Pergerakan Dan Lokomosi Hewan Fix
PERGERAKAN DAN LOKOMOSI
HEWAN
Birril Azizah
1110016100001
Faiza El Jannati
1110016100008
Mariam Nur Faidilah 1110016100016
Nisrina Agustama
1110016100069
ARFAN AMRULLAH 1111016100045
QONITA RAHMI
1111016100064
MIFTAHUR RAHMI
1111016100076
•
•
•
•
Apa saja jenis-jenis lokomosi pada hewan?
Apa saja jenis kerangka pada lokomosi?
Bagaimana otot berkontraksi dan berelaksasi?
Bagaimana peran Ca2+ dan protein regulasi
dalam kontraksi otot?
PERGERAKAN DAN LOKOMOSI
PERGERAKAN
LOKOMOSI
KERANGKA DAN OTOT
PADA MEDIUM FLUIDA
GERAK AMEBOID
KERANGKA
OTOT
BERENANG
GERAK SILIA DAN FLAGELA
TERBANG
DI ATAS SUBSTRAT
BERJALAN,
MERAYAP, BERLARI
BERJALAN DI
PERMUKAAN AIR
PADA MEDIUM PADAT
MEMBUAT LUBANG
KERANGKA HIDROSTATIK
EKSOSKELETON
OTOT POLOS
OTOT JANTUNG
OTOT RANGKA
ENDOSKELETON
MEKANISME
KONTRAKSI OTOT
PERGERAKAN DAN LOKOMOSI
• Pergerakan adalah ciri khas hewan. Untuk memperoleh makanan,
seekor hewan harus bergerak dalam lingkungan nya, atau
menggerakkan air dan udara yang disekelilingnya. Hewan yang
sesil tetap diam menempe, namun melambaikan tentakel yang
dapat menangkap mangsa, atau menggunakan silia yang bergetar
untuk membuat aliran air, yang menarik dan menjerat partikel
makanan kecil.
• Pergerakan adalah upaya mengubah tempat atau posisi oleh
seluruh tubuh atau sebagian tubuh.
1. Gerak Ameboid melibatkan perubahan luas dalam bentuk aliran
sel sitoplasma, dan aktivitas pseudopodal.
2. Gerak oleh silia dan flagela
• Silia dan flagela juga berbeda dalam pola
kibasannya. Flagela memiliki gerak berombakombak yang menghasilkan gaya yang searah
dengan sumbu flagela. Sebaliknya, silia bekerja
lebih seperti dayung, dengan tenaga yang
berganti-ganti dan kibasan balik yang
menghasilkan gaya yang arahnya tegak lurus
terhadap sumbu silianya.
Lokomosi air
Untuk bergerak, seekor hewan harus menyangga diri sendiri, melakukan
dorongan melawan media sekitarnya (air atau udara) atau substratum (dasar
laut atau tanah) dan mempertahankan stabilitasnya. Sebagian besar hewan
darat menunjang dirinya dengan kerangka. Pada hewan air, hal ini sebagian
besar dilakukan oleh air, meskipun hewan itu juga mempunyai kerangka.
Jika kepadatan (massa per unit volume) hewan itu sama dengan kepadatan air
maka hewan itu mempunyai daya apung yang netral dan tidak tenggelam
ataupun mengapung. Banyak organisme air mempunyai kepadatan yang hampir
sama dengan air, karena itu diperlukan sedikit energy untuk mengapung.
Organisme air lain dapat mempunyai sejumlah besar minyak dalam
jaringan. Hal ini terdapat pada banyak plankton yang kecil. Ikan hiu tidak
mempunyai gelembung renang tetapi mempunyai hati yang sangat besar
dengan kadar minyak yang sangat tinggi. Minyak ini, disamping
mengurangi kepadatan jaringan, juga merupakan persediaan energy
yang penting. Hewan laut lainnya seperti ubur-ubur dan cumi-cumi dari
laut dalam, mempertahankan daya apung netralnya dengan mengatur
kandungan ionnya, meningkatkan ion ringan dan mengurangi ion berat.
Gerakan seekor hewan diperoleh dengan mendorong
tubuh melawan medium sekitarnya atau substratum.
Sesuai dengan hokum gerak ke tiga dri Newton, hal ini
akan menimbulkan dorongan berlawanan yang sama
kuat pada hewan. Sebagian dari daya ini akan
menggerakkan hewan itu ke depan. Sebagai contoh, jika
otot tubuh dan ekor seekor ikan berkontraksi, maka hal
ini akan menyebabkan tubuh dan ekor mendorong
kembali kepada air dengan kekuatan tertentu, air
mendorong tubuh dan ekor dengan daya yang sama
tetapi berlawanan, yang dapat diuraikan menjadi
komponen lateral dan depan. Karena ekor bergerak dri
satu sisi ke sisi lainnya, maka komponen lateral saling
meniadakan dan komponan depan memacu hewan itu
ke muka. Segmentasi atau metamerise otot kordta
primitive dan ikan berkembang sehubungan dengan cara
bergerak ini.
Kaki depan seekor kuda dan seekor armandillo digambar dengan ukuran sama, untuk
memperlihatkan bagaimana perubahan hubungan lengan pengungkit dalam dan
pengungkit luar sesuai dengan sistem pengungkit kaki untuk kecepatan dan daya.
Berenang
• Gravitasi bukan lah masalah yang terlalu berat, Permasalahan
utama adalah friksi (tahanan)
• Hewan dapat berenang dengan berbagai cara:
• Serangga dan vertebrata berkaki empat menggunakan kakinya
sebagai kayuh untuk mendorong air.
• Cumi-cumi, remis, dan beberapa cnidaria bergerak dengan
dorongan, yaitu mengambil air dan memancarkannya keluar dalam
bentuk semburan.
• Ikan berenang dengan cara menggerakkan badan dan ekornya dari
sisi ke sisi.
• Paus dan mamalia akuatik lainnya bergerak dengan menggerakgerakkan dan melenggak-lengokkan badan dan ekornya ke atas dan
ke bawah.
• Lokomosi di permukaan air
Lokomosi darat
• Di darat, hewan yang berjalan, berlari,
melompat, atau merambat harus mampu
menopang dirinya sendiri dan bergerak
melawan gravitasi.
• Ketika seekor hewan darat sedang berjalan,
berlari, atau melompat, otot kakinya
menghabiskan energi baik untuk
mendorongnya maupun untuk menjaganya
supaya tidak jatuh ( keseimbangan)
Lanjutan…
• Seekor kucing, anjing,kanguru atau kuda yang
berjalan menjaga supaya tiga kaki tetap
menyentuh tanah. Hewan bipedal, seperti
manusia dan burung, mempertahankan paling
tidak satu kaki berada pada tanah ketika
sedang berjalan.
Di atas substrat
• Lokomosi di darat
Melalui medium padat
• Beberapa hewan bergerak melalui medium
padat seperti tanah dengan menggali liang
menggunakan cakar, gigi, atau metode lain
Merayap
• Cacing tanah merayap secara peristalsis, suatu jenis
lokomosi yang bergantung pada kerangka hidrostatik.
• Kebanyakan ular merayap dengan meliuk-liukkan
keseluruhan tubuhnya dari sisi ke sisi. Dibantu oleh sisik
yang besar dan dapat digerakkan pada bagian bawah
tubuhnya, tubuh seekor ular mendorong melawan tanah,
yang menggerakkan hewan itu ke arah depan.
• Ular boa constrictor dan ular piton merangkak lurus
maju, digerakkan oleh otot yang mengangkat sisik
perutnya menjauh dari tanah, memiringkan sisik itu ke
arah depan, dan mendorongnya kembali ke arah
belakang melawan tanah.
Terbang
• Masalah utama bagi seekor hewan yang
terbang adalah gravitasi. Supaya hewan tetap
terbang di udara, sayapnya harus
mengembangkan cukup daya angkat untuk
mengatasi gaya tarik gravitasi ke bawah. Kunci
terbang adalah bentuk sayap. Semua airfoilstruktur yang bentuknya mengubah aliran udara
dengan cara yang menciptakan daya angkat.
Biaya Transpor
1.Hewan yang berlari.
Membutuhkan energi yang lebih
besar dibandingkan hewan yang
berenang. ( untuk berlari dan
menahan gravitasi)
2. Hewan Yang terbang
menggunakan energi yang lebih
banyak, dibandingkan yang lain
pada durasi waktu yang sama.
3. Hewan yang lebih besar lebih
efisien berkelasssssssssssssna
dibandingkan hewan yang lebih
kecil.
Kerangka Sangat Penting Dalam Pergerakan serta
Menopang dan Melindungi Tubuh Hewan
Ketiga fungsi kerangka adalah penopangan, perlindungan, dan pergerakan. Sebagian
besar hewan darat akan terkulai akibat bobotnya sendiri jika tidak mempunyai
kerangka sebagai penyokong. Bahkan hewan yang hidup dalam air akan menjadi
massa yang tidak berbentuk tanpa kerangka untuk mempertahankan bentuknya.
Banyak hewan mempunyai kerangka yang keras yang melindungi jaringan lunak.
Sebagai contoh, tulang tengkorak vertebrata melindungi otak, dan tulang rusuk
membentuk kurungan di sekitar jantung, paru-paru, dan organ-organ internal lainnya.
Kerangka membantu pergerakan dengan cara memberikan sesuatu yang kuat dan
tegar pada otot untuk bekerja melawannya.
Terdapat tiga jenis utama kerangka, yaitu:
1. Kerangka hidrostatik
2. Eksoskeleton, dan
3. Endoskeleton.
Kerangka Hidrostatik
•
Kerangka hidrostatik (hydrostatic skeleton) terdiri atas cairan yang ditahan di bawah tekanan dalam
kompartemen tubuh yang tertutup.
•
Pada Cnidaria, misalnya hidra, dapat memanjang dengan cara menutup mulutnya dan menggunakan sel-sel
kontraktil pada tubuhnya untuk menyempitkan (konstriksi) rongga gastrovaskuler tengah. Karena air tidak dapat
terlalu dimampatkan, penurunan diameter rongga itu memaksa rongga untuk meningkatkan panjangnya.
•
Pada cacing pipih (planaria), cairan interstisial dipertahankan di bawah tekanan dan berfungsi sebagai kerangka
hidrostatik utama.
•
Cacing gilig (nematoda) menahan cairan dalam rongga tubuh (sebuah pseudoselom) dalam tekanan tinggi, dan
kontraksi otot longitudinal menghasilkan gerakan memukul.
•
Pada cacing tanah dan anelida lain, cairan rongga berfungsi sebagai kerangka hidrostatik.
•
Kerangka hidrostatik memungkinkan cacing tanah dan sebagian besar anelida lain bergerak secara peristalsis,
suatu lokomosi yang dihasilkan oleh gelombang kontraksi otot berirama yang dihantarkan dari kepala ke ekor.
(a) Dalam contoh ini, ketika cacing merayap maju, segmen tubuh pada bagian kepalanya
dan bagian depan ekor pendek dan tebal (otot longotudinal berkontraksi; otot sirkuler
berelaksasi) dan ditambatkan ke tanah oleh bulu kejur. Segmen pada belakang kepala
dan ekor tipis dan memanjang (otot sirkuler berkontraksi; otot longitudinal berelaksasi).
(b) Kepala bergerak ke depan karena otot sirkuler di segmen kepala berkontraksi.
Segmen di belakang kepala dan di depan ekor sekarang tebal dan ditambatkan, dengan
demikian mencegah cacing agar tidak tergelincir ke belakang. (c) Segmen kepala
menebal kembali dan ditambatkan pada posisi barunya. Segmen bagian belakang telah
melepaskan pegangannya pada tanah dan ditarik ke depan.
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
This is a SEM of the setae pairs of each segment of an earthworm (Lumbricus)
Cacing Polychaete
Kontraksi otot longitudinal pd satu sisi dari segmen, Peregangan
otot longitudinal pd sisi yg lain.
Parapodia
bertindak seperti
kaki yg mendorong
msg2 segmen
polychaete worm swimming
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
The polychaete worms use parapodia for similar purposes:
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
Polychaete worm parapodia involved in locomotion:
Eksoskeleton
•
Eksoskeleton adalah deposit pembungkus yang keras pada permukaan seekor hewan.
•
Sebagai contoh, sebagian besar mollusca terbungkus dalam cangkang berkalsium (kalsium karbonat), yang
dieksresikan oleh mantel, yaitu perluasan dinding tubuh yang mirip lembaran.
•
Seiring pertumbuhan hewan tersebut, hewan memperbesar diameter cangkangnya dengan cara
menambahkan deposit pada ujung bagian luarnya.
•
Pada arthopoda, terdapat eksoskeleton bersendi yang khas yang disebut kutikula, pembungkus tak hidup
yang disekresikan oleh epidermis.
•
Sekitar 30% sampai 50% kutikula itu terdiri atas kitin, suatu polisakarida yang mirip dengan selulosa.
•
Kutikula dikeraskan dengan senyawa organik yang mengikat silang eksoskeleton agar dapat memberikan
perlindungan.
•
Beberapa crustacea, seperti udang, lebih mengeraskan eksoskeletonnya dengan menambahkan garam
kalsium. Sebaliknya, pada persendian kaki, dimana kutikula harus tipis dan fleksibel, hanya terdapat
sejumlah kecil garam anorganik dan pengikatan silang protein.
Endoskeleton
•
Endoskeelton terdiri atas unsur pendukung yang keras, seperti tulang, yang terbungkus di dalam jaringan
lunak seekor hewan.
•
Echinodermata mempunyai endoskeleton dalam bentuk lempengan keras di bawah kulit.
•
Sedangkan Chordata mempunyai endoskeleton yang terdiri atas tulang rawan, tulang sejati, atau beberapa
kombinasi tulang-tulang tersebut.
•
Kerangka mamalia dibentuk oleh lebih dari 200 tulang sejati, beberapa di antaranya menyatu, sedangkan
yang lain dihubungkan pada persendian oleh ligamen yang memungkinkan kebebasan bergerak.
•
Ahli anatomi membagi ahli kerangka vertebrata menjadi kerangka aksial, yang terdiri atas tengkorak, tulang
punggung (tulang belakang), dan tulang rusuk, dan kerangka apendikuler (tambahan), yang terdiri atas
tulang tungkai, gelang pektoral, dan pelvis yang menambatkan anggota tubuh ke kerangka aksial.
•
Pada masing-masing anggota tubuh, beberapa jenis persendian memberikan fleksibilitas untuk pergerakan
dan lokomosi tubuh.
Otot
• pergerakan hewan didasarkan pada kontraksi
otot yang bekerja terhadap beberapa jenis
kerangka. Kerja otot selalu berkontraksi; otot
hanya dapat memanjang secara pasif.
• Otot secara aktif berkontraksi, akan tetapi memanjang hanya
ketika direnggang secara pasif. Gerakan maju-mundur umumnya
dilakukan oleh otot antagonistic, yang masing-masing bekerja
melawan yang lain. Peraturan ini bekerja pada endoskeleton
maupun pada eksoskeleton. (a) pada manusia, kontraksi otot
bisep,menaikkan (memfleksikan/membengkokkan) lengan
depan. Kontraksi otot trisep menurunkan (memanjangkan)
lengan depan.
(b) meskipun otot artopoda diposisikan secara berbeda dan
ditempatkan di eksoskeleton, kerja antagonistic fleksor dan
ekstensor serupa dengan kerja otot vertebrata. Ketika otot
fleksor pada bagian atas kaki belalang berkontraksi, kaki bagian
bawah ditarik menuju tubuh. Pada posisi ini belalang dalam
keadaan duduk, dalam keadaan siap dan seimbang untuk
melompat. Alternatifnya, ketika otot ekstensor pada kaki bagian
atas berkontraksi, kaki menyetak ke belakang, yang membuat
serangga itu melompat ke udara.
• Otot rangka terdiri atas seberkas serat panjang yang
terbentang disepanjang otot. Masing-masing
serabut adalah sel tunggal bernukleus banyak, yang
mencerminkan pembentukannya melalui penyatuan
banyak sel-sel embrionik. Masing-masing serat
adalah berkas myofibril kecil yang tersusun secara
longitudinal. Myofibril selanjutnya tersusun atas dua
jenis miofilamen. Filament tipis ( thin filament)
terdiri atas dua untai aktin dan satu untai protein
regulasi yang melilit satu sama lain, sementara
filament tebal (thick filament) adalah molekul
myosin yang tersusun secara teratur
• Sebuahh otot terdiri atas berkat serat otot (sel-sel)
bernukleus majemuk, yg masing-masing adalah berkas
miofbril.
• Masing-masing miofibril terdiri dari filamen tebal dan tipis
yg di atur dalam unit kontraktil yg disebut sakromer.
• Susunan filamen tebal dan tipis terlihat sebagai pita terang
dan gelap yg berselang-seling
• Filamen tipis yg terdapat pada pita I. zona gelap ditengah
pita I disebut garis Z
• Pita A daerah filamen tebal dan tipis saling tumpang tindih
dan zona tengah H yg hanya mengandung filamen tebal
• Persambungan di antara filamen tebal akan membentuk
garis Myg tipis didalam zona H
• Otot rangka
Mekanisme pergerakan otot
•
•
•
•
•
•
Kejadian biokimiawi yang penting dalam mekanisme kontraksi dan relaksasi otot dapat
digambarkan dalam 5 tahap yakni sebagai berikut :
a. Dalam fase relaksasi pada kontraksi otot, kepala S1 myosin menghidrolisis ATP
menjadi ADP dan Pi, namun kedua produk ini tetap terikat. Kompleks ADP-Pi- myosin
telah mendapatkan energi dan berada dalam bentuk yang dikatakan sebagai bentuk
energi tinggi.
b. Kalau kontraksi otot distimulasi maka aktin akan dapat terjangkau dan kepala
myosin akan menemukannya, mengikatnya serta membentuk kompleks aktin-myosinADP-Pi.
c. Pembentukan kompleks ini meningkatkan Pi yang akan memulai cetusan kekuatan.
Peristiwa ini diikuti oleh pelepasan ADP dan disertai dengan perubahan bentuk yang
besar pada kepala myosin dalam sekitar hubungannya dengan bagian ekornya yang
akan menarik aktin sekitar 10 nm ke arah bagian pusat sarkomer. Kejadian ini disebut
cetusan kekuatan (power stroke). Myosin kini berada dalam keadaan berenergi rendah
yang ditunjukkan dengan kompleks aktin-myosin.
d. Molekul ATP yang lain terikat pada kepala S1 dengan membentuk kompleks aktinmyosin-ATP.
e. Kompleks aktin-ATP mempunyai afinitas yang rendah terhadap aktin dan dengan
demikian aktin akan dilepaskan. Tahap terakhir ini merupakan kunci dalam relaksasi dan
bergantung pada pengikatan ATP dengan kompleks aktin-myosin.
• Otot polos
Otot polos pada vertebrata terdapat pada
saluran pencernaan, dinding pembuluh
darah, dinding pembuluh darah, dinding
rahim, saluran pernapasan, dan saluran
kelamin.
Cara kerja otot dipengaruhi oleh saraf
autonom, yaitu saraf simpatetik dan saraf
parasimpatetik. Saraf tersebut berfungsi
sebagai pemacu yang dapat membuat kerja
organ-organ tubuh menjadi cepat. Saraf
parasimpatetik berfungsi untuk membuat
kerja organ-organ tubuh menjadi lambat.
Jenis-jenis Otot lainnya
• Otot Polos
Jenis Otot Lain
• Otot Jantung
Otot jantung pada vertebrata hanya ditemukan pada satu
tempat, jantung. Seperti otot rangka, otot jantung berlurik.
Perbedaan utama antara otot rangka dan otot jantung
adalah dalam sifat membran dan listriknya. Sel-sel otot
jantung mempunyai daerah khusus yang disebut cakram
interkalar, dimana persambungan longgar memberikan
pengkopelan listrik langsung diantara sel-sel otot jantung.
Dengan demikian, suatu potensial aksi yang dibangkitkan
pada satu bagian jantung akan menyebar ke seluruh otot
jantung, dan jantung akan berkontraksi.
Sel-sel otot jantung dapat membangkitkan potensial
aksinya sendiri, tanpa suatu input apapun dari sistem saraf
• Otot jantung
Peran Ca2+ dan protein regulasi dalam kontraksi otot
• Otot rangka hanya berkontraksi ketika
dirangsang oleh suatu neuron motoris. Ketika
otot dalam keadaan istirahat, tempat
pengikatan miosin pada molekul aktin ditutupi
oleh protein regulasi tropomiosin. Kumpulan
protein regulasi lainnya, kompleks troponin,
mengontrol posisi tropomiosin pada filamen
tipis. Supaya sel otot bisa berkontraksi, tempat
pengikatan miosin pada aktin harus terbuka.
Hal ini terjadi ketika ion kalsium berikatan
dengan troponin, yang mengubah interaksi
antara troponin dan tropomiosin.
Siklus Interaksi antara miosin dan aktin pada kontraksi otot
HEWAN
Birril Azizah
1110016100001
Faiza El Jannati
1110016100008
Mariam Nur Faidilah 1110016100016
Nisrina Agustama
1110016100069
ARFAN AMRULLAH 1111016100045
QONITA RAHMI
1111016100064
MIFTAHUR RAHMI
1111016100076
•
•
•
•
Apa saja jenis-jenis lokomosi pada hewan?
Apa saja jenis kerangka pada lokomosi?
Bagaimana otot berkontraksi dan berelaksasi?
Bagaimana peran Ca2+ dan protein regulasi
dalam kontraksi otot?
PERGERAKAN DAN LOKOMOSI
PERGERAKAN
LOKOMOSI
KERANGKA DAN OTOT
PADA MEDIUM FLUIDA
GERAK AMEBOID
KERANGKA
OTOT
BERENANG
GERAK SILIA DAN FLAGELA
TERBANG
DI ATAS SUBSTRAT
BERJALAN,
MERAYAP, BERLARI
BERJALAN DI
PERMUKAAN AIR
PADA MEDIUM PADAT
MEMBUAT LUBANG
KERANGKA HIDROSTATIK
EKSOSKELETON
OTOT POLOS
OTOT JANTUNG
OTOT RANGKA
ENDOSKELETON
MEKANISME
KONTRAKSI OTOT
PERGERAKAN DAN LOKOMOSI
• Pergerakan adalah ciri khas hewan. Untuk memperoleh makanan,
seekor hewan harus bergerak dalam lingkungan nya, atau
menggerakkan air dan udara yang disekelilingnya. Hewan yang
sesil tetap diam menempe, namun melambaikan tentakel yang
dapat menangkap mangsa, atau menggunakan silia yang bergetar
untuk membuat aliran air, yang menarik dan menjerat partikel
makanan kecil.
• Pergerakan adalah upaya mengubah tempat atau posisi oleh
seluruh tubuh atau sebagian tubuh.
1. Gerak Ameboid melibatkan perubahan luas dalam bentuk aliran
sel sitoplasma, dan aktivitas pseudopodal.
2. Gerak oleh silia dan flagela
• Silia dan flagela juga berbeda dalam pola
kibasannya. Flagela memiliki gerak berombakombak yang menghasilkan gaya yang searah
dengan sumbu flagela. Sebaliknya, silia bekerja
lebih seperti dayung, dengan tenaga yang
berganti-ganti dan kibasan balik yang
menghasilkan gaya yang arahnya tegak lurus
terhadap sumbu silianya.
Lokomosi air
Untuk bergerak, seekor hewan harus menyangga diri sendiri, melakukan
dorongan melawan media sekitarnya (air atau udara) atau substratum (dasar
laut atau tanah) dan mempertahankan stabilitasnya. Sebagian besar hewan
darat menunjang dirinya dengan kerangka. Pada hewan air, hal ini sebagian
besar dilakukan oleh air, meskipun hewan itu juga mempunyai kerangka.
Jika kepadatan (massa per unit volume) hewan itu sama dengan kepadatan air
maka hewan itu mempunyai daya apung yang netral dan tidak tenggelam
ataupun mengapung. Banyak organisme air mempunyai kepadatan yang hampir
sama dengan air, karena itu diperlukan sedikit energy untuk mengapung.
Organisme air lain dapat mempunyai sejumlah besar minyak dalam
jaringan. Hal ini terdapat pada banyak plankton yang kecil. Ikan hiu tidak
mempunyai gelembung renang tetapi mempunyai hati yang sangat besar
dengan kadar minyak yang sangat tinggi. Minyak ini, disamping
mengurangi kepadatan jaringan, juga merupakan persediaan energy
yang penting. Hewan laut lainnya seperti ubur-ubur dan cumi-cumi dari
laut dalam, mempertahankan daya apung netralnya dengan mengatur
kandungan ionnya, meningkatkan ion ringan dan mengurangi ion berat.
Gerakan seekor hewan diperoleh dengan mendorong
tubuh melawan medium sekitarnya atau substratum.
Sesuai dengan hokum gerak ke tiga dri Newton, hal ini
akan menimbulkan dorongan berlawanan yang sama
kuat pada hewan. Sebagian dari daya ini akan
menggerakkan hewan itu ke depan. Sebagai contoh, jika
otot tubuh dan ekor seekor ikan berkontraksi, maka hal
ini akan menyebabkan tubuh dan ekor mendorong
kembali kepada air dengan kekuatan tertentu, air
mendorong tubuh dan ekor dengan daya yang sama
tetapi berlawanan, yang dapat diuraikan menjadi
komponen lateral dan depan. Karena ekor bergerak dri
satu sisi ke sisi lainnya, maka komponen lateral saling
meniadakan dan komponan depan memacu hewan itu
ke muka. Segmentasi atau metamerise otot kordta
primitive dan ikan berkembang sehubungan dengan cara
bergerak ini.
Kaki depan seekor kuda dan seekor armandillo digambar dengan ukuran sama, untuk
memperlihatkan bagaimana perubahan hubungan lengan pengungkit dalam dan
pengungkit luar sesuai dengan sistem pengungkit kaki untuk kecepatan dan daya.
Berenang
• Gravitasi bukan lah masalah yang terlalu berat, Permasalahan
utama adalah friksi (tahanan)
• Hewan dapat berenang dengan berbagai cara:
• Serangga dan vertebrata berkaki empat menggunakan kakinya
sebagai kayuh untuk mendorong air.
• Cumi-cumi, remis, dan beberapa cnidaria bergerak dengan
dorongan, yaitu mengambil air dan memancarkannya keluar dalam
bentuk semburan.
• Ikan berenang dengan cara menggerakkan badan dan ekornya dari
sisi ke sisi.
• Paus dan mamalia akuatik lainnya bergerak dengan menggerakgerakkan dan melenggak-lengokkan badan dan ekornya ke atas dan
ke bawah.
• Lokomosi di permukaan air
Lokomosi darat
• Di darat, hewan yang berjalan, berlari,
melompat, atau merambat harus mampu
menopang dirinya sendiri dan bergerak
melawan gravitasi.
• Ketika seekor hewan darat sedang berjalan,
berlari, atau melompat, otot kakinya
menghabiskan energi baik untuk
mendorongnya maupun untuk menjaganya
supaya tidak jatuh ( keseimbangan)
Lanjutan…
• Seekor kucing, anjing,kanguru atau kuda yang
berjalan menjaga supaya tiga kaki tetap
menyentuh tanah. Hewan bipedal, seperti
manusia dan burung, mempertahankan paling
tidak satu kaki berada pada tanah ketika
sedang berjalan.
Di atas substrat
• Lokomosi di darat
Melalui medium padat
• Beberapa hewan bergerak melalui medium
padat seperti tanah dengan menggali liang
menggunakan cakar, gigi, atau metode lain
Merayap
• Cacing tanah merayap secara peristalsis, suatu jenis
lokomosi yang bergantung pada kerangka hidrostatik.
• Kebanyakan ular merayap dengan meliuk-liukkan
keseluruhan tubuhnya dari sisi ke sisi. Dibantu oleh sisik
yang besar dan dapat digerakkan pada bagian bawah
tubuhnya, tubuh seekor ular mendorong melawan tanah,
yang menggerakkan hewan itu ke arah depan.
• Ular boa constrictor dan ular piton merangkak lurus
maju, digerakkan oleh otot yang mengangkat sisik
perutnya menjauh dari tanah, memiringkan sisik itu ke
arah depan, dan mendorongnya kembali ke arah
belakang melawan tanah.
Terbang
• Masalah utama bagi seekor hewan yang
terbang adalah gravitasi. Supaya hewan tetap
terbang di udara, sayapnya harus
mengembangkan cukup daya angkat untuk
mengatasi gaya tarik gravitasi ke bawah. Kunci
terbang adalah bentuk sayap. Semua airfoilstruktur yang bentuknya mengubah aliran udara
dengan cara yang menciptakan daya angkat.
Biaya Transpor
1.Hewan yang berlari.
Membutuhkan energi yang lebih
besar dibandingkan hewan yang
berenang. ( untuk berlari dan
menahan gravitasi)
2. Hewan Yang terbang
menggunakan energi yang lebih
banyak, dibandingkan yang lain
pada durasi waktu yang sama.
3. Hewan yang lebih besar lebih
efisien berkelasssssssssssssna
dibandingkan hewan yang lebih
kecil.
Kerangka Sangat Penting Dalam Pergerakan serta
Menopang dan Melindungi Tubuh Hewan
Ketiga fungsi kerangka adalah penopangan, perlindungan, dan pergerakan. Sebagian
besar hewan darat akan terkulai akibat bobotnya sendiri jika tidak mempunyai
kerangka sebagai penyokong. Bahkan hewan yang hidup dalam air akan menjadi
massa yang tidak berbentuk tanpa kerangka untuk mempertahankan bentuknya.
Banyak hewan mempunyai kerangka yang keras yang melindungi jaringan lunak.
Sebagai contoh, tulang tengkorak vertebrata melindungi otak, dan tulang rusuk
membentuk kurungan di sekitar jantung, paru-paru, dan organ-organ internal lainnya.
Kerangka membantu pergerakan dengan cara memberikan sesuatu yang kuat dan
tegar pada otot untuk bekerja melawannya.
Terdapat tiga jenis utama kerangka, yaitu:
1. Kerangka hidrostatik
2. Eksoskeleton, dan
3. Endoskeleton.
Kerangka Hidrostatik
•
Kerangka hidrostatik (hydrostatic skeleton) terdiri atas cairan yang ditahan di bawah tekanan dalam
kompartemen tubuh yang tertutup.
•
Pada Cnidaria, misalnya hidra, dapat memanjang dengan cara menutup mulutnya dan menggunakan sel-sel
kontraktil pada tubuhnya untuk menyempitkan (konstriksi) rongga gastrovaskuler tengah. Karena air tidak dapat
terlalu dimampatkan, penurunan diameter rongga itu memaksa rongga untuk meningkatkan panjangnya.
•
Pada cacing pipih (planaria), cairan interstisial dipertahankan di bawah tekanan dan berfungsi sebagai kerangka
hidrostatik utama.
•
Cacing gilig (nematoda) menahan cairan dalam rongga tubuh (sebuah pseudoselom) dalam tekanan tinggi, dan
kontraksi otot longitudinal menghasilkan gerakan memukul.
•
Pada cacing tanah dan anelida lain, cairan rongga berfungsi sebagai kerangka hidrostatik.
•
Kerangka hidrostatik memungkinkan cacing tanah dan sebagian besar anelida lain bergerak secara peristalsis,
suatu lokomosi yang dihasilkan oleh gelombang kontraksi otot berirama yang dihantarkan dari kepala ke ekor.
(a) Dalam contoh ini, ketika cacing merayap maju, segmen tubuh pada bagian kepalanya
dan bagian depan ekor pendek dan tebal (otot longotudinal berkontraksi; otot sirkuler
berelaksasi) dan ditambatkan ke tanah oleh bulu kejur. Segmen pada belakang kepala
dan ekor tipis dan memanjang (otot sirkuler berkontraksi; otot longitudinal berelaksasi).
(b) Kepala bergerak ke depan karena otot sirkuler di segmen kepala berkontraksi.
Segmen di belakang kepala dan di depan ekor sekarang tebal dan ditambatkan, dengan
demikian mencegah cacing agar tidak tergelincir ke belakang. (c) Segmen kepala
menebal kembali dan ditambatkan pada posisi barunya. Segmen bagian belakang telah
melepaskan pegangannya pada tanah dan ditarik ke depan.
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
This is a SEM of the setae pairs of each segment of an earthworm (Lumbricus)
Cacing Polychaete
Kontraksi otot longitudinal pd satu sisi dari segmen, Peregangan
otot longitudinal pd sisi yg lain.
Parapodia
bertindak seperti
kaki yg mendorong
msg2 segmen
polychaete worm swimming
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
The polychaete worms use parapodia for similar purposes:
©1996 Norton Presentation Maker, W. W. Norton & Company
Polychaete worm parapodia involved in locomotion:
Eksoskeleton
•
Eksoskeleton adalah deposit pembungkus yang keras pada permukaan seekor hewan.
•
Sebagai contoh, sebagian besar mollusca terbungkus dalam cangkang berkalsium (kalsium karbonat), yang
dieksresikan oleh mantel, yaitu perluasan dinding tubuh yang mirip lembaran.
•
Seiring pertumbuhan hewan tersebut, hewan memperbesar diameter cangkangnya dengan cara
menambahkan deposit pada ujung bagian luarnya.
•
Pada arthopoda, terdapat eksoskeleton bersendi yang khas yang disebut kutikula, pembungkus tak hidup
yang disekresikan oleh epidermis.
•
Sekitar 30% sampai 50% kutikula itu terdiri atas kitin, suatu polisakarida yang mirip dengan selulosa.
•
Kutikula dikeraskan dengan senyawa organik yang mengikat silang eksoskeleton agar dapat memberikan
perlindungan.
•
Beberapa crustacea, seperti udang, lebih mengeraskan eksoskeletonnya dengan menambahkan garam
kalsium. Sebaliknya, pada persendian kaki, dimana kutikula harus tipis dan fleksibel, hanya terdapat
sejumlah kecil garam anorganik dan pengikatan silang protein.
Endoskeleton
•
Endoskeelton terdiri atas unsur pendukung yang keras, seperti tulang, yang terbungkus di dalam jaringan
lunak seekor hewan.
•
Echinodermata mempunyai endoskeleton dalam bentuk lempengan keras di bawah kulit.
•
Sedangkan Chordata mempunyai endoskeleton yang terdiri atas tulang rawan, tulang sejati, atau beberapa
kombinasi tulang-tulang tersebut.
•
Kerangka mamalia dibentuk oleh lebih dari 200 tulang sejati, beberapa di antaranya menyatu, sedangkan
yang lain dihubungkan pada persendian oleh ligamen yang memungkinkan kebebasan bergerak.
•
Ahli anatomi membagi ahli kerangka vertebrata menjadi kerangka aksial, yang terdiri atas tengkorak, tulang
punggung (tulang belakang), dan tulang rusuk, dan kerangka apendikuler (tambahan), yang terdiri atas
tulang tungkai, gelang pektoral, dan pelvis yang menambatkan anggota tubuh ke kerangka aksial.
•
Pada masing-masing anggota tubuh, beberapa jenis persendian memberikan fleksibilitas untuk pergerakan
dan lokomosi tubuh.
Otot
• pergerakan hewan didasarkan pada kontraksi
otot yang bekerja terhadap beberapa jenis
kerangka. Kerja otot selalu berkontraksi; otot
hanya dapat memanjang secara pasif.
• Otot secara aktif berkontraksi, akan tetapi memanjang hanya
ketika direnggang secara pasif. Gerakan maju-mundur umumnya
dilakukan oleh otot antagonistic, yang masing-masing bekerja
melawan yang lain. Peraturan ini bekerja pada endoskeleton
maupun pada eksoskeleton. (a) pada manusia, kontraksi otot
bisep,menaikkan (memfleksikan/membengkokkan) lengan
depan. Kontraksi otot trisep menurunkan (memanjangkan)
lengan depan.
(b) meskipun otot artopoda diposisikan secara berbeda dan
ditempatkan di eksoskeleton, kerja antagonistic fleksor dan
ekstensor serupa dengan kerja otot vertebrata. Ketika otot
fleksor pada bagian atas kaki belalang berkontraksi, kaki bagian
bawah ditarik menuju tubuh. Pada posisi ini belalang dalam
keadaan duduk, dalam keadaan siap dan seimbang untuk
melompat. Alternatifnya, ketika otot ekstensor pada kaki bagian
atas berkontraksi, kaki menyetak ke belakang, yang membuat
serangga itu melompat ke udara.
• Otot rangka terdiri atas seberkas serat panjang yang
terbentang disepanjang otot. Masing-masing
serabut adalah sel tunggal bernukleus banyak, yang
mencerminkan pembentukannya melalui penyatuan
banyak sel-sel embrionik. Masing-masing serat
adalah berkas myofibril kecil yang tersusun secara
longitudinal. Myofibril selanjutnya tersusun atas dua
jenis miofilamen. Filament tipis ( thin filament)
terdiri atas dua untai aktin dan satu untai protein
regulasi yang melilit satu sama lain, sementara
filament tebal (thick filament) adalah molekul
myosin yang tersusun secara teratur
• Sebuahh otot terdiri atas berkat serat otot (sel-sel)
bernukleus majemuk, yg masing-masing adalah berkas
miofbril.
• Masing-masing miofibril terdiri dari filamen tebal dan tipis
yg di atur dalam unit kontraktil yg disebut sakromer.
• Susunan filamen tebal dan tipis terlihat sebagai pita terang
dan gelap yg berselang-seling
• Filamen tipis yg terdapat pada pita I. zona gelap ditengah
pita I disebut garis Z
• Pita A daerah filamen tebal dan tipis saling tumpang tindih
dan zona tengah H yg hanya mengandung filamen tebal
• Persambungan di antara filamen tebal akan membentuk
garis Myg tipis didalam zona H
• Otot rangka
Mekanisme pergerakan otot
•
•
•
•
•
•
Kejadian biokimiawi yang penting dalam mekanisme kontraksi dan relaksasi otot dapat
digambarkan dalam 5 tahap yakni sebagai berikut :
a. Dalam fase relaksasi pada kontraksi otot, kepala S1 myosin menghidrolisis ATP
menjadi ADP dan Pi, namun kedua produk ini tetap terikat. Kompleks ADP-Pi- myosin
telah mendapatkan energi dan berada dalam bentuk yang dikatakan sebagai bentuk
energi tinggi.
b. Kalau kontraksi otot distimulasi maka aktin akan dapat terjangkau dan kepala
myosin akan menemukannya, mengikatnya serta membentuk kompleks aktin-myosinADP-Pi.
c. Pembentukan kompleks ini meningkatkan Pi yang akan memulai cetusan kekuatan.
Peristiwa ini diikuti oleh pelepasan ADP dan disertai dengan perubahan bentuk yang
besar pada kepala myosin dalam sekitar hubungannya dengan bagian ekornya yang
akan menarik aktin sekitar 10 nm ke arah bagian pusat sarkomer. Kejadian ini disebut
cetusan kekuatan (power stroke). Myosin kini berada dalam keadaan berenergi rendah
yang ditunjukkan dengan kompleks aktin-myosin.
d. Molekul ATP yang lain terikat pada kepala S1 dengan membentuk kompleks aktinmyosin-ATP.
e. Kompleks aktin-ATP mempunyai afinitas yang rendah terhadap aktin dan dengan
demikian aktin akan dilepaskan. Tahap terakhir ini merupakan kunci dalam relaksasi dan
bergantung pada pengikatan ATP dengan kompleks aktin-myosin.
• Otot polos
Otot polos pada vertebrata terdapat pada
saluran pencernaan, dinding pembuluh
darah, dinding pembuluh darah, dinding
rahim, saluran pernapasan, dan saluran
kelamin.
Cara kerja otot dipengaruhi oleh saraf
autonom, yaitu saraf simpatetik dan saraf
parasimpatetik. Saraf tersebut berfungsi
sebagai pemacu yang dapat membuat kerja
organ-organ tubuh menjadi cepat. Saraf
parasimpatetik berfungsi untuk membuat
kerja organ-organ tubuh menjadi lambat.
Jenis-jenis Otot lainnya
• Otot Polos
Jenis Otot Lain
• Otot Jantung
Otot jantung pada vertebrata hanya ditemukan pada satu
tempat, jantung. Seperti otot rangka, otot jantung berlurik.
Perbedaan utama antara otot rangka dan otot jantung
adalah dalam sifat membran dan listriknya. Sel-sel otot
jantung mempunyai daerah khusus yang disebut cakram
interkalar, dimana persambungan longgar memberikan
pengkopelan listrik langsung diantara sel-sel otot jantung.
Dengan demikian, suatu potensial aksi yang dibangkitkan
pada satu bagian jantung akan menyebar ke seluruh otot
jantung, dan jantung akan berkontraksi.
Sel-sel otot jantung dapat membangkitkan potensial
aksinya sendiri, tanpa suatu input apapun dari sistem saraf
• Otot jantung
Peran Ca2+ dan protein regulasi dalam kontraksi otot
• Otot rangka hanya berkontraksi ketika
dirangsang oleh suatu neuron motoris. Ketika
otot dalam keadaan istirahat, tempat
pengikatan miosin pada molekul aktin ditutupi
oleh protein regulasi tropomiosin. Kumpulan
protein regulasi lainnya, kompleks troponin,
mengontrol posisi tropomiosin pada filamen
tipis. Supaya sel otot bisa berkontraksi, tempat
pengikatan miosin pada aktin harus terbuka.
Hal ini terjadi ketika ion kalsium berikatan
dengan troponin, yang mengubah interaksi
antara troponin dan tropomiosin.
Siklus Interaksi antara miosin dan aktin pada kontraksi otot