. Macam-macam sumber air yang berpolusi, antara lain limbah industri, pertanian, dan rumah rangga. Ada beberapa tipe polutan yang dapat merusak perairan, yaitu: mengandung bibit penyakit, butuh banyak O2 (Oksigen) untuk penguraiannya (sehingga kekurangan O2 saat proses penguraian), bahan-bahan kimia organik dari industri, limbah pupuk pertanian, bahan-bahan yang tidak sedimen (endapan), dan bahan-bahan yang mengandung radioaktif dan panas

Air adalah unsur alam yang penting bagi manusia dengan sifat mengalir dan meresapnya. Akan tetapi, karena jalur-jalur aliran dan resapan air terhambat karena polutan, timbulah banjir. Musibah banjir dapat dibagi menjadi 2 berdasarkan akibat polusi air, antara lain:

1.    Banjir bandang (banjir besar), yaitu: terjadi dari akibat meluap dari jalur-jalur aliran (sungai) dengan volume air yang sangat besar.

2.    Banjir genangan, yaitu: banjir lokal/setempat karena akibat dari tergenangnya/terkonsentrasinya air hujan pada daerah tersebut yangmana saluran air (arainase) dan lahan resapannya sangat terbatas sehingga air bisa masuk/menggenangi lingkungan serta dalam rumah kita.

Penggunaan pada insektisida seperti DDT (Dhicloro Diphenil Trichonethan) oleh para petani untuk memberantas hama tanaman serta serangga penyebar penyakit secara berlebihan dapat mengakibatkan pencemaran terhadap air yang diserap oleh tanaman. Sehingga terjadi pembusukan yang berlebihan diperairan dapat pula menyebabkan pencemaran. Pembuangan sampah dapat mengakibatkan kadar O2 terlarut dalam air semakin berkurang karena sebagian besar dipergunakan oleh bakteri pembusuk. Serta pembuangan sampah organik yang dibuang ke sungai terus-menerus, selain mencemari air, pada musim hujan akan timbul bencana banjir.

Air yang tercemar dapat disebabkan oleh  dapat berupa padatan, bahan buangan yang membutuhkan oksigen, serta mikroorganisme. Bahan padatan dapat mencemari lingkungan air. jenis-jenis kelarutan padatan yang ada di dalam air antara lain padatan terendam (sedimen), padatan tersuspensi dan koloid (keruh), padatan terlarut, minyak dan lemak. Sedangkan berdasarkan bahan buangan yang membutuhkan oksigen (Oxigen demanding wastes), air dikategorikan sebagai air terpolusi jika konsistensi oksigen terlarut menurun di bawah batas yang dibutuhkan untuk kehidupan biota. Bahan-bahan yang mudah dibusukkanatau pecah oleh bakteri akan mengubah konsentrasi oksigen terlarut. Berdasarkan pada ada tidaknya mikroorganisme yang dapat berasal dari berbagai sumber seperti udara, tanah, sampah, lumpur, tanaman hidup atau mati, hewan hidup atau mati (bangkai), kotoran manusia atau hewan, bahan organik lainnya dan sebagainya. Adanya mikroorganisme disebabkan oleh adanya factor-faktor yaitu sumber air, komponen nutrien dalam air, komponen beracun, faktor fisik,dan logam berat dalam air

Logam-logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan terutama adalah merkuri (Hg), timbal (Pb), arsenik (As), kadium (Cd), kromium (Cr), dan nikel (Ni). Bahan pencemar lain :

1.    Fosfat

Fosfat berasal dari penggunaan pupuk buatan yang berlebihan dan detergen.

2.    Nitrat dan nitrit

Kedua senyawa ini berasal dari penggunaan pupuk buatan yang berlebihan dan proses pembusukan materi organik.

3.    Poliklorin bifenil ( PCB)

Senyawa ini berasal dari pemanfaatan bahan-bahan pelumas, plastik dan alat listrik.

4.    Residu pestisida organiklorin

Residu ini berasal dari penyemprotan pestisida pada tanaman untuk membunuh seranagga.

5.    Minyak dan hidrokarbon

Minyak dan hidrokarbon dapat berasal dari kebocoran pada roda dan kapal pengangkut minyak.

6.    Radio nuklida

Radio nuklida atau unsur radioaktif berasal dari kebocoran tanki penyimpanan limbah radioaktif.

7.    Logam-logam berat

Logam berat berasal dari industri bahan kimia, penambangan dan bensin.

8.    Limbah pertanian

Limbah pertanian berasal dari kotoran hewan dan tempat penyimpanan makanan ternak.

9.    Kotoran manusia

Kotoran manusia berasal dari saluran pembuangan tinja manusia.

Pencemaran air sangat berbahaya dan dapat mengganggu kesehatan manusia.Pencemaran air dapat disebabkan oleh berbagai hal dan memiliki karakteristik yang berbeda-beda. Salah satu penyebab dari pencemaran air ini adalah:

1.    Meningkatnya kandungan nutrien dapat mengarah pada eutrofikasi.

2.    Sampah organik seperti air comberan (sewage) menyebabkan peningkatan kebutuhan oksigen pada air yang menerimanya yang mengarah pada berkurangnya oksigen yang dapat berdampak parah terhadap seluruh ekosistem.

3.    Industri membuang berbagai macam polutan ke dalam air limbahnya seperti logam berat, toksin organik, minyak, nutrien dan padatan. Air limbah tersebut memiliki efek termal, terutama yang dikeluarkan oleh pembangkit listrik, yang dapat juga mengurangi oksigen dalam air.

4.    Seperti limbah pabrik yang mengalir ke sungai seperti di sungai citarum.

Pencemaran biasanya disebabkan oleh sampah yang dibuang sembarangan. Apalagi, saat ini, semakin marak masyarakat yang gemar membuang sampah ke sungai. Selain sampah, limbah rumah tangga dan pabrik pun jelas-jelas merusak ekosistem. Belum lagi, eksploitasi air tanah untuk kepentingan fasilitas hotel, apartemen, mall, dan perkantoran yang menyebabkan semakin berkurangnya debit air bersih.

Di Jawa Barat saja, daerah aliran sungai (DAS) banyak yang rusak dan tercemar. Dari 40 DAS yang ada, diketahui telah merosot fungsi hidrologisnya. Bahkan, sebagian lainnya telah dinyatakan kritis. Belum lagi, muka air tanah mengalami penurunan setiap tahunnya juga frekuensi banjir yang terus meningkat akibat kerusakan hutan dan erosi.

Eksploitasi sumber air bersih dapat menyebabkan sumber air tersebut tercemar dan tercampur zat lain yang dapat merusak kemurnian air. Itu sebabnya banyak ditemui air bercampur kuningan atau bau tembaga meskipun pipa penyalur dan penarik air bukan terbuat dari besi, melainkan dari plastik.

Banyak juga ditemui air tanah berwarna kuning. Warna kuning dari air tersebut sangat pekat hingga mengendap dan mampu meninggalkan noda yang tidak bisa dihilangkan pada bak mandi. Belum lagi, jika dikonsumsi, akan menyebabkan gangguan pada organ tubuh.

Apabila suatu lingkungan air telah tercemar, maka bahaya keselamatan akan mengancam organism yang hidup di sekitar pencemaran tersebut. Bibit penyakit dari hasil polusi air mengandung zat-zat yang bersifat beracun dan bahan radioaktif yangmana dapat merugikan manusia. Kenapa? Karena polutan memerlukan banyak sekali kandungan O2, akan tetapi apabila kekurangan, maka akan terjadi perubahan warna dan pembusukan. Karena proses penguraian terhadap polutan tidak akan sempurna sehingga timbulah polusi pada air.

Permasalahan terbesar dalam polusi air adalah pembuangan sampah disembarang tempat. Misalnya: pembuangan sampah pada muara sungai, laut, atau got-got kecil rumahan. Ini bisa menimbulkan penyakit. Contoh kejadian seperti di Jepang. Zat merkuri yang dibuang oleh sebuah industri plastik ke teluk Minamata terakumulasi dijaringan tubuh ikan dan masyarakat yang mengkonsumsi menderita cacat atau hingga meninggal.

Kebanyakan kandungan-kandungan yang terkandung dalam polutan berasal dari bahan-bahan kimia yangmana dapat merusak organ tubuh manusia hingga kanker, antara lain: arsenat, uradium, krom, timah, air raksa, benzon, tetraklorida, karbon, dll. Apalagi setiap manusia yang mengomsumsi air yang tercemar secara langsung/tak langsung, maka organ tubuhnya akan berbahaya.

Bahan logam berat memiliki densitas yang lebih dari 5 gr/cm3 dan yang bersifat tahan urai inilah yang menyebabkan bahan ini semakin terakumulasi didalam perairan. Apabila bahan ini masuk kedalam air yang selanjutnya akan masuk kedalam tubuh manusia, baik secara langsung maupun tidak langsung maka akan menimbulkan bahaya pada kesehatan.

Maksud dari secara langsung dan tidak langsung adalah. Bila secara langsung, misalnya air tersebut diminum. Tapi, bila tak langsung seperti barang yangmana sebelumnya sudah terkontaminasi dengan air berpolusi sebelum dibuat dan dikonsumsi, air didalam pembuatan kue, dll.

Bahaya yang dapat ditimbulkan oleh logam berat didalam tubuh, antara lain:

Barium (Ba) : berbentuk serbuk, mudah terbakar. Beracun bila terhidup dari udara dan dapat menyebabkan tekanan darah naik dan gangguan sistem saraf.

Cadmium (Cd) : dalam bentuk serbuk mudah terbakar. Beracun jika terhirup dari udara atau uap. Dapat menyebabkan kanker. Larutan dari kadmium sangat beracu. Jangka panjang, terakumulasi di hati, pankreas, ginjal dan tiroid, dicurigai dapat menyebabkan hipertensi.

Kromium (Cr) : kromium hexavalen bersifat karsinogenik dan korosif pada jaringan tubuh. Jangka panjang, peningkatan dan kerusakan pada ginjal

Timbal (Pb) : beracun jika termakan atau terhirup dari udara atau uap, jangka panjang, menyebabkan kerusakan otak dan ginjal, kelainan pada kelahiran.

Raksa (Hg) : sangat beracun jika terserap oleh kulit atau terhirup dari uap. Jangka panjang,beracun pada sistem syaraf pusat, dapat menyebabkan kelainan pada kelahiran.

Perak (Ag) : beracun, Jangka panjang, pelunturan abu-abu permanen pada kulit, matadan membran mukosa (mucus).

Akibat yang ditimbulkan oleh polusi air, antara lain:

1.    Terganggunya kehidupan organisme air karena berkurangnya kandungan oksigen (O¬2)

2.    Terjadinya ledakan ganggang dan tumbuhan air (eurotrifikasi)

3.    Pendangkalan dasar perairan

4.    Tersumbatnya penyaring reservoir dan menyebabkan perubahan ekologi

5.    Dalam jangka panjang adalah kanker dan kelahiran cacat

6.    Akibat penggunaan pastisida yang berlebihan sesuai selain membunuh hama dan penyakit, juga membunuh serangga dan maskhluk berguna terutama predator

7.    Kematian biota kuno, seperti: plankton, iank, bahkan burung

8.    Mutasi sel, kanker, dan leukemia

9.    Dapat menyebabkan banjir

10.    Erosi

11.    Kekurangan sumber air

12.    Kekurangan sumber air

13.    Dapat membuat sumber penyakit

14.    Tanah longsor

15.    Dapat merusak ekosistem sungai

Usaha-usaha guna mengatasi dan mencegah perlu dilakukan untuk meminimalisir pencemaran air. Pada musim hujan, biasanya pasti akan terjadi yang mananya banjir. Mungkin langkah-langkah dibawah ini dapat mencegah adanya banjir genangan, antara lain:

1.    Dalam perencanaan jalan- jalan lingkungan baik program pemerintah maupun swadaya masyarakat sebaiknya memilih material bahan yang menyerap air misalnya penggunaan bahan dari pavling blok (blok-blok adukan beton yang disusun dengan rongga-rongga resapan air disela-selanya). Hal yang tidak kalah pentingnya adalah penataan saluran lingkungan, pembuatannyapun harus bersamaan dengan pembuatan jalan tersebut.

2.    Apabila di halaman pekarangan-pekarangan rumah kita masih terdapat ruang- ruang terbuka, buatlah sumur-sumur resapan air hujan sebanyak-banyaknya. Fungsi sumur resapan air ini untuk mempercepat air meresapke dalam tanah. Dengan membuat sumur resapan air tersebut, sebenarnya dapat memperoleh manfaat seperti persediaan air bersih dalam tanah disekitar rumah kita cukup baik dan banyak, tanah bekas galian sumur dapat dipergunakan untuk menimbun lahan-lahan yang rendah atau meninggikan lantai rumah, apabila air hujan tidak tertampung oleh selokan- selokan rumah, dapat dialirkan ke sumur-sumur resapan. Jangan membuang sampah atau mengeluarkan air limbah rumah tangga (air bekas mandi, cucian dan sebagainya) ke dalam sumur resapan karena bias mencemari kandungan air tanah, apabila air banjir masuk ke rumah menapai ketinggian 20-50 cm, satu- satunya jalan adalah meninggikan lantai rumah kita di atas ambang permukaan air banjir, cara lain adalah membuat tanggul di depan pintu masuk rumah kita. Cara ini sudah umum dilakukan orang, hanya saja teknisnya sering kurang terencana secara mendetail.

3.    Sadar akan kelangsungan ketersediaan air dengan tidak merusak atau mengeksploitasi sumber mata air agar tidak tercemar, tidak membuang sampah ke sungai., mengurangi intensitas limbah rumah tangga, melakukan penyaringan limbah pabrik sehingga limbah yang nantinya bersatu dengan air sungai bukanlah limbah jahat perusak ekosistem, pembuatan sanitasi yang benar dan bersih agar sumber-sumber air bersih lainnya tidak tercemar.

Cara penanggulangan pencemaran air lainnya adalah melakukan penanaman pohon. Pohon selain bisa mencegah longsor, diakui mampu menyerap air dalam jumlah banyak. Itu sebabnya banyak bencana banjir akibat penebangan pohon secara massal. Padahal, pohon merupakan penyerap air paling efektif dan handal. Bahkan, daerah resapan air pun dijadikan pemukiman dan pusat wisata. Pohon sesungguhnya bisa menjadi sumber air sebab dengan banyaknya pohon, semakin banyak pula sumber-sumber air potensial di bawahnya. Dalam menyikapi permasalahan pencemaran air ini, Badan Pengelolaan Lingkungan Hidup Daerah (BPLHD) Provinsi Jawa Barat, menetapkan beberapa cara penanggulangan pencemaran air yang bisa diterapkan oleh kita.

Banyak sekali jenis penanganan pada air buangan, antara lain dengan beberapa proses seperti proses penanganan primer (membuang bahan-bahan padatan yang mengendap atau mengapung) dengan cara penyaringan, pengendapan (menghilangkan komponen-komponen fosfor dan padatan tersuspensi) dan pemisahan, serta pemindahan endapan. Proses penanganan sekunder (proses dekomposisi bahan-bahan padatan secara biologi) dengan teknik penyaringan trikeldan lumpur aktif. Proses penanganan tersier dengan cara:Adsorpsi (bahan-bahan organik terlarut), elektrodoalisis (menurunkan konsentrasi garam-garam terlarut sampai pada konsentrasi air semula, sebelum digunakan), osmosis berlawanan, khloranisasi (menghilangkan organisme penyebab penyakit). Program Pengendalian Pencemaran dan Pengrusakan Lingkungan dengan cara mengurangi beban pencemaran badan air oleh industri dan domestic, mengurangi beban emisi dari kendaraan bermotor dan industri, mengawasi pemanfaatan B3 dan pembuangan limbah B3, mengembangkan produksi yang lebih bersih (cleaner production) dan EPCM (Environmental Pollution Control Manager). Program Rehabilitasi dan Konservasi SDA dan Lingkungan Hidup dengan mengoptimalkan pelaksanaan rehabilitasi lahan kritis, Menanggulangi kerusakan lahan bekas pertambangan, TPA, dan bencana, meningkatkan konservasi air bawah tanah, rehabilitasi dan konservasi keanekaragaman hayati.

Bab III

Penutup

3.1. Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan dari Bab II dapat disimpulkan, sbb :

•    Polusi adalah peristiwa masuknya zat, energi unsur atau komponen lain ke dalam lingkungan akibat aktifitas manusia atau proses alami. Segala sesuatu yang menyebabkan polusi disebut polutan.

•    Polusi air adalah peristiwa masuknya zat, energi, unsur, atau komponen lainya ke dalam air sehingga kualitas air terganggu. Sumber polusi air antara lain limbah industri, pertanian, dan rumah tangga. Polusi air juga dapat menimbulkan bencana diantaranya banjir.

•    Elektrofikasi adalah penimbunan mineral yang menyebabkan peledakan alga secara serentak menutupi pencemaran air. Bahan atau logam berbahaya seperti arsenat, benzon, timah dan lain-lain dapat merusak organ tubuh manusia dan menyebabkan kanker.

•    Akibat yang ditimbulkan polusi air dalam zangua pasang adalah kanker dan kelahiran bayi cacat. Melakukan intensifikasi pertanian. Banjir genangan dapat diatasi dengan membersihkan saluran air dari penyumbatan

3.2. Saran

Agar polusi air tak ada lagi, saran kami adalah:

•    Sebaiknya kita harus berhati- hati dalam menggunakan air karena air itu ada yang terpolusi dan ada yang tidak.

•    Jagalah air di lingkungan rumah dan sekitar agar tetap bersih dan terhindar dari pencemaran air.

•    Jangan membuang sampah ke sungai atau kolam, buanglah sampah pada tempatnya agar tidak terjadi pencemaran air.

•    Hindari pemakaian obat pemberantas hama dan serangga secara berlebihan.

Jangan membuang sampah kesungai, dan jika terjadi penimbunan sampah di sungai akan mengakibatkan banjir.

Daftar Pustaka

Sumber Buku:

Suparwato (2008). Ilmu Pengetahuan Alam. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.

Anonymous (2009). Diktat Penuntun Pratikum Kimia Anorganik. Malang: UMM.

Kursus Dasar-Dasar Analisa Dampak Lingkungan Kumpulan Diktat Universitas Gadjah Mada Bekerja Sama Dengan Kantor Menteri PPLH. Yogyakarta. 1984.

Pencemaran Udara Dan Pengaruh Terhadap Kesehatan. Seminar PPBMI-Batam. Yogyakarta. 1984.

Wardhana, Wisnu Arya (1994). Teknik Analisa Radio Aktivitas Lingkungan. Yogyakarta: Andi Offset.

Hastomo (2010). Leaflet Polusi Air. Yogyakarta: Dinas Kesehatan DIY.

Sumber Internet:

Anonymous (2010). Pencemaran Air. From http://id.wikipedia.org/wiki/Pencemaran_air/ , 24 Agustus 2010.

Anonymous (2008). Water Pollution. From http://en.wikipedia.org/wiki/Water_pollution/ , 29 Oktober 2010.

Faruq, Umar (2010). Makalah Pencemaran Air. From http://henithree.student.umm.ac.id/ 2010/01/23/makalah-pencemaran-air/, 23 Januari 2010.

Kartika (2010). Makalah Polusi Air. From http://k4rti3k4.student.umm.ac.id/2010/01/22/ makalah-polusi-air/, 22 Januari 2010.

Meitina, Nunung (2008). Polusi Air Oleh Logam. From http://empatbelas.forumotion.com /artikel-f20/polusi-air-oleh-logam-t531.htm/, 25 September 2008.

Firman, Muhammad (2009). Cara Atasi Polusi Air Di Negara Berkembang. From http://teknologi.vivanews.com/news/read/68548-cara_atasi_polusi_air_di_negara_ berkembang/, 22 Juni 2009.

Chandrataruna, Ahmad (2010). Apa Penyebab Polusi Air?. From http://id.shvoong.com/ exact-sciences/astronomy/2011490-apa-penyebab-polusi-air/, 9 Juni 2010.

Read More

Makalah RE

.    A. Definisi Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma merupakan bagian sel yang terdiri atas sistem membran. Di sekitar Retikulum Endoplasma adalah bagian sitoplasma yang disebut sitosol. Retikulum endoplasma hanya dapat terlihat dengan pengamatan mikroskop elektron. Setelah fiksasi dengan osmium tetraoksida, terlihat bahwa selaput retikulum endoplasma, serupa dengan sel tetapi berukuran lebih tipis sekitar 50-60oA.

 

B. Struktur Retikulum Endoplasma

Retikulum Endoplasma sendiri terdiri atas ruangan-ruangan kosong yang ditutupi dengan membran dengan ketebalan 4 nm (nanometer, 10-9 meter). Membran ini berhubungan langsung dengan selimut nukleus atau nuclear envelope. Retikulum endoplasma memiliki struktur yang menyerupai kantung berlapis-lapis. Kantung ini disebut cisternae.

Selaput retikulum endoplasma memiliki dua permukaan yaitu permukaan hialoplasmik dan permukaan luminal. Permukaan hialoplasmik yaitu permukaaan yang mengarah ke sitosol (hialoplasma). Permukaan luminal yaitu permukaan yang mengarah ke lumen atau sisterna. Menempel di permukaan hialoplasmik kadang kala terdapat butir-butir yang menyebabkan permukaan tampak berbutirbutir. Retikulum Endoplasma (RE) merupakan labirin membran yang demikian banyak sehingga retikulum endoplasma meliputi separuh lebih dari total membran dalam sel-sel eukariotik. Dalam sel organel ini terdapat dua bentuk yaitu retikulum endoplasma kasar dan retikulum endoplasma halus. RE yang ditempeli ribosom tampak berbintik-bintik sehingga tampak kasar yang disebut RE kasar.

C. Komposisi Kimia Retikulum Endoplasma

1. Selaput Retikulum Endoplasma

Dari analisis kimia diperoleh bahwa, selaput retikulum endoplasma terdiri atas lipida 30% dan protein 70%. Lipida sebagian besar berupa fosfatidilkolin. Selaput retikulum endoplasma mengandung lebih sedikit glikolipida dan kolesterol daripada selaput sel. Sedangkan protein selaput retikulum endoplasma umumnya adalah berupa glikoprotein dengan berat molekul (BM) sekitar 10.000-20.000 dalton. Dengan teknik patah-beku dan sitokimia dapat diketahui bahwa babarapa diantara protein tersebut merupakan enzim dan rantaian pemindahan elektron. Enzim yang terdapat di selaput retikulum endoplasma sangat bervariasi, antara lain glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase dan kosiltransferase. Glukosa-6-fosfatase atau nukleosida fosfatase yaitu enzim yang berperan dalam metabolisme asam lemak, sintesis fosfolipida dan steroida. Sedangkan kosiltransferase yaitu enzim yang berperan dalam sintesis glikolipida dan glikoprotein.

2. Cairan Luminal Retikulum Endoplasma

Isi lumen retikulum endoplasma (RE) merupakan cairan yang mengandung sejumlah holoprotein, glikoprotein dan lipoprotein. Kandungan lumen RE ini sangat bervariasi seiring dengan jenis sel dan keadaan fisilogis sel tersebut. Misalnya RE plasmosit (sel plasma) berisi imunoglobulin, RE fibroblas berisi rantaian protokolagen dan enzim-enzim hidrolase.

D. Fungsi Retikulum Endoplasma

Di permukaan RE kasar, terdapat bintik-bintik yang merupakan ribosom. Ribosom ini berperan dalam sintesis protein. Maka, fungsi utama RE kasar adalah sebagai tempat sintesis protein. RE halus Berbeda dari RE kasar, RE halus tidak memiliki bintik-bintik ribosom di permukaannya. RE halus berfungsi dalam beberapa proses metabolisme yaitu sintesis lipid, metabolisme karbohidrat dan konsentrasi kalsium, detoksifikasi obat-obatan, dan tempat melekatnya reseptor pada protein membran sel. RE sarkoplasmik adalah jenis khusus dari RE halus. RE sarkoplasmik ini ditemukan pada otot licin dan otot lurik. Yang membedakan RE sarkoplasmik dari RE halus adalah kandungan proteinnya. RE halus mensintesis molekul, sementara RE sarkoplasmik menyimpan dan memompa ion kalsium. RE sarkoplasmik berperan dalam pemicuan kontraksi otot. RE kasar dan RE halus bersama-sama berfungsi transportasi molekul-molekul dan bagian sel yang satu ke bagian sel yang lain.

Makalah selengkapnya unduh saja disini 
Atau cari makalah terkait tentang RE disini dan disini

Read More

Makalah Membran Plasma

BAB 1
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Membran sel dikenal dengan nama membran plasma. Membran plasma membatasi isi sel dari lingkungan luarnya. Secara umum membran sel terdiri dari senyawasenyawa lipida, protein dan karbohidrat.
membran memiliki berbagai macam fungsi, antara lain: Melekatkan membran pada sitoskeleton atau rangka sel, Membentuk junction (pertemuan) diantara dua sel yang bertetangga, Sejumlah protein membran berperan sebagai
enzim, sejumlah protein membran berfungsi sebagai resptor permukaan bagi pesuruh-pesuruh kimia dari sel-sel lain, dan beberapa protein membran membantu pergerakan subtansi-subtansi melintasi membrane.
Dari beberapa fungsi membran tersebut.Maka dalam makalah ini saya akan menjelaskan secara rinci dari fungsi-fungsi membran sel tersebut.

1.2 Rumusan Masalah
1.Apa yang dimaksud membran sel?
2.Apakah fungsi-fungsi membran sel?
3.Bagaimana mekanisme proses membran sel?


1.3 Tujuan Penulisan
Untuk mengetahui fungsi atau peranan membran sel dalam lalulintas zat melewati membran sel

1.4 Manfaat Penulisan
Agar mahasiswa dapat memahami dan mengerti fungsi-fungsi membran sel.

BAB II
PEMBAHASAN

2.1 Pengertian membran sel
Membran sel sering juga disebut membran plasma. membran merupakan batas dari sel dan bagian internalnya yang bervariasi. Membran sel beperan dalam menetapkan batas-batas dari sel, sebagai tempat terjadinya fungsi-fungsi khusus, berisi protein transport yang menyediakan dan mengatur pergerakan substansi-subtansi yang masuk ke dan keluar dari sel dan bagian-bagiannya, mengandung reseptor yang diperlukan untuk mendeteksi sinyal-sinyal eksternal dan melakukan suatu mekanisme untuk komunikasi sel

Membran sel Tersusun dari lipid dan protein (penyusun utama) dan makromolekul lain (karbohidrat).Membran sel terdiri atas dua lapis molekul fosfolipid. Bagian ekor dengan asam lemak yang bersifat hidrofobik (non polar), kedua lapis molekul tersebut saling berorientasi kedalam, sedangkan bagian kepala bersifat hidrofilik (polar), mengarah ke lingkungan yang berair. Komponen protein terletak pada membran dengan posisi yang berbeda-beda. Beberapa protein terletak periferal, sedangkan yang lain tertanam integral dalam lapis ganda fosfolipid. Komposisi lipid dan protein penyusun membran bervariasi, bergantung pada jenis dan fungsi membran itu sendiri. Namun demikian membran mempunyai ciri-ciri yang sama, yaitu bersifat selektif permeabel terhadap molekul-molekul. Air, gas, dan molekul kecil hidrofobik secara bebas dapat melewati membran secara difusi sederhana. Ion dan molekul polar yang tidak bermuatan harus dibantu oleh protein spesifik untuk dapat diangkut melalui membran dengan proses yang disebut difusi terbantu (fasilitated diffusion). Kedua cara pengangkutan ini disebut transpor pasif. Untuk mengangkut ion dan molekul dalam arah yang melawan gradien konsentrasi, suatu proses transpor aktif harus diterapkan. Dalam hal ini protein aktifnya memerlukan energi berupa ATP,

Gambar membran sel

Komposisi membran selMembran sel terdiri atas lipida, protein, dan karbohidrat. Rasio antara lipida, protein dan karbohidrat tergantung pada tipe sel dan spesiesnya.
Lipid dan protein merupakan bahan penyusun utama dari membran, meskipun karbohidrat juga merupakan unsur penting. Gabungan lipid dan protein dinamakan lipoprotein.

Fosfolipid merupakan lipid yang jumlahnya paling melimpah dalam sebagian besar membran. Kemampuan fosfolipid untuk membentuk membran disebabkan oleh struktur molekularnya. Fosfolipid merupakan suatu molekul amfipatik, yang berarti bahwa molekul ini memiliki daerah hidrofilik (menykai air) maupun daerah hidrofobik (takut dengan air).

Protein
Protein plasma memiliki fungsi yang sangat luas, antara lain sebagai protein pembawa (carrier) senyawa yang melewati membran plasma, menerima isyarat (signal) hormonal, dan meneruskan isyarat tersebut ke bagian sel sendiri atau ke sel lainnya. Protein membran plasma juga berfungsi sebagai pangkal pengikat komponen-komponen sitoskeleton dengan senyawa-senyawa ekstraseluler. Molekul-molekul protein permukaan luar memberikan ciri-ciri individual tiap sel dan macam protein dapat berubah sesuai dengan differensiasi sel. Protein perifer tidak berinteraksi dengan bagian tengah membran hidrofobik, tetapi terikat secara langsung melalui asosiasi dengan protein integral membran atau secara langsung berinteraksi dengan bagian polar lipida membran. Misalnya protein sitokeleton, protein kinase (pada permukaan sitoplasmik membran), dan protein matriks ekstraseluler (permukaan eksoplasmik). Protein transmembran mengandung segemen panjang asam-asam amino hidrofobik yang tertanam pada bilayer lipida. Ada dua tipe interaksi yang menstabilkan protein integral membran, yaitu interaksi ionic dengan daerah kepala yang bersifat polar dan interaksi hidrofobik dengan bagian tengah yang bersifat hidrofobik, misalnya glikoforin. plasma.

Karbohidrat
Karbohidrat pada membran plasma terikat pada protein atau lipida dalam bentuk glikolipida dan glikoprotein. Karbohidrat ini memegang peranan penting dalam
berbagai aktivitas sel, antara lain dalam sistim kekebalan. Karbohidrat pada Molekul karbohidrat bertanggung jawab terhadap kekhasan sifat antigenis membran sel. Sifat antigenis ini berkaitan dengan sistem kekebalan (imun) tubuh dan kemampuannya membedakan sel sendiri dari sel asing. Selasing dapat dikenali sebagai sel asing, karena glikoprotein pembentuk membrannya memiliki karbohidrat yang berbeda dengan karbohidrat glikoprotein pembentuk membran sel penerima. Keadaan seperti ini memacu tanggapan kekebalan. Karbohidrat Berperan dalam pengenalan sel – kemampuan sel untuk membedakan sel yang satu dengan sel lainnya . Penting pada perkembangan jaringan dan organ, Dasar pada penolakan sel asing oleh sistem imun
Berdasarkan struktur tersebut maka membran sel bersifat semi permeable atau selektif permeable yang berfungsi mengatur masuk dan keluarnya zat dari sel

2.2 Fungsi Membran sel
Membran sel memiliki peranan yang sangat penting yaitu: membatasi sel dengan lingkungan,adanya organel yang membatasi setiap organel sngat penting,karena kegiatan didalam setiap orgnel dapat berjalan dengan lancar tanpa gangguan dari organel lain.. Bertindak sebagai reseptor, misal terhadap zat kimia dan hormon. Berperan sangat penting dalam dalam transpor berbagai molekul, baik mikromolekul maupun makromolekul. Transpor mikromolekul dapat berlangsung secara pasif, misalnya melalui difusi, difusi terbantu dan osmosis dan dapat pula berlangsung secara aktif. Transpor makromolekul dapat berlangsung secara endositosis, eksositosis dan pertunasan. Ciri khas transport makromolekul adalah subtansi atau materi yang diangkut selalu dikemas dalam suatu vesikula yang berbatas membran. Sebagai pengatur permeabilitas Mengontrol lalu lintas zat keluar dan masuk sel
Pengangkutan melalui membran plasma terutama diatur oleh protein yaitu melalui:

Difusi

Pergerakan zat terlarut dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. tidak memerlukan energi untuk memindahkan partikel.

Transport aktif
Pengangkutan senyawa melewati selaput plasma memerlukan energi untuk mentranspor partikel.kerja transpor aktif dilakukan oleh protein spesifik yang tertanam dalam membran.
Protein membran mengkopel transport suatu zat terlarut dengan zat terlarut lainnya.
Pompa proton merupakan contoh protein membran yang menyimpan energy dengan cara membangkitkan tegangan melintasi membran. Dengan menggunakan ATP sebagai penggeraknya,pompa proton mentranslokasikan muatan positip membentuk ion hydrogen.

Pengangkutan makromolekul atau molekul berukuran besar misalnya protein,polinukleotida,polisakarida.pengangkutan ini melalui Eksositosis dan endositosis dan pertunasan.

BAB III
PENUTUP

3.1 Kesimpulan
Berdasarkan pembahasan dapat disimpulkan fungsi membran sel yaitu membatasi isi sel dengan lingkungannya,mengatur permeabilitas terhadap senyawa-senyawa atau ion ion yang melewatinya yang diatur oleh protein integral, Bertindak sebagai reseptor, misal terhadap zat kimia dan hormon. Berperan sangat penting dalam dalam transpor berbagai molekul, baik mikromolekul maupun makromolekul.

DAFTAR PUSTAKA
Reece,campbell Mitchel.2000.BIOLOGI JILID 1.Jakarta: Erlangga

Read More

Bagaimana Bisa Glikolisis Berlangsung Dalam Kondisi Anaerobik?

Bagaimana bisa glikolisis berlangsung dalam kondisi-kondisi anaerobik jika salah satu tahapan kunci dalam proses tersebut melibatkan oksidasi fosfogliseraldehida (PGAL)? Jawaban dari pertanyaan ini kita harus tahu dahulu apa itu oksidasi. 

Oksidasi dapat didefinisikan sebagai pengeluaran elektron atau atom hidrogen utuh dari unsur snyawa. Walaupun oksigen adalah salah satu agen pengoksidasi yang paling umum (dan proses oksidasi mendapatkan namanya dari nama oksigen), bukan artinya oksigen adalah agen satu-satunya, ataupun keberadaan oksigen diperlukan agar oksidasi terjadi. Dalam sebuah tahapan kunci glikolisis, PGAL dioksidasi (kehilangan hidrogen) dan karenanya terkonversi menjadi asam 1,3-difosfogliserat. Elektron-elektron (dalam pasangan) dan ion-ion hidrogen yang menyertainya (yang dilepaskan dari aldehida untuk menghasilkan asam) diterima oleh koenzim NAD+. NAD+ mengalami reduksi karenanya menjadi NADH, dan aldehida pun teroksidasi. Karena energi bebas yang dilepaskan dalam reaksi yang sangat ekserogenik itu sangat besar, sebuah gugus fosfat diambil dari medium sekeliling dan diletakkan sebagai sebuah fosfat berenergi tinggi (-P) ke ujung asam gliserat. Fosfat berenergi tinggi untuk membentuk ATP dalam reaksi berikutnya. 

Read More

Dapatkah Glikolisis Atau Siklus Krebs Dibalik?

Secara teoritis, peristiwa membalik glikolisis atau siklus krebs agar terbentuk glukosa dari metabolit-metabolit yang dihasilkan dalam proses tersebut dapat terjadi, dan pada umumnya memang benar-benar terjadi. Akan tetapi, banyak tahapan dalam glikolisis dan siklus krebs yang nyaris tak dapat dibalik, sehingga "jalan potong" untuk melewati tahapan-tahapan penghalang tersebut diperlukan dalam pembentukan (anabolisme) zat-zat kompleks seperti glukosa. Salah satu contoh dari modifikasi anabolik semacam itu adalah konversi glukosa 6-fosfat menjadi glukosa bebas. Ingatlah bahwa tahapan awal glikolisis melibatkan fosforilasi glukosa menjadi glukosa 6-fosfat yang menggunakan sebuah molekul ATP dan bantuan katalitik dari heksokinase atau glukokinase. Tahapan ini tak dapat dibalik dengan mudah dan sejenis enzim bernama glukosa 6-fosfatase diperlukan untuk memecah gugus fosfat pada glukosa 6-fosfat dan menghasilkan glukosa bebas. Enzim tersebut dan enzim-enzim lain yang digunakan pada tahapan-tahapan yang berurutan pada proses pembalikan reaksi tersebut merupakan bagian dari suatu jalur yang dikenal sebagai glukoneogenesis ("pembentukan glukosa baru"). Enzim-enzim glukoneogenesis distimulasi oleh kortison dan hormon-hormon korteks adrenal lain; hal ini berpengaruh misalnya pada peningkatan gula darah saat kita sedang marah atau ketakutan. Sebab kondisi-kondisi emosional tersebut meningkatkan aktivitas kelenjar adrenal. Glukoneogenesis umumnya terjadi di hati dan ginjal.

Read More

Mekanisme Pengendali Laju Glikolisis

Sejumlah faktor berperan dalam menentukan laju glikolisis maupun arah dari banyak reaksi dapat dibalik yang ada dalam jalur metabolik tersebut. Konsentrasi yang meningkat dari suatu metabolit tertentu akan mendorong terjadinya reaksi dengan metabolit tersebut sebagai subtratnya, sementara konsentrasi yang menurun akan menarik reaksi enzimatik dengan metabolit tersebut sebagai produknya. Sebagai contoh, dalam reaksi A à B, peningkatan jumlah A akan mendorong reaksi ke kanan, sementara penurunan jumlah B akan menarik reaksi ke kanan. Pengurangan jumlah A atau peningkatan jumlah B akan mengerem laju reaksi tersebut.

Karena salah satu tahapan dari glikolisis, oksidasi PGAL menjadi asam 1,3-difosfogliserat, memerlukan NAD+, ketersediaan koenzim tersebut dalam bentuk teroksidasi juga akan menimbulkan suatu aksi regulatoris. Dengan cara yang serupa, jumlah P_i (fosfat anorganik) di dalam sitosol menjadi faktor pembatas, walaupun hal tersebut jarang terjadi. Barangkali mekanisme kontrol yang paling penting bagi glikolisis dan berbagai jalur metabolik lainnya adalah adanya enzim-enzim alosterik di dalam sistem. Dalam struktur tiga dimensi (konformasi) enzim-enzim tesebut, terdapat situs aktif untuk perlekatan subtrat dan juga sebuah daerah alosterik tabahan yang bisa dilekati oleh zat-zat yang akan memodifikasi konformasi enzim. Zat-zat pemodifikasi tersebut mengubah konformasi keseluruhan enzim dan karenanya mengubah aktivitas katalitiknya. Salah satu enzim alosterik dalam glikolisis adalah fosfofruktokinase (PFK). Enzim yang mengkatalisis pembentukan fruktosa 1,6-difosfat dari fruktosa 6-fosfat. ATP cenderung untuk berikatan dengan situs alosterik enzim dan menghambat aktivitasnya. Dengan demikian dalam sel yang mengandung ATP dalam jumlah yang cukup, penghambatan PFK akan cenderung menghentikan glikolisis sampai diperlukan lagi produksi ATP.

Read More

Jaringan Tumbuhan

salah satu metode klasifikasi tumbuhan tingkat tinggi membagi seluruh jaringan tumbuhan menjadi jaringan meristematik dan jaringan permanen (terdiferensiasi). Jaringan meristematik yang ditemukan pada ujung-ujung akar dan batang yang sedang tumbuh serta di daerah-daerah tepi batang, cenderung memiliki sel-sel yang tidak terdiferensiasi, kecil, mampat, dan memiliki sitoplasma yang aktif secara metabolis.

Jaringan permanen dibagi-bagi lagi menjadi jaringan pelapis (lining tissue), jaringan fundamental, dan jaringan vaskular. Jaringan pelapis biasanya adalah epidermis, sebuah lapisan sel berdinding tipis dengan vakuola yang besar. Pada sejumlah lapisan epidermis, disekresikan kutikula tebal berlilin yang melindungi tumbuhan dari kehilangan air. Pada tumbuhan-tumbuhan berumur panjang (parennial) yang lebih tua, permukaan akar dan batang mengandung periderma, jaringan yang tersusun atas beberapa lapis sel gabus yang resisten terhadap air.

Jaringan fundamental ditemukan pada bagian interior tumbuhan. Yang paling banyak ditemukan adalah parenkima, sel-sel berdinding tipis yang aktif dalam fotosintesisdan tersusun secara sangat tersebar. Sel-sel dengan penebalan yang tidak rata disebut kolenkima. Sel-sel berdinding tebal yang memberikan sokongan struktural bagi tumbuhan disebut sklerenkima, lapisan berserat yang juga bisa terdapat sebagai bagian keras dari banyak cangkang biji dan noktah (pit).

Jaringan-jaringan vaskular pada tumbuhan yang terutama adalah xilem dan floem. Xilem berperan sebagai jalur bersambung-sambung bagi transportasi air dan zat-zat terlarut, terutama kearah atas. Dua jenis sel yang diasosiasikan dengan xilem adalah sel-sel pembuluh (vessel) dan trakeid. Sel-sel tersebut tersusun dalam berkas dan saat dewasa, sel-sel itu kehilangan material hidupnya. Dinding-dinding sel pun berperan sebagai wadah-wadah berbentuk tabung untuk transportasi cairan dan juga menyediakan sokongan struktural bagi tumbuhan. Kayu terutama tersusun atas pembuluh dan trakeid xilem, banyak diantaranya telah tersumbat sehingga tak lagi berfungsi dalam transportasi cairan.

Floem berfungsi dalam transportasi karbohidrat, asam amino, oligipeptida (yaitu peptida yang memiliki kurang dari 10 asam amino; oligo berarti "sedikit"), dan beberapa jenis lipid. Tidak seperti xilem, floem tetap berada dalam keadaan hidup saat menjalankan fungsi transportasinya, walaupun sebagian jenis selnya kehilangan nukleusnya.

Ketiga jenis jaringan utama tersebut terbatas hanya pada tumbuh-tumbuhan darat tingkat tinggi, dan tidak ada pengaturan bertingkat menjadi organ dan sistem.

Read More

Kenapa Kita Tidak Mendaur Ulang Energi Yang Kita Miliki?

Jika energi tidak dapat diciptakan maupun dimusnahkan, mengapa kita memerlukan suplai energi baru terus menerus untuk bertahan hidup? Mengapa kita tidak mendaur ulang saja energi yang kita miliki? Hukum-hukum termodinamika pada dasarnya berlaku untuk sistem-sistem tertutup yakni sistem-sistem yang tidak berhubungan dengan dunia luar. Organisme hidup misalnya manusia merupakan sistem terbuka yang saling bertukar materi dan energi dengan lingkungan luar, dan karenanya secara konstan kehilangan suplai materi dan energinya. Sebenarnya, bahkan jika kita diisolasi dari lingkungan, hukum kedua termodinamika akan berlaku bagi kita. Hukum kedua menyatakan bahwa dalam transformasi energi apapun ada kecenderungan ke arah ketidakteraturan yang lebih besar dari energi yang diproduksi . dengan potensial yang diperendah seperti itu, bentuk-bentuk energi yang tidak teratur semacam panas yang dilepaskan oleh organisme hidup tak lagi mampu menghasikan kerja yang berguna dalam kondisi-kondisi yang biasa.

Read More

Keuntungan Organisme Endotermi

karena aktivitas metabolik suatu organisme merupakan fungsi dari temperatur (seperti juga pergerakan tubuh secara umum).

Organisme ektotermik hidupnya terbatasi oleh temperatur lingkungan. Dalam suhu dingin yang eksterm, organisme ektotermik menjadi luar biasa lamban seiring melambatnya proses-proses kehidupan; jika temperatur naik, organisme ektotermik pun menjadi luar biasa aktif. Sebaliknya mamalia dan burung yang endotermik menjaga temperatur internal yang relatif konstan berkat ekanisme yang dievolusikan bagi penahanan panas dalam tubuh dan pembuangan panas keluar. Ingatlah bahwa respirasi seluler (termasuk glikolisis, siklus krebs, dan rantai transpor elektron) tingkat efisiensinya 40 persen. Energi yang tidak tersimpan secara efektif sebagai ATP (yang 60 persen) dilepas sebagai panas. Panas tersebut, jika terkumpul secara efektif membantu penjagaan temperatur tubuh yang konstan pada organisme endotermik. Dengan demikian, burung dan mamalia pun menikmati kemewahan hidup, tanpa dipengaruhi fluktuasi yang eksterm. Karena temperatur tubuh organisme endotermik dijaga pada tingkat yang relatif tinggi (37-40°C), tingkat aktivitasnya biasanya tinggi dan tingkatannya lebih intensif dalam hal pergerakan, perlanjaan, eksplorasi lingkungan, dan lain-lain. Organisme endotermik juga lebih fleksibel dalam memilih habitatnya, sebab temperatur internalnya dapat dipertahankan dalam berbagai kondisi. Hal tersebut memberikan keuntungan kompetitif dalam pergulatan untuk hidup dengan organisme-organisme lainnya.

Read More

Transpor Molekul Melalui Membran

Tahukah kalian lingkungan di mana sel-sel itu hidup? Lingkungan suatu sel selamanya berupa cairan. Namun, hal ini tidak begitu terlihat jelas pada organisme-organisme multiseluler seperti pohon dan manusia. Sel-sel pada organisme multiseluler dikelilingi cairan yang disebut cairan ekstra sel (CES). CES memiliki komponen utama air. CES menyediakan molekul atau ion yang diperlukan suatu sel. CES juga menampung hasil atau limbah yang dihasilkan sel.

Lalu, bagaimanakah cara sel memperoleh molekul atau ion? Sel akan melakukan transpor molekul. Transpor molekul dilakukan sel melalui membran sel yang bersifat selektif permiabel. Artinya, membran sel dapat dilewati molekul tertentu sesuai yang dikehendakinya. Transpor molekul pada sel terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi cairan antara ruang di dalam sel dengan cairan ekstra sel. Inilah yang disebut dengan gradien konsentrasi.

Transpor molekul melalui membran dapat terjadi secara pasif (transpor pasif) dan dapat pula terjadi secara aktif (transpor aktif). Transpor pasif merupakan transpor yang tidak memerlukan energi, meliputi difusi, difusi terfasilitasi, dan osmosis. Transpor aktif adalah transpor melalui membran dengan melawan kecenderungan alami yaitu melawan gradien konsentrasi dengan menggunakan energi ATP. Transpor melalui membran jenis lain adalah endositosis dan eksositosis.

Prinsip-prinsip dasar transpor melalui membran adalah setiap molekul memiliki kecenderungan untuk menempati ruang secara merata. Molekul pada konsentrasi tinggi memiliki tekanan yang lebih besar dan setiap molekul mempunyai kecenderungan untuk selalu bergerak karena mengandung energi kinetik. Dengan demikian secara alami terdapat kecenderungan molekul pada konsentrasi tinggi bergerak ke konsentrasi rendah.

1. Transpor Pasif

a. Difusi

Difusi dapat diartikan perpindahan zat (padat, cair, dan gas) dari larutan konsentrasi tinggi (hipertonis) ke larutan dengan konsentrasi rendah (hipotenis). Dengan kata lain setiap zat akan berdifusi menuruni gradien konsentrasinya. Hasil dari difusi adalah konsentrasi yang sama antara larutan tersebut dinamakan isotonis.

Kecepatan zat berdifusi melalui membran sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi, tetapi juga pada besar, muatan, dan daya larut dalam lemak (lipid). Membran sel kurang permeabel terhadap ion-ion (Na+, Cl–, K+) dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Dalam keadaan yang sama molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel daripada molekul besar.

Molekul-molekul yang bersifat hidrofobik dapat bergerak dengan mudah melalui membran daripada molekul-molekul hidrofolik. Molekul-molekul yang besar dan ion dapat bergerak melalui membran.

b. Difusi terfasilitasi

Difusi terfasilitasi melibatkan difusi dari molekul polar dan ion melewati membran dengan bantuan protein transpor. Protein transpor merupakan protein khusus yang menyediakan suatu ikatan fi sik bagi molekul yang sedang bergerak. Protein transpor juga merentangkan membran sel sehingga menyediakan suatu mekanisme untuk pergerakan molekul. Difusi terfasilitasi juga merupakan transpor pasif karena hanya mempercepat proses difusi dan tidak merubah arah gradien konsentrasi.

c. Osmosis

Osmosis merupakan difusi air melalui selaput semipermeabel. Air akan bergerak dari daerah yang mempunyai konsentrasi larutan rendah ke daerah yang mempunyai konsentrasi larutan tinggi. Tekanan osmosis dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Air akan bergerak dari daerah dengan tekanan osmosis rendah ke daerah dengan tekanan osmosis tinggi. Sel akan mengerut jika berada pada lingkungan yang mempunyai konsentrasi larutan lebih tinggi. Hal ini terjadi karena air akan keluar meninggalkan sel secara osmosis. Sebaliknya jika sel berada pada lingkungan yang hipotonis (konsentrasi rendah) sel akan banyak menyerap air, karena air berosmosis dari lingkungan ke dalam sel. Jika sel-sel tersebut adalah sel tumbuhan, maka akan terjadi tekanan turgor apabila dalam lingkungan hipotonis. Sebaliknya jika sel tumbuhan berada pada lingkungan hipertonis, dapat mengalami plasmolisis yaitu terlepasnya sel dari dinding sel.

2. Transpor Aktif
Pada transpor aktif diperlukan energi dari dalam sel untuk melawan gradien konsentrasi. Transpor aktif sangat diperlukan untuk memelihara keseimbangan molekul-molekul di dalam sel. Sumber energi untuk transpor aktif adalah ATP (adenosin trifosfat).

Transpor aktif primer dan sekunder
Transpor aktif primer membutuhkan energi dalam bentuk ATP, sedangkan transpor aktif sekunder memerlukan transpor yang tergantung pada potensial membran. Kedua jenis transpor tersebut saling berhubungan
erat karena transpor aktif primer akan menciptakan potensial membran dan ini memungkinkan terjadinya transpor aktif sekunder.

Transpor aktif primer dicontohkan pada keberadaan ion K+ dan Na+ dalam membran. Kebanyakan sel memelihara konsentrasi K+ lebih tinggi di dalam sel daripada di luar sel. Sementara konsentrasi Na+ di dalam sel lebih kecil daripada di luar sel.

Transpor aktif sekunder dicontohkan pada asam amino dan glukosa dengan molekul pengangkutannya berupa protein transpor khusus. Pengangkutan tersebut bersama dengan pengangkutan Na+ untuk berdifusi ke dalam sel. Pengangkutan Na+ adalah transpor aktif primer yang memungkinkan terjadinya pontensial membran, sehingga asam amino dan glukosa dapat masuk ke dalam sel.

3. Endositosis dan Eksositosis

a. Eksositosis

Eksositosis dapat diartikan, keluarnya zat dari dalam sel. Vesikel dari dalam sel berisi senyawa atau sisa metabolisme. Bersama aliran plasma, vesikel tersebut akhirnya sampai pada membran dan terjadilah perlekatan. Daerah perlekatan akan mengalami lisis dan isi vesikel keluar.

b. Endositosis
Endositosis merupakan proses pemasukan zat dari luar sel ke dalam sel. Partikel-partikel dari luar sel menempel pada membran kemudian mendesak membran sehingga terjadilah lekukan yang semakin lama semakin dalam bentuknya seperti kantung dan akhirnya menjadi bulat lalu terlepas dari membran. Bulatan tersebut berisi partikel, lalu akan dicerna oleh lisosom/ enzim pencerna yang lain. Endositosis memiliki dua macam bentuk yaitu pinositosis dan fagositosis. Pinositosis merupakan proses pemasukan zat ke dalam sel yang berupa cairan. Hal ini sesuai dengan arti pino sendiri yaitu minum. Sedangkan fagositosis (fago = makan) merupakan pemasukan zat padat atau sel lainnya ke dalam tubuh sel. Sesuai dengan artinya, peristiwa ini seperti sel memakan zat lain.

1) Pinositosis

Bahan pada membran plasma reseptor akan menempel sehingga terjadi lekukan. Lekukan lama-kelamaan semakin dalam dan membentuk kantung. Kantung yang terlepas akan berada dalam sitoplasma. Kantung ini disebut gelembung pinositosis. Gelembung pinositosis akan mengerut dan pecah menjadi gelembung kecil-kecil kemudian bergabung menjadi gelembung yang lebih besar.

2) Fagositosis

Fagositosis merupakan proses penelanan partikel-partikel makanan dan sel-sel asing, misalnya pada Amoeba dan sel-sel darah putih. Makanan atau partikel lain akan menempel pada membran, lalu membran akan membentuk lekukan. Membran akan menutup dan membentuk kantung, lalu kantung melepaskan diri.

Read More