fotoreseptor, kemoreseptor, dan elektroreseptor
Transcript of fotoreseptor, kemoreseptor, dan elektroreseptor
Inspirasi Qurani
• Kulit (al-jild sebagai alat peraba dan al-
lams (Q.S. Al-An'am/6:7
• Hidung (al-anf) sebagai alat pencium dan
pembau (al-syumm) (Q.S Yusuf/ 12: 94)
• Mata (Al-'ain) berguna sebagai alat
penglihatan (Al-absar) (Q.S Al-A'raf/ 7 : 185 ;
Yunus / 10 : 101 ; Al-Sajadah / 32 : 27)
• Lidah (Lisan) dan kedua bibir (Al-syafatain)
serta mulut (Al-famm) berguna sebagai alat
pengecap (Q.S Al-Balad / 90 : 9-10 ;Taha / 20 :
27-28 ; Al-Fath / 48 : 11)
RESEPTOR
• Unit sensoris yang berfungsi menyampaikan
informasi dunia luar kesusunan saraf pusat
saraf pusat
• Struktur ini mengubah rangsangan (panas,
tekanan, cahaya, suara & lain2 menjadi sinyal
yang mencetuskan potensial aksi pada saraf
sensoris
• Alat penerima rangsang reseptor, alat
penghasil respon efektor
• Reseptor bekerja khusus beda reseptor,
beda jenis rangsang yang diterima
Klasifikasi berdasarkan struktur
• Berdasarkan struktur:
• Mekanoreseptor
• Termoreseptor
• Magnetoreseptor
• Fotoreseptor
• Kemoreseptor
• Elektroreseptor
Sistem Fotoreseptor MataSt
rukt
ur
Foto
rese
pto
r H
ewan Bintik Mata
(Eyespot)Ex. Euglena
Mangkuk Mata (Eye Cup)
Ex. Planaria
Mata Majemuk (Compound Eye)
Ex. Serangga, Laba2, Crustacea
Mata Lensa Tunggal (Single eye lens)
Invertebrata Ubur2
Vertebrata ikan, burung, manusia
MATA
FUNGSI MATA :• Sebagai indera penglihatan yang
menerima rangsangan berupa berkascahaya pada retina dengan perantaraann. optikus dan menghantarkanrangsangan ini ke pusat penglihatan di otak untuk ditafsirkan.
MATA
BAGIAN LUAR MATA• Fungsi : melindungi mata dari iritan dan
cedera.• Terdiri dari :
1. KELENJAR LAKRIMALIS2. KONJUNGTIVA3. KELOPAK MATA
MATA
BAGIAN – BAGIAN MATA• SKLERA• Kantong tebal terdiri dari jaringan
fibrosa membungkus bola mata.• Mempertahankan bentuk bulbus
okuli.• KORNEA• Membiaskan berkas cahaya sehingga
tidak berpencar.
MATA
• CHOROID• Membran berpigmen melanin yang
berfungsi mencegah pantulan cahaya. • Mengandung banyak pembuluh darah.
• AQUEOUS HUMOR = cairan bilik mata• Cairan di depan lensa cairan ekstrasel
• LENSA KRISTALINA• Masa tembus cahaya berbentuk bikonkaf• Fungsi : Memfokuskan cahaya
MATA
• VITROUS HUMOR• Cairan di belakang lensa seperti agar-agar
mengandung mukoprotein.• RETINA
• Terdapat reseptor peka cahaya.• IRIS
• Mengandung pigmen berwarna• PUPIL
• Mengatur masuknya cahaya• OTOT-OTOT MATA ( 7 buah )
RETINA
TERDIRI DARI 10 LAPISAN (drluar ke dalam):
1. lapisan pigmenmelanin
2. lapisan sel-selfotoreseptor
3. membran pembatas luar4. lapisan inti luar5. lapisan fleksiform luar6. lapisan inti dalam7. lapisan fleksiform dalam8. lapisan sel-sel ganglionik9. serat saraf mata10. membran pembatas
dalam
SEL DI RETINA
• SEL RESEPTOR ( fotoreseptor) • SEL BATANG bayangan hitam putih, banyak
di perifer retina• SEL KERUCUT bayangan berwarna, banyak
di fovea sentralis• SEL HORISONTAL
• Terletak secara lateral menghubungkan selkerucut dan sel batang ke satu sama lain danke sel bipolar.
• SEL BIPOLAR• Meneruskan sinyal dari fotoreseptor ke sel
ganglion.
SEL FOTORESEPTOR
Sel Batang (rods)
Bentuk batang tipis (50x3 um)
Di retina kecuali fovea
Sekitar 120 juta / mata
Pigmen rhodopsin
Peka cahaya intensitas rendah
Lebih banyak bekerja malam hari
Sel Kerucut (cones)
Bentuk kerucut panjang (60x1,5 um)
Di retina pada fovea
Sekitar 6 juta / mata
Pigmen iodopsin (RGB)
Peka cahaya intensitas tinggi dan warna
Digunakan siang hari
BAGIAN FOTORESEPTOR
3 Bagian:• Segmen luar, berhubungan dengan lapisan pigmen
retina. Di dalamnya terdiri dari ratusan hingga ribuanlempeng yang mengandung pigmen peka cahaya.
• Segmen dalam, mengandung sitoplasma, mitokondriabeserta organela lainnya dan inti. Mitokondria berperandalam menye-diakan energi untuk berfungsinya foto-reseptor.
• Badan sinaps, berhubungan dengan sel neuron berikutnya, yaitu sel bipolar dan sel horizontal. Di dalamnya banyak terkandung neurotransmiter.
Komponen kimiawi
penglihatan
1. PIGMEN RHODOPSIN- Dihasilkan olehfotoreseptor yang akanterurai bila terkena cahaya ( absorpsi energi cahaya).
2. VITAMIN A- Komponen penting padazat fotokimia (sbg prekursorpigmen rhodopsin).
FOTOTRANSDUKSI
ISOMERASI RETINAL OLEH CAHAYA
AKTIVASI RHODOPSIN (BLEACHING)
AKTIVASI PROTEIN G (TRANSDUCIN)
AKTIVASI ENZIM FOSFODIESTERASE
cGMP LEPAS DARI KANALNa+
HIDROLISIS cGMP GMP
SALURAN Na+ MENUTUP
PERMEABILITAS MEMBRAN
TERHADAP Na+ MENURUN
FOTORESEPTOR TERHIPOLARISASI!
PEMROSESAN INFORMASI VISUAL
Berkas cahaya dari objek
Pembiasan ke arah pupil oleh konjungtiva, kornea, aqueous dan
vitreous humor
Lensa mata memipih atau mencembung
memfokuskan bayangan di retina
Sel fotoreseptor menerima stimulus
Pembentukan impuls di segmen luar fotoreseptor
Perambatan impuls (fotoresepto, bipolar,
ganglion)Axon sel ganglion Saraf optikal
Bertemu di kiasma optik
Nukleus genikulata lateral
Korteks visual primer (lobus oksipitalis)
KEMORESEPTOR
• Proses Kemoresepsi, akibat adanya sensitivitas selterhadap molekul kimia
• Kemoresepsi : interaksi bahan kimia dengankemoreseptor
• Terdapat pada vertebrata dan invertebrata• Dua tipe:
• Reseptor olfaktorius (smell/bau)• Reseptor gustatorius (kontak taste/rasa)
KEMORESEPTOR
• Kemoresepsi sistem sensor orisinil• Kelebihan :
• Tidak perlu ada proses transduksi sesnsoris• Bersifat spesifik
• Kekurangan :• Tidak terlalu cepat• Untuk zat-zat volatil di udara, molekul harus
didapat dalam bentuk solut atau zat terlarut
Kemoreseptor Insekta
Pada insekta : di mulut, antena, kakiUmumnya berupa rambut, duri sensoris yang kakuStruktur rambut sensoris padainsekta : 5 neuron di dasarsebagai kemoreseptor
1 reseptor gula1 reseptor air1 atau 2 reseptor garam1 atau 2 reseptor senyawalain
Kemoreseptor Insekta
• Kemoreseptor jugamempunyai fungsi memantaukadar O2 dan CO2 dalamcairan tubuh serta untukmenerima rangsanganferomon
• Feromon Zat kimia, mudahmenguap, dilepaskan hewantertentu ke udara, dapatdigunakan untuk sinyal bagihewan lain
Smell and Taste
• Dipelajari bersama karena merupakan suatu interaksi sensoris, satu pihak mempengaruhi yang lain
• Indera pembau dan pengecap memiliki hubungan kerja yang saling berkaitan
• Seringkali jika kita tidak dapat membaui makanan, kita tidak dapat mengenal rasanya
Gustasi – Indra Pengecap
• 5 tastan (zat kimia) berbeda:• Manis – sumber energi• Asam – asam toksik potensial• Pahit – berpotensi racun• Asin – sodium esensial bagi proses
fisiologi• Umami (Jepang lezat) – protein
untuk pertumbuhan dan perbaikan jaringan
Papillae – Papila
• Tonjolan di lidah• Membantu
mencengkram makanan saat mengunyah
• Tiap papila dapat berisi 200 lebih kuncup pengecap
• Sensitivitas terhadap rasa masing-masing individu berbeda
Taste buds – Kuncup Pengecap
• Setiap pori kuncup pengecap memiliki 50-100 sel reseptor kecap dengan antenna mirip rambut yang dapat mengindra molekul makanan
Olfaksi – Indra Pembau
• Pembauan : bekerja seperti indra pengecap.• Stimulus fisik berupa substansi kimia yang dibawa
oleh udara yang dilarutkan dalam cairan, mukosa di hidung
• Jalur: silia olfaktori impuls neural saraf olfaktori bulbus olfaktorius di otak
• Silia olfaktori bertindak sebagai reseptor olfaktori yg terletak di bagian atas saluran hidung, secara langsung mengirim sinyal ke otak melalui serat-serat akson di otak
• Olfaksi tidak membutuhkan transduksi sensoris
Mekanisme kemoreseptor
Molekul kimia masuk
Diikat oleh kemoreseptor spesifik
Terjadi potensial aksi
Dibawa oleh akson kemoreseptor ke kuncup olfaktoris di otak
Mekanisme Kemoreseptor (Lanjutan)
P. Aksi Mendepolarisasikan membran terminal akson
Ca2+ masuk, Eksositosis vesikel sinaps
Pelepasan neurotransmitter yang mengandung ACh
Reseptor pada Membran Pascasinaps
Peningkatan Permeabilitas Membran
Kanal Na+ terbuka
Depolarisasi
Arus sinaptik mengalir ke dalam sel
Membangkitkan potensial aksi
Transmitter Asetilkolin
(ACh)
interaksi
Elektroreseptor
• Reseptor yang dapat mendeteksi aliran atau medan listrik di sekitarnya
• Terdapat pada hewan akuatik, seperti hiu, pari, lele,• Mamalia yang punya elektroreseptor platipus• Berhubungan erat dengan gurat sisi (pada ikan)• Elektroresptor medan listrik dari aktivitas otot
yang didalamnya terdapat organ listrik • Digunakan untuk defense atau bentuk pertahanan
diri
Elektroreseptor
• Batas minimum adalah sekitar 0.01 mikrovolt per cm pada beberapa spesies ikan.
• Elektroreseptor cukup sensitif terhadap rangsangan mekanik, cahaya, kimiawi, dan suhu.
• beberapa perilaku spesifik elektroresepsi, termasuk deteksi mangsa, dan penghindaran terhadap predator.
• Pada beberapa ikan dengan organ elektroreseptor terspesialisasi, elektroresepsi juga digunakan sebagai sensor lokasi objek aktif dan komunikasi sosial.
Elektroreseptor
• Beberapa jenis ikan membangkitkan arus listrik dan menggunakan elektroreseptor untuk menemukan letak benda, misalnya mangsa, yang mengganggu arus tersebut.
• Platipus, sejenis mamalia monotrema, memiliki elektroreseptor di paruhnya yang barangkali mendeteksi medan listrik yang dihasilkan oleh otot-otot krustacea, katak, ikan kecil, dan mangsa yang lain
Elektroreseptor pada Ikan
• otot dan cairan tubuh ikan adalah media yang dapat dialiri arus listrik sehingga ikan bersifat konduktor listrik.
• lateral line dalam merespon arus listrik dari lingkungan kedalam tubuh dibantu oleh organ neuromas dan sel rambut menuju otak kemudian disampaikan keseluruh bagian tubuh.
• Jika daya hantar ikan lebih kecil atau sama dengan air maka biota air sulit merespon medan listrik, sebaliknya d.h. ikan lebih besar daripada air maka ikan akan lebih mudah merespon medan listrik.
Jenis ElektroreseptorJenis Ditemukan di Sensitivitas Struktur
Ampullary Hiu dan pari, Non-teleost fishes (except holosteans); Certain teleosts (mormyrids, certain notopterus, gymnotiforms, catfish); Amphibians (except frogs and toads).
0.01 microvolt per cm in marine species, 0.01 millivolt/cm in freshwater; sensitive to DC fields or to frequencies less than 50 Hz
Tuberous Mormyrid fish (Knollenorgan, Mormyromasts);Gymnotiform fish (burst-duration coders, phase coders)
0.1 mV to 10 mV/cm.
R.C. = receptor cell; b.m. = basement membrane; n = nerve. The ampullary receptor has a jelly-filled canal leading to the skin surface; the tuberous recepor has a loose plug of epithelial cells over the receptor organ.