SISTEM SIRKULASI / SISTEM PEREDARAN DARAH / KARDIOVASKULER

 SISTEM PEREDARAN DARAH

DARAH

Darah terdiri dari plasma darah dalam berbentuk cair, serta sel-sel lainnya. Plasma darah yang terkandung di dalam darah ada sekitar 55% dan sisanya adalah komponen-komponen lain seperti sel darah merah, sel darah putih dan keping-keping darah. Berikut komponen-komponen penyusun darah manusia dan fungsinya:

1.    Sel darah merah (eritrosit)

Sel darah merah, eritrosit (red blood cell (RBC), erythrocyte) adalah jenis sel darah yang paling banyak dan berfungsi mengikat oksigen yang diperlukan untuk oksidasi jaringan-jaringan tubuh lewat darah dalam hewan bertulang belakang. Terdapar kira-kira 5 juta sel darah merah per mm³.

Bagian dalam eritrosit terdiri dari hemoglobin, sebuah biomolekul yang dapat mengikat oksigen. Hemoglobin akan mengambil oksigen dari paru-paru, dan oksigen akan dilepaskan saat eritrosit melewati pembuluh kapiler. Warna merah sel darah merah sendiri berasal dari warna hemoglobin yang unsur pembuatnya adalah zat besi.

Pada manusia, sel darah merah dibuat di sumsum tulang belakang, lalu membentuk kepingan bikonkaf. Di dalam sel darah merah tidak terdapat nukleus. Sel darah merah sendiri aktif selama 120 hari sebelum akhirnya dihancurkan dan diganti dengan sel darah merah atau eritrosit yang baru. Sel darah merah atau eritrosit mempunyai ciri-ciri antara lain:

ü  Berbentuk bulat pipih, mirip lempengan cakram dan bikonkaf.

ü  Tidak mempunyai inti sel

ü  Berwarnamerah akibat dari kandungan hemoglobinnya

ü  Proses produksi terjadi di dalam sumsum tulang

ü  Mempunyai jumlah yang paling banyak dibandingkan dengan yang lainnya.

Sel darah merah atau eritrosit berfungsi guna mengikat dan mengangkut oksigen dan karbondioksida keseluruh tubuh. Selain itu berfungsi juga untuk mengangkut zat-zat yang diperlukan serta zat-zat yang harus dibuat dari tubuh.

 

2.    Sel darah putih (leukosit)

Sel darah putih, leukosit (white blood cell (WBC), leukocyte) adalah sel yang membentuk komponen darah. Sel darah putih ini berfungsi untuk membantu tubuh melawan berbagai penyakit infeksi sebagai bagian dari sistem kekebalan tubuh. Sel darah putih tidak berwarna, memiliki inti, dapat bergerak secara amoeboid, dan dapat menembus dinding kapiler/diapedesis. Dalam keadaan normalnya terkandung 4x10⁹ hingga 11x10⁹ sel darah putih di dalam seliter darah manusia dewasa yang sehat - sekitar 7.000-25.000 sel per tetes. Dalam setiap milimeter kubik darah terdapat 6.000 sampai 10.000 (rata-rata 8.000) sel darah putih. Pada penderita leukemia, jumlahnya dapat meningkat hingga 50.000 sel per tetes.

 Di dalam tubuh, leukosit tidak berasosiasi secara ketat dengan organ atau jaringan tertentu, mereka bekerja secara independen seperti organisme sel tunggal. Leukosit mampu bergerak secara bebas dan berinteraksi dan menangkap serpihan seluler, partikel asing, atau mikroorganisme penyusup. Selain itu, leukosit tidak bisa membelah diri atau bereproduksi dengan cara mereka sendiri, melainkan mereka adalah produk dari sel punca hematopoietic pluripotent yang ada pada sumsum tulang. Leukosit turunan meliputi: sel NK, sel biang, eosinofil, basofil, dan fagosit termasuk makrofaga, neutrofil, dan sel dendritik.

Sel darah putih atau leukosit mempunyai tanggung jawab untuk menjaga imun tubuh, melindungi tubuh dari serangan hal-hal yang membahayakan bagi tubuh, serta membunuh virus, bakteri dan juga bibit-bibit penyait lain yang bersarang di tubuh. Sel darah putih atau leukosit bentuknya berubah-ubah dan tidak mempunyai warna. Tempat untuk memproduksi Sel darah putih atau leukosit ialah berada di dalam sumsum merah, limpa, dan kura. Sel darah putih (leukosit) dibedakan 5 jenis, yaitu :

1. Neurofil, merupakan bagian dari sel darah putih (leukosit) yang sering disebut juga dengan granulosit. Neurofil ini berisi enzim yang didalamnya terdapat granul dalam jumlah yang cukup banyak. Neurofil bertugas untuk melawan virus, bakteri dan juga bibit-bibit penyakit. Neurofil mempunyai 2 bentuk yaitu, yang berbentuk pita dan neurofil yang mempunyai segmen.
2. Limfosit, ialah  bagian dari sel darah putih atau leukosit yang berguna untuk merusak sel kanker dan membentuk anti bodi. Memiliki 2 macam jenis, yaitu limfot t dan limfosit b.
3. Monosit, mempunyai fungsi untuk memakan sel-sel yang sudah mati dan melawan organisme atau bibit penyakit yang menyebabkan infeksi.
4. Eosinofil, mempunyai fungsi untuk memakan parasit dan merusak sel-sel kanker.
5. Basofil, merupakan sejenis sel darah putih yang berisi (dan juga dapat melepaskan) histamin dan serotonin selama respon kekebalan tubuh. 

3.    Trombosit

Trombosit merupakan komponen dari darah yang mempunyai ukuran paling kecil dibandingkan dengan sel lainnya. Ukuran dari tombosit tidak beraturan dan tidak mempunyai inti sel. Tugas dari trombosit ini ialah unuk menghindari tubuh kehilangan banyak darah ketika terjadi luka, jadi saat bagian tubuh ada yang mengalami luka, otomatis tombosit akan membentuk jaring-jaring seperti jaring laba-laba yang disebut benang fibrin untuk menutup luka dan memberhentikan pendarahan.

 Berikut ini adalah karakteristik trombosit :

-        Tidak berinti, bentuk tak teratur

-        Jumlah 200.000 - 300.000 butir/mm³ darah

-        Tempat pembentukan di sumsum tulang

-        Fungsi berperan pada proses pembekuan darah

GOLONGAN DARAH

Golongan darah penting untuk diketahui karena semisal terjadi hal buruk seperti kecelakaan, kekurangan darah atau hal-hal yang mengharuskan kita untuk melakukan transfusi darah. Transfusi darah tidak bisa dilakukan sembarangan, kita harus mengetahui golongan darah kita baru bisa melakukan transfusi darah. Ada beberapa penggolongan darah yang sering kita jumpai di dunia, yaitu :

1.    Sistem ABO

Darah terdiri dari dua komponen, yaitu sel-sel (antara lain eritrosit dan leukosit) dan cairan (plasma). Plasma dikurangi fibrinogen (protein untuk pembekuan darah) merupakan serum. Dalam abad ke 18 pada waktu mulai dilakukan transfuse darah, terjadilah kematian pada resipien tanpa diketahui sebabnya. Akan tetapi Dr. Karl Landsteiner dalam tahun 1901 menemukan bahwa sel-sel darah merah dari beberapa individu akan menggumpal (beraglutinasi) dalam kelompok-kelompok yang dapat dilihat dengan mata telanjang, apabila dicampur dengan serum beberapa orang, tetapi tidak dengan semua orang. Selanjutnya, telah diketahui bahwa dasar dari penggumpalan eritrosit tersebut dikarenakan adanya reaksi antigen-antibodi (Suryo, 1997).

Sesorang dapat membentuk salah satu atau dua antibodi itu atau sama sekali tidak membentuknya. Demikian pula dengan antigennya. Dua antigen itu disebut antigen-A dan antigen-B, sedangkan dua antibody itu disebut anti-A dan anti-B (suryo, 1997).

 

Dari tabel diatas dapat diketahui bahwa orang yang memiliki antigen-A tidak memiliki anti-A, melainkan anti-B. Orang yang memiliki antigen-B memiliki anti-A. Jika antigen-A bertemu dengan anti-A, demikian pula antigen-B bertemu dengan anti-B, sel-sel darah merah menggumpal (beragglutinasi) dan mengakibatkan kematian. Orang yang tidak memiliki antigen-A maupun antigen-B dalam eritrositnya dinyatakan bergolongan darah O dan serum darahnya mengandung anti-A dan anti-B. Sebaliknya, bila serum darah tidak mengandung antibodi sama sekali, maka eritrosit mengandung antigen-A dan antigen-B. Orang demikian dinyatakan masuk golongan darah AB (Suryo, 1997).

 

Gambar jenis penggolongan darah dilihat dari sel-sel darah merah yang menggumpal

 

2.    Sistem Rhesus (Rh)

Rhesus adalah sejenis kera di India, yang dulu mula-mula sekali banyak dipakai para ahli untuk menyelidiki reaksi serum darah orang. Orang terdiri atas dua kelompok menurut sistem Rh ini: golongan Rh+ dan golongan Rh-, sistem ini ditemukan oleh K.Landsteiner dan A.S. Weiner (1940). Golongan Rh+ ialah orang yang di dalam eritrositnya ada antigen atau faktor rhesus. Golongan darah Rh- ialah orang yang di dalam eritrositnya tidak ada antigen itu (Yatim, 1996).

Orang Rh+ menerima darah dari Rh+ tak apa-apa, karena tidak ada antibodi terhadap antigen Rh itu dalam tubuhnya. Orang Rh+ menerima darah dari Rh- juga tak apa-apa, karena Rh- tidak mengandung antibodi. Orang Rh- menerima darah dari Rh+ juga mula-mula tak apa-apa, karena dalam tubuh Rh- belum ada antibodi. Baru kemudian, setelah menerima darah Rh+ itu antibodi terbentuk. Kalau Rh- ini menerima darah dari Rh+ kedua kalinya, akan terjadi penggumpalan karena antibodi dulu menyerang antigen baru (Yatim, 1996).

Ibu Rh- kalau mengandung embrio bergolongan Rh+ untuk kandungan pertama tak apa. Tapi kalau untuk kandungan kedua, dan embrio bergolongan Rh+ juga, akan terjadi erythtroblastosis fetalis. Bayi yang lahir oleh ini menderita anemia yang parah, dan di dalam darah banyak beredar eritroblast, eritrosit yang belum matang. Kalau darah bayi itu tidak ditambah (transfusi), tentulah bisa menyebabkan kematian. Ini karena eritrosit janin dapat masuk peredaran darah ibu, menyebabkan diproduksinya antibodi. Pada kehamilan berikut dan janin Rh+ juga, antibodi itu akan masuk peredaran darah janin dan mengaglutinasi eritrosit. Bisa juga peristiwa itu terjadi pada kehamilan pertama, kalau sebelumnya si ibu dapat transfusi dari Rh+ (Yatim, 1996).

Bayi erithroblastosis fetalis ditandai dengan tubuh yang gembung-gembng oleh cairan, sedang hati dan limpa bengkak besar. Kulit kuning keemasan. Dalam darah banyak eritroblast, eritrosit mentah dan berafinitas rendah terhadap oksigen. Tubuh menjadi kuning karena Hb yang keluar dari eritrosit mengalami hemolisa banyak sekali dalam darah dan hati, di sana diubah jadi bilirubin, pigmen kuning. Tak dapat semmua dibawa dalam bentuk empedu ke dalam usus, karena banyaknya. Ini bertimbun dalam darah. Otak yang banyak menerima darah yang mengandung bilirubin kadar tinggi bersifat meracun, sehingga sel-selnya rusak. Biasanya lahir prematur atau lahir mati. Ada yang dapat diselamatkan dengan transfusi darah golongan Rh- dan dengan golongan darah sistem ABO yang sama dengan bayi (Yatim, 1996).

Landsteiner berpendapat bahwa golongan RH ini diatur oleh 1 gen yang terdiri atas 2 buah alel, yakni: Rh dan rh. Rh dominan terhadap rh (Yatim, 1996). Genotipe kedua golongan darah menurut sistem Rh dirangkum dalam tabel di bawah ini:

  3.    Sistem MN

Dalam athun 1927 Landsteiner dan Levine menemukan antigen baru lagi, yang disebut antigen-M dan antigen-N. mereka berpendapat bahwa sel darah merah seseorang memiliki salah satu atau kedua macam antigen tersebut. Jika darah seseorang disuntikkan ke tubuh kelinci, maka serum darah kelinci membentuk antibodi yang dapat berupa anti-M ataupun anti-N (Suryo, 1997).

Dua antiserum (anti-M dan anti-N) digunakan untuk membedakn tiga genotipe dan fenotipe yang bersesuaian dengan masing-masing genotipe (golongan darah). Aglutinasi sel-sel darah merah terjadi sebagai akibat rekasi antara antiserum dan sebuah antigen protein spesifik (misalnya, anti-M hanya bereaksi dengan protein M) dan dilambangkan oleh tanda +; nonaglutinasi (0) terjadi ketika tidak terdapat antigen spesifik (misalnya, anti M tidak akan mengaglutinasi sel-sel yang berprotein N jika tidak ada M). Mirip dengan itu, sel-sel yang memiliki antigen N hanya akan beraglutinasi dengan antibodi N (Enlord dan William, 2008).

PEWARISAN SIFAT ATAU HEREDITAS MAKHLUK HIDUP / HUKUM MENDELL

PEWARISAN SIFAT MAKHLUK HIDUP

 Peta Konsep

Penurunan sifat dari induk kepada keturunannya dikenal sebagai hereditas. Pewarisan sifat induk kepada keturunannya melalui gamet dengan mengikuti aturanaturan tertentu. Orang pertama yang meneliti tentang penurunan sifat yaitu Gregor Johann Mendel. Mendel adalah tokoh genetika yang diakui sebagai penemu hukumhukum hereditas atau pewarisan sifat menurun.

Memang sebelum maupun sesudah Mendel, banyak tokoh-tokoh yang berbicara tentang teori hukum-hukum pewarisan sifat menurun, antara lain sebagai berikut :

1. Teori Darah; mengatakan bahwa sifat keturunan dibawa oleh darah. Teori ini gugur setelah ditemukannya peristiwa transfusi darah, sebab orang yang menerima tambahan darah ternyata sifatnya tidak berubah seperti sifat donornya.
2. Teori performasi, menyatakan adanya makhluk hidup kecil di dalam gamet sebagai calon individu baru.
3. Teori Epigenesis; (teori ini mengkritik teori preformasi) menyatakan bahwa sel telur yang telah dibuahi oleh sperma akan mengadakan pertumbuhan sedikit demi sedikit.
4. Teori Pangenesis; menyatakan bahwa setelah ovum dibuahi oleh sperma maka dalam sel kelamin terdapat tunas-tunas yang tumbuh menjadi makhluk hidup baru.
5. Teori Haeckel; menyatakan bahwa yang bertanggung jawab atas sifat keturunan adalah substansi inti dari sperma.

Untuk membuktikan kebenaran teorinya, Gregor Johan Mendel telah melakukan eksperimen dengan membastarkan tanaman-tanaman yang memiliki sifat beda. Tanaman yang dipilih adalah tanaman kacang ercis (Pisum sativum), karena memiliki kelebihan-kelebihan sebagai berikut :

1. mudah melakukan penyerbukan silang
2. mudah didapat
3. mudah hidup dan dipelihara
4. cepat berbuah atau berumur pendek
5. terdapat jenis-jenis dengan sifat beda yang menyolok, seperti terlihat pada gambar di bawah ini.

     Gambar : Variasi pada kacang kapri

Mendel juga memastikan dia memulai percobaannya denga varietas galur murni, yang berarti ketika tanaman melakukan penyerbukan sendiri semua keurunannya akan mempunyai varias yang sama. Contohnya tanaman yang berbunga ungu akan menghasilkan keturunan yang semuanya berbunga ungu. Dan untuk selanjutnya Mendel melakukan percobaan dengan melakukan penyerbukan silang terhadap dua varietas ercis bergalur murni yang sifatnya kontras, contoh tanaman berbunga ungu dengan tanaman yang berbunga putih. Perkawinan atau persilangan dua varietas ini disebut hibridisasi. 

Pada persilangan/perkawinan, induk jantan dengan induk betina disebut parental dan disimbolkan dengan hurup P (capital). Hasil persilangan parental atau keturunannya disebut anak (filial) dan diberi symbol dengan huruf F (capital). Persilangan induk galur murni dengan galur murni disebut P1 dan filialnya disebut F1. Persilangan induk jantan F1 dengan induk betina F1 secara acak disebut P2 dan filialnya disebut F2 dan seterusnya. Galur murni selalu bergenotif homozigot dan disimbolkan dengan dengan huruf yang sama, huruf capital semua atau huruf kecil semua, misalnya AA untuk sifat dominant atau aa untuk sifat resesif.  Genotif adalah sifat yang tidak tampak yang ditentukan oleh pasangan gen atau susunan gen dalam individu yang menentukan sifat yang tampak. Sifat yang tampak dari luar atau sifat keturunan yang dapat kita amati sebagai ekspresi dari susunan gen (genotif) disebut dengan fenotif.

Hukum Mendell I (Persilangan Monohibrid)

Hukum Mendel I atau hukum segregasi bebas (pemisahan) adalah suatu kaidah pemisahan pasangan alel secara bebas pada saat pembelahan meiosis dala pembentukan gamet. Segregasi ini disertai dengan penurunan jumlah kromosom diploid menjadi haploid. Hukum Mendel I dapat dibuktikan pada persilangan monohibrid.

Monohibrid adalah persilangan dengan satu sifat beda yang merupakan satu pasangan alel. Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga ungu dengan kacang ercis berbunga putih. Keturunan pertama atau filial 1 (F1) tanaman kacang ercis 100% berbunga ungu. Sifat bunga berwarna ungu adalah dominan, sedangkan sifat bunga berwarna putih adalah resesif. Jika bunga berwarna ungu dari F1 disilangkan dengan sesamanya (inbreeding), akan dihasilkan keturunan kedua atau filial 2 (F2) berupa 75% kacang ercis berbunga ungu dan 25% kacang ercis berbunga putih. Contoh diagram penyilangan monohibrid dapat dilihat pada gambar di samping.

Hukum Mendell II (Persilangan Dihibrid)

Hukum Mendel II atau hukum asortasi (berpasangan) secara bebas adalah suatu kaidah yang menyatakan bahwa setiap alel dapat berpasangan secara bebas dengan alel lainnya yang tidak sealel pada waktu pembentukan gamet. Hukum Mendel II dapat dijelaskan pada persilangan dihibrid.

ersilangan Dihibrid adalah persilangan dengan dua sifat beda atau dua alel yang berbeda, misalnya sifat biji bulat atau keriput dengan warna biji kuning atau hijau. Hukum Mendel II ini hanya berlaku pada gen-gen yang letaknya berjauhan sehingga dapat memisah secara bebas. Pada gen yang letaknya berdekatan, cenderung akan terjadi tautan (tidak dapat memisah secara bebas).

Pada penyilangan tanaman kacang ercis berbiji bulat dan berwarna kuning dengan tanaman kacang ercis berbiji keriput berwarna hijau, dihasilkan keturuna pertama (F1) tanaman kacang ercis berbiji bulat berwarna kuning. Sifat biji bulat dan berwarna kuning adalah dominan, sedangkan sifa biji keriput dan berwarna hijau adalah resesif. Jika tanaman kacang ercis berbiji bulat dan berwarna kuning dari keturunan pertama disilangkan dengan sesamanya akan menghasilkan keturunan (F2) berupa tanaman kacang ercis berbiji bulat kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1. Diagram penyilangan dihibrid adalah sebagai berikut.

 

Pembentukan gamet pada persilangan diibrid terjadi dengan cara pemisahan alel secara bebas, yaitu sebagai berikut:

1. BB berpisah menjadi B dan B; Bb berpisah menjadi B dan b; bb berpisah menjadi b dan b.
2. KK berpisah menjadi K dan K; Kk berpisah menjadi K dan k; kk berpisah menjadi k dan k.
3. Pembentukan gamet pada persilangan dihibrid terjadi melalui penggabungan alel secara bebas, yaitu B berpasangan denga K menjadi BK, B berpasangan dengan k menjadi Bk, b berpasangan dengan K menjadi bK, dan  b berpasangan dengan k menjadi bk.

 Testcross, Backcross, dan Penyilangan Resiprok

1.      Testcross

Testcross merupakan penyilangan antara suatu individu yang tidak diketahui genotipnya dengan individu yang bergenotip homozigot resesif. Tujuan dari testcross adalah sebagai berikut:

a.       Untuk menguji sifat individu yang menunjukan fenotip domnan, apakah bergeotip homozigot atau heterozigot. Jika hasil keturunanya menunjukkan sifatyang sama 100%, genotip individu terebut adalah dominan homozigot Jika hasil keturnannya menunjukkansifat yang berbeda-beda, genotip individu tersebut adalah domina heterozigot.

b.      Mengetahui berapa macam gamet yang dihasilkan oleh individu yang genotipnya dipertanyakan. Individu dominan homozigot aka menghasilkan hanya satu macam gamet. Individu dominan heterozigot akan menghasikan jenis gamet yang berbeda dengan frekuensi yang sebanding (monohibrid 2 gamet dan dihibrid  gamet). Contoh testcross dapat dilihat  pada gambar berikut ini.

Gambar 5. Contoh Diagram Testcross

 

2.      Backcross

Backcross merupakan penyilangan antara suatu individu dengan salah sau induknya (atau denga individu lain yang genotipnya identik dengan induknya). Tujuan backcross adalah untuk mendapatkankembali individu yang bergalur murni (yang bergenotip homozigot dominan atau homozigot resesif). Backcross menghasilkan progeni, yaitu keturuna yang berasal dari sumber yang sama. Contoh penyilangan backcross ditunjukan pada gambar berikut ini.

Gambar 6. Contoh Diagram Penyilangan Backross

 

3.      Penyilangan Resiprok

SDalam persilangan antara ercis berbuah hijau dengan ercis berbuah kuning misalnya, serbuk sari diambil dari ercis berbuah hijau kemudian diserbukkan pada putik tanaman ercis berbuah kuning. Semua keturunan F1nya berbuah hijau. Keturunan F2nya menghasilkan ercis berbuah hijau dan kuning dengan perbandingan 3:1. Demikian halnya jika serbuk sari diambil dari tanaman ercis berbuah kuning dan diserbukkan pada putik ercis berbuah hijau, hasil yang diperoleh baik pada F1 maupun F2nya tetap sama. Persilangan yang merupakan kebalikan dari persilangan sebelumnya inilah yang disebut persilangan resiprok. Oleh karena itu, baik tanaman yang berfungsi sebagai gamet jantan maupun sebagai gamet betina, mempunyai kesempatan yang sama di dalam pewarisan sifat. Berarti, Hukum Mendel I dan II tidak dipengaruhi oleh asal dari gamet jantan maupun betinanya. Contoh persilangan resiprok dapat dilihat pada gambar 7.

Gambar 7. Contoh Penyilangan Resiprok

Dari hasil tersebut, jelaslah bahwa persilangan resiprok menghasilkan keturunan yang sama.