Fisiologi Pencernaan, Bioenergetika, Dan Metabolisme

PendahuluanFisiologi : Mempelajari Fungsi Agar Dimengerti Aspek Fisiko-Kimia Mekanisme Berjalannya Kehidupan Organisme

Pilar Fisiologi :1. Fungsi Terkait Dengan Struktur : Sel, Jaringan, Organ, Sistem Organ, Organisme

2. Fungsi Genetis Sel : Dikendalikan Oleh Informasi Dari DnaFungsi Somatis : Mematuhi Aturan Sistem Konversi Energi Dan Pengaruh Lingkungan

3. Tujuan Utama Berjalannya Fungsi : Homeostasis, Sehingga Tubuh Mempunyai Regulasi Untuk Menjaga Keseimbangan Internal-Eksternal Diawali Dari Kordinasi Fisiko-Kimia Pada Tingkat Sel

Misal ; Konsentrasi Garam, Gula, As Amino Dlm Cairan Tubuh Diregulasikan Oleh Mekanisme Permeabilitas Membran, Transpor Aktif Dll Agar Selaras Dgn Batasan2 Yg Mencukupi Baik Utk Kebutuhan Metabolik Pada Sel Maupun Untuk Mengatasi Lingkungan Ekstraseluler Yg Cukup Berbeda.

Fisiologi Pencernaan Fungsi OrganProses Pencernaan

Proses Pencernaan : Serangkaian Proses (Mekanis Dan Enzimatis) Dalam Saluran Cerna (Untuk Sistem Ekstrasel) Yg Dimulai Pemecahan Pakan Dan Diakhiri Dg Terbentuknya Bhn-Bhn (Zat-Zat Makanan) Yg Mudah Larut Shg Memungkinkan Utk Diserap Oleh Tubuh.

Atau Agar Dapat Diserap Oleh Darah Melalui Vili-Vili Usus Dan Selanjutnya Dapat Menembus Membran Sel.

SISTEM PENCERNAAN- Sistem Intrasel : didalam sel- Sistem Ekstrasel : di luar sel = mempunyai saluran pencernaan

Sistem Extrasel : - Proses Pencernaan terjadi diluar sel, yaitu di dalam saluran pencernaan.- Saluran pencernaan pada ikan berupa tabung yang memanjang dari mulut sapai ke anus.

Dibagi menjadi : Foregut (mulut, oesofagus, lambung), Midgut (usus bagian atas), dan Hindgut (usus bagian bawah, anus)

- Mempunyai organ-organ pencernaan/alat pencernaan tempat berlangsungnya proses.- Dibantu organ penghasil enzim (pancreas) dan getah empedu (yang dihasilkan oleh

hati), .

PEMBAGIAN & FUNGSI ALAT PENCERNAAN IKAN1. Foregut :

a. Mulut : alat pengambilan makananb. Oesofagus : tempat penampungan makanan sementara

c. Lambung : mengeluarkan cairan lambung (asam) mengeluarkan proenzim : tripsinogen dll. mulai terjadinya pencernaan protein

2. Usus bagian atas (midgut) : tempat terjadinya pencernaan enzimatis, pH asam3. Usus bagian bawah (hindgut) : tempat terjadinya penyerapan

Susasana pH netral sampai basa.

PROSES PENCERNAAN Pada ikan gerak peristaltic dan proses mekanik kurang begitu menonjol, tetapi lebih ditunjang oleh kondisi cairan usus.

BAGAIMANA PROSES SELANJUTNYA ? (1) Selanjutnya terjadi Proses Penyerapan (Absorpsi) Oleh Darah untuk dikirim ke sel (2)) Kemudian Proses Asimilasi oleh Sel yaitu: Proses Metabolisme yang salah satunya adalah proses untuk Memperoleh Energi Bebas Yang Digunakan Sel Untuk Berbagai Keperluan (Prinsip proses tsb “Bioenergetika”)

Fungsi Asimilasi (1). Pembentukan Energi (Atp dll)Zat-Zat Makanan Yang Telah Diserap (Glukosa, Asam Lemak, Dan Asam Amino Tertentu)

Akan Mengalami Proses Katabolisme Sehingga Diperoleh Energi Kimia Yang Digunakan Sel Untuk Berbagai Keperluan.

(2) Perbanyakan/Pembesaran SelZat-Zat Makanan Yang Telah Diserap (Kerangka Karbon, Asam Lemak, Asam Amino) Selanjutnya Diasimilasi Oleh Sel Melalui Proses Yang Disebut Anabolisme,

BIOENERGETIKA : Bioenergetika Adalah Konversi / Perubahan 2 Energi Dalam Tubuh Mahluk Hidup Yang Mengubah Energi Yang Diperoleh Dari Lingkungan (Makanan, Cahaya, Oksigen, Dll) Menjadi Berbagai Bentuk Energi Untuk Keperluan Berjalannya Berbagai Fungsi Di Dalam Tubuh.

Proses Yang Berlangsung Dalam Tubuh Untuk Mendapatkan Energi Tersebut Adalah Melalui Proses Metabolisme :

METABOLISME : Yaitu Rangkaian Proses Yang Melibatkan Enzim (Enzimatis) Yang Meliputi Perombakan (Katabolisme) Dan Penyusunan/Pembentukan (Anabolisme)

MENGAPA METABOLISME BERKAITAN DENGAN BIOENERGETIKA ?Karena Dalam Proses Metabolisme Terjadi Juga Berbagai Transaksi (Pemindahan, Pengubahan) Energi Selain Transaksi Material (Bahan/Metabolit Zat Makanan) Antar Sel, Jaringan Dan Organ; Intake Zat Makanan diperoleh dari hasil Pencernaan

HANDOUT KULIAH METABOLISME-BIOENERGETIK

Sistem metabolik secara umum yang mempengaruhi pertumbuhan, dimulai dari sumber

input (makanan dan oksigen) untuk menghasilkan produk yang berupa pertumbuhan, kerja, dan

ekskresi. Faktor-faktor yang mempengaruhi “sistem metabolik” (dengan kata lain ; yang

mempengaruhi pertumbuhan) meliputi faktor internal dan eksternal (Brett, 1979), yaitu :

1. Faktor Eksternal, yaitu :

- Abiotik : tekanan, suhu, salinitas, oksigen terlarut, amonia dan pH air, penetrasi cahaya, dan

musim.

- Biotik : Makanan, yang meliputi : jenis makanan, ketersediaan, komposisi, daya cerna

makanan, serta persaingan/kompetisi pengambilan makanan.

2. Faktor Internal dari ikan itu sendiri, yang meliputi bobot tubuh, jenis kelamin, umur,

kesuburan (maturitas), kesehatan, starvasi, aktivitas pergerakan, aklimasi, aktivitas populasi

dan debit oksigen dalam tubuh.

Dari faktor tersebut suhu air merupakan faktor kontrol terbesar dalam metabolisme,

salinitas sebagai faktor “energi” yang diperlukan dalam regulasi. Panas yang dihasilkan dari

sistem meliputi “Heat increament” atau “Spesifik Dinamik Aksion (SDA).

Energi didefinisikan sebagai kemampuan untuk melakukan kerja dan diperoleh hewan

melalui katabolisme karbohidrat, lipid, dan protein di dalam tubuh. Sebagai analogi energi

radiasi, kimia, mekanik, panas, dan listrik semua mempunyai kemampuan untuk melakukan

kerja kimia, listrik, dan mekanik. Energi penting untuk pemeliharaan proses kehidupan seperti

metabolisme seluler, pertumbuhan, reproduksi, dan fisik. Kira-kira 2/3 dari energi tersebut

diubah menjadi energi kimia untuk digunakan melakukan kerja (aktivitas dan pertumbuhan) dan

1/3 disebarkan dalam bentuk panas. Nutrien yang diperlukan oleh hewan tidak hanya sebagai

bahan penting untuk konstruksi jaringan kehidupan, tetapi juga sebagai sumber energi kimia

yang tersimpan untuk diproses sebagai bahan bakar dalam melakukan kerja, termasuk kerja

sintesis jaringan.

Metabolisme energi pada ikan/udang adalah berbeda dengan hewan ternak, dalam hal :

1. Ikan dan udang adalah hewan eksoterm akuatik atau suhu tubuhnya mampu mengikuti suhu

lingkungannya sehingga tidak harus memberikan energi untuk pemeliharaan suhu tubuh

walaupun di atas 37oC. Contoh kebutuhan energi untuk pemeliharaan per unit berat tubuh

anak ayam dilaporkan sekitar lima kali lebih banyak daripada yang diperlukan untuk ikan

mas yang dipelihara pada suhu 23oC.

2. Ikan dan udang mampu mendapatkan 10-20% energi lebih banyak dari katabolisme protein

dibandingkan dengan ternak, sehingga ikan tidak perlu mengubah amonia (produk akhir dari

katabolisme protein) menjadi zat yang kurang beracun (misalnya urea atau asam uric)

sebelum diekskresikan (Brett dan Groves, 1979). Contoh, pada ikan salmon, nitrogen yang

hilang melalui rongga branchial sebesar 85% dan melalui urin sebesar 35%. Oleh sebab itu

ekskresi limbah nitrogen pada hewan akuatik memerlukan energi lebih sedikit.

3. Ikan diyakini sebagai hewan yang paling buruk mencerna karbohidrat. Maka Protein harus

ada dalam makanan baik untuk sintesis jaringan maupun sumber energi.

Kebutuhan energi untuk pemeliharaan dan aktivitas berenang harus dicukupi sebelum energi

dibuat untuk pertumbuhan, karena seperti halnya hewan lain ikan terlebih dahulu makan untuk

mencukupi kebutuhan energi. Namun kelebihan energi dapat mengakibatkan penurunan zat

makanan yang diterima oleh ikan atau kelebihan penyimpanan lemak di dalam tubuh ikan.

Sedangkan energi yang rendah hanya cukup untuk pembekalan sehingga untuk pembentukan

jaringan kurang (Robinson dan Wilson, 1985). Faktor-faktor yang mempengaruhi kebutuhan

energi untuk ikan dan udang adalah

- Temperatur air , meningkat dengan meningkatnya temperatur , karena seiring dengan

menigkatnya kecepatan metabolis.

- Ukuran ikan , menurun dengan meningkatnya ukuran ikan, karena seiring dengan

menurunnya kecepatan metabolik.

- Keadaan fisiologi , kebutuhan energi meningkat selama periode kematangan gonad dan

sewaktu masa-masa aktif seperti saat migrasi untuk betelur.

- Aliran air , kebutuhan energi untuk pemeliharaan naik seiring meningkatnya arus air.

- Penyinaran , selama masa istirahat kebutuhan energi untuk aktivitas menurun.

- Kualitas air dan stres , misalnya pencemaran, salinitas, oksigen terlarut rendah, populasi yang

padat akan meningkatkan kebutuhan energi pemeliharaan.

Persamaan Energi Input = Energi OutputC = P + R + U + F dan P = Pg + Pr

Ket. C = Konsumsi P = Produksi = Pertumbuhan somatis Pr = Pertumbuhan reproduktif R = Metabolisme U = Ekresi non-faecal F = Feses

TUGAS KELOMPOK DAN DISKUSI Makalah kelompok harus sudah dikumpulkan paling lambat iminggu depan, untuk dipresentasikan dan didiskusikan seta dinilai

(