96
Bab 4
Sistem Gerak
ATP-ase Teori di atas dapat dijelaskan sebagai berikut.
Pada saat terjadi rangsangan yang diterima asetilkolin, rangsangan itu menyebabkan aktomiosin mengerut
berkontraksi. Kontraksi yang terjadi membutuhkan energi.
Pada saat kontraksi terjadi, filamen aktin akan berjalan di antara miosin ke dalam zona H zona H, yaitu bagian terang di antara dua pita gelap. Dengan keadaan yang
demikian itu, terjadi pemendekan serabut otot. Namun demikian, ada serabut yang tetap panjang, yaitu garis M anisotroppita gelap, sedangkan garis Z isotroppita
terang dan daerah H bertambah pendek waktu terjadi kontraksi.
Bagian ujung miosin dapat berkaitan dengan ATP dan menghidrolisis ATP tersebut menjadi ADP. Energi dilepaskan dengan cara mencegah pemindahan ATP ke miosin
yang diubah bentuk menjadi konfigurasi energi tinggi. Miosin yang berenergi tinggi tersebut kemudian berikatan dengan aktin membentuk jembatan silang. Selanjutnya,
energi yang tersimpan pada miosin akan dilepaskan sehingga ujung miosin berelaksasi menghasilkan energi yang rendah. Relaksasi yang terjadi akan mengubah sudut ikatan
ujung miosin menjadi miosin ekor. Ikatan yang terjadi antara miosin berenergi rendah dan aktin akan terpecah, pada saat molekul baru ATP bergabung dengan ujung miosin.
Siklus tersebut akan terus berulang.
4. Timbulnya Energi untuk Gerak Otot
Adenosin Tri Fosfat yang dikenal sebagai ATP, merupakan penghasil energi utama untuk berkontraksinya otot. ATP dihasilkan dari proses oksidasi pembakaran
karbohidrat dan lemak. Terjadinya kontraksi otot sebagai akibat adanya interaksi antara protein otot aktin dan miosin. Perhatikanlah diagram berikut
Aktin + Miosin Aktomiosin
pita miofibril
daerah H
garis Z
miofilamen tipis aktin
miofilamen tebal miosin
garis M garis Z
Gambar 4.24 Aksi aktin dan miosin.
97
Biologi untuk SMA dan MA Kelas XI
Tampak pada reaksi tersebut, pembentukan aktomiosin merupakan hasil interaksi antara aktin dan miosin yang membutuhkan ATP melalui bantuan enzim yang dikenal
sebagai enzim ATP-ase. Sumber energi lainnya pada otot, yaitu fosfokreatin. Fosfokreatin ini adalah
suatu bentuk persenyawaan fosfat berenergi tinggi yang terdapat pada otot dalam konsentrasi yang tinggi. Fosfokreatin tidak dapat digunakan secara langsung sebagai
sumber energi, tetapi dapat memberikan energinya kepada ADP. Proses yang terjadi dapat Anda perhatikan pada reaksi berikut
Kreatin Fosfokreatin + ADP
Kreatin + ATP Fosfokinase
Banyaknya fosfokreatin yang terdapat pada otot lurik, lebih dari lima kali jumlah ATP. Proses terpecahkan ATP dan fosfokreatin untuk menghasilkan energi tidak
membutuhkan oksigen bebas. Oleh karena itu, disebut proses anaerob. Jika otot melakukan kontraksi secara terus-menerus dalam jangka waktu yang
lama maka otot akan mengalami kelelahan. Hal tersebut terjadi sebagai akibat turunnya kandungan konsentrasi ATP dan fosfokreatin. Sebaliknya, pada saat ini justru akan
terjadi kenaikan konsentrasi ADP, AMP, dan asam laktat.
Sumber lain untuk menghasilkan energi, yaitu dengan cara mengubah glikogen menjadi glukosa. Glikogen adalah senyawa yang tidak larut. Oleh karena itu, harus
dilarutkan dahulu menjadi laktasidogen. Laktasidogen ini diubah menjadi glukosa dan asam laktat. Glukosa yang dihasilkan dioksidasi menjadi CO
2
, H
2
O, dan energi. Energi yang dibebaskan selanjutnya digunakan untuk membentuk ATP dan fosfokreatin. Proses
ini terjadi pada saat otot berelaksasi, dan membutuhkan oksigen bebas. Oleh karena itu, proses relaksasi disebut fase aerob. Perhatikanlah bagan reaksi berikut ini
Glikogen laktasidogen
Laktasidogen glukosa + asam laktat
Glukosa + O
2
CO
2
+ H
2
O + energi Apabila terjadi penimbunan asam laktat yang terlalu banyak di dalam otot, dapat
menyebabkan kelelahan. Asam laktat yang berlebihan tersebut akan dioksidasi oleh oksigen, apabila terlalu banyak dibutuhkan oksigen untuk mengoksidasi asam laktat,
maka orang yang mengalaminya bernapas tersengal-sengal.
D. Gangguan pada Sistem Gerak
Kelainan yang terjadi pada sistem gerak meliputi kelainan dan gangguan pada tulang dan kelainan pada otot. Berikut ini kedua kelainan tersebut akan dijelaskan.
