Kuliah 6. Sistem Pencernaan dan Eksresi

1. SISTEM PENCERNAAN
Bentuk morfologi saluran pencernaan tergantung pada :
1. Jenis serangga, 2. Cara makan, dan 3. Cara hidup
ORGAN PADA SISTEM EKSKRESI SERANGGA
ion K+, Na+ dan Cl
Oesophagus
Crop
(tembolok)
Pylorus
a. Saluran depan
Pada lebah
Oesofagusnya sangat panjang
dan temboloknya juga tumbuh
baik. Pada serangga penghisap
farinxnya berubah menjadi alat
hisap proventriculus tidak ada,
contohnya pada lalat, kupukupu mempunyai kerongkongan
yang sempit dengan tembolok
yang tumbuh membesar ke
samping.
b. Saluran tengah
c. Saluran belakang
Pada nyamuk tembolok di pakai untuk
menyimpan gula, sedangkan darah di
simpan di perut tengah yang tidak
mempunyai lapisan kutikula
TIPE ALAT MULUT
SERANGGA
Berdasarkan cara makan :
a. Menggigit mengunyah
b. Mengunyah dan menghisap
c. Menjilat menghisap
d. Mulut Menghisap
e. Menusuk Menghisap
Nutrisi Serangga
•Nutrisi untuk hidup serangga dipenuhi pada tahap pradewasa,
saat imago kerapkali tidak makan, misal pada kupu-kupu.
•Sebagai nutrisinya serangga umumnya memerlukan asam
amino, karbohidrat, lipida, vitamin, mineral, puru dan piridin
(bahan inti sel) dan air.
•Air didapatkan dari air yang terkandung dalam makanannya
(tumbuhan khususnya mengandung banyak air).
Serangga pemakan bahan kering, misalnya jenis-jenis serangga
gudang, sebagian air didapat dari air hasil metabolisme
Saluran makanan ada 3 bagian
1. Saluran depan (stomodeum = foregut)
Berasal dari pelipatan stomodeum, dilapisi dengan lapisan kutikula tipis,
berfungsi mengambil dan mengolah makanan, tidak menghasilkan enzim
tetapi mempunyai kelenjar ludah yang bermuara di mulut.
2. Saluran tengah (mesenteron = midgut)
Berasal dari endoderm dan tidak mempunyai lapisan kutikula,
berfungsi untuk menyerap makanan.
3. Saluran belakang (proctodeum = hindgut)
Terjadi dari pelipatan proctodeum dan mempunyai lapisan kutikula pada
permukaan dalamnya, berfungsi untuk membuang makanan.
Stomodeum

Pada dasarnya stomodeum terbagi menjadi bagian-bagian
sebagai berikut, dari depan: faring (pharynx), oesofagus
(oesophagus) dan tembolok (crop) yang merupakan tempat
penyimpanan makanan.

Pada serangga yang memakan makanan padat kerapkali ada
organ penghalus (grinding organ) disebut proventrikulus
(proventriculus atau gizzard).

Proventrikulus itu khususnya berkembang baik pada serangga
Ordo Orthoptera, misalnya belalang, lipas, cengkerik, dan
rayap.
Mesenteron
•Secara umum mesenteron terdiri dari dua bagian, yaitu dari
depan kantung gastrik (gastric caeca) dan ventrikulus
(ventriculus).
•Mikrovili adalah tonjolan-tonjolan halus berbentuk jari-jari.
Mikrovili itu memperluas permukaan sel-sel epitel yang
berhubungan dengan makanan, untuk memfasilitasi penyerapan
nutrisi.
•Di ventrikulus, pada sebagian besar jenis serangga, terdapat
membran peritrofik yang memisahkan epitel dan makanan.
Membran peritrofik melindungi sel-sel epitel terhadap kerusakan
yang dapat ditimbulkan oleh abrasi atau gesekan bahan
makanan.
Proktodeum
•Bagian awal (terdepan) proktodeum ditandai oleh
tempat kedudukan tabung-tabung Malpighi, kerapkali
pada pilorus yang merupakan katup otot.
•Bagian selanjutnya secara berurutan adalah ileum,
kolon (colon) dan rektum (rectum).
•Di ujung rektum terdapat anus (lubang pelepasan).
Fungsi utama proktodeum adalah absorpsi air, garamgaram dan bahan-bahan lain yang berguna.
Gastric Caeca
Berfungsi untuk memperlebar perut dan tempat simbion/parasit (pada saluran tengah).
Saluran Akhir
Pembagian dan panjang saluran akhir tergantung dari makanan serangga yang
bersangkutan. Batas saluran ini mulai dari muara saluran malphigi sampai akhir, bisa
juga dimulai dari katup bylorus. Pada larva Lamellocornis Sp. Bagian depan perut akhir
merupaka tempat peragian sisa makanan. Ruangan ini juga berfungsi sebagai tempat
yang berisi bakteri yang masih dapat menghancurkan kayu sehingga perut akhir ini
masih bisa dipakai sebagai tempat penyerapan makanan (pada saluran tengah)
Rektum
Merupakan organ untuk menyimpan air dengan jalan menghisap dari isi usus
kemudian dikembalikan lagi ke dalam tubuh. Serangga juga mempunyai berbagai enzim
pencernan seperti ; Lipase, protease, karbohidarse. Dalam pencernaan makanannya
juga dibantu oleh mikroorganisme simbiotik dan terjadi simbiose indualisme. Kebutuhan
zat makanan yang dibutuhkannya diperkirakan sama dengan hewan-hewan lain, ia juga
membutuhkan 10 asam amino esensial untuk membentuk energi. Sterol vitamin C,
vitamin B kompleks dalam jumlah sedikit dapat diperolehnya dengan memakan
tumbuhan.
Pencernaan makanan
•Pencernaan sebagian besar terjadi di mesenteron, yang sel-sel epitelnya
memproduksi dan mensekresi enzim-enzim pencernaan dan juga menyerap
hasil pencernaan itu.
•Makanan serangga terutama terdiri dari polimer karbohidrat dan protein.
•Beberapa enzim yang umum ditemukan adalah protease, lipase dan
karbohidrase, tetapi kadang-kadang ada yang tidak umum, misalnya selulase
yang terdapat pada serangga penggerek kayu.
•Rayap bersimbiosis dengan protozoa (flagellata) untuk mencerna selulosa
yang dimakannya.
•Ada juga jenis-jenis serangga yang mampu mencerna bahan-bahan yang
relatif stabil seperti keratin yang merupakan bahan pembentuk rambut dan
bulu, misalnya jenis-jenis kumbang Dermestidae.
•Ulat Galleria mellonella (waxmoth) memakan dan mencerna lilin lebah. Ulat
ini dapat menjadi hama pada peternakan lebah madu.
Mikroba di dalam saluran makanan mungkin juga memberikan tambahan
nutrisi yang diperlukan, misalnya vitamin dan sterol.
Sistem Eksresi Serangga
•Fungsi sistem ekskretori adalah pemeliharaan keseimbangan lingkungan
dalam (internal).
•Karena hemolimf menggenangi jaringan dan organ serangga, maka cairan itu
menentukan sebagian besar keadaan lingkungan dalam (internal).
•Sistem ekskretori bertanggung jawab terhadap pemeliharaan uniformitas
hemolimf.
•Untuk melaksanakan fungsi ini sistem itu membuang limbah metabolisme dan
bahan-bahan yang berlebihan, terutama yang mengandung nitrogen, serta
mengatur kendungan garam dan air.
•Organ ekskretori yang utama adalah Tabung Malpighi; jaringan-jaringan
lain diperkirakan mempunyai peran bantuan (subsidiary role).
SISTEM EKSKRESI ► ► TABUNG MALPHIGI
► TABUNG MALPHIGI ekivalen dengan ginjal vertebrata yang
berfungsi sebagai organ ekskresi yang letaknya dekat dengan
perbatasan usus bagian tengah dan belakang serta mempunyai
lumen yang dapat mencurahkan isinya pada makanan.
► Hasil metabolit yang tidak terpakai oleh tubuh dibawa dari jaringan
tubuh ke tabung malphigi. Zat yang kemudian diserap oleh lapisan sel
pada tabung malphigi. Di dalam proses penyerapan, beberapa zat
penting dan air turut stabil. Senyawa yang berguna dan juga air
kemudian diserap kembali oleh bagian lain tabung ini.
► Tinja serangga merupakan bahan kering tanpa air.
Tabung malphigi juga dipakai untuk mengeluarkan air yang berlebihan
dari dalam tubuh, misalnya pada serangga air.
Metabolit yang dikeluarkan adalan amonia, urea, asam amino, asam
urea dan beberapa ion diantaranya ion kalsium.
Jumlah tabung malphigi tidak tentu, dan dapat mengambang
bebas di dalam hemolimfa.
ion K+, Na+ dan Cl
Tabung Malpighi
•♣ Letak organ ini di dalam tubuh
serangga telah disebut di depan, yaitu
pada saluran makanan di awal
proktodeum.
•♣ Penemunya bernama Marcello
Malpighi, seorang ilmuwan Itali yang
hidup di abad ke-7.
•♣ Jumlah tabung organ ini beragam
tergantung jenis serangganya, antara
dua sampai lebih dari 250 dan
umumnya berbelit (convoluted); jumlah
tabung itu selalu kelipatan dua (berarti
berpasangan).
•♣ Jenis-jenis Collembola dan kutudaun
(Aphididae, Homoptera) tidak
mempunyai tabung Malpighi.
•♣ Tabung-tabung itu bebas berada di
rongga tubuh digenangi oleh hemolimf.
Keseimbangan garam dan air
•Keadaan lingkungan yang berbeda memberikan masalah berbeda
yang berkaitan dengan garam dan air dalam tubuh serangga.
•Tergantung dari lingkungannya (basah, air, kering) dan makanannya
(banyak mengandung air, kering) pengaturan air tubuh dan garamgaram dapat berbeda.
•Pada serangga darat (terjadi kehilangan air tubuh melalui penguapan
dari permukaan tubuh dan pembuangan feses, justru serangga harus
membuang kelebihan air yang terserap melalui kulitnya dan dari
makanannya, sekaligus harus menjaga supaya garam-garam tidak
ikut terbuang.
•Pada sebagian besar serangga pengaturan keseimbangan
lingkungan internal, setidak-tidaknya sebagian, dilaksanakan oleh
tabung Malpighi dan rektum.
Ada beberapa sistem perputaran (cycling system) bahan
yang menyangkut tabung Malpighi dan rektum.
(1) Tipe sederhana: tabung hanya berdinding selapis sel yang berisi cairan. Cairan
ini mengalir ke proktodeum bercampur dengan isi saluran pencernaan. Setelah
campuran itu sampai di rektum, air dan garam-garam yang masih diperlukan
diserap kembali dan masuk ke hemolimf. Tipe ini terdapat pada jenis-jenis
Orthoptera.
(2)
Tipe yang lebih kompleks: pada tipe ini gerakan bahan masuk ke dalam
tabung Malpighi terjadi di bagian distal tabung; penyerapan kembali air dan
garam yang masih diperlukan terjadi di daerah proksimal tabung dan di
rektum. Tipe ini terdapat pada jenis-jenis Hemiptera.
(3) Tipe ketiga: khas terdapat pada kumbang, yaitu bagian distal tabung-tabung
Malpighi terbenam dalam jaringan yang mengelilingi rektum. Penyerapan
bahan terjadi di bagian tabung yang bebas sedang penyerapan kembali bahan
yang masih diperlukan terjadi di bagian tabung yang terbenam dalam jaringan
rektum. Pengaturan model ini disebut sebagai pengaturan kripto nefridial
(crypto nephridial). Pengaturan model ini juga terdapat di ordo Lepidoptera,
dengan perbedaan bahwa penyerapan kembali bahan selain di rektum juga
terjadi di bagian proksimal tabung-tabung.
Ekskresi nitrogen
•Banyak serangga predator, pengisap darah dan bahkan pemakan tumbuhan
mendapatkan nitrogen berlebihan dari yang diperlukan, berasal dari protein,
asam amino dan asam nukleat.
•Asam urat adalah limbah nitrogen utama dan merupakan 80% atau lebih
limbah nitrogen serangga darat khususnya.
•Untuk pembuangannya tidak memerlukan banyak air, sehingga cocok
untuk serangga darat.
•Amoniak (NH4) adalah limbah nitrogen utama serangga air dan
lalat hijau (Calliphoridae).
•Bentuk limbah nitrogen lain pada serangga adalah alantoin, asam alantoik dan urea.
•Tabung Malpighi adalah organ utama yang berperan dalam pembuangan (ekresi)
limbah nitrogen, namun jaringan lain sedikit-banyak berperan juga, tergantung
dari jenis serangganya.
•Serangga juga membuang limbah nitrogen dalam bentuk urin.
•Sifat, komposisi, dan bentuknyanya sangat beragam. Ada yang berbentuk powder
yang terdapat pada serangga darat yang hidup di lingkungan kering, dan yang
berbentuk cairan bening pada serangga air
Alat Ekskresi pada Belalang
Alat ekskresi pada belalang adalah
pembuluh Malpighi, yaitu alat
pengeluaran yang berfungsi seperti
ginjal pada vertebrata.
Pembuluh Malphigi berupa
kumpulan benang halus yang
berwarna putih kekuningan dan
pangkalnya melekat pada pangkal
dinding usus.
Di samping pembuluh Malphigi,
serangga juga memiliki sistem
trakea untuk mengeluarkan zat sisa
hasil oksidasi yang berupa CO2.
Sistem trakea ini berfungsi seperti
paru-paru pada vertebrata.
Belalang tidak dapat mengekskresikan
amonia dan harus memelihara konsentrasi air di
dalam tubuhnya.
Amonia yang diproduksinya diubah menjadi
bahan yang kurang toksik yang disebut asam
urat, berbentuk kristal yang tidak larut.
Pembuluh Malpighi terletak di antara usus
tengah dan usus belakang. Darah mengalir
lewat pembuluh Malpighi. Saat cairan bergerak
lewat bagian proksimal pembuluh Malpighi,
bahan yang mengandung nitrogen diendapkan
sebagai asam urat, sedangkan air dan berbagai
garam diserap kembali biasanya secara osmosis
dan transpor aktif.
Asam urat dan sisa air masuk ke usus halus,
dan sisa air akan diserap lagi. Kristal asam urat
dapat diekskresikan lewat anus bersama dengan
feses.
SEE YOU NEXT WEEK