Pengertian Osmoregulasi
Osmoregulasi adalah proses pengatur
konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh
oleh sel atau organisme hidup. Sedangkan pengertian osmoregulasi bagi ikan
adalah pengaturan tekanan osmotik cairan tubuh yang layak bagi kehidupan ikan,
sehingga proses-proses fisiologis tubuhnya berfungsi normal (Homeostatis).
Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh
dengan lingkungan disekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air
maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya, jika terlalu sedikit air, maka
sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsi ganda sebagai sarana
untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel atau organisme hidup.
Osmoregulasi sangat penting pada hewan air karena tubuh ikan bersifat permeabel
terhadap lingkungan maupun lautan garam. Sifat fisik lingkungan yang berbeda
menyebabkan ada perbedaan proses osmoregulasi antara ikan air tawar dengan ikan
air laut.
Proses inti dalam osmoregulasi yaitu osmosis.
Osmosis adalah pergerakan air
dari cairan yang mempunyai kandngan air lebih tinggi(lebih encer)menuju ke
cairan yang mempunyai kandungan air lebih rendah(lebih pekat)contoh osmosis
ialah pergerakan air dari larutan gula 5% menuju larutan gula 15% sampai
tecipta keseimbangan antara keduanya.dengan kata lain osmosi dapat berhenti
apabila kedua larutan mencapai konsentrasi yang sama yaitu 10%. apabila ini tercapai,kedua larutan sudah mencapai kondisi
osmosis.
Osmoregulasi pada ikan air Tawar
Ikan-ikan yang hidup di air tawar mempunyai cairan
tubuh yang bersifat hiperosmotik terhadap lingkungan, sehingga air cenderung
masuk ketubuhnya secara difusi melalui permukaan tubuh yang semipermiable. Bila
hal ini tidak dikendalikan atau diimbangi, maka akan menyebabkan hilangnya
garam-garam tubuh dan mengencernya cairan tubuh, sehingga cairan tubuh tidak
dapat menyokong fungsi-fungsi fisiologis secara normal.
Ginjal akan memompa keluar kelebihan
air tersebut sebagai air seni. Ginjal mempunyai glomeruli dalam jumlah banyak
dengan diameter besar. Ini dimaksudkan untuk lebih dapat menahan garam-garam
tubuh agar tidak keluar dan sekaligus memompa air seni sebanyak-banyaknya.
Ketika cairan dari badan malpighi
memasuki tubulus ginjal, glukosa akan diserap kembali pada tubulus proksimal
dan garam-garam diserap kembali pada tubulus distal. Dinding tubulus ginjal
bersifat impermiable (kedap air).
Air seni yang dikeluarkan ikan
sangat encer dan mengandun sejumlah kecil senyawa nitrogen, seperti:
• Asam urat
Asam urat merupakan sisa
metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia) dan mempunyai daya
racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya larutnya di dalam air
rendah.
Asam urat
dioksidasi oleh asam nitrat pekat membentuk asam dialurat dan aloksan. Zat-zat
ini berkondensasi dengan ammonia membentuk mureksida (ammonium purpurat) yang
berwarna ungu kemerahan.
• Kreatinin
Rs = 0, 249 nm, Ru = 0, 375 nm.
Kadar kreatinin = 0,249/0,375 X 1500/1 X 1/1000 = 0,996 g/24jam. Kreatinin
disintesis di dalam hati dari metionin, glisin, dan arginin. Dalam otot rangka
kreatinin difosforilasi untuk membentuk fosforilkreatin yang merupakan simpanan
tenaga penting bagi sintesis ATP.
ATP yang terbentuk oleh glikolisis
dan fosforilasi oksidatif bereaksi dengan kreatin untuk membentuk ADP dan
banyak fosforilkreatin.
• Amoniak
Meskipun air seni mengandung sedikit
garam, keluarnya air yang berlimpah menyebabkan jumlah kehilangan garam yang
cukup besar. Garam-garam juga hilang karena
difusi dari tubuh. Kehilanan garam ini diimbangi dengan garam-garam yang
terdapat pada makanan dan penyerapan aktif melalui insang.
• Kreatin
Pada golongan
ikan Teleostei, gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk
menampung air seni. Disini dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion.
Dinding gelembung air seni bersifat impermiable terhadap air.
Osmoregulasi pada ikan air Laut
Ikan laut
hidup pada lingkungan yang hipertonik terhadap jaringan dan cairan tubuhnya,
sehingga cenderung kehilangan air melalui kulit dan insang, dan kemasukan
garam-garam. Untuk mengatasi kehilangan air, ikan
‘minum’air laut sebanyak-banyaknya. Dengan demikian berarti pula kandungan
garam akan meningkat dalam cairan tubuh. Padahal dehidrasi dicegah dengan
proses ini dan kelebihan garam harus dihilangkan.
Karena ikan laut dipaksa oleh kondisi osmotik untuk mempertahankan air, volume
air seni lebih sedikit dibandingkan dengan ikan air tawar. Tubulus ginjal mampu
berfungsi sebagai penahan air. Jumlah glomerulus ikan laut cenderung lebih
sedikit dan bentuknya lebih kecil dari pada ikan air tawar
Kira-kira 90% hasil
buangan nitrogen yang dapat disingkirkan melalui insang, sebagian besar berupa
amonia dan sejumlah kecil urea. Meskipun demikian, air seni masih mengandung
sedikit senyawa tersebut. Air seni Osteichthyes mengandung:
• Kreatin
Pada golongan ikan Teleostei,
gelembung air seni (urinary bladder) dapat digunakan untuk menampung air seni. Disini
dilakukan penyerapan kembali terhadap ion-ion. Dinding gelembung air seni
bersifat impermiable terhadap air.
• Kreatinin
• Senyawa
nitrogen
•
Trimetilaminoksida (TMAO)
Osmoregulasi pada ikan
elasmobranchi
Ikan
Elasmobranchi, melakukan osmoregulasi dengan cara menahan urea sampai
konsentrasi dalam darah meningkat kira-kira 5 % untuk meningkatkan total
tekanan osmosis darah ke tingkat yang lebih tinggi dibanding air laut . Ikan
Elasmobrankhii menggunakan kelenjar rektal yaiut untuk mengeluarkan kelebihan
Na+ secara aktif ,dan menghasilkan sedikit urin untuk Urin dimanfaatkan untuk
mengeluarkan kelebihan NaCl.
Menurut
Affandi dan Usman (2002) dalam Jatilaksono (2007), secara umum dikatakan bahwa
cairan tubuh golongan ikan elasmobranchi mempunyai tekanan osmotik yang lebih
besar dari lingkungannya. Tekanan osmotik tubuhnya sebagian besar tidak
disebabkan oleh garam-garam melainkan oleh tingginya kadar urea dan Tri Meilamin
Oksida (TMAO) dari tubuh. Karena cairan tubuh yang hiperosmotik terhadap
lingkungannya, golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama
lewat insang. Untuk mempertahankan tekanan osmotiknya kelebihan air untuk
difusi ini dikeluarkan melalui air seni.
Cairan tubuh golongan Elasmobranchi umumnya mempunyai tekanan osmotik yang
lebih besar daripada lingkungannya. Tekanan osmotik tubuhnya sebagian besar
tidak disebabkan oleh garam-garam melainkan oleh tingginya kadar urea dan TMAO
dalam tubuh. Karena cairan tubuhnya yang hyperosmotik terhadap lingkungannya,
golongan ikan ini cenderung menerima air lewat difusi, terutama lewat insang.
Untuk mempertahankan tekanan osmotiknya, kelebihan air untuk difusi ini
dikeluarkan sebagai air seni. Penyerapan kembali terhadap urea di dalam tubuli
ginjal merupakan upaya pula dalam mempertahankan tekanan osmotik tubuhnya.
Permukaan tubuhnya yang bersifat impermeabel mencegah masuknya air dari
lingkungan ke dalam tubuhnya (Rachman, 2003).
Osmoregulasi pada ikan andromous
dan euryhalin
- Osmoregulasi Pada Ikan Anandromous
Anadromous adalah spesies ikan yang memijah di air tawar dan
menghabiskan hidupnya di air laut. Spesies yang terkenal dari jenis anadromous
adalah ikan salmon dan ikan sidat. Ikan ini biasanya bertelur di kerikil hilir
arus deras, kadang-kadang pada ketinggian rendah. Setelah menetas, larva ikan,
tetap berada dalam kerikil pemijahan untuk beberapa minggu sebelum muncul untuk
hidup dan makan di sungai. Durasi hidup di laut, dimana pertumbuhan terjadi,
bervariasi mulai dari 2 tahun untuk salmon pink, dan 5-6 tahun untuk salmon
Chinook.
Ketika salmon berada dekat laut diusia dewasa, mereka
bermigrasi ke arah daratan dan masuk ke mulut sungai (Hadiwijaya, 2011). Mereka
bergerak ke hulu selama periode beberapa minggu dan bulanan, danselama waktu
itumereka tidak makan. Energi mereka dipindahkan dari tubuh untuk pematangan
gonad. Adapaun lamprey memiliki siklus hidup yang sama. Mereka juga tidak makan
ketika berada dalam masa pematangan gonad dan mau memijah selama di
perairandarat. Lamprey dewasa akan memasuki perairan tawar ketika akan memijah
untuk bertelur lalu mati, sedangkan larvanya akan bergerak cepat ke laut setelah
menetas (Hadiwijaya, 2011).
1. Ikan Salmon
Ikan salmon dikelompokkan dalam spesies diadromous
yang bersifat anadromous, yakni bermigrasi dari habitat air laut ke air tawar.
Ikan salmon termasuk dalam tipe euryhaline, mempunyai toleransi besar pada
paparan salinitas. Ikan salmon dewasa hidup di laut dengan kadar salinitas
tinggi. Dimana ikan salmon akan meminum banyak air laut untuk mengatur kadar
garam tubuh dan mengekskresikan kelebihan garam dari insang. Peranan ginjal
dalam ekskresi garam sangatlah besar melalui kelenjar rektal yang nantinya akan
mengekskresikan natrium klorida untuk menyeimbangkan konsentrasi garam internal
tubuh yang lebih rendah dari konsentrasi garam air laut. Dan ketika ikan salmon
akan bereproduksi menuju ke arah hulu sungai, disini akan terjadi perubahan
osmoregulasi tubuh dari air laut ke air tawar (hypoosmosis ke hyperosmosis).
Ketika migrasi ke air tawar untuk memijah, ikan salmon
itu akan berhenti atau sedikit minum dan insangnya akan mulai mengambil garam
dari lingkungan yang konsentrasinya tidak pekat. Ikan salmon ini akan
menyeimbangkan perolehan air dengan banyak mengeluarkan urin (Navalda, 2011).
Telur ikan salmon akan menetas di sungai, hal ini kemungkinan disebabkan karena
hubungannya dengan faktor suhu yang sesuai, faktor makanan yang dibutuhkan
untuk anak-anaknya, dan faktor hormonal. Setelah dewasa, barulah ikan salmon
akan kembali ke laut dan akan mengalami perubahan fisiologis, yakni perubahan
osmoregulasi dari air tawar ke air laut (hyperosmosis ke hypoosmosis). Ketika
salmon sudah terbiasa dengan air asin, kulitnya akan berubah menjadi seperti
sutra yang berkilauan. Begitu seterusnya berjalanan hidup ikan salmon (Navalda,
2011).
2. Ikan Sidat
Ikan sidat
dikelompokkan dalam spesies diadromous yang bersifat katadromous,yakni
bermigrasi dari habitat air tawar ke air laut. Pada saat bereproduksi ikan
sidat akan menuju ke laut, disana telur akan menetas dan berkembang. Tetapi
ketika beranjak dewasa ikan-ikan sidat akan kembali ke hulu sungai. Stadia
glass eel (larva) ikan sidat lebih menyukai air laut dan bersifat osmoregulator
kuat. Sedangkan elver (benih sidat) yang sudah mengalami pigmentasi penuh lebih
menyukai perairan tawar. Ikan sidat ketika berada di laut akan meminum banyak
sekali air laut, lalu memompa kelebihan garam dengan insang dan mengekskresikan
urin dalam jumlah yang relatif sedikit. Hal ini dilakukan untuk
mengkompensasikan kehilangan air yang terjadi secara osmosis. Sedangkan ketika
berada di air tawar ikan sidat akan sedikit minum dan banyak mengeluarkan urin
yang hipoosmotik dengan cairan tubuhnya
untuk menyeimbangkan perolehan air.
- Osmoregulasi Pada Ikan Euryhalin
Ikan
Euryhalin, konsentrasi cairan tubuhnya hampir sama dengan lingkungannya, sehingga
hanya sedikit melakukan osmoregulasi. Eurihalin adalah kemampuan suatu organisme terhadap keadaan
perubahan salinitas yang tinggi. Ikan yang tergolong dalam eurihalin adalah
salah satunya ikan nila.
Osmoregulasi pada avertebrata
- Avertebrata Darat
Pada
avertebrata darat umumnya merupakan golongan Artropoda, Insekta, dan laba-laba,
sedangkan yang paling banyak ialah Insekta.pada insect alat pengatur pelepasan
airya adalah lapisan kutikula spirakel, namun masih saja kehilangan air,
sehingga untuk membatasi pelepasan air dilakukan dengan Respirasi diskontinyu.
dengan cara pengambilan oksigen (O2) dilakukan dengan laju yang
kontinyu dan pelepasan karbondioksida (CO2) dilakukan secara
periodic.
- Avertebrata Laut
Kebanyakan
avertebrata yang berhabitat di laut tidak secara aktif mengatur sistem osmosis
mereka, dan dikenal sebagai osmoconformer. Osmoconformer memiliki osmolaritas
internal yang sama dengan lingkungannya sehingga tidak ada tendensi untuk
memperoleh atau kehilangan air. Hewan osmokonformer invertebrata
laut memiliki konsentrasi osmotik cairan tubuh sama dengan air laut sehingga
terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan dengan lingkungannya tetapi
tidak dalam kondisi keseimbangan ionik sehingga terjadi perbedaan komposisi ion
yang menghasilkan gradien konsentrasi. Oleh karena itu hewan osmokonformer
dapat memperoleh masukan berbagai macam zat yang dibutuhkan dengan cara:
ion masuk kedalam tubuh dan mengakibatkan cairan tubuh menjadi hiperosmotik, keadaan
ini menyebabkan air dan zat-zat yang dibutuhkan tubuh yang terlarut di air laut
masuk ke dalam tubuh. Konsentrasi osmotik berbagai ion dalam tubuh hewan tidak
berbeda kecuali beberapa spesies hewan laut, misalnya ubur-ubur, mempertahankan
konsentrasi ion tetap berbeda dalam rangka pengaturan fisiologis. Konsentrasi
ion yang tidak diatur dengan cara khusus terjadi melalui permukaan tubuh,
insang, makanan yang ditelan, dan dengan menghasilkan zat sisa (misalnya urin).
Hewan Osmokonformer : Konsentrasi osmotik cairan tubuh
sama dengan air laut, maka terjadi keseimbangan osmotik cairan tubuh hewan
dengan lingkungannya. Tidak dalam kondisi keseimbangan ionik, maka terjadi
perbedaan komposisi ion yang menghasilkan gradien konsentrasi. Konsentrasi
osmotik berbagai ion dalam tubuh hewan tidak berbeda
kecuali beberapa spesies hewan laut, misalnya
ubur-ubur, mempertahankan konsentrasi ion tetap berbeda dalam rangka pengaturan
fisiologis.
Beberapa Organ dan Hormon Yang
Berperan Dalam Osmoregulasi
Adapun organ-organ tubuh yang berperan sebagai tempat berlangsungnya
osmoregulasi adalah insang, saluran pencernaan, intergumen (kulit) dan organ
eksresi pada kelenjar antena organ osmoregulasi yaitu:
a. Insang : pada insang, sel-sel yang berperan dalam osmoregulasi adalah
sel-sel chloride yang terletak pada dasar lembaran-lembaran
insang.perubahan ion pada sel-sel chlorida oseanodrom
berbeda dengan patadrom.pada diadrom selama migrasi antara
air tawar dan air laut membran dan motokondria sel
mengalami perubahan besar sehingga dapat bersifat seperti
oseadrom bila
berada di air laut dan potadrom bila berada di
air tawar.
b. Ginjal : ginjal
melakukan dua fungsi utama:1) mengeksekresikan
sebagian besar produk akhir metabolisme tubuh, 2) mengatur konsentrasi
cairan tubuh.
c. Usus : setelah air masuk ke dalam usus, dinding usus aktif
mengambil ion-ion monovalen dan air sebaliknya membiarkan
lebih banyak
ion-ion divalen tetap di dalam usus sebagai
cairan rektal
agar osmolaritas usus sama dengan darah.
d. Hormon
Osmoregulasi : Organ yang terlibat dalam osmoregulasi diatur oleh hormon.kelenjar yang
bertanggung jawab terhadap proses osmoregulsi antar lain pituitari,ginjal dan
urophisis.
Sumber:
http://sm4rtzyoulyz.blogspot.com/2009/06/osmoregulasi-1.html
http://argamakmur.wordpress.com