Sistem Saraf dan Indra Serangga

Sistem Saraf dan Indra Serangga
Dr. Akhmad Rizali
Materi: http://rizali.staff.ub.ac.id
1
Saraf Serangga
• Penyusun utama jaringan saraf adalah sel‐sel saraf
yang disebut neuron (berfungsi sebagai "jalan raya
informasi" dalam tubuh)
• Neuron terdiri dari tubuh sel yang mengandung
nukleus dan axon yang merupakan benang plasma panjang
• Tubuh sel disebut sebagai soma atau perikaryon
• Seringkali axon mempunyai percabangan (collateral) dan berakhir dalam suatu arborisasi terminal
• Pada masing‐masing neuron terdapat benang‐benang
plasma pendek atau fibrils untuk menerima rangsang, disebut dendrite 2
• Sel‐sel menghasilkan impuls listrik (action potientials) yang berjalan sebagai gelombang
depolarisasi sepanjang membran sel
• Transmisi sinyal selalu searah ‐ bergerak
menuju badan sel saraf sepanjang dendrit
atau percabangan dan jauh dari badan sel
saraf sepanjang akson
3
• Neuron biasanya dibagi menjadi tiga kategori, bergantung pada fungsinya dalam sistem
saraf:  Aferen (sensorik) neuron ‐ sel‐sel bipolar atau
multipolar memiliki dendrit yang berhubungan
dengan organ‐organ indera atau reseptor. Mereka
selalu membawa informasi ke sistem saraf pusat
 Eferen (motorik) neuron ‐ sel unipolar yang melakukan sinyal dari sistem saraf pusat dan
merangsang respon pada otot dan kelenjar
 Internuncial (asosiasi) neuron ‐ sel unipolar (sering
dengan beberapa percabangan dan / atau
percabangan akson) yang melakukan sinyal dalam
sistem saraf pusat
• Axon dan dendrit akan menghubungkan sel syaraf
yang satu dengan lainnya, atau dengan alat‐alat
peraba, atau dengan organ‐organ efektor, seperti
otot‐otot melalui synapse
• Bila impuls saraf mencapai synapse, ia
melepaskan utusan kimia (substansi
neurotransmiter) yang berdifusi menyeberang
synapse dan memicu impuls baru dalam dendrit
(s) dari satu atau lebih neuron penghubung
4
Synapse
• Merupakan hubungan antar serabut saraf atau
antara sel saraf dengan sel‐sel muskular
(disebut sebagai neuromuscular junction). • Bagian ini merupakan situs penting tepat
bekerjanya insektisida, terutama insektisida
saraf. Karena struktur ini sangat fragile atau
ringkih, maka dibutuhkan lapisan/selubung
pelindung untuk melindungi bagian ini.
Ganglion
• Merupakan kumpulan badan sel saraf yang berkelompok membentuk bangunan yang disebut
neuropile, dengan axon atau serabut saraf menuju ke
dan keluar dari bundel syaraf ini
• Ganglion utama terletak pada bagian anterior di atas
esophagus, yang berfungsi juga sebagai otak serangga
• Ke arah lateral kiri dan kanan terdapat lobus opticus
(optic lobe) yang merupakan serabut konektif, untuk
memberikan informasi mengenai cahaya. • Dari otak juga terdapat saraf‐saraf ke korpora alata dan
korpora kardiaka, yang akan menyampaikan isyarat
untuk melepas hormon kepada kedua organ/badan
khusus tersebut
5
6
Indra Serangga
7
8
9
10
11
12
13
Cara Kerja Insektisida
Pendahuluan
• Cara kerja insektisida kadang‐kadang sulit
ditentukan dan dalam hal tertentu suatu
insektisida dapat memiliki lebih dari satu cara
kerja
• Studi terhadap cara kerja insektisida dapat
disebut sebagai farmakodinamik insektisida
14
Cara Kerja Insektisida
• Racun Fisik
• Racun Protoplasma
• Racun Syaraf
 Narkotika
 Racun axonic
 Racun synaptic
• Insektisida Antikholinesterase
• Insektisida "Postsynaptic“
• Penghambat‐penghambat Metabolis
 Penghambat Transport Elektron dalam
Mitokondria
 Penghambat "Mixed‐Function Oxidase“
 Penghambat ensim dalam siklus Glikolisis‐Asam
Sitrat
• Kelompok Racun Otot
• Agensia Alkilasi
15
Cara Kerja
Ware, 1981
Brown, 1951
1. Racun Fisik
1. Racun Fisik
2. Racun Protoplasma
2. Racun Protoplasmik
3. Racun Saraf
3. Racun Pernafasan
4. Penghambat Metabolis
4. Racun Saraf
5. Racun Otot
5. Lain‐lain (bersifat umum)
6. Alkylating agent
Klasifikasi
Group Subgroup
Contoh
Physical poisons Heavy mineral oils, inert dust
Protoplasmic poisons
Heavy metals, e.g., Hg, acids
Metabolic inhibitors Respiratory poison
HCN, CO, H2S, rotenone, dinitrophenols
Pyrethrine synergists Sodium fluoroacetate
Chlordimeform
Juvenile hormone analogue Inhibitors of mixed‐function oxidase
Inhibitors of carbohydrate metabolism
Inhibitors of amine metabolism
Insect hormones
Neuroactive agents
(nonmetabolic)
Anticholinesterases
Effectors of ion permeability
Agents for nerve receptors
Stomach poisons
Organophosphorus
compounds, carbamates.
DDT analogues, pyrethroids, cyclodiene compounds, BHC.
Nicotine analogues
Bacillus thuringiensis toxin
16
Sistem Saraf: Sasaran Insektisida
• Sistem saraf secara umum sebagai sasaran
utama insektisida
• Sistem saraf merupakan bagian dari tubuh yang mempunyai kepekaan spesifik terutama pada
organisme tingkat tinggi
• Jaringan‐jaringan seperti jantung dan paru‐paru
yang merupakan organ vital dalam memelihara
fungsi saraf
Alasan banyaknya racun yang bekerja secara langsung pada
bagian khusus sistem saraf ini, karena ketidak mampuan
sistem saraf untuk mentolerir racun
Sistem Saraf Serangga
Sistem syaraf serangga lebih sederhana daripada
mammalia. Dalam beberapa hal, serangga dan
arthropoda lain mempunyai perbedaan antara lain:
• Neuromuscular junction serangga tidak
cholinergic, substansi transmitter yang terlibat
belum diketahui. Kejadiannya berlangsung
secara histochemical, enzimological, dan
physiological.
• Transmitter dalam autonomic system serangga
tidak diketahui, biasanya disebut stomatogastric
atau sympathetic system
17
Neurotransmitters
Cholinesterase
Ensim ini mempunyai dua tipe yaitu :
• Acetylcholinesterase (true cholinesterase), terjadi dalam erythrocytes vertebrata, organ electric belut, dan ikan. Ensim ini menjadi
target racun organofosfat dan karbamat.
• Pseudocholinesterase (plasmacholinesterase = serum cholinesterase), terjadi dalam plasma darah vertebrata, juga dalam otak dan
jaringan lain
18
TERIMAKASIH
19