EKSKRESI

A. TUJUAN
1. Glukosa dalam Urine
 Memeriksa ada tidaknya glukosa dalam urine
2. Albumin dalam Urine
 Memeriksa ada tidaknya albumin dalam urine (Heller’s Nitric Acid Test).
3. Chlorida dalam Urine
 Memeriksa ada tidaknya chlorida dalam urine.
4. Amonia dalam Urine
 Mengenal bau amnoa dari hasil penguraian urine.
5. Urea dalam Urine
 Membuktikan adanya urea dalam urine.

B. DASAR TEORI
1. Pengeluaran pada Tubuh Organisme
Ekskresi adalah pengeluaran bahan-bahan yang tidak berguna yang berasal dari sisa metabolisme (katabolisme) atau bahan yang berlebihan dari sel atau tubuh suatu organisme. Proses pengeluaran dapat dibedakan :
Defekasi, yaitu pengeluaran sisa pencernaan makanan (faeces) dan dikeluarkan melalui anus. Zat sisa tersebut belum pernah mengalami metabolisme di dalam tubuh.
Ekskresi, yaitu pengeluaran zat sisa metabolisme yang tidak dipakai lagi oleh sel dan darah.
Sekresi, yaitu pengeluaran getah oleh sel dan kelenjar. Getah yang dikeluarkan masih berguna untuk proses faal di dalam tubuh.

Semua sel dari organisme selalu melakukan aktivitas metabolisme untuk memperoleh energi yang diperlukan dalam berbagai aktivitas. Sebagai hasil perombakan dari bahan makanan selain energi juga dihasilkan sisa metabolisme. Hidrat arang dan lemak dibangun oleh unsur-unsur karbon (C) dan Hidrogen (H) karena itu perombakan (katabolisme) lemak dan hidrat arang akan menghasilkan CO2 dan H2O. Protein selain dibangun oleh unsur-unsur H dan C juga mengandung unsur Nitrogen (N). Karena itu hasil-hasil perombakan protein menghasilkan amino, NH3, urea, asam urat, allantoin dan sebagainya.
Tabel Sampah Metabolisme
Zat yang Dimetabolisme Zat Sampah Alat Pengaluaran
Karbohidrat CO2, H2O Paru-paru, Kulit, Ginjal
Protein CO2, H2O, NH4, OH, dan NH3 Paru-paru, Kulit, Ginjal
Lemak CO2, H2O Paru-paru, Kulit, Ginjal

2. Pembentukan Bahan-Bahan Ekskresi
a. Amonia
Amonia adalah hasil deaminasi asam amino yang terjadi terutama di dalam hati dan juga di dalam ginjal. Pada mammalia penghasil utama amonia adalah dari deaminasi glutamin pada ginjal. Amonia merupakan persenyawaan yang sangat bersifat racun, oleh karena harus diubah dengan cara dipakai dalam :
 Aminasi Asam Keto
 Aminasi Asam Glutamat
 Pembentukan Urea
b. Urea
Urea berasal dari bahan organik seperti asam amino dan purin. Pembentukannya terjadi di hati. Urea sangat larut dalam air dan sifat racunnya lebih kecil dari amonia. Terdapat 3 macam asam amino yang berperan dalam pembentukan urea, yaitu Ornitin, Sitrulin, dan Arginin.
c. Asam Urat
Asam urat merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen pada reptil, burung, beberapa jenis siput dan serangga. Asam urat dibentuk dari amonia yang mengandung hidrogen lebih sedikit dibandingkan dengan urea. Sifat racunnya sangat kecil dan tidak larut dalam air, dieksresikan dalam bentuk kristal. Pembentukan asam urat merupakan suatu adaptasi untuk penghematan air. Pada manusia asam urat berasal dari metabolisme protein dan metabolisme purin, yang kemudian dioksidasi lagi menjadi alantoin.

3. Alat-Alat Ekskresi Pada manusia
a. Paru-Paru
• Mengeluarkan zat sisa berupa gas : CO2, uap air.
• Paru-paru terdiri atas 2 bagian, yaitu paru kiri dan paru kanan.
• Paru kanan lebih tinggi kedudukanna dibandingkan paru kiri
b. Hati
• Menyimpan gula dalam bentuk glikogen
• Menawarkan racun yang ada dan ikut dalam pembentukan dan pembongkaran sel eritrosit.
• Tempat pembongkaran dan pembentukan protein
• Tempat pembentukan dan pembongkaran sel darah merah.
• Menerima darah dari 2 pembuluh yaitu nadi hati dan vena porta hepatica.
• Di dalam hati terdapat sel-sel yang bertugas merombak sel eritrosit yang sudah tua , histiosit.
• Hb dilepas dari sel darah dan dipecah mejadi 3 senyawa : yaitu zat besi, disimpan di hati dan dikirim ke sumsum tulang. Globin digunakan dalam metabolisme protein; dan Hemin dirubah menjadi bilirubin dan biliverdin yang akan mewarnai feces dan urin.


c. Kolon
Mengekskresikan logam-logam berat, Fe, dan Ca yang berlebihan, yang dikeluarkan bersama berifeces.

d. Kulit
• Pelindung tubuh terhadap kerusakan fisik: gesekan, penyinaran, kuman, zat kimia, panas, dsb.
• Mengurangi kehilangan air
• Mengatur suhu badan
• Mengekskresikan keringat
• Menerima rangsang dari luar.

e. Ginjal
Ginjal merupakan alat ekskresi yang utama. Fungsi utama ginjal adalah mengekskresikan zat-zat sisa metabolisme yang mengandung nitrogen misalnya amonia. Amonia adalah hasil pemecahan protein dan bermacam-macam garam, melalui proses deaminasi atau proses pembusukan mikroba dalam usus. Selain itu, ginjal juga berfungsi mengeksresikan zat yang jumlahnya berlebihan, misalnya vitamin yang larut dalam air; mempertahankan cairan ekstraselular dengan jalan mengeluarkan air bila berlebihan; serta mempertahankan keseimbangan asam dan basa. Ekskresi dari ginjal berupa urin.
Fungsi organ ginjal berbeda dengan alat genital, namun saluran pelepasan kedua organ tersebut mempunyai hubungan yang sangat erat dari segi perkembangan maupun fungsinya.
Fungsi Ginjal :
 Organ eksretori dalam proses pembuangan sisa- sisa hasil metabolisme yang mengandung nitrogen dan zat berbahaya lainnya
 Mengatur kadar air dan garam terhadap lingkungan internal tubuh (osmoregulator)

Struktur Ginjal
Ginjal terdiri dari tiga bagian utama yaitu:
1) Korteks (bagian luar)
 Mengandung nefron (jutaan unit). Nefron merupakan unit penyaring darah.
 Nefron tediri dari :
 Badan malpighi terdiri atas glomerulus dan simpai/capsula bowman
 Tubulus :
Tubulus kontortus proximal, dekat badan malpighi
Tubulus kontortus distal,menjauhi badan malpighi
Tubulus kolektivus, saluran pengumpul
2) Medulla (sumsum ginjal)
 Banyak mengandung tubulus kolektifus dari nefron yang bermuara di papila di peluis renis atau mang ginjal
 Proses yang terjadi :
 Penyaringan atau filtrasi zat-zat dari metabolisme berlangsung di simpai Bowman
 Penyerapan kembali (reabsorpsi) zat-zat yang masih berguna bagi tubuh terjadi sepanjang tubulus kontortus proximal sampai lengkung Henle.
 Pengeluaran zat yang tidak disimpan dalam tubuh (augmentasi) berlangsung sepanjang tubulus kontortus distal sampai tubulus kolektifus
 Laju filtrasi di glomerulus di pengaruhi di pengaruhi oleh :
 Tekanan kapiler sebesar 60-70 mmHg
 Besarnya tekanan osmotik yaitu tekanan protein 30 mmHg
 Besarnya tekanan hidrostatikurin sebesar 5 mmHg. Tekanan efektif 35 mmHg.


 Jumlah urine yang dikeluarkan dipengaruhi oleh :
 Jumlah air yang diminum
 Saraf (sarf renalis)
 Hormon anti diuretik (ADH)
 Banyaknya garam yang harus dikeluarkan
 Kelainan diabetes malitus

3) Pelvis renalis (rongga ginjal).


Tipe ginjal :
1. Pronefros, berasal dari nefrotome anterior, terdapat pada protochordata
2. Mesonefros, berasal dari nefrotom bagian medial, terdapat pada bangsa ikan dan amfibi.









3. Metanefros, berasal dari nefrotom bagian posterior, terdapat pada reptil, aves, dan mammalian












Proses-proses di dalam Ginjal
Di dalam ginjal terjadi rangkaian proses pembentukan urin , yaitu sebagai berikut :
1) Penyaringan (filtrasi)
Terjadi pada kapiler glomerulus pada kapsul Bowman. Hasil penyaringan di glomerulus berupa filtrat glomerulus (urin primer) yang komposisinya serupa dengan darah tetapi tidak mengandung protein. Pada filtrat glomerulus masih dapat ditemukan asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garam-garam lainnya.
2) Penyerapan kembali (Reabsorbsi)
Volume urin manusia hanya 1% dari filtrat glomerulus. Oleh karena itu, 99% filtrat glomerulus akan direabsorbsi secara aktif pada tubulus kontortus proksimal, lengkung henle dan terjadi penambahan zat-zat sisa serta urea pada tubulus kontortus distal. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam mino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Reabsorbsi air terjadi pada tubulus kontortus proksimal dan tubulus kontortus distal.
3) Augmentasi
Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di tubulus kontortus distal hingga tubulus kolektifus. Komposisi urin yang dikeluarkan lewat ureter adalah 96% air, 1,5% garam, 2,5% urea, dan sisa substansi lain, misalnya pigmen empedu yang berfungsi memberi warm dan bau pada urin.

Hal-hal yang Mempengaruhi Produksi Urin
• Hormon anti diuretik (ADH) yang dihasilkan oleh kelenjar hipofisis posterior akan mempengaruhi penyerapan air pada bagian tubulus distal karma meningkatkan permeabilitias sel terhadap air. Jika hormon ADH rendah maka penyerapan air berkurang sehingga urin menjadi banyak dan encer. Sebaliknya, jika hormon ADH banyak, penyerapan air banyak sehingga urin sedikit dan pekat. Kehilangan kemampuan mensekresi ADH menyebabkan penyakti diabetes insipidus. Penderitanya akan menghasilkan urin yang sangat encer.
• Selain ADH, banyak sedikitnya urin dipengaruhi pula oleh faktor-faktor berikut :
a) Jumlah air yang diminum
Akibat banyaknya air yang diminum, akan menurunkan konsentrasi protein yang dapat menyebabkan tekanan koloid protein menurun sehingga tekanan filtrasi kurang efektif. Hasilnya, urin yang diproduksi banyak.

b) Saraf
Rangsangan pada saraf ginjal akan menyebabkan penyempitan duktus aferen sehingga aliran darah ke glomerulus berkurang. Akibatnya, filtrasi kurang efektif karena tekanan darah menurun.



c) Banyak sedikitnya hormon insulin
Apabila hormon insulin kurang (penderita diabetes melitus), kadar gula dalam darah akan dikeluarkan lewat tubulus distal. Kelebihan kadar gula dalam tubulus distal mengganggu proses penyerapan air, sehingga orang akan sering mengeluarkan urin.

d) Banyaknnya garam yang harus dikeluarkan

C. HASIL PRAKTIKUM

GLUKOSA DALAM URINE

 Prinsip
Urine yang mengandung glukosa akan memberikan reaksi positif terhadap uji Benedict. Dengan indikator warna hijau (1%), merah (1,5%), orange (2%), kuning (5%).

 Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1. Urine Secukupnya
2. Larutan Benedict 3 ml/Set
3. Tabung reaksi 1 buah/Set
4. Pipet 2 buah







 Cara Kerja

Didihkan larutan Benedict dalam tabung reaksi

Tambahkan 8 tetes urine ke dalam larutan tadi,
kemudian panaskan selama 1-2 menit

Dinginkan

Amati perubahan warna yang terjadi

 Hasil Pengamatan
No Sampel urine Hasil perubahan warna akhir Keterangan
1 Aditya Biru kehijauan Kadar glukosa 1% (normal)
2 Siti Biru Kadar glukosa < 1% (normal)

 Pembahasan
Berdasarkan hasil tes urine, kandungan glukosa dalam urine siti lebih rendah dibandingkan dengan kandungan glukosa dalam urine aditya hal tersebut ditunjukkan dengan adanya perbedaan warna urine setelah ditetesi larutan benedict. Walaupun kadar glukosa Adit dan Siti berbeda, tetapi keduanya memiliki kandungan glukosa dalam urin normal. Warna biru kehijauan menandakan urine mengandung glukosa sekitar 1 %, sedangkan warna biru menunjukkan kadar glukosa kurang dari 1%. Jadi kemampuan ginjal mereka dalam menyaring glukosa sangat baik.




 Pertanyaan dan Jawaban
1. Buatlah siklus perubahan glukosa dalam tubuh dan jelaskan mengapa terjadi perubahan demikian!
Jawaban :
Glukosa berasal dari pemecahan amilum dan maltosa. Glukosa masuk siklus glikolisis menghasilkan asam piruvat, kemudian masuk daur krebs dan transpor elektron untuk menghasilkan energi berupa ATP.
2. Bagaimanakah jumlah glukosa dalam darah setelah beberapa saat anda makan? Bagaimanakah hubungannya dengan kadar glukosa optimum darah? Jelaskan!
Jawaban :
Akan meningkat. Karena saat kita makan makanan yang mengandung karbohidrat, karbohidrat akan diubah jadi glukosa. Glukosa ini akan dibawa oleh darah atau dapat disimpan dalam bentuk glikogen otot dan hati jika kadar gula dalam darahnya berlebih.

ALBUMIN DALAM URINE

Prinsip
Albumin merupakan suatu protein yang memiliki ukuran molekulnya cukup besar. Urine yang mengandung Albumin menandakan bahwa filtrasi yang dilakukan oleh ginjal tidak sempurna. Indikator adanya Albumin dalam urine ditandai dengan terdapatnya cincin putih diantara Asam nitrit pekat dan Urine.






Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1. Urine Secukupnya
2. Asam Nitrit pekat 2 ml/Set
3. Albumin Secukupnya
4. Tabung reaksi 1 buah/Set
5 Pipet 2 buah

Cara Kerja

Masukkan 2 ml asam nitrit pekat ke dalam tabung reaksi

Miringkan tabung reaksi tersebut kemudian tetesi urine
dengan menggunakan pipet secara perlahan-lahan

Amati perubahan yang terjadi (ada tidaknya cin-cin berwarna putih)

Hasil Pengamatan

No Sampel urine Ada tidaknya cincin putih Keterangan
1 Aditya Tidak ada cincin putih Tidak mengandung albumin
2 Siti Tidak ada cincin putih Tidak mengandung albumin

Pembahasan
Pada sampel urine Aditya dan Siti tidak terdapat albumin. Hal ini ditunjukkan dengan tidak adanya cincin putih pada urin yang ditambahkan HNO3 pekat. Sedangkan pada sampel pembanding/kontrol (urine ditambahkan sedikit albumin), ketika dimasukkan HNO3 pekat terbentuk cincin putih. Jadi dapat disimpulkan bahwa sel ginjal pada Aditya dan Siti masih normal, atau masih bisa menyaring albumin. Adanya albumin dalam urine dapat disebabkan oleh iritasi pada saluran air seni atau adanya kerusakan pada ginjal atau kemampuan glomelurus untuk menyaring protein terganggu.

Pertanyaan dan Jawaban
1. Apakah hubungan antara kadar albumin yang tinggi dalam urine dengan kesehatan yang bersangkutan?
Jawaban :
Albumin merupakan molekul yang mempunyai berat molekul yang besar. Apabila dalam urin seseorang terdapat albumin, maka hal tersebut menunjukkan indikasi adanya kerusakan pada membran kapsul endhotollium. Selain itu, hal tersebut dapat disebabkan oleh iritasi sel ginjal dikarenakan masuknya substansi seperti bakteri, eter, atau logam berat.

CHLORIDA DALAM URINE

Prinsip
Kandungan Chlorida dalam tubuh yang berlebih dikeluarkan bersama urine. Hal tersebut ditujukan agar keseimbangan sel di dalam tubuh tetap terjaga (Homeostatis).

Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1. Urine Secukupnya
2. Larutan AgNO3 2 tetes/Set
3. Pipet 1 buah/Set
4. Tabung reaksi 1 buah/Set
Cara Kerja

Memasukkan 5ml urine ke dalam tabung reaksi


Menambahkan 1-2 tetes larutan AgNO3 ke dalam tabung reaksi


Mengamati perubahan yang terjadi
(endapan putih menunjukkan adanya chlorida radikal)


Hasil Pengamatan
No Sampel urine Ada tidaknya endapan putih Keterangan
1 Aditya Ada Mengandung Chlorida
2 Siti Ada Mengandung Chlorida

Pembahasan
Berdasarkan hasil pengamatan dalam urine Aditya dan Siti terdapat chlorida yang berasal dari makanan yang mengandung NaCl/garam. Dalam tubuh, NaCl diuraikan menjadi Natrium dan Klorida. Dalam tubuh NaCL diuraikan menjadi natrium dan klorida kemudian klorida tersebut akan diedarkan oleh darah ke seluruh tubuh kemudian sisanya yang bersifat racun dikeluarkan melui urine.

Pertanyaan dan Jawaban
1. Chlorida yang terdapat dalam urine berasal dari apa? Jelaskan!
Jawaban :
Chlorida yang terdapat dalam urine berasal dari makanan yang mengandung garam (NaCl).
2. Apakah chlorida selalu terdapat dalam urine? Jelaskan!
Jawaban :
Ya, karena hampir semua makanan yang dimakan mengandung garam (NaCl).
3. Tuliskan reaksi kimia yang terjadi pada percobaan di atas bila uji tersebut positif!
Jawaban :
NaCl → Na+ + Cl-
AgNO3 + NaCl → AgCl + NaNO3

AMONIA DALAM URINE

Prinsip
Amonia adalah hasil deaminasi asam amino yang terjadi terutama di dalam hati dan juga di dalam ginjal. Amonia merupakan persenyawaan yang sangat bersifat racun, sehingga harus dikeluarkan oleh tubuh. Salah satu cara pengeluarannya, dikeluarkan bersama urine. Indikator adanya amonia dalam urin ditandai dengan terciumnya bau khas.

Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1. Urine 1 ml/Set
2. Lampu spirtus 2 tetes/Set

Cara Kerja
Masukkan 1 ml urine ke dalam tabung reaksi
Panaskan dengan lampu spirtus
Ciumlah bagaimana baunya

Hasil Pengamatan
Setelah urine dipanaskan tercium bau pesing, bau ini menandakan adanya amonia dalam urine tersebut

Pembahasan
Amonia pada urine manusia berasal dari deaminasi glutamin pada ginjal. Amonia merupakan persenyawaan yang sangat bersifat racun, sehingga harus segara diubah dengan cara memakainya dalam aminasi asam amin, aminasi asam glutamat yang dibantu oleh enzim glutamina
Pertanyaan dan Jawaban
1. Berasal dari apakah amonia dalam urine tersebut?
Jawaban :
Amonia adalah hasil deaminasi asam amino yang terjadi terutama di dalam hati dan ginjal.
2. Enzim apa yang bekerja?
Jawaban :
Glutaminase mengubah glutamin menjadi asam glutamat.


UREA DALAM URINE

Prinsip
Urea merupakan salah satu zat yang bersifat racun yang harus dikeluarkan oleh tubuh. Salah satu cara pengeluarannya yaitu dikeluarkan bersama urine. Indikator adanya urea dalam urine ditandai dengan terbentuknya kristal urea oksalat setelah ditetesi larutan asam oksalat.
Alat dan Bahan
No Alat dan Bahan Jumlah
1. Urine Secukupnya
2. Asam Oksalat Secukupnya
3. Sodium hipobromide Secukupnya
4. Objek glass 2 buah
5. Pipet 1 buah/Set
6. Tabung reaksi 1 buah/Set

Cara Kerja
Teteskan beberapa tetes urine pada objek gelas, kemudian hadapkan pada cahaya matahari

Biarkan sebagian dari urine tersebut menguap

Tambahkan 1 tetes larutan jenuh asam oksalat

Amati kristal yang terbentuk dengan menggunakan mikroskop



hasil Pengamatan
No Sampel urine Ada tidaknya kristal oksalat keterangan
1 Aditya Ada Terdapat urea
2 Siti Ada Terdapat urea

Gambar kristal oksalat


Pembahasan
Bentuk kristal oksalat pada setiap urine seseorang berbeda-beda. Pada praktikum kali ini kristal oksalat yang terbentuk berbentuk kubus yang memiliki sisi-sisi runcing. Hal ini menunjukkan adanya urea dalam urine. Urea berasal dari sisa metabolisme protein yang dibawa darah dan tersaring oleh ginjal. Kristal oksalat yang mengendap dalam ginjal dapat menyebabkan terbentuknya batu ginjal hal tersebut terjadi karena kurang minum.
 Pertanyaan dan Jawaban
1. Jelaskan bagaimanakah terbentuknya urea dalam tubuh?
Jawaban :
Urea dalam tubuh terbentuk sebagai hasil samping metabolisme protein.


2. Bagaimanakah mekanisme pengeluaran urea dalam tubuh?
Jawaban :
Urea hasil metabolisme protein dibawa oleh darah. Darah difiltrasi oleh ginjal sehingga zat yang tidak dipakai lagi, salah satunya NH3 akan terpisah dari darah dan keluar bersama urine.

D. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum, kandungan glukosa, albumin, klorida, amoniak dan urea pada urine sampel menunjukkan hasil yang normal. Hal ini ditunjukkan dengan indikator setiap percobaan yaitu :
• Glukosa dalam urine, indikator berwarna biru kehijauan menandakan kandungan glukosa dalam urine sedikit (normal) menendakan fungsi ginjal baik.
• Albumin dalam urine, indikatornya tidak terdapat cincin putih yang menandakan bahwa tidak terdapatnya albumin dalam urine, yang menunjukan ginjal dalam kondisi baik.
• Klorida dalam urine, indikatornya terdapat endapan putih, menunjukkan urin tersebut mengandung klorida
• Amoniak dalam urine, indikatornya terdapat bau pesing menandakan urintersebut mengandung amoniak.
• Urea dalam urine, indikatornya terdapat kristal oksalat yang menunjukkan adanya urea dalam urine tersebut.

E. DAFTAR PUSTAKA
Maryati, Sri, dkk. (2003). Biologi SMU Jilid 3 Kelas 3. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Syamsuri , Istamar, dkk. (2003). Biologi 2000 2B SMU Kelas 2. Jakarta : Penerbit Erlangga.
Winatasasmita, Djamhur. (1986). Buku Materi Pokok Fisiologi Hewan dan Tumbuhan. (-) : Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Universitas Terbuka.