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.

Sistem saraf pada vertebrata secara umum dibagi menjadi dua, yaitu sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

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                                                                                             

Unit terkecil penyusun sistem saraf adalah sel saraf disebut neuron. Setiap satu sel saraf (neuron) terdiri atas bagian utama yang berupa badan sel saraf, dendrit, dan akson.

Badan sel saraf adalah bagian sel saraf yang paling besar. Di dalamnya terdapat nukleus dan sitoplasma. Di dalam sitoplasma terdapat mitokondria yang berfungsi membangkitkan energi untuk membawa rangsangan.

Dendrit adalah serabut-serabut yang merupakan tonjolan sitoplasma dan berfungsi untuk menjalarkan impuls saraf menuju ke badan sel saraf. Dendrit merupakan percabangan dari badan sel saraf yang biasanya berjumlah lebih dari satu pada setiap neuron.

Akson atau neurit merupakan tonjolan sitoplasma yang panjang (lebih panjang daripada dendrit), berfungsi untuk menjalarkan impuls saraf meninggalkan badan sel saraf ke neuron atau jaringan lainnya. Jumlah akson biasanya hanya satu pada setiap neuron. Di dalamnya terdapat benang-benang halus yang disebut neurofibril. Di bagian ujung yang jauh dari badan sel saraf terdapat cabang-cabang yang berhubungan dengan dendrit dari sel saraf yang lain. Akson terbungkus oleh beberapa lapis selaput mielin yang banyak mengandung lemak. Selaput mielin disusun oleh Sel-sel Schwann. Lapisan mielin yang paling luar disebut neurilema. Lapisan tersebut berfungsi untuk melindungi akson dari kerusakan.

Sel Schwann membentuk jaringan yang membantu menyediakan makanan untuk neurit dan membantu regenerasi neurit. Selubung mielin bersegmen-segmen. Lekukan di antara dua segmen disebut nodus ranvier. Nodus ranvier berfungsi mempercepat transmisi impuls saraf. Adanya nodus ranvier tersebut memungkinkan saraf meloncat dari satu nodus ke nodus yang lain, sehingga impuls lebih cepat sampai pada tujuan.

Pertemuan antara serabut saraf dari sel saraf yang satu dengan serabut saraf dari sel saraf yang lain disebut sinapsis. Pada setiap sinapsis terdapat celah sinapsis. Sinapsis juga sebagai penghubung antara ujung akson salah satu sel saraf dengan ujung dendrit sel saraf yang lain. Pada bagian ujung akson terdapat kantong yang disebut bulbus akson. Kantong tersebut berisi zat kimia yang disebut neurotransmiter. Neurotransmiter dapat berupa asetilkolin dan kolinesterase yang berfungsi dalam penyampaian impuls saraf pada sinapsis. Berdasarkan fungsinya, sel saraf dapat dibagi menjadi 3 kelompok, yaitu sel saraf sensoris, sel saraf motorik, dan sel saraf intermediet (asosiasi).

Sel saraf sensorik: 

Fungsi sel saraf sensorik 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).

Sel saraf motorik:

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

Sel saraf intermediet/Sel saraf konektor

Sel saraf intermediet 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 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.

Dendrit berfungsi mengirimkan impuls ke badan sel saraf, sedangkan akson berfungsi mengirimkan impuls dari badan sel ke sel saraf yang lain atau 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 mielinyang dibentuk oleh sel Schwann yang menempel pada akson. Sel Schwann merupakan sel glia utama pada sistem saraf perifer yang berfungsi membentuk selubung mielin. Fungsi mielin adalah melindungi akson dan memberi nutrisi. Bagian dari akson yang tidak terbungkus mielin disebut nodus Ranvier, yang dapat mempercepat penghantaran impuls.

Sel Glial

Sel Glial berfungsi diantaranya untuk memberi nutrisi pada sel saraf. Macam-macam neuroglia diantaranya adalah astrosit, oligodendrosit,mikroglia, dan makroglia .

Penghantaran rangsang

Semua sel dalam tubuh manusia memiliki muatan listrik yang terpolarisasi, dengan kata lain terjadi perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam dari suatu membran sel, tidak terkecuali sel saraf (neuron). Perbedaan potensial antara bagian luar dan dalam membran ini disebut potensial membran. Informasi yang diterima oleh Indra akan diteruskan oleh saraf dalam bentuk impuls. Impuls tersebut berupa tegangan listrik. Impuls akan menempuh jalur sepanjang akson suatu neuron sebelum dihantarkan ke neuron lain melaluisinapsis dan akan seperti itu terus hingga mencapai otak, dimana impuls itu akan diproses. Kemudian otak mengirimkan impuls menuju organ atau indra yang dituju untuk menghasilkan efek yang diinginkan melalui mekanisme pengiriman impuls yang sama.

Membran hewan memiliki potensial istirahat sekitar -50 mV s/d -90 mV, potensial istirahat adalah potensial yang dipertahankan oleh membran selama tidak ada rangsangan pada sel. Datangnya stimulus akan menyebabkan terjadinya depolarisasi dan hiperpolarisasi pada membran sel, hal tersebut menyebabkan terjadinya potensial kerja. Potensial kerja adalah perubahan tiba-tiba pada potensial membran karena datangnya rangsang. Pada saat potensial kerja terjadi, potensial membran mengalami depolarisasi dari potensial istrahatnya (-70 mV) berubah menjadi +40 mV. Akson vertebrata umumnya memiliki selubung mielin. Selubung mielin terdiri dari 80% lipid dan 20% protein, menjadikannya bersifatdielektrik atau penghambat aliran listrik dan hal ini menyebabkan potensial kerja tidak dapat terbentuk pada selubung mielin; tetapi bagian dari akson bernama nodus Ranvier tidak diselubungi oleh mielin. Penghantaran rangsang pada akson bermielin dilakukan dengan mekanisme hantaran saltatori, yaitu potensial kerja dihantarkan dengan "melompat" dari satu nodus ke nodus lainnya hingga mencapai sinapsis.

Pada ujung neuron terdapat titik pertemuan antar neuron bernama sinapsis, neuron yang mengirimkan rangsang disebut neuron pra-sinapsis dan yang akan menerima rangsang disebut neuron pasca-sinapsis. Ujung akson setiap neuron membentuk tonjolan yang didalamnya terdapat mitokondria untuk menyediakan ATP untuk proses penghantaran rangsang dan vesikula sinapsis yang berisi neurotransmitter umumnya berupa asetilkolin (ACh), adrenalin dan noradrenalin. Ketika rangsang tiba di sinapsis, ujung akson dari neuron pra-sinapsis akan membuat vesikula sinapsis mendekat dan melebur ke membrannya. Neurotransmitter kemudian dilepaskan melalui proses eksositosis. Pada ujung akson neuron pasca-sinapsis, protein reseptor mengikat molekul neurotransmitter dan merespon dengan membuka saluran ion pada membran akson yang kemudian mengubah potensial membran (depolarisasi atau hiperpolarisasi) dan menimbulkan potensial kerja pada neuron pasca-sinapsis. Ketika impuls dari neuron pra-sinaps berhenti neurotransmitter yang telah ada akan didegradasi. Molekul terdegradasi tersebut kemudian masuk kembali ke ujung akson neuron pra-sinapsis melalui proses endositosis.

 

Fungsi sistem saraf

Sistem saraf terbentuk dari dua bagian yang integral terhubung dengan satu sama lain. Otak dan sistem saraf memiliki beberapa fungsi yang penting untuk fungsi normal tubuh.

Transmisi impuls saraf

Impuls saraf adalah pada dasarnya rangsangan listrik yang melalui membran sel. Melewati akson dan dendrites neuron. Perjalanan melalui dendrites dari kulit dan kemudian mencapai tubuh sel, Akson, akson terminal dan sinaps neuron.

Sinaps merupakan persimpangan antara dua neuron yang mana daya gerak bergerak dari satu ke yang lain. Pada sinaps neurotransmiter hadir. Ini adalah kimia pemancar utusan yang mengirimkan impuls. Mereka termasuk asetilkolin dan noradrenalin.

Daya gerak terus dendrit berikutnya, dalam reaksi berantai sampai mencapai otak yang pada gilirannya memerintahkan otot rangka untuk bekerja.

Arc refleks

Refleks ini adalah otomatis, tak sadar tanggapan. Mereka mungkin atau mungkin tidak melibatkan otak untuk contoh berkedip tidak melibatkan otak. Arc refleks merupakan unit fungsional utama dari sistem saraf yang membantu orang bereaksi stimulus.

Fungsi berbagai bagian dari sistem saraf

Bagian yang berbeda dari sistem saraf memiliki fungsi yang berbeda. Mereka dapat diuraikan sebagai berikut.

Fungsi otak

Otak terdiri dari beberapa bagian. Setiap bagian memiliki fungsi tertentu:

Korteks otak besar

Berpikir, gerakan sukarela, bahasa, penalaran dan persepsi adalah fungsi utama dari cerebral cortex.

Korteks secara harfiah berarti "kulit" (pohon) dalam bahasa latin dan disebut begitu karena selembar jaringan yang membentuk lapisan luar otak.

Ketebalan korteks serebral adalah antara 2-6 mm. Sisi kanan dan kiri dari korteks serebral yang dihubungkan oleh tebal band serabut saraf yang disebut "corpus callosum."

Korteks memiliki banyak grooves dan benjolan untuk meningkatkan luas permukaan. Benjolan atau tonjolan pada korteks disebut gyrus (jamak gyrus kata adalah "gyri") dan alur ini disebut sulkus (jamak sulkus kata adalah "sulci").

Cerebellum

Fungsi utama otak kecil adalah pemeliharaan gerakan, keseimbangan dan postur. Kata "cerebellum" berasal dari kata Latin untuk "sedikit otak." ini dibagi menjadi dua bagian atau belahan dan memiliki korteks yang mencakup belahan.

Hipotalamus

Hipotalamus mengatur suhu tubuh, emosi dan kelaparan, kehausan dan kontrol ritme sirkadian.

Kacang berukuran organ ini adalah mengendalikan suhu tubuh. Ini bertindak seperti "thermostat" oleh penginderaan perubahan dalam suhu tubuh dan mengirimkan sinyal untuk menyesuaikan suhu.

Batang otak atau medula oblongata

Daerah ini sangat penting bagi kehidupan sebagai kontrol pernapasan, denyut jantung dan tekanan darah. Batang otak terdiri dari medula, pons, tectum, maka formasi retikular dan tegmentum.

Thalamus

Bekerja dengan mengintegrasikan informasi sensorik dan motor informasi. Thalamus menerima informasi sensorik dan me-relay informasi ini ke korteks serebral.

Korteks serebral juga mengirimkan informasi ke thalamus yang kemudian mengirimkan informasi ini ke area lain dari otak dan sumsum tulang belakang.

Sistem limbik

Ini bagian dari otak mencakup amigdala, hipokampus, badan mamiliari dan cingulate gyrus. Ini membantu dalam mengendalikan respons emosional. Hippocampus ini juga penting untuk pembelajaran dan memori.

Basal Ganglia

Bagian ini bekerja dalam menjaga keseimbangan dan gerakan. Ini mencakup struktur seperti globus pallidus, nukleus berekor, subthalamic nukleus, putamen dan substansia nigra.

Otak tengah

Ini bagian dari otak memiliki situs yang mengendalikan penglihatan, pendengaran, gerakan mata dan gerakan tubuh secara umum. Struktur yang merupakan bagian dari otak tengah adalah colliculi superior dan inferior dan inti merah.

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

Fungsi sistem saraf otonom

Sistem saraf otonom dibagi menjadi sistem saraf simpatik dan parasimpatis. Sistem ini dua memiliki efek berlawanan pada serangkaian organ yang sama.

Sistem saraf simpatik penting selama keadaan darurat dan dikaitkan dengan "reaksi melawan atau lari". Energi diarahkan dari pencernaan, ada pelebaran murid, peningkatan denyut jantung, keringat meningkat dan air liur, meningkat bernapas dll.

Saraf parasimpatik sistem ini dikaitkan dengan keadaan santai. Murid-murid kontrak, energi dialihkan untuk pencernaan makanan, memperlambat detak jantung dll.

Sistem Syaraf Pada Vertebrata

Perbedaan perkembangan otak pada beberapa hewan vertebrate

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 adalahplatypus (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.

                                         

Bagian tubuh Kangguru

   Referensi

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

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

EKSKRESI DAN SISTEM EKSKRESI

1. Pengertian Sistem Endokrin

Sistem endokrin adalah sistem kontrol kelenjar tanpa saluran (ductless) yang menghasilkan hormon yang tersirkulasi di tubuh melalui aliran darah untuk memengaruhi organ-organ lain. Hormon bertindak sebagai "pembawa pesan" dan dibawa oleh aliran darah ke berbagai sel dalam tubuh, yang selanjutnya akan menerjemahkan "pesan" tersebut menjadi suatu tindakan. Sistem endokrin tidak memasukkan kelenjar eksokrin seperti kelenjar ludah, kelenjar keringat, dan kelenjar-kelenjar lain dalam saluran gastroinstestin.

Sistem endokrin adalah suatu proses dalam tubuh yang dapat memberikan rangsangan berupa rangsangan lambat, seperti pertumbuhan sel. Rangsangan yang cepat seperti pernafasan dan pergerakan tubuh yang dikontrol oleh sistem saraf. Tetapi dapat diketahui bahwa sistem saraf dan sistem endokrin adalah suatu sistem yang terpisah, tetapi kedua sistem tersebut akan bekerja sama terhadap setiap rangsangan fungsi tubuh.

Dasar dari sistem endokrin adalah hormin dan kelenjar (glandula), sebagai senyawa kimia perantara, hormon akan memberikan informasi dan instruksi dari sel satu ke sel lainnya. Banyak hormon yang berbeda-beda masuk ke aliran darah, tetapi masing-masing tipe hormon tersebut bekerja dan memberikan pengaruhnya hanya untuk sel tertentu.

Kelenjar adalah sekelompok sel yang menghasilkan atau mensekresi senyawa kimia. Senyawa kimia yang dihasilkan oleh kelenjar tersebut akan melepaskan diri dari darah atau sekresi senyawa kimia untuk dapat memberikan respon dalam tubuh. Beberapa tipe kelenjar melepaskan senyawa kimia pada lingkungan yang khusus. Sebagai contohExocrine gland (kelenjar eksokrin) seperti kelenjar rasa manis dan ludah, pelepasannya dalam kulit atau dalam mulut. Kelenjar endokrin dilain pihak, melepaskan lebih dari 20 jenis hormon yang dibawa dalam aliran darah, yang dapat memberikan rangsangan dari sel yang satu ke sel yang lainnya dalam tubuh.

2.      Jenis Kelenjar Endokrin

Kelenjar endokrin (endocrineglarul) terdiri dari (1) kelenjar hipofise atau pituitari (hypophysisor pituitary glanrl) yang terletak di dalam rongga kepala dekat dasar otak; (2) kelenjar tiroid (thyroid glanrl) atau kelenjar gondok yang terletak di leher bagian depan; (3) kelenjar paratiroid (parathyroidglanrl) dekat kelenjar tiroid; (4) kelenjar suprarenal(suprarenalglanrl) yang terletak di kutub atas ginjal kiri-kanan; (5) pulau Langerhans (islets of langerhans) di dalam jaringan kelenjar pankreas; (6) kelenjar kelamin (gonarl)laki di testis dan indung telur pada wanita. Placenta dapat juga dikategorikan sebagai kelenjar endokrin karena menghasilkan hormon.

 a.       Kelenjar Pituitari

Kelenjar pituitari ini dikenal sebagai master of glands (raja dari semua kelenjar) karena pituitari itu dapat mengkontrol kelenjar endokrin lainnya. Sekresi hormon dari kelenjar pituitari ini dipengaruhi oleh faktor emosi dan perubahan iklim. Pituitari dibagi 2 bagian, yaitu anterior dan posterior. Bagian anterior menghasilkan hormon pertumbuhan, prolaktin, tirotropin, kortikotropin, endorfin, dan hormon seks. Sedangkan pada bagian posterior menghasilkan hormon antidiuretik (ADH) dan oksitosin.

·         Adrenolcorticoid hormone (ACTH)

·         Prolaktin asi

·         Tyroid Simulating hormone (TSH)

·         Gonadotropin

FSH : spermatogenesis dan oogenesis

LH : ovulasi

·         Somatropin : untuk pertumbuhan tulang

Kelenjar hipofise berukuran tidak lebih besar dari kacang tanah terletak terlindung di dasar tengkorak. Kelenjar ini terbagi atas 2 bagian, bagian depan dan bagian belakang. Bagian belakang merupakan kelanjutan dari hiPotalamus (bagian dari otak). Kelenjar ini menghasilkan hormon pertumbuhan (growth hormone), hormon perangsang tiroid (TSH), perangsang gonad (FSH), dan lain-lain. Hormon pertumbuhan banyak dihasilkan selama masa pertumbuhan, tetapi menurun setelah manusia mencapai usia dewasa. Jika hormon itu dihasilkan dalam jumlah berlebih selama masa pertumbuhan, akan didapatkan anak menjadi sangat tinggi.

 b.      Kelenjar Tiroid

Kelenjar tiroid adalah salah satu dari kelenjar endokrin terbesar pada tubuh manusia. Kelenjar ini dapat ditemui di leher. Kelenjar ini berfungsi untuk mengatur kecepatan tubuh membakar energi, membuat protein dan mengatur kesensitifan tubuh terhadap hormon lainnya. Kelenjar tiroid dapat distimulasi dan menjadi lebih besar oleh epoprostenol. Fungsi tiroid diatur oleh hormon perangsang tiroid (TSH) hipofisis, dibawah kendali hormon pelepas tirotropin (TRH) hipotalamus melalui sistem umpan balik hipofisis-hipotalamus. Faktor utama yang mempengaruhi laju sekresi TRH dan TSH adalah kadar hormon tiroid yang bersirkulasi dan laju metabolik tubuh.

Kelenjar tiroid atau kelenjar gondok berbentuk mirip kupu-kupu yang menempel di bagian depan batang tenggorok (trachea). Kelenjar ini ikut naik turun pada waktu menelan. Pembesaran kelenjar tiroid disebut goiter atau struma. Pembesaran ini dapat disebabkan oleh kebanyakan produksi hormone atau karena kekurangan iodium hingga produksi hormon berkurang, dan pada kasus lain karena tumor. Produksi hormon yang berlebihan dapat menyebabkan gejala jantung berdebar, yang bila berlarut-Iarut akan melemahkan jantung, banyak keringat dan berat badan turun, serta mata menonjol seperti ikan koki. Pembesaran tiroid yang aktif disebut hot nodule dan yang tidak aktif disebut cold nodule.

 c.       Kelenjar Paratiroid

Ada 2 jenis sel dalam kelejar paratiroid, ada sel utama yang mensekresi hormon paratiroid (PTH) yang berfungsi sebagai pengendali keseimbangan kalsium dan fosfat dalam tubuh melalui peningkatan kadar kalsium darah dan penuurunan kadar fosfat darah dan sel oksifilik yang merupakan tahap perkembangan sel chief.

Kelenjar paratiroid menghasilkan parathormon yang turut mengatur kadar calcium darah. Kelenjar ini berukuran sebesar beras, beIjumlah 4, terletak di sudut-sudut kelenjar tiroid, karena itu kadang-kadang ikut terpotong pada operasi tiroid. Jika itu terjadi, bagi yang bersangkutan tidak terlalu menjadi masalah jika masih ada 1-2 kelenjar yang tertinggal. Tanpa kelenjar ini yang bersangkutan akan mengalami kejang otot karena gangguan kadar calcium darah.

 d.      Adrenalin

Kelenjar suprarenal, bagian pinggir (cortex) dan tengah (medulla). Bagian cortex menghasilkan hormon pengatur keseimbangan cairan dan elektrolit tubuh (adrenocorticotrophichormone, ACTH) dan vital untuk kehidupan. Bagian medulla menghasilkan adrenalin dan juga merupakan bagian dari sistem simpatis. Kelenjar suprarenal juga menghasilkan sex-hormonedalarn jumlah sedikit.

e.       Pankreas

Kelenjar pancreas melalui pulau-pulau langerhans yang tersebar di dalamnya menghasilkan honnon insulin dan glucagon. Kedua hormon ini mengatur kadar dan penggunaan glukosa dalarn darah. Gangguan produksi honnon insulin mengakibatkan terjadinya penyakit diabetes mellitus.

 f.       Testis

Menghasilkan hormon testosteron

g.      Ovum

Menghasilkan hormon estrogen yang berfungsi untuk menebalkan dinding rahim dan progesteron yang berfungsi untuk menjaga ketebalan dinding rahim.

3.      Kelainan Sistem Endokrin

a.       Kekurangan tiroksin mengakibatkan badan seseorang menjadi kerdil yang biasa disebut kretinisme.

b.     Kelebihan tiroksin mengakibatkan tangan seseorang menjadi keringetan dan mata keluar yang biasa                  disebut basedowi

c.       Pada orang dewasa kekurangan hormon tiroksin mengakibatkan gondok

d.      Kekurangan hormon somatropin mengakibatkan kekerdilan atau dwarftisme

e.       Kelebihan hormon somatropin mengakibatkan gigantisme (raksaksa)

f.       Pada orang dewasa mengakibatkan akromegali yaitu penebalan tulang pipih.

Sistem endokrin pada manusia

Pada tubuh manusia terdapat dua jenis kelenjar, yaitu kelenjar endokrin dan kelenjar eksokrin. Kelenjar endokrin adalah kelenjar yang tidak memiliki saluran dan mensekresikan hormon yang dihasilkannya langsung ke aliran darah. Kelenjar eksokrin adalah kelenjar yang memiliki saluran untuk hasil sekresinya. Contoh kelenjar eksokrin adalah kelenjar ludah, kelenjar mamae, dan kelenjar keringat.
Hormon disekresikan langsung ke dalam aliran darah untuk dialirkan ke seluruh tubuh. Hormon yang dialirkan akan ditangkap oleh reseptornya yang spesifik terhadap hormon tersebut.
Beberapa kelenjar juga dapat berfungsi sebagai kelenjar eksokrin seperti ovarium dan testis yang berfungsi ganda sebagai kelenjar endokrin untuk mengeluarkan hormon dan sebagai kelenjar eksokrin untuk mengeluarkan ovum dan sperma.  Beberapa organ seperti lambung, intestinum, dan jantung juga memproduksi hormon, walaupun bukan sebagai fungsi utamanya.
Beberapa kelenjar endokrin dalam tubuh manusia:
1. Kelenjar pituitari
2. Kelenjar pineal
3. Kelenjar tiroid
4. Kelenjar paratiroid
5. Kelenjar adrenal
6. Pankreas
7. Kelenjar seks
8. Kelenjar lainnya

1. Kelenjar Pituitari 
Kelenjar pituitari atau kelenjar hipofisis terletak di bawah hipotalamus.  Kelenjar pituitari disebut juga sebagai kelenjar master karena membantu mengatur sekresi kelenjar endokrin lainnya. Kelenjar pituitari merupakan kelenjar kecil berbentuk seperti biji kacang pea dengan diameter sekitar 1 cm. Kelenjar pituitari memiliki dua bagian yaitu lobus anterior dan lobus posterior.

                                                                                                                                                     

Hormon-hormon yang dihasilkan oleh lobus anterior (adenohipofisis) hipofisis:
a. Hormon pertumbuhan (GH, growth hormone).
Hormon GH berfungsi dalam meumbuhan tulang, otot, dan organ lainnya. Hormon ini sangat mempengaruhi tinggi badan seseorang.  Kekurangan hormon ini dapat menyebabkan seseorang menjadi berukuran kerdil, sebaliknya kelebihan hormon ini menyebabkan gigantisme (pertumbuhan berlebih).
b. Hormon perangsang tiroid (TSH, thyroid stimulating hormone).
Hormon TSH atau tirotropin merangsang kelenjar tiroid untuk mensekresikan hormon tiroid.
c. Hormon adrenokortikotropik (ACTH).
Hormon ACTH merangsang bagian korteks kelenjar adrenal untuk mensekresikan hormon kortisol.
d. Hormon gonadotropik.
Hormon gonadotropik merangsang kelenjar seks (gonad) atau ovarium dan testis untuk mengatur perkembangan, pertumbuhan, dan fungsi organ tersebut.
e. Hormon prolaktin.
Hormon prolaktin merangsang perkembangan jaringan kelenjar susu selama kehamilan dan menstimulasi produksi susu setelah kelahiran bayi.

Hormon-hormon yang dihasilkan lobus posterior hipofisis:
a. Hormon antidiuretik (ADH).
Hormon antidiuretik atau lebih dikenal dengan nama aspresin berfungsi mengatur penyerapan air oleh ginjal sehingga urin yang dihasilkan memiliki kadar air rendah. Hal ini penting untuk menjaga kadar air dalam tubuh.
b. Hormon oksitosin.
Hormon ini merangsang terjadinya kontraksi pada dinding uterus. Selain itu hormon ini juga menstimulasi pengeluaran susu dari kelenjar susu (mamae)
2. Kelenjar Pineal
Kelenjar pineal memiliki bentuk seperti kerucut.  Kelenjar pineal terdiri atas sebagian sel saraf dan sel pinealosit yang dapat mensekresikan hormon melatonin. Adanya hormon melatonin akan mempengaruhi perkembangan reproduksi dan siklus fisiologi sehari-hari.
3. Kelenjar Tiroid 
Kelenjar tiroid terdapat di leher.  Kelenjar tersebut memiliki dua lobus, tiap lobus berada di sisi trakea, tepat berada di bawah laring atau kantung suara.   Kelenjar tiroid memproduksi hormon tiroksin dan kalsitonin. Hormon kalsitonin berfungsi mengurangi kadar kalsium darah. 

4. Kelenjar Paratiroid                                                               
Kelenjar paratiroid terdapat di permukaan posterior dari kenjar tiroid.  Kelenjar paratiroid mensekresikan hormon paratiroid atau paratohormon.  Hormon paratiroid berfungsi untuk meningkatkan kadar kalsium darah. 

5. Kelenjar Adrenal 
Kelenjar adrenal atau kelenjar suprarenal terdapat di atas ginjal. Kelenjar terdiri atas bagian luar yang disebut korteks dan bagian dalam yang disebut medulla. 

Bagian korteks adrenal mensekresikan hormon steroid yang berfungsi mengatur metabolisme tubuh.
Bagian medulla adrenal mensekresikan hormon epinefrin dan norepinefrin yang berfungsi untuk merespon rangsangan dari sistem saraf simpatik terutama dalam kondisi tertekan
6. Pankreas
Pankreas merupakan organ yang terletak transversal sepanjang dinding abdominal, posterior ke lambung dan memanjang dari daerah duodenum ke limpa. Sebagai kelenjar endokrin, pankreas mensekresikan hormon glukagon dan insulin. Hormon glukagon berfungsi menaikkan kadargula darah, sebaliknya, hormon insulin berfungsi menurunkan kadar gula darah. 

Pankreas juga berfungsi sebagai kelenjar eksokrin yaitu dengan mensekresikan enzim pencernaan.
7. Kelenjar seks (Gonad).
Gonad merupakan organ reproduksi (seks) utama, terdiri atas testis pada pria dan ovarium pada wanita. Selain sebagai kelenjar eksokrin  untuk menghasilkan sperma, testis juga berperan sebagai kelenjar endokrin dalam mensekresikan hormon testosteron (androgen). Ovarium juga selain menghasilkan ovum, juga berperan mensekresikan hormon estrogen dan progesteron. 

Kedua hormon tersebut sudah mulai mensekresikan hormon sejak  tahap fetus, namun baru berfungsi aktif ketika memasuki masa puber. Kedua hormon tersebut akan mengatur pertumbuhan dan perkembangan struktur reproduksi. Pada hal tersebut tampak pada pembesaran suara, pertumbuhan rangka dan otot, pertumbuhan rambut tubuh, dan meningkatnya hasrat seksual pria.  Pada wanita, terjadi perkembangan payudara, distribusi lemak di pinggul,kaki,dan payudara. Hormon progesteron dan estrogen juga mengatur berlangsungnya siklus menstruasi
8.Kelenjar lainnya
Sebagai tambahan, terdapat pula beberapa organ yang memiliki fungsi menghasilkan hormon selain peran utamanya masing-masing. Peran tersebut mencakup timus, lambung, intestinum, dan jantung
Timosin diproduksi oleh kelenjar timus, berperan penting dalam perkembangan sistem imun tubuh.  Mukosa pada lambung memproduksi hormon gastrin. Hormon ini menstimulasi produksi asam hidroklorik dan enzim pepsin, yang digunakan untuk pencernaan makanan.  Mukosa usus halus mensekresikan hormon sekretin dan kolesistokinin.  Sekretin menstimulasi pankreas untuk memproduksi cairan kaya bikarbonat yang menetralisir asam lambung. Kolesistokinin menstimulasi pankreas untuk mensekresi enzim pencernaan.  Jantung juga berperan sebagai organ endokrin selain peran utamanya dalam memompa darah.
Sel khusus dalam dinding bilik jantung yang disebut atria dapat memproduksi hormon yang disebut hormon  atrial natriuretik atau atriopeptin yang berfungsi mengatur tekanan darah dan keseimbangan cairan.

Sistem Endokrin pada Invertebrata

Hormon pada invertebrata berfungsi untuk mengatur penyebaran kromatofor, molting (pergantian kulit), pertumbuhan, reproduksi secara seksual dan perkembangan. Sejumlah invertebrata tidak mempunyai organ khusus untuk sekresi hormon sehingga sekresinya dilaksanakan oleh sel neurosekretori. sel neurosekretori dapat ditemukan pada semua Metazoa (hewan bersel banyak), antara lain Coelentrata, Platyelminthes, Annelida, Nematoda, dan Mollusca.

a.    Coelentrata

Contoh hewan dari golongan ini adalah Hydra. Hydra mempunyai sejumlah sel yang mampu menghasilkan senyawa kimia yang berperan dalam proses reproduksi, pertumbuhan, dan regenerasi. Apabila kepala Hydra dipotong, sisa tubuhnya akan mengeluarkan molekul peptida yang disebut aktivator kepala. Zat tersebut menyebabkan sisa tubuh Hydra dapat membentuk mulut dan tentakel, dan selanjutnya membentuk daerah kepala.

b.    Platyelminthes

Hewan ini dapat menghasilakan hormon yang berrperan penting dalam proses regenerasi. Diduga hormon yang dihasilkan tersebut juga terlibat dalam regulasi osmotic dan ionik, serta dalam proses reproduksi.

c.    Annelida

Sejumlah annelida seperti poliseta (mis. neris), oligiseta (mis. Lumbricus), dan Hirudinae (mis.  untuk lintah) sudah memperlihatkan adanya derajat sefalisasi yang memadai. Otak hewan tersebut memiliki sejumlah besar sel saraf yang berfunsi sebagai sel sekretori. Hewan ini juga telah memiliki sistem sirkulasi yang berkembang sangat baik sehingga kebutuhan untuk menyelenggarakan sistem kendali endokrin dapat terpenuhi. Sistem endokrin annelida berkaian erat dengan aktivitas pertumbuhan, perkembangan, regenerasi, dan reproduksi.

d.   Nematoda

Sejumlah nematoda dapat mengalami molting hingga empat kali dalam siklus hidupnya. Hewan ini mempunyai struktur khusus yang berfungsi untuk sekresi neurohormon, yang berkaitan erat dengan sistem saraf. Struktur khusus tersebut terdapat pada ganglion di daerah kepala dan beberapa diantaranya terdapat pada korda saraf.

e.    Mollusca

Mollusca terutama siput mempunyai sejumlah besar sel neuroendokrin yang terletak pada ganglia penyusun sistem saraf pusat. Hewan ini juga memiliki organ endokrin klasik. Senyawa yang dilepaskan menyerupai protein dan berperan penting dalam mengendalikan osmoregulasi, pertumbuhan serta reproduksi.

Reproduksi pada Mollusca sangat rumit karena hewan iini bersifat hermaprodit. Beberapa spesies hewan dari kelompok ini bersifat protandri (gamet jantan terbentuk terlebih dahulu daripada gamet betina). Pada hewan ini ditemukan adanya hormon yang merangsang pelepasan telur dari gonad dan pengeluaran telur dari tubuh.

f.     Crustacea

Sistem endokrin pada crustacea umumnya berupa sistem neuroendokrin, meskipun mempunyai organ endokrin klasik. Fungsi tubuh yang dikendalikan oleh sistem endokrin antara lain osmoregulasi, laju denyut jantung, komposisi darah, pertumbuhan, dan pergantian kulit. Sistem kendali endokrin yang berkembang paling baik ditemukan pada Melacostra (mis. ketam, lobster, dan udang).

g.    Insecta

Pada sistem saraf insecta terdapat tiga kelompok sel neuroendokrin yang utama, yaitu:

1)   Sel neurosekretori medialis

2)   Sel neurosekretori lateralis

3)   Sel neurosekretori subesofageal

Organ endokrin klasik lainnya yang terdapat pada insecta yaitu kelenjar protoraks. Pada insecta yang lebih maju, kelenjar protoraks terdapat di daerah toraks, namun pada insecta yang kurang berkembang dapat ditemukan di daerah kepala.

Sistem endokrin pada insecta berfungsi untuk mengendalikan berbagai aktivitas antara lain aktivitas pertumbuhan.

Sistem saraf dan sistem endokrin suatu serangga berperan dalam mengendalikan respons fisiologis dan tingkah lakunya. Sistem saraf mengendalikan aktivitas yang memerlukan respon yang cepat. Sebaliknya, sistem endokrin mengendalikan perubahan-perubahan yang berlangsung lama dalam perkembangan, pertumbuhan, reproduksi, dan metabolisme. Sistem endokrin dan informasi sensori yang berasal dari lingkungan dikoordinasikan melalui otak serangga. Sistem endokrin terdiri dari kelenjar dan sel-sel khusus yang mengsekresikan hormon.

Beberapa kelenjar dan sel neurosekretori pada serangga telah diketahui menghasilkan hormon. Funsu utama dari hormon tersebut adalah untuk mengendalikan proses reproduksi, pergantian kulit, dan metamorfosis. Adapun beberapa diantara hormon tersebut adalah:

·      Hormon Otak atau Hormon Protoraksikotropik (PTTH): berperan dalam pergantian kulit dan dalam pengendalian diapause. Berperan juga dalam merangsang penghasilan hormon ekdison.

·      Hormon Ekdison: berperan dalam hal mengawali pertumbuhan dan perkembangan serangga, dan juga yang menyebabkan terjadinya apolisis (peristiwa terjadinya pemisahan epidermis dari kutikula sebagai bagian dari proses molting).

·      Hormon Juvenil: berperan dalam hal penghambatan metamorfosis maupun dalam hal vitellogenesis, aktivitas tanbahan kelenjar reproduksi dan produksi feromon.

Sistem Endokrin pada Vertebrata

Sistem endokrin pada vertebrata terutama tersusun atas berbagai organ endokrin klasik. Sistem endokrin pada vertebrata dapat dibedakan menjadi :

a.    Hipotalamus dan Pituitari

Hipotalamus  merupakan baian otak vertebrata yang terletak di bawah thalamus dan berperan dalam mempertemukan sistem saraf dan endokrin. Thalamus adalah kumpulan sel saraf yang terletak di bagian tengah otak vertebrata. Hipotalamus berfungsi mengendalikan kelenjar pituitari, sementara pituitari juga berfungsi mengendalikan kelenjar endokrin lainnya. Olek karena itu hipotalamus disebut juga dengan kelenjar induk (master of gland).

Hormon yang dikeluarkan oleh hipotalamus akan dibawa ke pituitari. Ada dua jenis hormon dari hipotalamus, yaitu hormon yang dilepaskan ke pituitari depan (adenohipofisis) dan hormon yang dilepaskan ke pituitari belakang (neurohipofisis).

Hormon hipotalamus yang dilepas pituitari belakang adalah vasopresin atau hormon antiduretik (ADH) dan oksitosin. Hormon penting lain yang dikeluarkan oleh hipotalamus yaitu hormon pelepas (realising hormon, RH) dan hormon penghambat (realize inhibiting hormone, RIH).

b.    Organ Endokrin Tepi

Organ endokrin tepi adalah semua organ endokrin di luar hipotalamus dan pituitari. Saat ini telah diketahui bahwa jantung juga menghasilkan hormon yaitu atrial naturetic peptide (ANP).

 Hampir semua aktivas tubuh hewan dipengaruhi oleh hormon. Aktivitas tersebut meliputi proses pengenceran, peredaran darah (yang melibatkan jantung dan pembuluh darah), pengeluaran, osmoregulasi, termoregulasi dan reproduksi. Dalam mengatur aktivitas tubuh, sistem endokrin biasanya bekerjasama dengan sistem saraf.

Keseimbangan kadar kalsium dalam darah manusia dapat dicapai melalui kerja sama antar hormon paratiroid dan kalsitonin. Keseimbangan kadar kalsium yang normal sangat penting karena akan memengaruhi kemampuan saraf otak untuk menerima rangsang, pembekuan darah, permeabilitas membran sel, serta fungsi normal enzim tertentu. Peningkatan kadar kalsium darah akibat kerja hormon paratiroid.

Sama seperti kadar kalsium, kadar dalam darah juga dikendalikan oleh hormon, terutama insulin dan glukagon. Peningkatan kadar gula dalam darah juga disebabkan oleh adanya hormon epineprin dan glukokortikoid. Hormon lain juga memengaruhi kadar gula dalam darah yaitu hormon pertumbuhan (growth hormon, GH), hormon pemacu tiroid (TSH), dan hormon tiroid. GH menyebabakan peningkatan kadar gula darah, sedangkan TSH dan hormon tiroid memiliki pengaruh yang bersifat kompleks (dapat menurunkan dan meningkatkan kadar gula darah).

c.    Kelenjar Pineal

Terdapat pada permukaan atas talamus diantara hemisfer serebrum. Kelenjar ini mensekresi melatonin. Melatonin dan serotonin telah diidentifikasi pada pineal burung dan amfibi. Enzim yang responsibel untuk pembentukan hormon ini adalah Hydroxyndol-o-methyl transferase.

Feromon pada Hewan

Feromon adalah zat kimia yang berasal dari kelenjar endokrin dan digunakan oleh makhluk hidup untuk mengenali sesama jenis, individu lain, kelompok, dan untuk membantu proses reproduksi. Berbeda dengan hormon, feromon menyebar keluar tubuh dan hanya memengaruhi dan dikenali oleh individu lain yang sejenis (satu spesies).

a.    Feromon pada Kupu-Kupu

Ketika kupu-kupu jantan atau betina memgepakkan sayapnya, saat itulah feromon tersebar di udara dan mengundang lawan jenisnya untuk mendekat secara seksual. Feromon seks memiliki sifat yang spesifik untuk aktivitas biologis dimana jantan atau betina dari spesies yang lain tidak akan merespon terhadap feromon yang dikeluarkan jantan atau betina dari spesies yang berbeda.

b.    Feromon pada Rayap

Untuk dapat mendeteksi jalur yang di jelajahinya, individu rayap yang berada di depan mengeluarkan feromon penanda jejak (trail following pheromone) yang keluar dari kelenjar stenum (sternal gland di bagian bawah, belakang abdomen), yang dapat dideteksi oleh rayap yang berada di belakangnya. Sifat kimiawi feromon ini sangat erat hubungannya dengan bau makanannya sehingga rayap mampu mendeteksi obyek makanannya.

Disamping feromon penanada jejak , para pakar etologi (perilaku) rayap juga menganggap bahwa pengaturan koloni berada di bawah kendali feromon dasar (primer pheromone).

c.    Feromon pada Ngengat

Ngengat gipsi betina dapat memengaruhi ngengat jantan beberapa kilometer jauhnya dengan memproduksi feromon yang disebut “disparlur”. Karena ngengat jantan mmampu mengindra beberapa ratus molekul dari betina yang mengeluarkan isyarat dalam hanya satu mililiter udara, disparlur tersebut efektif saat disebarkan di wilayah yang saat besar sekalipun.

d.   Feromon pada Semut dan Lebah Madu

Semut menggunakan feromon sebagai penjejak untuk menunjukkan jalan menuju sumber makanan. Bila lebah madu menyengat, ia tak hanya meninggalkan sengat pada kulit korbannya, tetapi juga meninggalakan zat kimia yang memanggil lebah madu lain untuk menyerang. Demikian pula, semut pekerja dari berbagai spesies mensekresi feromon sebagai zat tanda bahaya, yang digunakan ketika terancam musuh. Feromon disebar di udara dan mengumpulkan pekerja lain. Bila semut-semut ini bertemu musuh, mereka juga memproduksi feromon sehingga isyaratnya bertambah atau berkurang, bergantung pada sifat bahayanya.

Definisi:Hormon

Hormon adalah zat kimia yang terbentuk dalam satu organ atau bagian tubuh dan dibawa dalam darah ke organ atau bagian di mana mereka menghasilkan efek fungsional. Hormon membawa pesan dari kelenjar kepada sel-sel untuk mempertahankan tingkat bahan kimia dalam aliran darah yang mencapaihomeostasis. Tergantung pada efeknya masing-masing, hormon dapat mengubah aktivitas fungsional, dan kadang-kadang struktural satu atau beberapa organ atau jaringan.

“Hormon” istilah berasal dari kata Yunani “hormao” yang berarti menggairahkan atau membangkitkan. Hal ini mencerminkan peran hormon yang bertindak sebagai katalis untuk perubahan kimia lainnya pada tingkat sel yang diperlukan untuk pertumbuhan, perkembangan, dan energi. Hormon beredar bebas dalam aliran darah, menunggu untuk dikenali oleh sel target yang menjadi tujuan mereka. Sel target memiliki reseptor yang hanya dapat diaktifkan dengan jenis hormon tertentu. Setelah diaktifkan, sel tahu untuk memulai fungsi tertentu, misalnya mengaktifkan gen atau memproduksi energi kembali.

Hormon dapat diklasifikasikan menurut situs mereka bertindak dengan situs mereka diproduksi, menjadi hormon endokrin, hormon parakrin dan hormon otokrin.
• hormon endokrin: hormon disekresikan oleh kelenjar endokrin.
• hormon parakrin: hormon yang bertindak pada sel-sel tetangga lokal.
• hormon autokrin: hormon yang bertindak pada sel memproduksinya.

Hormon juga dapat dibagi menurut kimiawinya, menjadi dua kelompok utama:

Hormon yang larut lemak:
• hormon steroid - berasal dari kolesterol.
• hormon tiroid - T3 dan T4 yang disintesis dengan melampirkan yodium ke asam amino tirosin.
• nitrat oksida - hormon gas yang juga bertindak sebagai neurotransmitter.

Hormon yang larut air:
• hormon amina - disintesis dari asam amino tertentu.
• hormon peptida atau hormon protein - polimer asam amino.
• hormon eikosaniod - hormon yang berasal dari asam arakidonat

Struktur Hormon

Hormon (dari bahasa Yunani,hormone,berarti “merangsang”) adalah sinyal kimiawi yang disekresikan ke dalam cairan tubuh, paling sering kedalam darah dan mengkomunikasikan pesan-pesan yang bersifat mengatur di dalam tubuh. Hormon bisa mencapai smua bagian tubuh, tetapi jenis sel-sel tertentu saja, yaitu sel-sel target, yang memiliki kemampuan memberikan respon terhadap sinyal tersebut. Dengan demikian, hormon tertentu yang bersirkulasi dalam aliran darah akan menimbulkan respon spesifik dari sel-sel target. Secara keseluruhan, semua sel penghasil hormone pada seekor hewan menyusun system endokrin. Organ pensekresi hormone disebut kelenjar endokrin, dan juga disebut kelenjar buntu atau tanpa duktus (ductless gland) karena mensekresikan pembawa pesan kimiawinya secara langsung ke dalam cairan tubuh. Beberapa contoh kelenjar endokrin antara lain: hipotalamus, hipofise, tiroid, paratiroid, thymus, pancreas, mukosa lambung, usus halus, adrenal, ginjal, dan gonade. 

Berdasarkan komposisi kimianya hormon dapat dikelompokkan menjadi empat, yaitu:

a.    Kelompok yang berasal dari derivate asam amino. dikeluarkan oleh sel kelenjar buntu yang berasal dari jaringan nervus medulla suprarenal dan neurohipofise, contoh epinefrin dan norepinefrin

b.    Kelompok yang berasal dari polipeptida (protein), dibuat oleh kelenjar buntu yang berasal dari jaringan alat pencernaan. Contoh : hormon-hormon pituitaria (FSH, LH, TSH, ADH, dan oksitosin)

c.    Kelompok yang berasal dari kolesterol (hormon steroid), dibuat oleh kelenjar buntu yang berasal dari mesotelium, contoh: progesteron, estrogen, aldosteron, dsb.

d.    Kelompok yang berasal dari asam lemak tak jenuh dengan atom C-20 (hormon eikosanoat). Contoh: prostaglandin.

Sedangkan berdasarkan fungsinya, hormon dapat diklasifikasikan sebagai berikut :

a.       Hormon perkembangan, yaitu hormon yang memegang peranan di dalam perkembangan dan pertumbuhan. Hormon ini dihasilkan oleh kelenjar gonad

b.      Hormon metabolisme, proses homeostasis glukosa dalam tubuh diatur oleh bermacam-macam hormon, contoh glukokortikoid, glukagon, dan katekolamin

c.       Hormon tropic, dihasilkan oleh struktur khusus dalam pengaturan fungsi endokrin yakni kelenjar hipofise sebagai hormon perangsang pertumbuhan folikel (FSH) pada ovarium dan proses spermatogenesis (LH)

d.      Hormon pengatur metabolisme air dan mineral, kalsitonin dihasilkan oleh kelenjar tiroid untuk mengatur metabolisme kalsium dan fosfor.

Prinsip Umum Komunikasi Antar Sel

Molekul sinyal ekstraseluler berikatan dengan reseptor yang spesifik. Sebagai contoh, budding pada khamir Saccharomyces cerevisiae. Sel-sel khamir berkomunikasi dengan sel lainnya untuk perkawinan dengan mensekresikan beberapa macam peptida kecil. Molekul sinyal ekstraseluler dapat bertindak pada jarak yang dekat ataupun jauh.

Ada 4 tipe sinyal komunikasi sel yaitu:

1.    Paracrine signaling; bergantung pada sinyal-sinyal yang dikeluarkan ke dalam ruang ekstraseluler dan menyebabkan terjadinya suatu proses secara lokal atas sel-sel tetangga. Pada tipe sinyal ini, molekul-molekul sinyal disekresikan, molekul sinyal yang disekresikan mungkin dibawa jauh untuk bertindak berdasarkan target yang jauh, atau mungkin bertindak sebagai perantara lokal yang hanya mempengaruhi sel-sel dalam lingkungan yang dekat dari pemberian isyarat sel.

2.    Synaptic signaling; dilakukan dengan neuron yang meneruskan sinyal-sinyal secara elektrik sepanjang akson dan melepaskan neurotransmitter di sinapsis, yang seringkali berlokasi jauh sekali dari sel. Sel saraf (neuron) dimana khususnya menyampaikan proses-proses panjang (akson) memungkinkan sel saraf untuk kontak dengan sel target yang letaknya jauh sekali. Ketika diaktivasi oleh sinyal-sinyal dari lingkungan atau dari sel-sel saraf lainnya, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di sepanjang akson; ketika impuls mencapai ujung akson, hal ini menyebabkan ujung saraf mensekresikan sinyal kimiawi yang disebut neurotransmitter. Sinyal ini disekresikan ke cell junctions khusus yang disebut chemical synapses. Synaptic signaling lebih tepat daripada endocrine signaling dalam hal waktu dan tempat.

3.    Endocrine signaling; bergantung pada sel-sel endokrin, yang memsekresikan hormon ke aliran darah yang lalu didistribusikan secara luas di sepanjang tubuh. Sel-sel endokrin mensekresikan molekul-molekul sinyal yang disebut hormon ke aliran darah yang membawa sinyal ke sel target yang didistribusikan secara luas ke seluruh tubuh.

4.    Autocrine signaling; tipe ini dapat mengkoordinasi keputusan dengan grup-grup sel serupa. Pada autocrine signaling, sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan kembali dengan reseptornya sendiri. Autocrine signaling merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama. Autocrine signaling dianggap menjadi suatu mekanisme yang mungkin mendasari "efek komunitas" yang diamati pada perkembangan awal, selama grup sel-sel serupa dapat menanggapi sinyal yang menginduksi diferensiasi tapi tidak dapat pada sel tunggal bertipe sama yang terisolir. Sel kanker seringkali menggunakan autocrine signaling untuk mengatasi kontrol normal pada perkembangbiakan dan kelangsungan hidup sel.

Gap junctions membolehkan informasi sinyal untuk dibagi dengan sel-sel tetangga. Saluran-saluran gap junctions membolehkan pertukaran molekul-molekul sinyal intraseluler kecil (perantara intraseluler), seperti Ca2+ dan cyclic AMP, tetapi bukan makromolekul, seperti protein atau asam nukleat. Sel-sel yang terhubung dengan gap junctions dapat berkomunikasi dengan sel lainnya secara langsung.

Ada 2 tipe reseptor yaitu reseptor intraseluler dan reseptor permukaan sel. Reseptor intraseluler ada yang lambat (mengubah ekspresi gen) dan cepat (mengubah fungsi protein). Contoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyal gas nitrat oksida yang berikatan secara langsung dengan enzim dibagian dalam sel target. 3 kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel:

1.         Ion-channel-linked receptors juga dikenal sebagai transmitter-gated ion channels atau ionotropic receptors. Membuka atau menutup secara singkat sebagai jawaban atas pengikatan suatu neurotransmitter.

2.         G-protein-linked receptors: memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyal,meliputi hormon, neurotransmitter, dan perantara lokal. Semua G-protein-linked receptors termasuk famili besar homolog, 7-pass transmembrane proteins. Protein reseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma atau ion channel melewati protein G secara tidak langsung.

3.         Enzyme-linked receptors memiliki 6 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosine-kinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. Protein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh histidine-kinase-associated chemotaxis receptors.

Tahap proses cell signaling yaitu:

1.         Reception; agak mirip dengan pengenalan enzim dengan substratnya (kompleks enzim-substrat), sama dengan hipotesis kunci dan gembok dari pengenalan enzim dan substrat. Molekul ligan (biasanya larut dalam air) dikenal oleh hanya 1 protein reseptor yang berikatan dengan membran sel.

2.         Transduksi; menimbulkan perubahan konformasi pada reseptor. Perubahan konformasi ini menyebabkan reseptor berinteraksi dengan molekul intraseluler lainnya. Transduksi mungkin menyebabkan banyak perubahan konformasi/struktural pada protein seluler lainnya. Enzim yang tidak aktif menjadi aktif; Respon; biasanya aktivitas seluler, sebagai katalisis enzim atau penyusunan kembali sitoskeleton atau aktivitas gen yang spesifik.

Reseptor Sel

Struktur protein reseptor di membran plasma cukup beragam.. Keanekaragaman struktur ini berkaitan dengan kenyataan bahwa hormone yang mampu berinteraksi dengan reseptor membran plasma juga secara struktural bermacam-macam. Golongan katekolamin, misalnya, adalah molekul kecil, sedangkan hormone glikoprotein misalnya thyroid stimulating hormone (TSH) dan golongan gonadotropin, luteinizing hormone (LH) dan follicle-stimulating hormone (FSH), memiliki struktur yang kompleks.

Secara umum, protein reseptor membran dapat dibagi menjadi 3 ranah ataudomain yang secara fungsional berbeda. Ranah pengikat ligan, yang sering mengalami glikosilasi berat, terdapat di bagian ekstra sel dari membran sel dan seperti yang diisyaratkan oleh namanya, bertanggung jawab mengikat hormon dalam darah. Ranah transmembran terdiri dari tujuh kumpulan residu asam amino α-heliks terpisah yang terentang menembus membran (membrane spanning) dan menambatkan reseptor ke sel. Konfigurasi heliks transmembran mungkin membentuk suatu “kantung” bagi ligan. Ranah sitoplasma adalah rantai asam amino dengan panjang beragam yang memanjang dari ranah VII. Ranah sitoplasma beberapa reseptor memiliki fungsi katalitik, seperti aktivitas tirosin kinase.

Efek Intrasel Pengikatan Ligan ke Reseptor Permukaan Sel :

Pengikatan ligan ke reseptor mencetuskan suatu jenjang reaksi biokimia yang akhirnya mengaktifkan sistem efektor intrasel. Reseptor digolongkan berdasarkan sistem efektor intrasel atau “perantara kedua” mana yang terinduksi oleh sinyal pengikatan hormon ke reseptor.

Golongan utama pada jalur reseptor membran-efektor adalah cAMP, inositol 1,4,5-trifosfat (IP₃), diasilgliserol (DAG), atau ion terutama Ca²⁺, yang berfungsisebagai perantara kedua di dalam sitosol. Bagi banyak resptor, sistem efektor sitosolik atau perantara kedua ini berfungsi hanya apabila protein transduser intramembran (yang dkenal sebagai protein G karena berikatan dengan guanidine trifosfat (GTP)) telah diaktifkan.

Golongan kedua reseptor membran hanya memiliki sebuah ranah transmembran dan dengan sedikit perkecualian, tidak memerlukan intervensi enzim ata protein G intramembran terpisah untuk menyalurka efek fisiologis ligan. Reseptor-reseptor ini mengandung sisem efektor sebagai bagian intrinsic strukturnya. Misalnya, reseptor untuk insulin dan untuk faktor pertumbuhan lainnya seperti faktor pertumbuhan mirip insulin I (IGF-I), platelet-derived growth factor (PDGF), dan faktor pertumbuhan epidermis (EGF), memiliki aktivitas enzimatik di dalam ranah intrasel yan dapat memfosforilasi residu tirosin (suatu aktivitas tirosin kinase). Apabila reseptor tersebut mengukat hormon, tirosin kinase terangsang untuk melakukan autofosforilasi terhadap rsidu trosin pada reseptor, yang kemudian melakukan fosforilasi protein lain di dalam sel. Terjadi pengaktifan protein yang berjenjang, dan masing-masing kinase pada jenjang tersebut melakukan fosforilasi protein berikutnya pada sekuens.

Pengaturan Reseptor Permukaan Sel :

    Jumlah reseptor pada sebuah sel diatur oleh proses yang dikenal sebagaidown-regulation. Setelah hormon berikatan dengan reseptor, kompleks hormon-reseptor diserap oleh sel melalui proses endositosis. Vesikel endositik kemudian berfusi dengan lisosom, dan enzim lisosom menguraikan hormon peptida tersebut. Reseptor juga mungkin terurai, atau didaur ulang ke permukaan sel. Internalisasi reseptor ini menurunkan jumlah reseptor yang terdapat di permukaan sel. Dengan demikian, resptor mengalami down-regulation (tertekan).

Mekanisme Seluler Kerja Hormon

Mekanisme kerja hormon secara umum diawali oleh adanya ikatan hormon dengan reseptor spesifik yang terdapat pada sel target, yang kemudian memacu reaksi enzimatis berantai (kaskade) sehingga menimbulkan efek seluler tertentu. Ada beberapa model mekanisme kerja hormon pada sel target, antara lain:

1.      Mekanisme kerja FSH pada sel target

Mekanisme kerja FSH pada sel target berawal dari:

a.    Ikatan antara domain protein FSH dengan reseptor spesifik FSH (R-FSH) yang terletak pada permukaan luar membran plasma sel granulosa, dan bagian karbohidrat FSH berinteraksi dengan komponen membran molekul reseptor (Hsueh et al., 1989; Timossi et al., 1998).

b.    Kompleks ikatan FSH-RFSH berperan mengaktifkan protein G (Gs), selanjutnya protein G mengaktifkan enzim adenilat siklase (AC) yang terdapat di dalam membran plasma sel granulosa (intrinsik).

c.    Enzim AC berperan mengubah adenosine triphosphate (ATP) menjadicyclic-adenosine monophosphate (cAMP) sehingga terjadi peningkatan jumlah cAMP intraseluler.

d.    Selanjutnya, cAMP sebagai second messenger berperan mengaktifkan subunit regulatori protein kinase A (PKA) yang selanjutnya akan mengaktifkan subunit katalitik PKA yang berperan memfosforilasi protein kunci yang terlibat dalam pengaktifan gen-gen di dalam inti sel granulosa.

e.    Efek seluler.

In vitro, rangsangan FSH atau jumlah cAMP dapat ditingkatkan dengan cara :

a.         Menambahkan forskolin yaitu suatu senyawa yang berperan sebagai aktivator enzim adenilat siklase sehingga meningkatkan akumulasi cAMP.

b.        Menambahkan teofilin (methylxanthines) yaitu suatu senyawa yang berperan sebagai inhibitor aktivitas enzim fosfodiesterase (PDE) sehingga menghambat pemecahan cAMP menjadi bentuk inaktifnya AMP.

c.         Choleragen: meningkatkan cAMP dan reseptor LH.

d.        Cholera toxin bersifat merangsang aktivitas AC pada berbagai sel.

e.         Bt₂cAMP (dibutiril cAMP)

2.    Mekanisme kerja GnRH melalui 2 cara:

Mekanisme dependent-calcium ekstraseluler. GnRH berinteraksi dengan 3 protein membran: (1) reseptor untuk pengikatan ekstraseluler, (2) interaksi dengan protein G yang mengaktifkan enzim phospholipase C (PLC), dan (3) PLC mengaktifkan protein tirosin-kinase. Protein tirosin-kinase memfosforilasi tirosin untuk mengaktifkan enzim PLC yang berperan mengubah phosphatidylinositol 4,5-biphosphate (PIP₂) menjadi 2 second messenger yaitu: (1)phosphatidylinositol triphosphate (IP₃) yang berperan meningkatkan kadar Ca⁺²intraseluler dari retikulum endoplasmik dan membuka pintu saluran masuk ion Ca⁺²dari luar sel (ekstraseluler). (2) diacylglicerol (DAG) yang berperan mengaktifkan PKC di sitoplasma, selanjutnya PKC mengaktivasi transkripsi gena melalui proses fosforilasi untuk meningkatkan biosintesis GnH.

3.    Mekanisme kerja hormon insulin

a.       Insulin berikatan dengan reseptor spesifik (pada membran sel otot atau hepar) membentuk HR kompleks.

b.      HR kompleks merangsang ekspresi gena yang terlibat metabolisme glikogen.

c.       Efek seluler yang ditimbulkan adalah ® menurunkan kadar glukosa darah dan penyimpanan glukosa menjadi glikogen di otot dan hati.

4.    Mekanisme kerja hormon tiroksin

a.       Tiroksin masuk ke dalam sel ® T4 diubah menjadi T3 ® berikatan dengan reseptor spesifik (pada inti sel) membentuk HR kompleks.

b.      HR kompleks merangsang ekspresi gena yang terlibat dalam metabolisme secara umum (metabolic rate) ® mRNA ® protein.

c.       Efek seluler yang ditimbulkan ® meningkatkan metabolisme sel-sel tubuh.

5.    Mekanisme kerja hormon steroid

Mekanisme kerja hormon progesteron dalam merangsang pertumbuhuan endometrium.

a.       Hormon progesteron menembus dinding sel yang tersusun atas lipid bilayer menuju ke tempat reseptor spesifiknya yaitu di sitoplasma atau inti sel (R-P lebih banyak di sitoplasma, sedangkan R-E₂ lebih banyak di inti sel).

b.      Ikatan hormon reseptor akan mengaktifkan bagian tertentu dari DNA dan memacu terjadinya proses transkripsi DNA menjadi mRNA (dipicu oleh polimerase RNA II).

c.       Selanjutnya mRNA akan menuju ke ribosom untuk sintesis protein baru yang diperlukan untuk meningkatkan pertumbuhuan endometrium.

d.      Respon seluler: pertumbuhan endometrium.

6.    Mekanisme transduksi sinyal regulasi melibatkan protein kinase C (PKC).

a.       GnRH berikatan dengan reseptor spesifik pada membran sel dan mengaktifkan protein tirosin-kinase

b.      Protein tirosin-kinase memfosforilasi tirosin untuk mengaktifkan enzim fosfolipase C (phospholipase C, PLC)

c.       Enzim PLC berperan mengubah phosphatidylinositol 4,5-biphosphate (PIP₂) menjadi 2 second messenger yaitu: phosphatidylinositol triphosphate (IP₃) dan diacylglicerol (DAG).

d.      Phosphatidylinositol triphosphate (IP₃) yang berperan meningkatkan kadar Ca⁺² intraseluler dari retikulum endoplasmik dan membuka saluran masuk ion Ca dari luar sel (ekstraseluler) terjadi pembebasan GnH secara eksositosis.

e.       Diacylglicerol (DAG) yang berperan mengaktifkan protein kinase C (PKC) di sitoplasma, selanjutnya PKC mengaktivasi transkripsi gena melalui proses fosforilasi untuk meningkatkan biosintesis GnH.

f.        Respon seluler: peningkatan biosintesis dan sekresi GnH oleh sel gonadotrope.

7.    Mekanisme kerja hormon epinefrin

Mekanisme kerja hormon epinefrin melalui dua jalur yaitu lewat pengaktifan reseptor b-adrenergik dan a-adrenergik:

a.       Epinefrin berikatan dengan reseptor b-adrenergik (pada inti sel otot atau hepar) membentuk HR kompleks, kemudian mengaktifkan jalur kaskade cAMP.

b.      Epinefrin berikatan dengan reseptor a-adrenergik (pada inti sel otot atau hepar) membentuk HR kompleks, kemudian mengaktifkan jalur kaskade fosfoinositidase.

c.       merangsang ekspresi gena yang terlibat dalam metabolisme glikogen

d.      Efek seluler yang ditimbulkan adalah meningkatkan kadar glukosa untuk sumber energi aktifitas otot.

 DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 1996. BIOLOGI jilid 1. Jakarta: Erlangga

Gibson, john. 1995. Anatomi dan Fisiologi Modern. Jakarta.

Pearce, Evelyn C., 1979. Anatomi dan Fisiologi untuk para Medis. Erlangga. Jakarta.

Suryani, Yoni. 2004. Biologi Sel dan Molekuler. Yogyakarta: FMIPA UNY.

Wolve, S.L. 1932. Introduction to Cell Biology. Wadswordh Publising Company Melmont, California.