Struktur Tulang Keras & Tulang Rawan dan Kontraksi Otot ~ Laporan Praktikum

A.Dasar Teori

1) TULANG

Menurut bahan pembentuknya, tulang dapat dibedakan menjadi tulang rawan (KARTILAGO) dan tulang keras (= tulang/OSTEON).

Tulang rawan bersifat lentur, tersusun atas sel-sel tulang rawan (KONDROSIT) yang mensekresikan matriks (KONDRIN) berupa hialin atau kolagen. Rawan pada anak berasal dari mesenkim dengan kandungan kondrosit lebih banyak dari kondrin. Sebaliknya, pada orang dewasa kondrin lebih banyak dan rawan ini berasal dari selaput tulang rawan (PERIKONDRIUM) yang banyak mengandung KONDROBLAS (pembentuk kondrosit).

Rawan pada dewasa antara lain terdapat pada cincin batang tenggorokan dan daun telinga.

Pembentukan tulang keras berawal dari kartilago (berasal dari mesenkim). Kartilago memiliki rongga yang akan terisi oleh OSTEOBLAS (sel-sel pembentuk tulang). Osteoblas membentuk osteosit (sel-sel tulang). Setiap satuan sel-sel tulang akan melingkari pembuluh darah dan serabut saraf membentuk SISTEM HAVERS. Matriks akan mengeluarkan kapur dan fosfor yang menyebabkan tulang menjadi keras.

Proses pengerasan tulang disebut penulangan atau OSIFIKASI. Jenis osifikasi adalah DESMAL dan KONDRAL. Kondral meliputi PERIKONDRAL dan ENKONDRAL.

Tulang Keras atau Osteon terbagi menljadi

- Tulang panjang (tulang pipa)
- Tulang pipih
- Tulang pendek
- Tulang pneumatika

Tulang Pipa terbagi menjadi 3 bagian yaitu :

-	Bagian ujung yang disebut EPIFISE.
-	Bagian tengah yang disebut DIAFISE. Di pusatnya terdapat rongga yang berisi sumsum tulang. Rongga terbentuk karena aktivitas OSTEOKLAS (perombak tulang).
-	Di antara epifise dan diafise terdapat CAKRAM EPIFISE (DISCUS EPIPHYSEALIS). Cakram ini kaya akan osteoblas dan menentukan pertumbuhan tinggi.

Sumsum Tulang ada dua jenis yaitu :

1. Sumsum tulang merah (MEDULLA OSSIUM RUBBA)
2. Sumsum tulang kuning (MEDULLA OSSIUM FLAVA)

2) OTOT

Otot rangka adalah masa otot yang bertaut pada tulang yang berperan dalam menggerakkan tulang-tulang tubuh. Otot rangka dapat kita kaji lebih dalam misalnya dengan mempelajari otot gastroknemus pada katak. Otot gastroknemus katakbanyak digunakan dalam percobaan fisiologi hewan. Otot ini lebar dan terletak di atas fibiofibula, serta disisipi olehtendon tumit yang tampak jelas (tendon Achillus) pada permukaan kaki.

Mekanisme kerja otot pada dasarnya melibatkan suatu perubahan dalam keadaan yang relatif dari filamen-filamenaktin dan myosin. Selama kontraksi otot, filamen-filamen tipis aktin terikat pada dua garis yang bergerak ke Pita A, meskipun filamen tersebut tidak bertambah banyak.Namun, gerakan pergeseran itu mengakibatkan perubahan dalam penampilansarkomer, yaitu penghapusan sebagian atau seluruhnya garis H. selain itu filamen myosin letaknya menjadi sangat dekat dengan garis-garis Z dan pita-pita A serta lebar sarkomer menjadi berkurang sehingga kontraksi terjadi. Kontraksi berlangsung pada interaksi antara aktin miosin untuk membentuk komplek aktin-miosin.

Kontraksi otot dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain :

1. Treppe atau staircase effect, yaitu meningkatnya kekuatan kontraksi berulang kali pada suatu serabut otot karena stimulasi berurutan berseling beberapa detik. Pengaruh ini disebabkan karena konsentrasi ion Ca²⁺ di dalam serabut otot yang meningkatkan aktivitasmiofibril.

2. Summasi, berbeda dengan treppe, pada summasi tiap otot berkontraksi dengan kekuatan berbeda yang merupakan hasil penjumlahan kontraksi dua jalan (summasi unit motor berganda dan summasi bergelombang).

3. Fatique adalah menurunnya kapasitas bekerja karena pekerjaan itu sendiri.

4. Tetani adalah peningkatan frekuensi stimulasi dengan cepat sehingga tidak ada peningkatan tegangan kontraksi.

5. Rigor terjadi bila sebagian terbesar ATP dalam otot telah dihabiskan, sehingga kalsium tidak lagi dapat dikembalikan ke RS melalui mekanisme pemompaan.

Metode pergeseran filamen dijelaskan melalui mekanisme kontraksi pencampuran aktin dan miosin membentuk kompleks akto-miosin yang dipengaruhi oleh ATP. Miosin merupakan produk, dan proses tersebut mempunyai ikatan dengan ATP. Selanjutnya ATP yang terikat dengan miosin terhidrolisis membentuk kompleks miosin ADP-Pi dan akan berikatan dengan aktin. Selanjutnya tahap relaksasi konformasional kompleks aktin, miosin, ADP-pi secara bertahap melepaskan ikatan dengan Pi dan ADP, proses terkait dan terlepasnya aktin menghasilkan gaya fektorial.

B. Hasil Pengamatan

Hasil pengamatan 1

STRUKTUR TULANG KERAS DAN TULANG RAWAN

Tujuan : mengamati struktur tulang keras dan tulang rawan

Alat dan bahan :

1. Tulang paha ayam

2. Gelas kimia

3. Cawan petri

4. Larutan HCl

Cara kerja :

1. Sediakan tulang yang telah diberikan dibersihkan dari sisa-sisa daging yang melekat.

2. Amati keadaan sebelum perendaman dengan larutan asam, misalnya kekerasannya, kelenturannya, dan warnanya.

3. Potonglah sedikit sehingga kamu dapat mengamati bagian dalam tulang.

4. Masukkan hasil pengamatanmu ke dalam tabel, dan kemudian rendamlah tulang tersebut ke dalam larutan HCl yang tersedia selama 1 jam.

5. Angkat tulang dari dalam larutan HCl dengan hati-hati menggunakan penjepit dan sarung tangan.

6. Ulangi pengamatanmu dan buatlah perbandingan dengan hasil pengamatan sebelum dan sesudah tulang direndam dalam larutan HCl.

Pengamatan dan hasil pengamatan

Tabel hasil pengamatan

No.	Komponen Pengamatan	Sebelum direndam	Setelah direndam lar.HCl
1	Warna	Putih kekuningan	Putih pucat
2	Kekerasan	Sangat keras	Lebih lunak, agak rapuh
3	Kelenturan	Tidak	Lebih lentur
4	Keadaan bagian dalam	Berwarna merah, lunak	Isi tulang berhamburan keluar, berwarna merah pucat/cokelat

Pertanyaan :

1. Apakah terjadi perubahan kelenturan pada tulang sesudah direndam larutan HCl? Mengapa?

Jawab : Ya, asam klorida (HCl) memiliki kecenderungan untuk melarutkan unsur-unsur seperti kalsium (Ca). Jadi kalsium pada tulang semakin sedikit karena terlarut dalam asam (larutan berubah berwarna keruh) dan tulang akan menjadi lentur/lunak karena kandungan Ca pada tulang yang semakin sedikit.

2. Tulislah perbedaan struktur tulang keras dengan tulang rawan!

Jawab :

No.	Tulang keras (Osteon)	Tulang rawan (kartilago)
1	Tersusun teratur yang membentuk sistem Havers	Tersusun tidak teratur
2	Bersifat keras, kuat dan kaku	Sifatnya lentur dan elastis
3	Selnya osteosit	Selnya kondrosit
4	Matriksnya tersusun atas kalsium dan fosfat	Matriksnya tersusun atas kondrin
5	Terdapat pada tulang pipa, tulang pipih, tulang pendek, dan tulang tidak beraturan	Terletak di daun telinga, hidung, sendi, sambungan tulang belakang, dll
6	Berasal dari jaringan ikat embrional, perikondrium	Berasal dari osifikasi tulang rawan (kartilago)

3. Tulislah bagian tubuh manusia yang berupa tulang keras! Sebutkan pula bagian tubuh manusia yang berupa tulang rawan!

Jawab :

Ø Tulang keras : terdapat pada tulang pipa (tulang betis,tulang kering, tulanghasta dan tulang pengumpil), tulang pipih (tulang pinggul, tulang belikat,dan tulang tengkorak), tulang pendek (pangkal kaki, pangkal lengan, danruas-ruas tulang belakang), tulang wajah dan tulang belakang.

Ø Tulang rawan : dapat ditemukan di hidung, cuping telinga, penghubungantara tulang rusuk dan tulang dada, persendian tulang, antarruas tulangbelakang, dan cakra epifisis (pada anak-anak).

4. Apakah tulang rawan dapat berubah (berkembang) menjadi tulang keras? Jelaskan!

Jawab : Ya, Pembentukan tulang disebut dengan osteogenesis atau osifikasi. Peristiwa osifikasi ini berlangsung pada dua tempat,yaitu: (1) langsung di dalam mesenkim yang vaskular, dan (2) ditengah daerah osifikasi tulang rawan sebagai model tulangmendatang. Perkembangan tulang (osifikasi)dapat berubah bentuk sesuai tingkatpertumbuhannya. Proses ini terjadi setelah terbentuk tulang rawan(kartilago). Kartilago dihasilkan dari sel-sel embrional (mesenkim). Setelahkartilago terbentuk, bagian dalamnya akan berongga dan terisi olehosteoblas. Osteoblas juga menempati seluruh jaringan tulang danmembentuk sel-sel tulang keras (osteosit).Sel-sel tulang dibentuk dari arah dalam ke arah luar (konsentris). Setiap satuan sel tulang mengelilingi suatu pembuluh darah dan saraf yangakan membentuk suatu sistem yang disebut sistem Havers. Pada bagiantengah sistem Havers terdapat saluran Havers yang berisi pembuluh darahkapiler. Tiap sistem terdiri atas tabung-tabung tipis lamela yang semakin ketengah ukurannya semakin kecil. Tiap lamela mengandung lakuna (celah)yang berisi osteosit. Di sekeliling sel-sel tulang terbentuk senyawa proteinyang akan menjadi matriks tulang. Senyawa protein ini juga mengandungsenyawa kapur dan fosfor sehingga matriks tulang mengeras.

· Kesimpulan

Struktur tulang keras dan tulang rawan memiliki perbedaan pada unsur penyusunnya. Perbedaan inilah yang memberikan identitas yang mencolok pada tulang tersebut yaitu tulang rawan yang sifatnya lentur dan tulang keras yang sifatnya padat dan liat seperti semen. Namun tulang rawan dapat berubah menjadi tulang keras seiring dengan adanya pertumbuhan yang dialami oleh makhluk hidup tersebut. Perubahan ini dimaksudkan agar tulang tetap dapat menjalankan fungsi-fungsinya. Seperti halnya pada tulang rangka bayi yang masih berupa kartilago hialin. Jika kartilago tersebut tidak mengalami pengerasan (Osifikasi), maka tentulah alat-alat tubuh yang vital seperti jantung dan paru-paru tidak terlindungi dengan baik. Oleh karena itulah terjadi proses osifikasi.

Hasil pengamatan 2

KONTRAKSI OTOT

Tujuan : Mengamati kontraksi otot sebagai bagian proses sistem gerak

Alat dan bahan :

1. Tungkai katak hijau (Rana pipiens) segar 1 buah

2. Statif standar 1 buah

3. Tali benang 25 cm 2 helai

4. Larutan Ringer 30 ml

5. Pisau bedah 1 buah

6. Arus listrik dari 3 batu baterai besar

7. Cawan petri

8. Kabel

Cara kerja :

1. Bersihkan tungkai katak hijau dari kulitnya

2. Ambil bagian betis dengan kedua ujung tendonnya

3. Tiap ujung tendon diikat dengan tali dan diikatkan pada statif sampai tali tegang (tidak mudah bergerak)

4. Jagalah agar otot tetap basah dengan meneteskan larutan Ringer

5. Sentuhlah ujung otot betis dengan kabel dari sumber listrik baterai dengan interval waktu 3 menit, 2 menit, dan 1 menit masing-masing 3 kali

6. Perhatikan gejala yang timbul pada setiap rangsangan yang diberikan. Apakah terjadi gerakan? Gerakan tersebut adalah kontraksi otot. Hitung berapa kali otot berkontraksi?

7. Masukan data dalam tabel dan bandingkan hasil pengamatanmu pada masing-masing interval waktu yang berbeda

8. Cobalah melakukan pengamatan dengan arus listrik secara terus-menerus! Amati dan bandingkan dengan hasil pengamatan sebelumnya!

Pengamatan dan hasil pengamatan

No.	Inteval waktu	Jumlah kontraksi otot pada perlakuan
No.	Inteval waktu	1	2	3
1	3 menit	++	++	+++
2	2 menit	+	++	++
3	1 menit	++	+	+
4	Terus menerus	+	-	-

Keterangan : + Jika ada kontraksi

- Jika otot diam

Pertanyaan :

1. Apakah fungsi larutan ringer pada percobaan tersebut ?

Jawab :

karena otot dapat melakukan kontraksi otot memendek jika sedang berkontraksi dan memanjang jika berelaksi.

2. Apakah fungsi arus listrik yang bersumber dari batu baterai ?

Jawab : sebagai rangsangan untuk melakukan kontraksi pada otot.

3. Sebutkan senyawa kimia yang terkandung dalam otot sehingga otot memiliki kemampuan berkontraksi !

Jawab : senyawa kimia berupa atp (adenosine triposfat) dan keratin fasfat.

4. Tuliskan skema penggunaan energi otot pada saat kontraksi !

Jawab : atp à adp + asam fosfat + energi

5. Apa akibatnya bila otot mendapat rangsang secara terus menerus? Mengapa hal itu terjadi ?

Jawab :

apabila otot mengalami rangsangan secara terus menerus mengakibatkan otot mengalami kelelahan hal tersebut disebabkan karena menurunnya atp dan fosfat keratin sedangkan adp amp dan asam laktat naik konsentrsinya.

6. Jelaskan dengan skema mekanisme terjadinya kelelahan akibat kontraksi melakukan aktifitas! Apakah senyawa penyebab kelelahan tersebut?

Jawab:

aglikogen: laktasidogen, laktasidogen: glukosa + asam laktat, glukosa + O2: Co2 + H2O + energi

7. Penderita diabetus mellitus sering cepat mengalami kelelahan saat melakukan aktivitas. Mengapa hal itu terjadi? Jelaskan!

Jawab:

karena kadar glukosa di urine dan darah pendiri diabetes meletus sangat tinggi sehingga sering buang air kecil cepat haus dan lapar sehingga menyebabkan kelelahan.

· Kesimpulan

Otot merupakan alat gerak aktif, yang memiliki kemampuan untuk berkontraksi atau memendek karena otot mengandung senyawa kimia berupa ATP (adenosine triposfat) dan keratin fasfat. Jika otot di beri rangsangan berupa arus listrik, maka dengan bantuan senyawa tersebut otot dapat berkontraksi. Jika otot berkontraksi terus menerus maka otot akan mengalami kelelahan dan kontraksi otot semakin melemah.

Daftar Pustaka

· Sri Lestari, Endang. 2009. Biologi SMA/MA kelas XI BSE. Bandung : Pusat Perbukuan Departemen pendidikan Nasional

· Maniam, MBS. 2010. Facil Advanced Learning Biology 2A For Grade XI. Bandung : Grafindo Media Pratama

· http://itozangbio.wordpress.com/bahan-ajar/materi-kelas-xi/tulang/

· http://www.sentra-edukasi.com/2011/07/jenis-tulang-berdasar-penyusunnya.html

· http://wordbiology.wordpress.com/2009/01/20/kontraksi-otot/

http://bebas.ui.ac.id/v12/sponsor/Sponsor-Pendamping/Praweda/Biologi/0058%20Bio%202-4b.htm

Sekian artikel Struktur Tulang Keras & Tulang Rawan dan Kontraksi Otot kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.

Anda sekarang membaca artikel Struktur Tulang Keras & Tulang Rawan dan Kontraksi Otot dengan alamat link https://praktikum-laporan.blogspot.com/2012/09/struktur-tulang-keras-tulang-rawan-dan.html