80
SELECTED TOPIC OF NBO AND IBO [email protected] [email protected] fmipa unand

MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

SELECTED TOPIC OF NBO AND IBO

[email protected]

[email protected] fmipa unand

Page 2: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

FISIOLOGI HEWAN

HORMON REPRODUKSI, ENZIM DAN METABOLISME

NILAI DARAH (BLOOD VALUE) DAN KERJA JANTUNG

REPRODUKSI : FERTILISASI

KURVA DISOSIASI OKSIGEN DAN LAJU RESPIRASI

ANTIBODI (IMUN GLOBULIN)

[email protected] fmipa unand

Page 3: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 4: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

(3) OVARIAN CYCLE

Growingfollicle Mature

follicleOvulation

Corpusluteum

Degeneratingcorpusluteum

Pre-ovulatory phase Post-ovulatory phase

Estrogen Progesteroneand estrogen

(4) OVARIAN HORMONESIN BLOOD

EstrogenProgesterone

Estrogen Progesteroneand estrogen

(5) MENSTRUAL CYCLE

Endometrium

Menstruation [email protected] fmipa

unand

Page 5: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 6: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Hati menggunakan enzim heksokinasesedangkan sel beta pankreas menggunakanenzim glukokinase

Sekresi insulin sangat tergantung pada kadarATP di dalam sel beta pankreas

rekayasa genetika sehingga sel beta pankreasmengekspresikan heksokinase dan bukanglukokinase ....PENCANGKOKAN

[email protected] fmipa unand

Page 7: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

KESIMPULAN YANG TEPAT?A. Pencangkokan mengakibatkan kadar glukosa

darah pasien lebih rendah dari orang normal

B. Untuk kadar glukosa darah yang sama, pasienyang menerima cangkokan memiliki kadarinsulin yang lebih tinggi dari orang normal

C. Proses pencangkokan hanya dapat mengatasidiabetes tipe 2

D. Proses pencangkokan dapat mengatasi diabetes tipe 1 dan tipe dua sekaligus

E. Semua jawaban [email protected] fmipa unand

Page 8: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 9: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 10: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 11: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 12: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

kadar glukosa [email protected] fmipa

unand

Page 13: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

analisis semikuantitatif kadar glukosa

No. Warna Larutan Skor Kadar glukosa

1. Tetap biru jernih/sedikit kehijauan dan agak keruh 0 < 0.5%

2. Hijau kekuningan dan keruh 1 0.5 – 1 %

3. Kuning keruh 2 1 – 1.5%

4. Jingga atau warna lumpur keruh 3 2 – 3.5%

5. Merah keruh 4 > 3.5%

[email protected] fmipa unand

Page 14: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 15: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 16: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

KERJA INSULIN THD GLUKOSA

[email protected] fmipa unand

Page 17: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

MEKANISME REGULASI LEVEL SELULER

[email protected] fmipa unand

Page 18: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

TIPE DIABETES MELITUS

• DIABETES TYPE 1 : INSULIN RENDAH (PANKREAS RUSAK)

• DIABETES TYPE 2 : KERUSAKAN RESEPTOR ATAU UNIT PENGAMBILAN GLUKOSA DI SEL TARGET

• DIABETES BASAH VS KERING?

[email protected] fmipa unand

Page 19: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 20: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 21: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 22: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 23: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 24: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

ANALISIS PENYAKIT ANEMIA RETIKULOBLAST (HYPOXIA—EPOH)

• a. Pengukuran PCV

• b. RBC count

• c. Analisis MCV

• d. Pemeriksaan sediaan mikroskopis

• e. Kombinasi dari PCV, RBC count dan analisisMCV

[email protected] fmipa unand

Page 25: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Kondisi

hipoksia

Hormon

Eritropoietin

Ginjal

Proeritroblas

Eritroblas

Hepar Globulin

Sum-sum tulang

Kondisi

hiperoksia

O2

Eritrosit

Skema mekanisme kontrol eritropoiesis oleh hormon eritropoietin dan keterlibatan faktor kadar oksigen dalam darah

[email protected] fmipa unand

Page 26: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Proeritroblas

Eritroblasbasofilik

Eritroblas

Normoblas

Retikulosit

Eritrosit

[email protected] fmipa unand

Page 27: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Komponen plasma darah

Eritrosit (sel darah merah)

Leukosit dan trombosit

Komponen-komponen utama darah yang terdiri atas plasma dan komponen seluer. Pemisahan komponen dapat dilakukan dengan sentrifugasi [email protected] fmipa

unand

Page 28: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

9 RBC 4 RBC

ANALOGI MCV (MEAN CELL VOLUME)

[email protected] fmipa unand

Page 29: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Eritrosit (Sel Darah Merah)

[email protected] fmipa unand

Page 30: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

ERITROSIT MAMALIA VS NON MAMALIA

[email protected] fmipa unand

Page 31: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 32: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 33: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Proeritroblas

Eritroblasbasofilik

Eritroblas

Normoblas

Retikulosit

Eritrosit

[email protected] fmipa unand

Page 34: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 35: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

ECG (ELECTROCARDIOGRAM)

[email protected] fmipa unand

Page 36: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 37: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 38: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 39: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 40: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Mekanisme perambatan impuls (eksitasi dan konduksi) pada jantung mamalia yang disertai dengan gambaran elektrokardiogram

[email protected] fmipa unand

Page 41: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 42: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Tekanan di atrium

EKG

normal

“ lub ” “ dub ”

Elektrokardiograf dari jantung normal

[email protected] fmipa unand

Page 43: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

satu susunan gelombang yang spesifik terdiri atas gelombang P sebagai kondisi saatterjadi depolarisasi atrium, gelombang QRS terjadi saat depolarisasiventrikel, dan gelombang T saat terjadi repolarisasi ventrikel.

[email protected] fmipa unand

Page 44: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 45: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 46: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 47: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

KURVA DISOSIASI OKSIGEN

• Ikatan oksigen dengan hemoglobin dapat diperlihatkan dalam bentuk kurva disosiasi oksihemoglobin

• Hubungan antara oksigen yang terikat dalam darah dengan tekanan parsial oksigen (pO2) tidak bersifat linier melainkan berupa kurva sigmoid atau kurva berbentuk S

[email protected] fmipa unand

Page 48: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 49: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

(c)

Kurva disosiasi oksigen pada beberapa spesies hewan (a) Arenicola (anelida), (b) manusia, (c) merpati (Prosser and Brown, 1961 cit. Rastogi, 2007).

[email protected] fmipa unand

Page 50: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Kurva disosisi oksigen yang memperlihatkan efek pH (dalam hal ini kadar CO2terlarut). Ketika pH menurun, Hb memiliki afinitas yang kecil terhadap oksigen dan banyak oksigen yang dilepaskan ke jaringan. Hal ini dikenal dengan efek Bohr (Rastogi, 2007).

[email protected] fmipa unand

Page 51: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Efek Root• Beberapa spesies ikan, Crustacea, dan Cephalopoda

memperlihatkan perubahan yang sangat besar dari kurva disosiasinya baik ke arah kanan maupun ke arah bawah (menurun) sebagai responnya terhadap level CO2.

• Hal ini diistilahkan dengan efek Root dimana penurunan pH tidak hanya menyebabkan penurunan afinitas hemoglobin terhadap oksigen tetapi juga menurunkan kapasitas oksigen.

[email protected] fmipa unand

Page 52: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

TRANSPORTASI CO2 DALAM DARAH

• Mekanisme transportasi CO2 dalam darah lebih sederhana daripada transportasi oksigen.

• Hal utama karena tidak dibutuhkan pigmen respirasi khusus untuk membawanya.

• CO2 lebih mudah larut dalam larutan daripada O2(sekitar 20-30 kali lebih tinggi).

• Proses transportasi CO2, seperti halnya O2, berlangsung dengan mekanisme difusi sederhana yang mengikuti gradien konsentrasi dan secara murni merupakan proses pasif.

[email protected] fmipa unand

Page 53: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

TRANSPORTASI CO2 DALAM DARAH

• Jalur kedua proses transportasi CO2 melalui ikatan dengan hemoglobin.

• CO2 akan berikatan dengan kelompok NH2 bebas dari komponen protein di hemoglobin : terbentuknya persenyawahan karbamino.

• Pada hewan-hewan yang tidak memiliki hemoglobin, pigmen respirasinya yang lain (misalnya hemosianin) akan berfungsi dengan pola yang sama dengan hemoglobin.

[email protected] fmipa unand

Page 54: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Jalur transportasi CO2 dalam darah. Di paru-paru atau insang, reaksitersebut berkebalikan dan CO2 dilepaskan ke lingkungan luar.

[email protected] fmipa unand

Page 55: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

KURVA DISOSIASI CO2

• Seperti halnya dengan O2, maka dapat juga dibentuk suatu kurva disosiasi untuk CO2.

• Hal yang harus diperhatikan adalah bahwa kurva disosiasi yang diperoleh dari darah yang bebas oksigen (darah deoksigenasi) akan bergeser ke arah kiri

• Jadi darah bebas oksigen memiliki kemampuan untuk mengikat lebih banyak CO2 daripada darah yang beroksigen (darah oksigenasi).

• Pergeseran ini disebut dengan efek Haldane.

[email protected] fmipa unand

Page 56: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

KURVA DISOSIASI CO2

• Alasan untuk menjelaskan fenomena tersebut adalah bahwa hemoglobin darah yang tidak mengandung oksigen memiliki muatan yang lebih negatif yang berasosiasi dengannya sehingga dapat menyanggah H+ lebih banyak.

• Kondisi tersebut akan memacu perubahan CO2 menjadi HCO3

-.

[email protected] fmipa unand

Page 57: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Kurva Disosiasi CO2 dalam darah miskin oksigen (deoxygenated blood)dan darah kaya oksigen (fully oxygenated blood) pada vertebrata. Darahyang kaya oksigen menurunkan afinitasnya terhadap CO2 sehingga kurvabergeser ke kanan. Ini dinamakan dengan efek Haldane.

[email protected] fmipa unand

Page 58: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 59: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 60: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 61: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 62: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 63: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 64: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 65: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

IgA : melindungi permukaan mukosal, dalamcolostrum.

IgD : inisiasi repon imun sebelum yg lain

IgE : respon alergi seperti hay fever, asthma, infeksi protozoa dan parasit.

IgG : respon permanen, meningkatkan fagositosis, menetralkanracun ,virus, melindungi fetus NEWBORN

IgM : pertahanan perdana saat infeksi/antigen masuk (RESPON AKUT)KE

LAS-

KELA

S IM

UN

GLO

BULI

N

[email protected] fmipa unand

Page 66: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 67: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Suatu struktur tetramer yang dibentuk oleh ikatan 4 molekul antibodi IgGdengan molekul antigen yang terikat

[email protected] fmipa unand

Page 68: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Binding of antibodies to antigensinactivates antigens by

Neutralization/opsonisasi(blocks viral binding sites;

coats bacterial toxins)

Agglutinationof microbes

Precipitation ofdissolved antigens

Activationof complement

Virus

Bacterium

Bacteria

Antigenmolecules

Complementmolecule

Foreign cell Hole

Enhances

Phagocytosis

Macrophage

Cell lysis

Leads to

[email protected] fmipa unand

Page 69: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 70: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 71: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 72: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

LAJU RESPIRASI DAN Q10 ??• Q10 : SKALA PENINGKATAN LAJU RESPIRASI JIKA SUHU NAIK

10 DERAJAT CELCIUS (2X,3X,1X)

[email protected] fmipa unand

Page 73: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Jika terjadi polyspermy???

[email protected] fmipa unand

Page 74: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Kasus Dispermy

• Jika dua sperma masuk menghasilkan triploid nukleus dan 4 spindel mitosis

• Dihasilkan 4 sel anak dengan distribusi kromosom yang tidak seimbang

• Apa yang akan terjadi selanjutnya???

[email protected] fmipa unand

Page 75: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Slow block(rx. lanjutan)

Fast block(1 menit)

Block polyspermy(Sea urchin)

PerubahanPotensial listrik

membran

SitoplasamaVs ekstraseluler

-70 mV to +20 mV(1/10 dtk)

Resting potentialmembran

Positive direction

Fusi gamet terhambat

Jika > - 10 mV

Reaksi granulaKorteks (mmbran fertilisasi formed)

Granula kortekseksositosis

PeptidaseMukopolisakarida

Proteingranul

Lisis penghubungm.Vitelin – m.plasma

Perbedaan osmotik –Air memasuki ruang

Intermembran -- melebar

Membentuk hyalinPembungkus membran

[email protected] fmipa unand

Page 76: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

[email protected] fmipa unand

Page 77: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Hasil Eksperimen Fast Block Pada Sea Urchin

[email protected] fmipa unand

Page 78: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Reaksi Granula Korteks (Slow Block) pada Sea urchin

[email protected] fmipa unand

Page 79: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Block Polyspermy Mamalia

• Fast block sama dengan sea urchin

• Slow block (reaksi granula korteks) : bukan membentuk membran fertilisasi tetapi enzim yang dikeluarkan granul memodifikasi reseptor pada zona pelusida sehingga tidak bisa lagi mengikat sperma (reaksi zona)

• Pada tikus, residu gula dari ZP3 lepas sehingga reseptor non fungsional

[email protected] fmipa unand

Page 80: MATERI OLIMPIADE BIOLOGI SMA (OSN) FISIOLOGI HEWAN

Strategi Lain Block Polyspermy

• Mamalia : Memperkecil jumlah sperma yang mencapai tempat fertilisasi

• Aves, Reptil, Salamander : Beberapa sperma tetap dapat memasuki ovum tetapi hanya satu nukleus sperma yang berfusi dengan nukleus betina dan satu sentriol yang berperan membentuk kutub spindel mitotik

[email protected] fmipa unand