MODUL IPA TERPADU MATA PELAJARAN BIOLOGI SMP/MTs Kelas IX (Sistem Ekskresi)

TINJAUAN MATA PELAJARAN

Pendahuluan:

Salah satu upaya untuk melengkapi sumber belajar  yang relevan dan bermakna guna meningkatkan mutu pendidikan di SMP/MTs, dibuatlah modul ini yang disusun  berdasarkan Peraturan Menteri Pendidikan Nasional No. 22 Tahun 2006 Tentang Standar Isi, No. 23 Tahun 2006 tentang Standar Kompetensi Lulusan, dan berdasarkan kriteria buku pelajaran yang dikembangkan oleh Badan Standar Nasional Pendidikan.

Mata Pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam (IPA) Terpadu merupakan salah satu mata pelajaran wajib dalam kurikulum SMP/MTs .IPA Terpadu diajarkan pada SMP/MTs kelas VII, VIII, dan IX yang memuat penyatuan materi ajar Biologi, Fisika dan Kimia yang bertujuan untuk memberikan pemahaman kepada siswa-siswi bagaimana proses-proses dan kejadian yang terdapat di alam sekitar. Melalui mata pelajaran ini siswa-siswi akan mendapat kesempatan untuk mengkaji berbagai teori, proses, dan peristiwa yang terjadi di alam termasuk dalam diri manusia sendiri.

Dari modul mata pelajaran IPA Terpadu kelas IX ini,  bagian Biologi mengacu pada Standar Isi 2006 dan KTSP terdiri dari (1) SK: 1. Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia dan (2) SK: 2. Memahami kelangsungan hidup makhluk hidup.

Agar tujuan yang dirancang pada modul ini dapat dikuasai siswa dengan baik, siswa diminta mempelajari modul sesuai dengan petunjuk yang ada pada modul. Selain itu siswa diminta mengerjakan semua latihan dan tugas yang diberikan. Semoga berhasil dan sukses

Sasaran Umum:

SK: 1. Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia.

KD: 1.1 Mendeskripsikan sistem ekskresi pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan.

Indikator Pencapaian:

• Mendeskripsikan bentuk atau bangun organ-organ penyusun sistem ekskresi pada manusia.
• Mendeskripsian fungsi sistem ekskresi.
• Mendata contoh gangguan pada sistem ekskresi yang biasa dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.
• Menyadari pentingnya menjaga kesehatan organ sistem ekskresi.

MODUL

SISTEM EKSKRESI

Tujuan Pembelajaran:

• Siswa mampu mendeskripsikan bentuk atau bangun organ-organ penyusun sistem ekskresi pada manusia.
• Siswa mampu mendeskripsian fungsi sistem ekskresi.
• Siswa mampu mendata contoh gangguan pada sistem ekskresi yang biasa dijumpai dalam kehidupan sehari-hari.

Pendahuluan

Pernahkah kamu melihat mesin kendaraan, mobil, traktor, atau mesin-mesin yang lain? Mesin dapat hidup dan menghasilkan gerakan karena adanya proses pembakaran bahan bakar. Dari proses tersebut, dihasilkan zat sisa berupa asap yang dikeluarkan melalui alat pembuangan. Seperti mesin, tubuh kita memerlukan zat-zat tertentu dan mengeluarkan zat sisa yang tidak berguna. Pada saat tertentu, kita perlu makan dan minum, dan pada saat yang lain tubuh mengeluarkan keringat, urine, dan udara pernapasan. Fenomena sistem pengeluaran atau ekskresi pada manusia akan kamu pelajari pada bab ini. Pada bab ini, kamu juga akan mempelajari tentang alat-alat ekskresi pada manusia serta kelainan dan hubungannya dengan kesehatan.

Gambar 1.1 Mesin kendaraan

Pernahkah kamu berolahraga? Apakah kamu berkeringat setelah berolahraga? Keringat yang dikeluarkan kulit merupakan zat sisa dari metabolisme tubuh yang sudah tidak digunakan lagi. Kamu setelah belajar modul ini diharapkan mampu menggambarkan sistem ekskresi pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan.

Masih ingatkah kamu ciri-ciri dari makhluk hidup? Salah satu ciri dari makhluk hidup adalah memerlukan makanan. Zat-zat makanan dalam tubuh makhluk hidup diubah menjadi energi. Pada saat kamu duduk di kelas VIII, kamu telah belajar tentang sistem pencernaan. Proses pencernaan dalam tubuh makhluk hidup menghasilkan sari makanan. Sari makanan ini dibakar dalam sel menghasilkan energi. Tahukah kamu saat mengubah zat makanan menjadi energi, sel menghasilkan limbah? Limbah yang dihasilkan berupa zat-zat sisa metabolisme. Zat ini tidak dimanfaatkan lagi oleh tubuh. Oleh karena itu, zat ini harus dibuang agar tidak meracuni tubuh. Proses pembuangan zat-zat sisa metabolisme disebut proses pengeluaran atau ekskresi.

Pada tubuh manusia terdapat organ-organ yang mempunyai fungsi satu sama lainnya berbeda. Tahukah kamu organ yang termasuk dalam sistem ekskresi? Zat diekskresikan keluar tubuh oleh organ ekskresi, yaitu ginjal, kulit, paru-paru, dan hati.

Kegiatan Belajar 1

Sistem Ekskresi pada Manusia

Proses metabolisme tubuh menghasilkan zat-zat sampah seperti karbondioksida, amonia, urea, asam urat, atau bahkan air. Zat-zat sampah ini apabila dibiarkan menumpuk di dalam tubuh akan meracuni dan berbahaya bagi tubuh. Untuk menghindari masalah akibat zat-zat sampah ini, zat-zat tersebut harus dikeluarkan dari sel, jaringan, kemudian tubuh. Proses pengeluaran zat-zat sampah ini dari sel, jaringan, dan tubuh disebut ekskresi. Proses pengeluaran (ekskresi) ini hampir selalu melibatkan proses osmoregulasi, suatu proses untukmemelihara tekanan osmosis dalam tubuh manusia dan hewan dalam menghadapi kondisi lingkungan.

Sistem sekresi sangat beraneka ragam, tetapi semuanya mempunyai kemiripan fungsional. Secara umum sistem eksresi, menghasilkan urin melalui dua proses utama: filtrasi cairan tubuh dan penyulingan larutan cair yang dihasilkan dari filtrasi itu. Pertama, selama filtrasi darah dan cairan tubuh lain, bergantung pada jenis sistem eksresi, terpapar ke suatu perkakas penyaringan yang terbuat dari membran epitelium transpor yang selektif permeabel. Membran itu menahan protein dan molekul besar lainnya dalam cairan tubuh: tekanan hidrostatik (tekanan darah pada banyak hewan) memaksa air dan zat terlarut kecil, seperti garam, gula, asam amino, dan limbah bernitrogen melewati perkakas itu dan masuk ke dalam sistem eksresi. Larutan cairan dalam sistem eksresi itu disebut sebagai filtrat.

Bagian tubuh yang digunakan untuk melakukan osmoregulasi pada setiap macam hewan adalah bervariasi.

a. Hewan sederhana (hewan berpori/porifera) bagian tubuh yang digunakan untuk mengatur konsentrasi cairan tubuhnya cukup dengan proses difusi dan osmosis langsung melalui membran sel.
b. Hewan bersel satu (misalnya Amoeba, Paramaecium), bagian tubuh yang digunakan dalam osmoregulasi adalah vakuola kontraktil melalui mekanisme difusi dan osmosis.
c. Hewan darat, osmoregulasi terjadi melalui organ pengeluaran (ekskresi), berupa ginjal. Dalam hal ini ginjal berperan sebagai organ ekskresi dan osmoregulasi.
d. Hewan vertebrata dan invertebrata air (amfibi, ikan, serangga) fungsi osmoregulasi melalui organ khusus seperti insang, kulit, bahkan usus.

 

Gambar 1.2 Sistem ekskresi manusia

1. Ginjal (Ren)

Ekskresi yang sangat penting bagi vertebrata adalah ginjal. Ginjal, pembuluh darah yang mengaliri ginjal dan struktur yang membawa urin yang terbentuk dalam ginjal keluar dari tubuh merupakan komponen sistem ekskresi pada vertebrata. Ginjal manusia bentuknya seperti biji kacang merah. Terletak di dalam rongga perut bagian belakang, di sebelah kanan kiri tulang pinggang, sehingga sering disebut buah pinggang. Ginjal sebelah kanan sedikit lebih rendah karena terdesak oleh hati. Setiap ginjal panjangnya 6 – 7½ cm dan tebal 1½ – 2½ cm. Pada orang dewasa beratnya kira-kira 140 gram.

Apabila sebuah ginjal dipotong secara melintang maka akan tampak tiga lapisan. Bagian luar disebut korteks atau kulit ginjal, di bawahnya ada medula atau sumsum ginjal dan di bagian dalam berupa rongga yang disebut pelvis renalis atau rongga ginjal.

 

Gambar 1.3 Struktur ginjal

Ginjal kiri biasanya berukuran lebih besar daripada ginjal kanan. Ginjal kanan lebih rendah letaknya daripada ginjal kiri karena terdesak oleh hepar (hati). Dari masing-masing ginjal dikeluarkan zat sisa penyaringan darah berupa urine (air seni) yang dialirkan melalui ureter  menuju ke kandung kemih (vesika urinaria), kemudian melalui uretra dikeluarkan dari tubuh. Secara anatomis ginjal tersusun atas lapisan luar yang disebut kulit ginjal (korteks) dan lapisan sebelah dalam yang disebut sumsum ginjal (medula). Lapisan paling dalam berupa rongga ginjal yang disebut  pelvis renalis. Bagian korteks mengandung jutaan alat penyaring yang disebut nefron.

Satu nefron terdiri atas badan malpighi dan tubula. Badan malphigi tersusun atas kapsula Bowman dan glomerulus yang berupa gulungan pembuluh darah. Fungsi ginjal adalah menyaring darah.

Dari proses penyaringan ini dkeluarkan zat sisa berupa urine. Proses di dalam ginjal meliputi  penyaringan (filtrasi), penyerapan kembali zat-zat yang berguna (reabsorpsi), dan pengeluaran zat yang pada saat itu tidak diperlukan serta tidak dapat disimpan dalam tubuh (augmentasi).

Proses penyaringan berlangsung pada badan malpighi. Dalam hal ini glomerulus berperan sebagai alat penyaring. Darah yang mengalir menuju glomerulus mengalami penyaringan yang selanjutnya masuk ke kapsula Bowman. Sisa penyaringan berupa urine yang masih mengandung banyak zat yang diperlukan oleh tubuh, seperti glukosa, garam-garam, dan asam amino. Zat-zat yang masih diperlukan tubuh akan mengalami proses reabsorbsi atau penyerapan kembali di dalam kapsul Bowman.

Urine yang telah terbentuk di ginjal selanjutnya diteruskan menuju kandung kemih melalui ureter. Untuk sementara, urine ditampung dalam kandung urine sampai jumlah tertentu (sekitar 300 cc). Dari kandung urine diteruskan keluar tubuh melalui uretra dan pengeluarannya diatur oleh otot sfinkter serta kegiatan susunan saraf,  kecuali pada anak kecil atau pada orang yang telah lanjut usia.

Jumlah urine yang dikeluarkan tidak hanya dipengaruhi banyaknya cairan yang diminum dan pengaruh hormon antidiuretika, tetapi juga ditentukan jumlah garam yang harus dikeluarkan dari darah agar tekanan osmosis darah tetap. Tahukah kamu, faktor lain yang memengaruhi jumlah pengeluaran urine?

Ginjal menyaring darah sebanyak 1.500 liter per hari, sehingga ada beberapa zat yang harus dibuang melalui alat pengeluaran. Tahukah kamu zat-zat apa saja yang dibuang melalui ginjal? Urea, amonia, dan air dibuang melalui ginjal berupa urine. Urine yang dihasilkan dalam waktu satu hari lebih kurang 1,5 liter. Apa yang kamu ketahui tentang urea, amonia, dan air? Kamu dapat menjelaskannya setelah mempelajari pembahasan berikut.

a. Urea
Urea dibentuk oleh hati dari protein yang tidak diperlukan darah. Urea terdiri atas zat nitrogen yang beracun bagi darah sehingga harus dibuang. Proses pembuangan ini disebut dengan ekskresi.
b Amonia
Amonia merupakan hasil dari perombakan protein. Senyawa ini berbahaya bagi tubuh sehingga harus dikeluarkan secara teratur melalui proses ekskresi.
c. Air

Air sangat penting dalam proses metabolisme tubuh, tapi jika jumlah air terlalu berlebih akan membuat konsentrasi darah menjadi tidak konstan. Untuk itu, kelebihan air harus dibuang supaya keseimbangan konsentrasi darah terjaga. Proses ini disebut dengan osmoregulasi.

Tahukah kamu proses terbentuknya urine? Pembentukan urine terjadi di ginjal. Proses pembentukan urine adalah sebagai berikut.

• Darah yang membawa sisa-sisa metabolisme protein akan masuk ke ginjal melalui pembuluh darah menuju ke glomerulus.
• Di dalam glomerulus terjadi peristiwa penyaringan terhadap zat-zat yang terlarut dalam darah. Zat-zat yang dapat melewati saringan glomerulus adalah zat-zat yang bermolekul kecil, seperti air, garam, amonia, urea, dan gula, maka zat-zat tersebut disebut dengan filtranglomerulus.
• Filtranglomerulus masuk ke kapsula Bowman dan ditampung. Kemudian filtraglomerulus tersebut akan diteruskannke tubulus proksimal.
• Di dalam tubulus proksimal akan terjadi penyerapan kembali terhadap zat-zat yang masih diperlukan, yaitu air, garam, dan gula. Sedangkan zat-zat lainnya yang tidak diserap atau tidak dapat diserap akan menjadi urine primer.
• Urine primer masuk ke dalam tubulus distal dan akan terjadi augmentasi. Tahukah kamu apa yang dimaksud dengan augmentasi? Augmentasi adalah penambahan zat-zat yang tidak diperlukan ke dalam urine primer sehingga menjadi urine sekunder. Urine sekunder adalah urine sesungguhnya.
• Urine sekunder ditampung di tubulus kolekta, kemudian diteruskan ke uriter dan ditampung kembali di kantung kemih sebelum dikeluarkan dari tubuh melalui uretra.

Jumlah urine yang dikeluarkan dalam sehari rata-rata 1-2 liter, tetapi dapat berubah tergantung dari jumlah cairan yang masuk. Urine yang normal berwarna bening orange pucat tanpa endapan, baunya tajam (pesing), sedikit asam terhadap lakmus (pH 6).

Pada orang sakit, urine bisa digunakan sebagai indikator terjadinya gangguan di dalam tubuh. Karena setiap zat yang tidak digunakan oleh sel dibuang melalui urine. Jika dalam urine terdapat zat-zat yang masih berguna, ini berarti adanya kerusakan pada glomerulus atau tubulus. Kerusakan tersebut juga bisa menyebabkan zat-zat racun akan kembali masuk ke dalam tubuh.

2. Kulit (Integumen)

Kamu pasti tidak asing dengan kulit tubuhmu. Apa yang kamu ketahui tentang kulit tubuh? Tahukah kamu, mengapa kulit termasuk salah satu alat pengeluaran? Apa yang terjadi pada kulit kita saat berolahraga? Berkeringat, bukan?

Kulit adalah lapisan jaringan yang terdapat di permukaan tubuh. Pada permukaan kulit terdapat kelenjar keringat yang mengekskresi zat-zat sisa. Zat-zat sisa yang dikeluarkan melalui pori-pori kulit berupa keringat. Keringat tersusun dari air dan garam-garam mineral terutama garam dapur (NaCl) yang merupakan hasil metabolisme protein.

Gambar 1.4 Lapisan kulit

Kulit merupakan jaringan yang terdapat pada bagian luar tubuh. Kulit memiliki banyak fungsi karena di dalamnya terdapat berbagai jaringan. Kulit terdiri atas tiga lapisan yaitu  epidermis, dermis dan jaringan ikat bawah kulit.

a. Epidermis (Kulit Ari)

Kulit ari adalah kulit yang paling luar dan sangat tipis sekali. Kulit ari terdiri atas dua lapis, yaitu lapisan tandukdan lapisan malpighi.

• Lapisan tanduk

Lapisan tanduk yaitu lapisan kulit ari yang paling luar dan merupakan lapisan mati sehingga mudah mengelupas, tidak memiliki inti, dan mengandung zat keratin. Lapisan ini akan selalu baru, jika mengelupas tidak akan terasa sakit atau mengeluarkan darah karena tidak terdapat pembuluh darah dan saraf.

• Lapisan malpighi

Lapisan malpighi merupakan kulit ari yang berada di bawah lapisan kulit tanduk. Lapisan ini tersusun dari sel-sel hidup yang selalu membelah diri. Pada lapisan ini terdapat pembuluh kapiler yang berperan untuk penyampaian nutrisi. Sel-sel yang hidup tersebut mengandung melanin. Apakah yang dimaksud dengan melanin? Melanin adalah pigmen sel yang mewarnai kulit dan melindungi  sel dari kerusakan yang disebabkan oleh sinar matahari. Produksi melanin akan meningkat jika terlalu banyak mendapatkan sinar matahari sehingga warna kulit akan menjadi lebih gelap. Pigmen lainnya adalah keratin. Jika pigmen keratin dan melanin bergabung, maka warna kulit menjadi kekuningan. Bila lapisan malpighinya tidak mengandung pigmen, maka orang tersebut dinamakan albino. Setiap orang memiliki pigmen yang berbeda-beda sehingga ditemukan bermacam-macam warna kulit seperti warna putih, sawo matang, kuning langsat, dan hitam.

Di permukaan kulit ari terdapat pori-pori yang merupakan muara kelenjar minyak dan ditumbuhi oleh rambut, kecuali kulit ari yang ada di telapak tangan dan kaki tidak ditumbuhi rambut. Kulit ari pada telapak tangan dan kaki terdiri atas empat lapis, yaitu:

 

Gambar 1.5 Lapisan kulit ari

• stratum korneum,
• stratum granulosum,
• stratum lusidum, dan
• stratum germinalis.

b. Dermis (Kulit Jangat)

Kulit jangat atau dermis merupakan lapisan kedua dari kulit. Batas dengan epidermis dilapisi oleh membran basalis. Dermis lebih tebal dari pada epidermis. Dermis mempunyai serabut elastik yang memungkinkan kulit merenggang pada saat orang bertambah gemuk, dan kulit bergelambir pada saat orang menjadi kurus.

Pada lapisan dalam dermis akan kamu temui:

• Pembuluh kapiler, berfungsi untuk menyampaikan nutrisi pada akar rambut dan sel kulit.
• Kelenjar keringat (glandula sudorifera), tersebar diseluruh kulit dan berfungsi untuk menghasilkan keringat.
• Kelenjar minyak (glandula sebaceae), berfungsi untuk menghasilkan minyak supaya kulit dan rambut tidak kering dan mengkerut.
• Kantong rambut, memiliki akar dan batang rambut serta kelenjar minyak rambut. Pada saat dingin dan rasa takut, rambut yang ada di tubuh kita terasa berdiri. Hal ini disebabkan karena di dekat akar rambut terdapat otot polos yang berfungsi menegakkan rambut.
• Kumpulan saraf rasa nyeri, saraf rasa panas, saraf rasa dingin, dan saraf sentuhan.

c. Jaringan Ikat Bawah Kulit

Jaringan ikat bawah kulit berada di bawah dermis. Jaringan ini tidak memiliki pembatas yang jelas dengan dermis, sebagai patokannya adalah mulainya terdapat sel lemak. Pada lapisan kulit ini banyak terdapat lemak.Apa fungsi dari lapisan lemak tersebut? Lapisan lemak berfungsi untuk melindungi tubuh terhadap benturan, menahan panas tubuh, dan sebagai sumber energi cadangan.

Kamu telah mengenal bagian-bagian dari kulit. Tahukah kamu apa fungsi dari kulit? Selain sebagai tempat pengeluaran, kulit juga berfungsi sebagai pengatur suhu tubuh, tempat pembentukan vitamin D dari provitamin D, tempat menyimpan kelebihan lemak, sebagai pelindung, dan indera peraba. Dengan adanya berbagai jaringan yang terdapat di dalamnya, maka kulit dapat berfungsi sebagai:

a. Indra peraba dan perasa. Pada lapisan dermis terdapat kumpulan saraf yang bisa menangkap rangsangan berupa suhu, nyeri, dan tekanan. Rangsangan tersebut akan disampaikan ke otak sebagai pusat informasi sehingga kita dapat mengetahui apa yang kita sentuh.
b. Pelindung tubuh terhadap luka dan kuman. Kulit melindungi tubuh dari gangguan fisik berupa tekanan, dan gangguan yang bersifat kimia. Selain itu, kulit juga melindungi tubuh dari gangguan yang bersifat biologis, seperti serangan bakteri dan jamur. Kulit juga menjaga tubuh supaya tidak kehilangan banyak air dan melindungi tubuh dari sinar ultraviolet.
c. Tempat pembentukan vitamin D dari provitamin D dengan bantuan sinar ultraviolet cahaya matahari. Di dalam kulit terdapat provitamin D yang dapat diubah menjadi vitamin D dengan bantuan sinar ultraviolet matahari pada waktu pagi hari. Vitamin D sangat penting untuk pembentukan tulang.
d. Penyimpan kelebihan lemak. Kulit dan jaringan bagian bawah bekerja sebagai tempat penyimpanan air. Jaringan adipose di bawah kulit sebagai tempat penyimpanan lemak. Cadangan lemak dapat dibakar sehingga menghasilkan panas dan energi untuk mengatasi udara dingin. Untuk itulah, biasanya  orang yang memiliki banyak lemak atau orang gemuk lebih tahan dengan udara dingin.
e. Pengatur suhu tubuh. Pada waktu tubuh dalam keadaan panas, pembuluh darah akan melebar dan mengeluarkan panas ke udara, dan air banyak dikeluarkan dalam bentuk keringat. Demikian suhu tubuh akan turun. Cara pelepasan panas dari kulit bisa juga terjadi dengan pengaliran panas dari benda yang disentuh, misalnya menyentuh pakaian.

Jika tubuh dalam keadaan dingin, pembuluh darah akan mengerut, dan kelenjar keringat tidak mengeluarkan keringat. Hal ini terjadi karena untuk mengurangi pengeluaran panas dari tubuh. Untuk mengimbangi keadaan ini, alat ekskresi yang berperan dalam keadaan dingin adalah ginjal, sehingga kita sering merasa ingin buang air kecil pada waktu dingin.

Dari berbagai fungsi tersebut yang berkaitan dengan sistem ekskresi adalah kemampuan kulit sebagai pengatur suhu tubuh. Suhu tubuh diatur oleh pusat pengatur panas di sumsum lanjutan agar konstan 36o–37,5o C. Bila suhu badan meningkat, maka kapiler darah melebar, kulit menjadi panas dan kelebihan panas dipancarkan ke kelenjar keringat. Sehingga terjadi penguapan cairan dalam bentuk keringat pada permukaan tubuh. Sebaliknya bila tubuh merasa kedinginan, pembuluh darah mengkerut, kulit menjadi pucat dan dingin, keringat dibatasi pengeluarannya.

Air, urea dan garam secara aktif disekresikan dari kapiler kulit oleh tubulus dari kelenjar keringat. Keringat disekresikan ke permukaan kulit yang kemudian menguap. Untuk penguapan ini diperlukan panas dan panas yang diperlukan diambil dari tubuh sehingga suhu tubuh menurun. Hal ini merupakan salah satu cara mengatur suhu tubuh.  Banyaknya keringat yang dikeluarkan tergantung dari beberapa faktor antara lain aktivitas tubuh, suhu lingkungan, makanan, kesehatan, dan emosi.

Sebagai penutup bahasan kulit, coba analisalah kasus berikut. Di berbagai kota di Indonesia banyak ditemukan penduduk yang mengalami kelainan pada kulit yaitu kulit bersisik seperti ikan sehingga seringkali diistilahkan dengan manusia bersisik. Jelaskan pendapat kalian tentang kasus ini!

3. Paru-paru (Pulmo)

Pembahasan tentang organ paru-paru sudah banyak dibahas pada pokok bahasan sistem pernapasan. Selain berfungsi sebagai alat pernapasan, paru-paru juga berfungsi sebagai alat ekskresi.

 

Gambar 1.6 Struktur paru-paru

Paru-paru adalah organ yang bertindak sebagai alat pernapasan. Selain itu paru-paru juga bertindak sebagai alat ekskresi dengan mengeluarkan karbondioksida dan uap air. Kedua zat ini harus dikeluarkan supaya tidak mengganggu fungsi tubuh. Paru-paru terletak di dalam rongga dada dan bagian bawahnya menempel pada diafragma.

Paru-paru termasuk organ pengeluaran karena udara pernapasan yang dikeluarkan mengandung karbondioksida dan air yang dihasilkan dari kegiatan sel. Keluarnya air bisa dilihat ketika kamu bernapas dalam udara dingin berupa kabut. Setiap hari tubuh melepaskan kurang lebih 350 ml air  dalam bentuk uap air melalui sistem pernapasan.

Karbondioksida dan uap air berdifusi dari permukaan alveolus paru-paru yang lembab. Pada manusia paru-paru merupakan satu-satunya organ ekskresi bagi CO2. Air yang dibuang melalui paru-paru berasal dari aktivitas metabolisme yang merupakan zat buangan dari respirasi. Asal dan jumlah air yang dikeluarkan dari paru-paru tidak begitu penting karena tubuh mengandung air yang jumlahnya relatif banyak.

4. Hati (Hepar)

Hati merupakan kelenjar terbesar pada manusia, warnanya merah tua, dan beratnya sekitar 2 kg pada orang dewasa. Hati dapat dikatakan sebagai alat  sekresi dan ekskresi. Mengapa hati dapat dikatakan sebagai alat sekresi? Hati menghasilkan empedu. Oleh karena itu, hati sebagai alat sekresi. Hati dikatakan sebagai alat ekskresi karena empedu yang dikeluarkan mengandung zat sisa yang berasal dari sel darah merah yang rusak dan dihancurkan di dalam limpa. Intinya ialah hati mengubah zat buangan dan bahan racun untuk dibuat mudah untuk ekskresi kedalam empedu dan urine.

 

Gambar 1.7 Struktur hati

Di dalam hati, sel-sel darah merah akan dipecah menjadi hemin dan globin. Hemin akan diubah menjadi zat warna empedu, yaitu bilirubin dan biliverdin. Zat warna empedu keluar bersama feses dan urine, dan akan memberi warna pada feses dan urine manjadi berwarna kuning.

Hati ikut berperan dalam sistem pengeluaran karena sel-sel hati berfungsi sebagai tempat perombakan sel-sel darah merah  dan menguraikan hameglobin sehingga menghasilkan zat warna empedu (bilirubin). Zat warna empedu ini dikeluarkan ke dalam urin dan feses. Hati juga berperan dalam pembentukan urea dari amonia, yang kemudian dikeluarkan lewat ginjal bersama urin.

a. Menghasilkan getah empedu

Getah empedu dihasilkan dari hasil perombakan sel darah merah. Getah ini ditampung di dalam kantung empedu kemudiandisalurkan ke usus 12 jari.

Getah empedu pada dasarnya terdiri atas dua komponen yaitu garam empedu dan zat warna empedu. Garam empedu berfungsi dalam proses pencernaan makanan yaitu untuk mengemulsi lemak. Sedangkan zat warna empedu tidak berfungsi sehingga harus diekskresikan. Zat warna empedu yang diekskresikan ke usus 12 jari, sebagian menjadi sterkobilin, yaitu zat yang mewarnai feses dan beberapa diserap kembali oleh darah dibuang melalui ginjal sehingga membuat warna pada urine yang disebut urobilin. Kedua zat ini mengakibatkan warna feses dan urine kuning kecoklatan.

a. Menghasilkan urea

Urea adalah salah satu zat hasil perombakan protein. Karena zat ini beracun bagi tubuh maka harus dibuang keluar tubuh. Dari hati urea diangkut ke ginjal untuk dikeluarkan bersama urine.

Selain berfungsi sebagai alat pengeluaran, hati juga mempunyai fungsi lain yang berguna bagi tubuh antara lain:

• menyimpan gula dalam bentuk glikogen,
• menawarkan racun,
• membuat vitamin A yang berasal dari provitamin A,
• mengatur kadar gula dalam darah,
• membuat fibrinogen serta protombin,
• menghasilkan zat warna empedu, dan
• tempat pembentukan urea.

Rangkuman

1. Setiap makhluk hidup menghasilkan sisa-sisa metabolisme yang harus dibuang. Ekskresi berarti pengeluaran sisa-sisa metabolism yang sudah tidak dipakai lagi oleh darah. Zat-zat yang dikeluarkan disebut ekskret. Ekskret dapat berupa cairan dan zat terlarut yang dikeluarkan sebagai urine, keringat, dan karbon dioksida.
2. Alat-alat ekskresi pada manusia, yaitu ginjal dan kulit. Tugas alat-alat ekskresi adalah mengatur mekanisme homeostasis tubuh.
3. Ginjal merupakan alat ekskresi yang utama. Secara anatomis ginjal tersusun atas lapisan luar  yang disebut kulit ginjal  (korteks) dan lapisan sebelah dalam yang disebut sumsum ginjal (medula). Lapisan paling dalam berupa rongga ginjal yang disebut pelvis renalis.
4. Fungsi ginjal untuk menghasilkan urine. Proses di dalam ginjal meliputi  penyaringan (filtrasi), penyerapan kembali zat-zat yang berguna (reabsorpsi), dan pengeluaran zat yang pada saat itu tidak diperlukan serta tidak dapat disimpan dalam tubuh (augmentasi).
5. Kulit merupakan lapisan terluar dari tubuh. Secara anatomi, kulit terdiri atas lapisan luar (epidermis), lapisan dalam (dermis), dan lapisan bawah dermis (hipodermis).
6. Kulit berfungsi untuk melindungi jaringan di bawahnya dari kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, kuman-kuman, dan zat kimia. Selain itu, kulit juga berfungsi untuk mengurangi kehilangan air, mengatur suhu tubuh, menerima rangsangan dari luar, dan sebagai alat ekskresi yang berupa keringat.
7. Hati dapat dikatakan sebagai alat sekresi karena hati menghasilkan empedu, dan sebagai alat ekskresi karena empedu yang dikeluarkan mengandung zat sisa yang berasal dari sel darah merah yang rusak dan dihancurkan di dalam limpa.

Paru-paru adalah organ yang bertindak sebagai alat pernapasan, tapi selain itu paru-paru juga bertindak sebagai alat ekskresi dengan mengeluarkan karbondioksida dan uap air.

Kegiatan Belajar 2

Gangguan pada Sistem Ekskresi

Alat-alat ekskresi dapat mengalami gangguan karena adanya kelainan dan penyakit. Kelainan dan penyakit tersebut di antaranya terjadi pada ginjal dan kulit. Tahukah kamu apa saja kelainan dari penyakit menyerang sistem ekskresi pada manusia?

1. Gangguan pada Ginjal

a. Batu ginjal

Pernahkah kamu mendengar orang sakit batu ginjal? Tahukah kamu penyebab orang sakit batu ginjal? Batu ginjal terjadi karena adanya endapan garam kalsium dalam ginjal sehingga menghambat keluarnya urine dan menimbulkan nyeri. Bagaimana cara mengatasi penyakit ini? Penyakit ini dapat diatasi dengan pembedahan dan sinar laser. Tujuan dari pembedahan untuk membuang endapan garam kalium. Tujuan menggunakan sinar laser untuk memecahkan endapan garam kalsium.

 

Gambar 1.8 Batu ginjal

b. Radang ginjal (nefritis)

Radang ginjal disebut nefritis. Radang ginjal terjadi karena adanya kerusakan nefron, khususnya glomerulus yang disebabkan oleh infeksi bakteri. Rusaknya nefron mengakibatkan urine masuk kembali ke dalam darah dan penyerapan air menjadi terganggu sehingga timbul pembengkakan di daerah kaki. Penderita nefritis bisa disembuhkan dengan cangkokan ginjal atau cuci darah secara rutin. Cuci darah biasanya dilakukan sampai penderita mendapatkan donor ginjal yang memiliki kesesuaian jaringan dengan organ penderita.

 

Gambar 1.9 Gejala nefritis

c. Gagal ginjal

Gagal ginjal terjadi jika salah satu ginjal tidak berfungsi. Kegagalan salah satu ginjal ini akan diambil alih tugasnya oleh ginjal lain. Namun, keadaan ini akan tetap menimbulkan resiko sangat tinggi. Mengapa demikian? Karena menyebabkan penimbunan urea dalam tubuh dan kematian. Penyakit ini dapat diatasi dengan cangkok ginjal atau menggunakan ginjal tiruan sampai ginjal yang asli dapat kembali berfungsi.

 

Gambar 1.10 Cangkok ginjal

d. Glukosuria

Glukosuria adalah penyakit yang ditandai adanya glukosa dalam urine. Penyakit tersebut sering juga disebut penyakit gula atau kencing manis (diabetes mellitus). Kadar glukosa dalam darah meningkat karena kekurangan hormon insulin. Nefron tidak mampu menyerap kembali kelebihan glukosa, sehingga kelebihan glukosa dibuang bersama urine.

 

Gambar 1.11 Gula

e. Albuminuria

Albuminuria adalah penyakit yang ditunjukkan oleh adanya molekul albumin dan protein lain dalam urine. Hal ini menunjukkan adanya gangguan pada proses filtrasi.

 

Gambar 1.12 Albumin dalam urine

e. Hematuria

Hematuria adalah penyakit yang ditandai adanya sel darah merah dalam urine. Penyakit tersebut disebabkan adanya peradangan pada organ urinaria atau karena iritasi akibat gesekan batu ginjal ataupun disebabkan karena infeksi pada bagian ginjal.

Gambar 1.13 Darah dalam urine

f. Piuria

Piuria yaitu terdapatnya nanah dalam air kemih. Keadaan ini menunjukkan terdapatnya infeksi pada ginjal atau saluran air kemih.

2. Gangguan pada Kulit

a. Skabies

Skabies disebut pula “seven-year itch”. Penyakit tersebut disebabkan oleh parasit insekta yang sangat kecil (Sarvoptes scabies) dan dapat menular pada orang lain.

 

Gambar 1.14 Skabies

b. Eksim (dermatitis)

Eksim  merupakan penyakit kulit yang akut atau kronis. Penyakit tersebut menyebabkan kulit menjadi kering, kemerah-merahan, gatal-gatal, dan bersisik.

 

Gambar 1.15 Gejala eksim

c. Jerawat

Jerawat  merupakan gangguan umum yang bersifat kronis pada kelenjar minyak. Penyakit tersebut umumnya dialami anak-anak masa remaja. Jerawat biasanya menyerang bagian wajah, dada atas, dan punggung. Bekas jerawat dapat menimbulkan bopeng. Pemijitan jerawat secara tidak benar perlu kamu hindari, sebab hal tersebut dapat menyebabkan infeksi. Cara pencegahan timbulnya jerawat yang paling mudah yaitu makan makanan yang seimbang, cukup tidur dan olah raga, serta rajin menjaga kebersihan kulit.

Gambar 1.16 Jerawat pada wajah

d. Biang keringat

Biang keringat dapat mengenai siapa saja; baik anak-anak, remaja, atau orang tua. Biang keringat terjadi karena kelenjar keringat tersumbat oleh sel-sel kulit mati yang tidak dapat terbuang secara sempurna. Keringat yang terperangkap tersebut menyebabkan timbulnya bintik-bintik kemerahan yang disertai gatal. Daki, debu, dan kosmetik juga dapat menyebabkan biang keringat.

Orang yang tinggal di daerah tropis yang kelembapannya tidak terlalu tinggi, akan lebih mudah terkena biang keringat. Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat yaitu daki, leher, punggung, dan dada.

 

Gambar 1.17 Biang keringat pada bayi

Agar kamu tidak terkena biang keringat, aturlah ventilasi ruangan dengan baik. Selain itu, jangan berpakaian yang terlalu tebal dan ketat. Namun, jika kamu sudah terlanjur terserang biang keringat, taburkan bedak di sekitar biang keringat. Apabila bintik-bintik biang keringat sudah mengeluarkan nanah, sebaiknya segera periksakan ke dokter.

e. Biduran

Pernahkah kamu menderita biduran? Apa yang menyebabkan biduran? Bagaimana ciri-ciri orang menderita biduran? Biduran disebabkan oleh udara dingin, alergi makanan, dan alergi bahan kimia. Biduran ditandai dengan timbulnya bentol-bentol yang tidak beraturan dan terasa gatal. Biduran dapat berlangsung beberapa jam dan dapat juga berlangsung berhari-hari. Jika penyakit ini disebabkan oleh alergi, maka cara pencegahannya adalah dengan menghindari bahan makanan dan produk kimia yang menyebabkan alergi. Pengobatan dapat dilakukan dengan menggunakan resep obat yang diberikan oleh dokter.

 

Gambar 1.18 Biduran pada kaki

f. Ringworm

Pernahkah kamu mendengar tentang ringworm? Apa yang kamu ketahui tentang ringworm? Ringworm adalah sejenis jamur yang menginfeksi kulit. Infeksi ini ditandai dengan timbulnya bercak lingkaran di kulit. Pencegahan penyakit ini dilakukan dengan menjaga agar kulit tetap kering dan tidak lembab. Pengobatannya dilakukan dengan mengkonsumsi obat anti jamur.

 

Gambar 1.19 Gejala ringworm dan jamur penyebabnya

g. Psoriasis

Psoriasis belum dapat disembuhkan secara total, tetapi pengobatan teratur dapat menekan gejala menjadi tidak nampak. Gejala yang ditimbulkannya adalah kulit kemerahan yang dapat terjadi di kulit kepala, sikut, punggung, dan lutut. Apa penyebab psoriasis? Penyebab pasti dari penyakit ini belum bisa ditentukan, tetapi hasil dari banyak penelitian penyakit ini disebabkan adanya gangguan pada sistem kekebalan tubuh. Ada dua tipe sel darah putih yang berperan dalam sistem kekebalan tubuh kita, yaitu sel limfosit T dan limfosit B. Pada psoriaris terjadi aktivasi limfosit T yang tidak normal di kulit. Ini menyebabkan kulit menjadi meradang secara berlebihan.

Gambar 1.20 Psoriasis pada lengan

h. Kanker kulit

Penyakit kanker kulit disebabkan oleh penerimaan sinar matahari yang berlebihan. Penyakit ini lebih sering menyerang orang yang berkulit putih atau terang, karena warna kulit tersebut lebih sensitif terhadap sinar matahari. Pencegahan dapat dilakukan dengan tabir surya atau menghindari kontak dengan sinar matahari yang terlalu banyak.

Gambar 1.21 Kanker pada kulit

3. Gangguan pada Hati

a. Hepatitis

Pernahkah kamu melihat orang penderita hepatitis? Apa penyebab dari hepatitis? Hepatitis adalah radang hati yang disebabkan oleh virus. Virus hepatitis ada beberapa macam, misalnya virus hepatitis A dan hepatitis B. Hepatitis yang disebabkan oleh virus hepatitis B lebih berbahaya daripada hepatitis yang disebabkan oleh virus hepatitis A. Tahukah kamu cara pencegahannya? Kamu dapat mencegahnya dengan melakukan vaksinasi.

Gambar 1.22 Virus Hepatitis B

b. Penyakit kuning

Penyakit kuning disebabkan oleh tersumbatnya saluran empedu yang mengakibatkan cairan empedu tidak dapat dialirkan ke dalam usus dua belas jari, sehingga masuk ke dalam darah dan warna darah menjadi kuning. Kulit penderita tampak pucat kekuningan, bagian putih bola mata berwarna kekuningan, dan kuku jaripun berwarna kuning. Hal ini terjadi karena di seluruh tubuh terdapat pembuluh darah yang mengangkut darah berwarna kekuningan karena bercampur dengan cairan empedu.

 

Gambar 1.23 Penyakit kuning

4. Gangguan pada Paru-paru

a. Asma

Asma dikenal dengan bengek yang disebabkan oleh bronkospasme. Asma merupakan penyempitan saluran pernapasan utama pada paru-paru. Gejala penyakit ini ditandai dengan susah untuk bernapas atau sesak napas. Penyakit ini tidak menular dan bersifat menurun. Kondisi lingkungan yang udaranya tidak sehat atau telah tercemar akan memicu serangan asma.

 

Gambar 1.24 Bronkiolus normal dan penderita asma

b. Tuberculosis (TBC)

TBC adalah penyakit yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Bakteri ini menyerang paru-paru sehingga pada bagian dalam alveolus terdapat bintil-bintil. TBC dapat menyebabkan kematian. Sebagian besar orang yang terinfeksi oleh bakteri tuberculosis menderita TBC tanpa mengalami gejala, hal ini disebutlatent tuberculosis. Apabila penderita  latent tuberculosis tidak menerima pengobatan maka akan berkembang menjadi active tuberculosis. Active tuberculosis adalah kondisi di mana sistem kekebalan tubuh tidak mampu untuk melawan bakteri tuberculosis yang terdapat dalam tubuh, sehingga menimbulkan infeksi terutama pada bagian paru-paru. TBC dapat di atasi dengan terapi. Terapi TBC yang dapat dilakukan adalah sebagai berikut.

• Pengguna vaksin BCG (Bacille Calmette-Guerin).

Vaksin BCG diberikan mulai dari bayi. Perlindungan yang diberikan oleh vaksin BCG dapat bertahan untuk 10-15 tahun, sehingga pada usia 12-15 tahun dapat dilakukan vaksinasi ulang.

• Pengobatan pada pasien latent tuberculosis.
• Pengobatan pada active tuberculosis dengan menggunakan antibiotik selama kurang lebih 6 bulan tidak boleh putus.

 

Gambar 1.25 Penyebaran asma

c. Pneumonia

Penyakit ini disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur yang menginfeksi paru-paru khususnya di alveolus. Penyakit ini menyebabkan oksigen susah masuk karena alveolus dipenuhi oleh cairan.

 

Gambar 1.26 Ilustrasi penderita pneumonia

Latihan

1. Jelaskan proses pembuatan urine.
2. Gambar dan jelaskan sistem ekskresi pada kulit.
3. Hati dapat berfungsi sebagai alat sekresi dan ekskresi. Apa perbedaan sekresi dan ekskresi pada hati?
4. Tuliskan penyakit yang terjadi di hati dan bagaimana cara pencegahannya.
5. Kita sering mendengar orang terkena sakit ginjal, seperti batu ginjal, gagal ginjal, dan radang ginjal. Bagaimana cara mengatasi dan mencegah penyakit-penyakit tersebut?

Rangkuman

1. Kelainan dan penyakit pada ginjal, antara lain batu ginjal, nefritis, gagal ginjal,  glukosuria, albuminuria, hematuria, dan piuria.
2. Kelainan dan penyakit pada kulit, antara lain skabies, eskim (dermatitis), jerawatan, biang keringat, biduran, ringworm. Psoriasis dan kanker kulit.
3. Kelainan dan penyakit pada hati, antara lain hepatitis serta penyakit kuning
4. Kelainan dan penyakit pada paru-paru, antara lain asma, tuberculosis (TBC) serta pneumonia.

Tes Formatif

1. Ginjal menyaring zat sisa yang berupa ureum dari dalam ….
   1. getah bening
   2. hormon
   3. darah
   4. usus
2. Organ tubuh yang bertanggung jawab untuk mengatasi zat racun yang masuk ke dalam tubuh adalah ….
   1. ginjal
   2. hati
   3. kulit
   4. paru-paru
3. Cara kulit mengatur suhu tubuh adalah ….
   1. mengeluarkan minyak
   2. mengeluarkan air
   3. mengeluarkan panas
   4. mendirikan bulu-bulu
4. Bagian ginjal yang berfungsi menyaring darah terdapat pada ….
   1. glomerulus
   2. lengkung henle
   3. kapsula Bowman
   4. tubulus kontraktil
5. Paru-paru sebagai organ ekskresi mengeluarkan .…
   1. H2O
   2. H2O  dan CO2
   3. O dan CO2
   4. H2O dan O
6. Fungsi sistem ekskresi pada manusia adalah ….
   1. mengeluarkan sisa-sisa metabolisme yang sudah tidak digunakan lagi
   2. mengeluarkan sisa-sisa metabolisme yang masih dibutuhkan oleh tubuh
   3. mengeluarkan zat sisa yang masih dapat dipergunakan lagi
   4. mengeluarkan feses dari hasil pencernaan.
7. Bagian kulit yang berperan untuk menyimpan lemak adalah ….
   1. lapisan kulit ari
   2. lapisan kulit malpighi
   3. lapisan kulit jangat
   4. lapisan kulit bawah
8. Berikut ini merupakan penyakit yang terjadi pada kulit, kecuali….
   1. ringworm
   2. psoriasis
   3. biduran
   4. nefritis
9. Feses berwarna kuning karena.…
   1. Adanya bakteri penguning
   2. Proses pembusukan
   3. Warna cairan lambung
   4. Warna empedu
10. Fungsi hati berikut berkaitan dengan pengeluaran ….
    1. mengubah provitamin A menjadi vitamin A
    2. menimbun gula dalam bentuk glikogen
    3. membongkar jenis protein tertentu
    4. merombak sel darah merah yang rusak menjadi empedu

Cocokkan jawaban Anda dengan Kunci Jawaban Tes Formatif Modul 1 yang terdapat di bagian akhir modul ini. Hitunglah jawaban yang benar. Kemudian, gunakan rumus berikut untuk mengetahui tingkat penguasaan Anda terhadap materi Kegiatan Belajar.

Arti tingkat penguasaan: 90 % – 100 % = baik sekali

80 % – 89 %   = baik

70 % – 79 %   = cukup

< 70 %        = kurang

Apabila mencapai tingkat penguasaan 80 % atau lebih, Anda dapat meneruskan dengan Kegiatan Belajar selanjutnya. Bagus! Jika masih di bawah 80 %, Anda harus mengulangi materi Kegiatan Belajar ini, terutama bagian yang belum dikuasai.

KUNCI JAWABAN TES FORMATIF

1. c (Darah yang mengalir menuju glomerulus mengalami penyaringan yang berupa ureum)
2. b (hati mengubah zat buangan dan bahan racun untuk dibuat mudah untuk ekskresi kedalam empedu dan urine)
3. c (Pada waktu tubuh dalam keadaan panas, pembuluh darah akan melebar dan mengeluarkan panas ke udara, dan air banyak dikeluarkan dalam bentuk keringat)
4. a  (Proses penyaringan berlangsung pada badan malpighi. Dalam hal ini glomerulus berperan sebagai alat penyaring)
5. b (Paru-paru adalah organ yang bertindak sebagai alat pernapasan. Selain itu paru-paru juga bertindak sebagai alat ekskresi dengan mengeluarkan karbondioksida (CO2) dan uap air (H2O))
6. a (Proses pembuangan zat-zat sisa metabolisme disebut proses pengeluaran atau ekskresi yang juga merupakan fungsinya)
7. d (jaringan ikat bawah kulit merupakan lapisan kulit bawah yang banyak menyimpan lemak)
8. d(nefritis disebut juga dengan radang ginjal dang ginjal terjadi karena adanya kerusakan nefron pada ginjal , khususnya glomerulus yang disebabkan oleh infeksi bakteri)
9. d (di dalam hati, sel-sel darah merah akan dipecah menjadi hemin dan globin. Hemin akan diubah menjadi zat warna empedu, yaitu bilirubin dan biliverdin. Zat warna empedu keluar bersama feses dan urine, dan akan memberi warna pada feses dan urine manjadi berwarna kuning)
10. d (Hati ikut berperan dalam sistem pengeluaran karena sel-sel hati berfungsi sebagai tempat perombakan sel-sel darah merah  dan menguraikan hameglobin sehingga menghasilkan zat warna empedu (bilirubin))

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A., Reece, dan Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima-Jilid II1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Kimball John W. Biologi Edisi Kelima-Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Pearce Evelyn C. 1985. Anatomi dan Fisiologi untuk Para Medis. Jakarta: PT. Gramedia

Setyaningsih Eko. 2010. Biology Bringing Science To Your Live. Jakarta: Bailmu

Wulangi, Kartolo S. 1993. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan.