Selasa, 27 Maret 2012

Keseimbangan Asam-Basa dalam Darah

Keseimbangan Asam Basa dalam Darah

Derajat keasaman merupakan suatu sifat kimia yang penting dari darah dan cairan tubuh lainnya.

Satuan derajat keasaman adalah pH:

·  pH 7,0 adalah netral
·  pH diatas 7,0 adalah basa (alkali)
·  pH dibawah 7,0 adalah asam.


Suatu asam kuat memiliki pH yang sangat rendah (hampir 1,0); sedangkan suatu basa kuat memiliki pH yang sangat tinggi (diatas 14,0). Darah memiliki ph antara 7,35-7,45.


Keseimbangan asam-basa darah dikendalikan secara seksama, karena perubahan pH yang sangat kecil pun dapat memberikan efek yang serius terhadap beberapa organ.

Tubuh menggunakan 3 mekanisme untuk mengendalikan keseimbangan asam-basa darah:
  1. Kelebihan asam akan dibuang oleh ginjal, sebagian besar dalam bentuk amonia.
    Ginjal memiliki kemampuan untuk mengatur jumlah asam atau basa yang dibuang, yang biasanya berlangsung selama beberapa hari.
  2. Tubuh menggunakan penyangga pH (buffer) dalam darah sebagai pelindung terhadap perubahan yang terjadi secara tiba-tiba dalam pH darah. Suatu penyangga ph bekerja secara kimiawi untuk meminimalkan perubahan pH suatu larutan.
    Penyangga pH yang paling penting dalam darah adalah bikarbonat.
    Bikarbonat (suatu komponen basa) berada dalam kesetimbangan dengan karbondioksida (suatu komponen asam).
Jika lebih banyak asam yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak bikarbonat dan lebih sedikit karbondioksida.
Jika lebih banyak basa yang masuk ke dalam aliran darah, maka akan dihasilkan lebih banyak karbondioksida dan lebih sedikit bikarbonat.
  1. Pembuangan karbondioksida.
    Karbondioksida adalah hasil tambahan penting dari metabolisme oksigen dan terus menerus yang dihasilkan oleh sel. Darah membawa karbondioksida ke paru-paru dan di paru-paru karbondioksida tersebut dikeluarkan (dihembuskan).

pusat pernafasan di otak mengatur jumlah karbondioksida yang dihembuskan dengan mengendalikan kecepatan dan kedalaman pernafasan. Jika pernafasan meningkat, kadar karbon dioksida darah menurun dan darah menjadi lebih basa. Jika pernafasan menurun, kadar karbondioksida darah meningkat dan darah menjadi lebih asam.
Dengan mengatur kecepatan dan kedalaman pernafasan, maka pusat pernafasan dan paru-paru mampu mengatur pH darah menit demi menit.
Adanya kelainan pada satu atau lebih mekanisme pengendalian ph tersebut, bisa menyebabkan salah satu dari 2 kelainan utama dalam keseimbangan asam basa, yaitu asidosis atau alkalosis.

Asidosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung asam (atau terlalu sedikit mengandung basa) dan sering menyebabkan menurunnya pH darah.

Alkalosis adalah suatu keadaan pada saat darah terlalu banyak mengandung basa (atau terlalu sedikit mengandung asam) dan kadang menyebabkan meningkatnya pH darah.


Asidosis dan alkalosis bukan merupakan suatu penyakit tetapi lebih merupakan suatu akibat dari sejumlah penyakit.

Terjadinya asidosis dan alkalosis merupakan petunjuk penting dari adanya masalah metabolisme yang serius.


Asidosis dan alkalosis dikelompokkan menjadi metabolik atau respiratorik, tergantung kepada penyebab utamanya.


Asidosis metabolik dan alkalosis metabolik disebabkan oleh ketidakseimbangan dalam pembentukan dan pembuangan asam atau basa oleh ginjal.


Asidosis respiratorik atau alkalosis respiratorik terutama disebabkan oleh penyakit paru-paru atau kelainan pernafasan.

Asidosis Respiratorik
Defenisi :
Asidosis Respiratorik adalah keasaman darah yang berlebihan karena penumpukan karbondioksida dalam darah sebagai akibat dari fungsi paru-paru yang buruk atau pernafasan yang lambat.

Kecepatan dan kedalaman pernafasan mengendalikan jumlah karbondioksida dalam darah.
Dalam keadaan normal, jika terkumpul karbondioksida, pH darah akan turun dan darah menjadi asam.

Tingginya kadar karbondioksida dalam darah merangsang otak yang mengatur pernafasan, sehingga pernafasan menjadi lebih cepat dan lebih dalam.

Penyebab :
Asidosis respiratorik terjadi jika paru-paru tidak dapat mengeluarkan karbondioksida secara adekuat.


Hal ini dapat terjadi pada penyakit-penyakit berat yang mempengaruhi paru-paru, seperti:
- Emfisema
- Bronkitis kronis
- Pneumonia berat
- Edema pulmoner
- Asma.

Asidosis respiratorik dapat juga terjadi bila penyakit-penyakit dari saraf atau otot dada menyebabkan gangguan terhadap mekanisme pernafasan.
Selain itu, seseorang dapat mengalami asidosis respiratorik akibat narkotika dan obat tidur yang kuat, yang menekan pernafasan.

Asidosis Metabolik
Defenisi :
Asidosis Metabolik adalah keasaman darah yang berlebihan, yang ditandai dengan rendahnya kadar bikarbonat dalam darah.

Bila peningkatan keasaman melampaui sistem penyangga pH, darah akan benar-benar menjadi asam.

Seiring dengan menurunnya pH darah, pernafasan menjadi lebih dalam dan lebih cepat sebagai usaha tubuh untuk menurunkan kelebihan asam dalam darah dengan cara menurunkan jumlah karbon dioksida.


Pada akhirnya, ginjal juga berusaha mengkompensasi keadaan tersebut dengan cara mengeluarkan lebih banyak asam dalam air kemih.


Tetapi kedua mekanisme tersebut bisa terlampaui jika tubuh terus menerus menghasilkan terlalu banyak asam, sehingga terjadi asidosis berat dan berakhir dengan keadaan koma.

Penyebab :
Penyebab asidosis metabolik dapat dikelompokkan kedalam 3 kelompok utama:
  1. Jumlah asam dalam tubuh dapat meningkat jika mengkonsumsi suatu asam atau suatu bahan yang diubah menjadi asam.
    Sebagian besar bahan yang menyebabkan asidosis bila dimakan dianggap beracun.
    Contohnya adalah metanol (alkohol kayu) dan zat anti beku (etilen glikol).
    Overdosis aspirin pun dapat menyebabkan asidosis metabolik.
  2. Tubuh dapat menghasilkan asam yang lebih banyak melalui metabolisme.
    Tubuh dapat menghasilkan asam yang berlebihan sebagai suatu akibat dari beberapa penyakit; salah satu di antaranya adalah diabetes melitus tipe I.
    Jika diabetes tidak terkendali dengan baik, tubuh akan memecah lemak dan menghasilkan asam yang disebut keton.
    Asam yang berlebihan juga ditemukan pada syok stadium lanjut, dimana asam laktat dibentuk dari metabolisme gula.
  3. Asidosis metabolik bisa terjadi jika ginjal tidak mampu untuk membuang asam dalam jumlah yang semestinya.
    Bahkan jumlah asam yang normal pun bisa menyebabkan asidosis jika ginjal tidak berfungsi secara normal.
    Kelainan fungsi ginjal ini dikenal sebagai asidosis tubulus renalis (ATR) atau rhenal tubular acidosis (RTA), yang bisa terjadi pada penderita gagal ginjal atau penderita kelainan yang mempengaruhi kemampuan ginjal untuk membuang asam.
Penyebab utama dari asidois metabolik:

·  Gagal ginjal
·  Asidosis tubulus renalis (kelainan bentuk ginjal)
·  Ketoasidosis diabetikum
·  Asidosis laktat (bertambahnya asam laktat)
·  Bahan beracun seperti etilen glikol, overdosis salisilat, metanol, paraldehid, asetazolamid atau amonium klorida
·  Kehilangan basa (misalnya bikarbonat) melalui saluran pencernaan karena diare, ileostomi atau kolostomi.

Alkalosis Respiratorik

Defenisi :
Alkalosis Respiratorik adalah suatu keadaan dimana darah menjadi basa karena pernafasan yang cepat dan dalam, sehingga menyebabkan kadar karbondioksida dalam darah menjadi rendah.

Penyebab :
Pernafasan yang cepat dan dalam disebut hiperventilasi, yang menyebabkan terlalu banyaknya jumlah karbondioksida yang dikeluarkan dari aliran darah.
Penyebab hiperventilasi yang paling sering ditemukan adalah kecemasan.
Penyebab lain dari alkalosis respiratorik adalah:
- rasa nyeri
- sirosis hati
- kadar oksigen darah yang rendah
- demam
- overdosis aspirin.


Pengobatan :
Biasanya satu-satunya pengobatan yang dibutuhkan adalah memperlambat pernafasan.
Jika penyebabnya adalah kecemasan, memperlambat pernafasan bisa meredakan penyakit ini. Jika penyebabnya adalah rasa nyeri, diberikan obat pereda nyeri.


Menghembuskan nafas dalam kantung kertas (bukan kantung plastik) bisa membantu meningkatkan kadar karbondioksida setelah penderita menghirup kembali karbondioksida yang dihembuskannya.


Pilihan lainnya adalah mengajarkan penderita untuk menahan nafasnya selama mungkin, kemudian menarik nafas dangkal dan menahan kembali nafasnya selama mungkin. Hal ini dilakukan berulang dalam satu rangkaian sebanyak 6-10 kali.

Jika kadar karbondioksida meningkat, gejala hiperventilasi akan membaik, sehingga mengurangi kecemasan penderita dan menghentikan serangan alkalosis respiratorik.

Alkalosis Metabolik

Defenisi :Alkalosis Metabolik adalah suatu keadaan dimana darah dalam keadaan basa karena tingginya kadar bikarbonat.

Penyebab :
Alkalosis metabolik terjadi jika tubuh kehilangan terlalu banyak asam.
Sebagai contoh adalah kehilangan sejumlah asam lambung selama periode muntah yang berkepanjangan atau bila asam lambung disedot dengan selang lambung (seperti yang kadang-kadang dilakukan di rumah sakit, terutama setelah pembedahan perut).

Pada kasus yang jarang, alkalosis metabolik terjadi pada seseorang yang mengkonsumsi terlalu banyak basa dari bahan-bahan seperti soda bikarbonat.


Selain itu, alkalosis metabolik dapat terjadi bila kehilangan natrium atau kalium dalam jumlah yang banyak mempengaruhi kemampuan ginjal dalam mengendalikan keseimbangan asam basa darah.

Penyebab utama akalosis metabolik:
1. Penggunaan diuretik (tiazid, furosemid, asam etakrinat)
2. Kehilangan asam karena muntah atau pengosongan lambung
3. Kelenjar adrenal yang terlalu aktif (sindroma Cushing atau akibat penggunaan kortikosteroid).

Source :
Click here
»»  READMORE....

Hormon Pada Tumbuhan


1. Hormon Auksin

Auksin adalah zat yang di temukan pada ujung batang, akar, pembentukan bunga yang berfungsi untuk sebagai pengatur pembesaran sel dan memicu pemanjangan sel di daerah belakang meristem ujung. Hormon auksin adalah hormon pertumbuhan pada semua jenis tanaman.nama lain dari hormon ini adalah IAA atau asam indol asetat. Letak dari hormon auksin ini terletak pada ujung batang dan ujung akar.

Fungsi dari hormon auksin ini dalah membantu dalam proses mempercepat pertumbuhan, baik itu pertumbuhan akar maupun pertumbuhan batang, mempercepat perkecambahan, membantu dalam proses pembelahan sel, mempercepat pemasakan buah, mengurangi jumlah biji dalam buah. kerja hormon auksin ini sinergis dengan hormon sitokinin dan hormon giberelin.tumbuhan yang pada salah satu sisinya disinari oleh matahari maka pertumbuhannya akan lambat karena kerja auksin dihambat oleh matahari tetapi sisi tumbuhan yang tidak disinari oleh cahaya matahari pertumbuhannya sangat cepat karena kerja auksin tidak dihambat.sehingga hal ini akan menyebabkan ujung tanaman tersebut cenderung mengikuti arah sinar matahari atau yang disebut dengan fototropisme.

Untuk membedakan tanaman yang memiliki hormon yang banyak atau sedikit kita harus mengetahui bentuk anatomi dan fisiologi pada tanaman sehingga kita lebih mudah untuk mengetahuinya. sedangkan untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang terang dan gelap diantaranya untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang gelap pertumbuhan tanamannya sangat cepat selain itu tekstur dari batangnya sangat lemah dan cenderung warnanya pucat kekuningan.hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin tidak dihambat oleh sinar matahari. sedangkan untuk tanaman yang diletakkan ditempat yang terang tingkat pertumbuhannya sedikit lebih lambat dibandingkan dengan tanaman yang diletakkan ditempat gelap,tetapi tekstur batangnya sangat kuat dan juga warnanya segar kehijauan, hal ini disebabkan karena kerja hormon auksin dihambat oleh sinar matahari.

Cara kerja hormon Auksin adalah menginisiasi pemanjangan sel dan juga memacu protein tertentu yg ada di membran plasma sel tumbuhan untuk memompa ion H+ ke dinding sel. Ion H+ mengaktifkan enzim ter-tentu sehingga memutuskan beberapa ikatan silang hidrogen rantai molekul selulosa penyusun dinding sel. Sel tumbuhan kemudian memanjang akibat air yg masuk secara osmosis.

Auksin merupakan salah satu hormon tanaman yang dapat meregulasi banyak proses fisiologi, seperti pertumbuhan, pembelahan dan diferensiasi sel serta sintesa protein (Darnell, dkk., 1986).

Auksin diproduksi dalam jaringan meristimatik yang aktif (yaitu tunas , daun muda dan buah) (Gardner, dkk., 1991). Kemudian auxin menyebar luas dalam seluruh tubuh tanaman, penyebarluasannya dengan arah dari atas ke bawah hingga titik tumbuh akar, melalui jaringan pembuluh tapis (floom) atau jaringan parenkhim (Rismunandar, 1988).
Auksin atau dikenal juga dengan IAA = Asam Indolasetat (yaitu sebagai auxin utama pada tanaman), dibiosintesis dari asam amino prekursor triptopan, dengan hasil perantara sejumlah substansi yang secara alami mirip auxin (analog) tetapi mempunyai aktifitas lebih kecil dari IAA seperti IAN = Indolaseto nitril,TpyA = Asam Indolpiruvat dan IAAld = Indolasetatdehid. Proses biosintesis auxin dibantu oleh enzim IAA-oksidase (Gardner, dkk., 1991).

Auksin pertama kali diisolasi pada tahun 1928 dari biji-bijian dan tepung sari bunga yang tidak aktif, dari hasil isolasi didapatkan rumus kimia auksin (IAA = Asam Indolasetat) atau C10H9O2N. Setelah ditemukan rumus kimia auksin, maka terbuka jalan untuk menciptakan jenis auksin sintetis seperti Hidrazil atau 2, 4 - D (asam -Nattalenasetat), Bonvel Da2, 4 - Diklorofenolsiasetat), NAA (asam (asam 3, 6 - Dikloro - O - anisat/dikambo), Amiben atau Kloramben (Asam 3 - amino 2, 5 – diklorobenzoat) dan Pikloram/Tordon (asam 4 – amino – 3, 5, 6 – trikloro – pikonat).

Auksin sintetis ini sudah digunakan secara luas dan komersil di bidang pertanian, dimana batang, pucuk dan akar tumbuh-tumbuhan memperlihatkan respon terhadap auksin, yaitu peningkatan laju pertumbuhan terjadi pada konsentrasi yang optimal dan penurunan pertumbuhan terjadi pada konstrasi yang terlalu rendah atau terlalu tinggi.

Setelah pemanjangan ini, sel terus tumbuh dengan mensintesis kembali material dinding sel dan sitoplasma. Selain memacu peman-jangan sel, hormon Auksin yg di kombinasikan dengan Giberelin dapat memacu pertumbuhan jaringan pembuluh dan mendorong pembelahan sel pada kambium pembuluh sehingga mendukung pertumbuhan diameter batang.




Ada 9 auksin indol, 14 sitokinin, 52 giberelin, tiga asam absisat, dan satu etilena yang dihasilkan secara alami dan telah diekstraksi orang. ZPT sintetik ada yang memiliki fungsi sama dengan ZPT alami, meskipun secara struktural berbeda. Dalam praktik, seringkali ZPT sintetik (buatan manusia) lebih efektif atau lebih murah bila diaplikasikan untuk kepentingan usaha tani daripada ekstraksi ZPT alami.

Auksin dicirikan sebagai substansi yang merangsang pembelokan ke arah cahaya (fotonasti) pada bioassay terhadap koleoptil haver (Avena sativa) pada suatu kisaran konsentrasi. Kebanyakan auksin alami memiliki gugus indol. Auksin sintetik memiliki struktur yang berbeda-beda. Beberapa auksin alami adalah asam indolasetat (IAA) dan asam indolbutirat (IBA). Auksin sintetik (dibuat oleh manusia) banyak macamnya, yang umum dikenal adalah asam naftalenasetat (NAA), asam beta-naftoksiasetat (BNOA), asam 2,4-diklorofenoksiasetat (2,4-D), dan asam 4-klorofenoksiasetat (4-CPA). 2,4-D juga dikenal sebagai herbisida pada konsentrasi yang jauh lebih tinggi.


2. Sitokinin

Golongan sitokinin, sesuai namanya, merangsang atau terlibat dalam pembelahan sel (cytokinin berarti "terkait dengan pembelahan sel"). Senyawa dari golongan ini yang pertama ditemukan adalah kinetin. Kinetin diekstrak pertama kali dari cairan sperma ikan hering, namun kemudian diketahui ditemukan pada tumbuhan dan manusia. Selanjutnya, orang menemukan pula zeatin, yang diekstrak dari bulir jagung yang belum masak. Zeatin juga diketahui merupakan komponen aktif utama pada air kelapa, yang dikenal memiliki kemampuan mendorong pembelahan sel. Sitokinin alami lain misalnya adalah 2iP.

Sitokinin alami merupakan turunan dari purin. Sitokinin sintetik kebanyakan dibuat dari turunan purin pula, seperti N6-benziladenin (N6-BA) dan 6-benzilamino-9-(2-tetrahidropiranil-9H-purin) (PBA).
3. Giberelin atau asam giberelat

Golongan ini merupakan golongan yang secara struktur paling bermiripan, dan diberi nama dengan nomor urut penemuan atau pembuatannya. Senyawa pertama yang ditemukan memiliki efek fisiologi adalah GA3 (asam giberelat 3). GA3 merupakan substansi yang diketahui menyebabkan pertumbuhan membesar pada padi yang terserang fungi Gibberella fujikuroi.
4. Etena atau etilena

Zat pengatur tumbuh ini adalah satu-satunya yang hanya terdiri dari satu substansi saja, yaitu etena, dan berwujud gas pada suhu dan tekanan ruangan (ambien). Peran senyawa ini sebagai perangsang pemasakan buah telah diketahui sejak lama meskipun orang hanya tahu dari praktek tanpa mengetahui penyebabnya. Pemeraman merupakan tindakan menaikkan konsentrasi etilena di sekitar jaringan buah untuk mempercepat pemasakan buah. Pengarbitan adalah tindakan pembentukan asetilena (etuna atau gas karbid); yang di udara sebagian akan tereduksi oleh gas hidrogen menjadi etilena.

Berbagai substansi dibuat orang sebagai senyawa pembentuk etilena, seperti ethephon (asam 2-kloroetil-fosfonat, diperdagangkan dengan nama Ethrel) dan beta-hidroksil-etilhidrazina (BOH). Senyawa BOH bahkan juga dapat memicu pembentukan bunga pada nanas. Kalium nitrat diketahui juga merangsang pemasakan buah, barangkali dengan merangsang pembentukan etilena secara endogen.
5. Inhibitor

Inhibitor alami adalah asam absisat atau ABA. ABA selanjutnya dapat diproses menjadi bentuk tidak aktif yang disebut sebagai metabolit ABA. Berbagai senyawa sintetik dibuat dan diperdagangkan untuk menghambat atau menunda proses metabolisme, seperti MH, (2-kloroetil) amonium klorida (CCC, merek dagang Cycocel dan Chlormequat), SADH, ancymidol, asam triiodobenzoat (TIBA), dan morphactin.

Source :
»»  READMORE....

Pertumbuhan Primer

pa yang dimaksud dengan pertumbuhan primer? Terbentuknya bunga, dimulai dari alat kelamin betina atau putik yang mengandung sel telur (ovarium) lalu dibuahi oleh alat kelamin jantan atau benang sari yang mengandung sel sperma dan akhirnya membentuk lembaga atau zigot. Sel induk lembaga atau zigot ini mengalami proses perkembangan yang ditandai dengan adanya periode perlambatan pertumbuhan atau tidak ada sama sekali pertumbuhan, sehingga bentuk zigot tidak mengalami perubahan atau tidak mengalami pertambahan ukuran panjang. Proses perkembangan zigot dimulai dari sel induk yang membelah secara meiosis menghasilkan empat sel haploid, artinya satu sel besar dan tiga sel kecil yang melebur/melarut ke dalam sel besar. Selanjutnya sel haploid itu menyusun atau mengumpulkan energi dari zat-zat makanan untuk melakukan pembelahan berikutnya secara mitosis. Pembelahan mitosis sebenarnya adalah awal dimulainya proses pertumbuhan embrionik yang ditandai dengan adanya periode percepatan pertumbuhan akibat terjadinya pembelahan sel bertahap secara cepat dan terus menerus menghasilkan dua sel, empat sel, delapan sel, enam belas sel, dan seterusnya, sehingga terjadi penambahan/pemanjangan ukuran selnya. Selanjutnya membentuk kumpulan/kelompok yang tumbuh menjadi embrio atau jaringan meristem atau jaringan embrional, kemudian jaringan meristem ini tumbuh dan berkembang menjadi embrio yang tersimpan dan terlindungi di dalam biji, kemudian tumbuh menjadi kecambah hingga mencapai dewasa. Pertumbuhan pada embrio atau jaringan meristem dari hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer ini disebut dengan pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer ini terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang, mari kita pelajari bersama satu per satu agar lebih jelas!
a. Pertumbuhan pada Embrio. Proses pertumbuhan dan perkembangan embrio pada tumbuhan sering disebut sebagai perkecambahan. Perkecambahan merupakan permulaan atau awal pertumbuhan embrio di dalam biji. Biji yang berkecambah dapat membentuk planula karena di dalamnya mengandung embrio. Embrio atau lembaga mempunyai tiga bagian, yaitu radikula (akar lembaga), kotiledon (daun lembaga), dan kaulikalus (batang lembaga). Di dalam biji ada beberapa bagian-bagian, yaitu plumula, epikotil, hipokotil, radikula dan kotiledon. Di dalam kegiatan yang Anda lakukan akan menemukan calon individu baru (embrio) yang dilengkapi dengan cadangan makanan.
1) Pada biji kacang (tumbuhan dikotil) yang disebut embrio adalah kuncup embrionik yang memanjang dan melekat pada kotiledon, pada biji ini terdapat dua kotiledon. Bagian bawah pangkal (aksis) yang melekat pada kotiledon dinamakan hipokotil dan bagian ujungnya (terminal) disebut radikula. Bagian atas pangkal adalah epikotil, dan bagian ujungnya adalah plumula yang terlihat sepasang daun dengan pucuknya. 2) Pada biji jagung (tumbuhan monokotil) hanya terdapat satu kotiledon yang sering dinamakan dengan skutelum. Pada saat terjadinya proses perkecambahan, akar akan diselubungi oleh koleoriza dan pada ujung embrio diselubungi oleh koleoptil.
gambar 1.1 Bagian-bagian biji pada jagung dan kacang
gambar 1.1 Bagian-bagian biji pada jagung dan kacang
Di dalam biji terdapat tumbuhan kecil, ini merupakan hasil perkecambahan. Dua macam jenis perkecambahan biji dapat dibedakan atas perkecambahan hipogeal dan epigeal.
1) Perkecambahan Hipogeal. Gambar memperlihatkan terjadinya pertumbuhan memanjang dari epikotil sehingga menyebabkan plumula keluar dan menembus pada kulit bijinya yang nantinya akan muncul di atas tanah, sedangkan kotiledonnya masih tetap berada di dalam tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang kapri.
gambar 1.2 Perkecambahan hipogeal
Gambar 1.2 Perkecambahan hipogeal.
2) Perkecambahan Epigeal. Tampak pada Gambar hipokotil tumbuh memanjang yang mengakibatkan kotiledon dan plumula sampai keluar ke permukaan tanah, sehingga kotiledon terdapat di atas tanah. Contoh perkecambahan ini terjadi pada kacang tanah, kacang hijau. Apa perbedaan dari kedua perkecambahan itu?
Gambar Perkecamahan epigeal
Gambar 1.3 Perkecamahan epigeal
Untuk mencukupi kebutuhan pertumbuhannya, embrio memperoleh makanan yang berasal dari cadangan makanan di dalam keping biji (kotiledon). Berdasarkan jumlah kotiledonnya tumbuhan berbiji dapat digolongkan menjadi dua macam, yaitu tumbuhan yang memiliki satu keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan monokotil (bijinya tidak berbelah dan berakar serabut), contohnya biji jagung dan kelapa, sedangkan tumbuhan yang memiliki dua keping biji (kotiledon) disebut tumbuhan dikotil (bijinya berbelah dan berakar tunggang), contohnya biji kacang dan mangga. Ada tiga macam bagian penyusun embrio yang penting pada proses perkecambahan, yaitu sebagai berikut.
1) Tunas embrionik, sebagai calon batang dan daun yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi bunga dan buah.
2) Akar embrionik, sebagai calon akar yang dapat tumbuh dan berkembang menjadi akar.
3) Kotiledon atau keping biji, merupakan cadangan makanan untuk pertumbuhan embrio hingga mencapai terbentuknya daun, karena embrio tersebut belum menghasilkan makanan sendiri melalui fotosintesis.
Apabila biji-biji tersebut berada di lingkungan yang cocok, maka embrionya akan segera tumbuh yang ditandai dengan perkecambahan. Saat biji mulai berkecambah, sebenarnya adalah awal pertumbuhan pasca embrionik yang dimulai dari pembelahan sel terus menerus secara cepat merupakan periode percepatan pertumbuhan jaringan meristem embrio. Dari proses ini dibagikan sel-sel jaringan baru dengan bentuk, susunan, dan fungsi berbeda, kemudian tumbuh menjadi berbagai organ jaringan seperti tunas embrionik, akar embrionik, dan kotiledon yang selanjutnya membentuk organ tumbuhan.
Pada awalnya, organ yang terbentuk adalah akar, batang, daun. Setelah pertumbuhan mencapai tanaman muda, maka pertumbuhan selanjutnya yaitu dari pertumbuhan tanaman muda menjadi dewasa. Proses pertumbuhannya digantikan oleh aktivitas jaringan meristem primer pada titik tumbuh yang terletak di ujung akar maupun di ujung batang, yang memungkinkan pertumbuhan tanaman menjadi bertambah tinggi atau panjang yang disebut pertumbuhan primer.
b. Pertumbuhan pada Ujung Akar. Setelah proses perkecambahan, akan terbentuk tanaman muda dan pertumbuhan selanjutnya akan ditentukan oleh aktivitas dari jaringan meristem yang terdapat pada titik tumbuh. Jaringan meristem primer ini terdapat pada ujung akar dan ujung batang yang sangat memungkinkan bertambah tinggi atau panjangnya tanaman. Di bagian manakah pada akar dan batang yang memiliki pertumbuhan paling cepat?
Pada masing-masing bagian ujung akar yang digaris atau ditandai dengan skala (mm) ukuran sama, setelah beberapa hari ditumbuhkan dan berkecambah ternyata jarak antara garis atau tanda tinta satu dengan yang lainnya makin berjauhan. Hal ini menunjukkan bahwa pada bagian akar kecambah kacang hijau dan kacang panjang mengalami pertumbuhan yaitu bertambah panjang atau tinggi. Kecepatan pertumbuhan dari berbagai bagian akar ternyata tidak sama.
Kecepatan pertumbuhan pada berbagai bagian akar
Gambar 1.4 Kecepatan pertumbuhan pada berbagai bagian akar
Bagian yang paling cepat tumbuh terletak pada daerah bagian belakang ujung akar, karena pada bagian ujung akar tersebut terdapat tiga macam daerah titik tumbuh yaitu daerah pembelahan, daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Semakin jauh dari ujung akar maka pertumbuhannya akan semakin lambat, seperti tampak pada Gambar.
Sayatan memanjang ujung akar
Gambar 1.5 Sayatan memanjang ujung akar
Terlihat terdapat daerah pembelahan sel, daerah ini terdapat di bagian ujung. Selsel pada daerah ini aktif membelah dan sifatnya tetap meristematik. Di belakang daerah pembelahan merupakan daerah yang tiap selnya memiliki aktivitas untuk membesar dan memanjang, daerah ini dinamakan daerah pemanjangan sel. Setelah sel-selnya membelah dan memanjang maka sel-selnya akan terdiferensiasi menjadi sel-sel yang memiliki struktur dan fungsi yang khusus. Daerah ini disebut sebagai daerah diferensiasi. Kemudian sel-sel di belakang titik tumbuh akan membentang dan terdiferensiasi menjadi jaringan-jaringan akar, yaitu epidermis, korteks, endodermis, dan silinder pusat.
c. Pertumbuhan pada Ujung Batang. Sama seperti halnya akar, pada ujung batang juga terdapat titik tumbuh. Titik tumbuh pada batang dilindungi oleh balutan bakal daunnya. Pertumbuhan dan perkembangan sama dengan yang terjadi pada akar, yaitu terdapat daerah pembelahan (meristematik), daerah pemanjangan, dan daerah diferensiasi. Gambar memperlihatkan pada daerah meristematik terdapat titik tumbuh (meristem apikal) dan bakal daun. Pada bagian atas daun tumbuh lebih lambat dibandingkan dengan permukaan bawah daun, sehingga daun yang muda akan melengkung di atas titik tumbuh. Pada daerah pemanjangan, sel-selnya akan tumbuh membesar dan memanjang serta jaringan pembuluh sudah mulai tampak. Pada daerah diferensiasi akan membentuk beberapa jaringan yaitu epidermis, korteks, dan silinder pusat.
Gambar Penampang ujung batang
Gambar Penampang ujung batang
Setelah pertumbuhan tanaman muda hingga mencapai tanaman dewasa, proses pertumbuhan tanaman tersebut melambat atau disebut periode perlambatan yang ditandai dengan pertumbuhannya menjadi lambat atau bahkan sama sekali tidak terjadi pertumbuhan. Pada periode tersebut, sebenarnya tumbuhan itu sedang memasuki masa perkembangan menuju tanaman dewasa yang ditandai dengan tidak adanya penambahan panjang atau ukurannya, tetapi sedang berkembang menuju pada kedewasaannya.
Ciri-ciri suatu tumbuhan dikatakan sudah dewasa yaitu ditandai dengan terbentuknya bunga. Pada bunga inilah terdapat alat kelamin betina berupa putik maupun alat kelamin jantan berupa benang sari yang berfungsi sebagai alat perkembangbiakan suatu tumbuhan. Setelah terjadi persarian (penyerbukan), putik oleh benang sari akan dihasilkan buah berbiji dan biji inilah yang nantinya akan tumbuh menjadi tanaman baru.
Beberapa teori tentang titik tumbuh adalah sebagai berikut.
1) Teori Histogen dari Hanstein
Teori Histogen menyatakan bahwa titik tumbuh batang seakan-akan dapat dibedakan menjadi tiga lapisan yang membentuk jaringan/histogen seperti terlihat pada tabel berikut.
Tabel Lapisan pada Jaringan Histogen
No Nama Jaringan Keterangan
1 Dermatogen Lapisan luar biasanya setebal satu sel dan akan membentuk epidermis.
2 Periblem Lapisan tengah setebal beberapa lapisan sel dan dianggap membentuk korteks
3 Plerom Lapisan dalam dianggap pembentuk silinder pusat
2) Teori Tunika dan Korpus dari Schmidt. Teori Tunika menyatakan bahwa titik tumbuh hanya dapat dibedakan menjadi dua bagian saja.
a) Tunika, yaitu lapisan pinggir, terdiri atas sel-sel yang membelah mengakibatkan bertambah luasnya permukaan titik tumbuh.
b) Korpus, adalah bagian yang terdapat di sebelah dalam tunika, terdiri atas sel-sel yang membelah ke segala arah.

Source : Click here!
»»  READMORE....

Materi Buah


BUAH

Buah adalah organ pada tumbuhan berbunga yang merupakan perkembangan lanjutan dari bakal buah (ovarium). Buah biasanya membungkus dan melindungi biji. Aneka rupa dan bentuk buah tidak terlepas kaitannya dengan fungsi utama buah, yakni sebagai pemencar biji tumbuhan.

Pengertian buah dalam lingkup pertanian (hortikultura) atau pangan adalah lebih luas daripada pengertian buah di atas dan biasanya disebut sebagai buah-buahan. Buah dalam pengertian ini tidak terbatas yang terbentuk dari bakal buah, melainkan dapat pula berasal dari perkembangan organ yang lain. Karena itu, untuk membedakannya, buah yang sesuai menurut pengertian botani biasa disebut buah sejati.

Buah seringkali memiliki nilai ekonomi sebagai bahan pangan maupun bahan baku industri karena di dalamnya disimpan berbagai macam produk metabolisme tumbuhan, mulai dari karbohidrat, protein, lemak, vitamin, mineral, alkaloid, hingga terpena dan terpenoid. Ilmu yang mempelajari segala hal tentang buah dinamakan pomologi.



Kesenjangan pengertian "buah" secara botani dan pangan (buah-buahan) dapat dilihat dari tabel berikut ini:

Buah sejati
Buah-buahan Perkembangan dari bakal buah dan dikonsumsi sebagai buah-buahan.
Contoh: kelapa, jeruk, mangga



Bukan Buah Sejati

Bukan perkembangan dari bakal buah tetapi dikonsumsi sebagai buah-buahan.
Contoh: apel,cempedak, tin (ara), jambu monyet


Buah Sejati


Perkembangan dari bakal buah tetapi dianggap bukan buah-buahan.
Contoh: tomat, padi, kacang mede



Bukan Buah Sejati


Bukan perkembangan dari bakal buah dan dianggap bukan buah-buahan.
Contoh: buah nangka muda, bongkol bunga matahari

to be continued...




»»  READMORE....

Selasa, 20 Maret 2012

Suddenly..

When I was browsing i-net, suddenly this little wise word came out from the window of Mozilla Firefox then I started to stared at those words. And, boom.. it came out as a big spirit for me.

I found this when I was browsing stuffs about my dream.
I hope it can be a good sign for me. Aamiin (˘ʃƪ˘)

"Failure is panful. But that pain is enormous energy to get greater success. As if, you still believed in Allah's Mercy."

Karena di bukuku sekolah bermerk Sinar Dunia, dibawahnya ada tulisan "If there is a will, there is a way.", Jikalau ada kemauan pasti ada jalan. Ya benar juga. Kalau ada kemauan pasti ada 1000 jalan yang akan ditempuh, walaupun itu gagal, dicoba lewat jalan lain. Dan berbeda bila tak ada kemauan, yang ada hanyalah 1000 alasan.  Semoga dilancar untuk segalanya yang ingin kucapai.

Lagu yang menemaniku dalam situasi ini :

Everytime you feel like you cannot go on
You feel so lost
That your so alone
All you is see is night
And darkness all around
You feel so helpless
You can`t see which way to go
Don`t despair and never loose hope
Cause Allah is always by your side

Insya Allah 2x
Insya Allah you`ll find your way

Everytime you can make one more mistake
You feel you can`t repent
And that its way too late
Your`re so confused,wrong decisions you have made
Haunt your mind and your heart is full of shame

Don`t despair and never loose hope
Cause Allah is always by your side
Insya Allah 2x
Insya Allah you`ll find your way
Insya Allah 2x
Insya Allah you`ll find your way

Turn to Allah
He`s never far away
Put your trust in Him
Raise your hands and pray
OOO Ya Allah
Guide my steps don`t let me go astray
You`re the only one that showed me the way,
Showed me the way 2x
Insya Allah 2x
Insya Allah we`ll find the way

---

I used to think that I could not go on
And life was nothing but an awful song
But now I know the meaning of true love
I'm leaning on the everlasting arms

If I can see it, then I can do it
If I just believe it, there's nothing to it

[Chorus:]
I believe I can fly
I believe I can touch the sky
I think about it every night and day
Spread my wings and fly away
I believe I can soar
I see me running through that open door
I believe I can fly
I believe I can fly
I believe I can fly

See I was on the verge of breaking down
Sometimes silence can seem so loud
There are miracles in life I must achieve
But first I know it starts inside of me, oh

If I can see it, then I can be it
If I just believe it, there's nothing to it

[Chorus]

Hey, cause I believe in me, oh

If I can see it, then I can be it
If I just believe it, there's nothing to it

[Chorus]

Hey, if I just spread my wings
I can fly
I can fly
I can fly, hey
If I just spread my wings
I can fly
Fly-eye-eye


---

I've been working hard so long
Seems like pain has been my only friend
My fragile heart's been done so wrong
I wondered if I'd ever heal again

Ohh just like all the seasons never stay the same
All around me I can feel a change (ohh)

I will break these chains that bind me, happiness will find me
Leave the past behind me, today my life begins
A whole new world is waithing it's mine for the taking
I know I can make it today my life begins

Yesterday has come and gone
And I've learn how to leave it where it is
And I see that I was wrong
For ever doubting I could win

Ohh just like all the seasons never stay the same
All around me I can feel a change (ohh)

I will break these chains that bind me happiness will find me
Leave that past behind me today my life begins
A whole new world is waiting its mine for the taking
I know I can make it today my life begins

Life's to short to have regrets
So I'm learning now to leave it in the past and try to forget
Only have one life to live
So you better make the best of it

I will break these chains that bind me happiness will find me
Leave the past behind me today my life begins
A whole new world is waiting its mine for the taking
I know I can make it today my life begins

I will break these chains that bind me happiness will find me
Leave the past behind me today my life begins
A whole new world is waiting its mine for the taking
I know I can make it today my life begins
Failure Is Painful. But That Pain Is Enormous Energy To Get Greater Success. As If, You Still Believed In Alloh's Mercy.

Read more at: http://cumikriting.blogspot.com/2012/02/soal-materi-olimpiade-biologi-sma-osn.html
Copyright cumikriting.blogspot.com Under Common Share Alike Atribution
Failure Is Painful. But That Pain Is Enormous Energy To Get Greater Success. As If, You Still Believed In Alloh's Mercy.

Read more at: http://cumikriting.blogspot.com/2012/02/soal-materi-olimpiade-biologi-sma-osn.html
Copyright cumikriting.blogspot.com Under Common Share Alike Atribution
Failure Is Painful. But That Pain Is Enormous Energy To Get Greater Success. As If, You Still Believed In Alloh's Mercy.

Read more at: http://cumikriting.blogspot.com/2012/02/soal-materi-olimpiade-biologi-sma-osn.html
Copyright cumikriting.blogspot.com Under Common Share Alike Atribution
»»  READMORE....

Rabu, 14 Maret 2012

Tak Cuma Harus Jago Berenang, Sperma Juga Harus Pandai Berhitung..

Dari jutaan sperma yang dihasilkan laki-laki, semua punya tujuan yang sama yakni berenang secepatnya menuju sel telur. Namun prosesnya tak semudah yang dibayangkan, sebab gaya berenangnya harus disesuaikan dengan perhitungan tertentu.

Gaya berenang masing-masing sperma ditentukan oleh konsentrasi ion kalsium yang terdapat di ekornya. Konsentrasi ion kalsium tersebut bisa berubah-ubah tergantung kondisi lingkungan, sehingga gaya berenang tiap sperma juga bisa berubah-ubah.


Selama ini para peneliti mengira, gaya berenang sperma ditentukan oleh konsentrasi mutlak ion kalsium. Jika konsentrasinya tinggi, maka bentuk ekor sperma cenderung asimetris dan gaya berenangnya menjadi seperti cambuk karena berbelok-belok.


Demikian juga ketika konsentrasi ion kalisumnya rendah, maka bentuk ekor dan gaya berenangnya juga berubah. Bentuk ekor pada konsentrasi ion kalisum rendah cenderung simetris, sehingga gaya berenangnya lebih teratur dan memiliki lintasan yang cenderung lurus.


Namun penelitian terbaru yang dilakukan di Max Planck Society menunjukkan, gaya berenang sperma-sperma tidak hanya ditentukan oleh tinggi rendahnya konsentrasi ion kalsium saja. Lebih rumit dari itu, semua sperma juga harus memperhitungkan perubahan konsentrasinya.


Untuk memastikannya, para ilmuwan menggunakan stroboscopic laser yang bisa mendeteksi pergerakan sperma sekaligus mengukur perubahan konsentrasi ion kalsium. Alat yang digunakan dalam penelitian itu digambarkan mirip laser yang dipakai di diskotik.


"Singkatnya: Sperma menguasai kalkulus," tulis para peneliti dalam kesimpulannya, seperti dikutip dari Sciencedaily, Jumat (9/3/2012).


Artinya sperma tidak sekedar menyesuaikan diri dengan konsentrasi ion kalsium secara mutlak, tetapi harus menyesuaikan diri lagi setiap ada perubahan konsentrasi. Dalam transisi dari konsentrasi tinggi ke rendah atau sebaliknya, gaya berenang sperma akan berputar-putar seperti spiral

Source : klik

»»  READMORE....

Sistem Syaraf

Cuma kumpulan tentang ilmu yang saling berhubungan. Semoga bermanfaat, dan kamu mendapat apa yang dicari disini. Just share, mari belajar bersamaa :))
(Maaf kalau nggak sistematis karena belajarnya acak-acak seketemunya)

Sistem syaraf hewan vertebrata (termasuk manusia) terbagi menjadi sistem syaraf pusat (SSP) dan sistem syaraf tepi (SST). SSP manusia mencakup otak, sumsum tulang belakang, dan retina. Sementara SST manusia adalah sel-sel syaraf sensorik, kluster sel syaraf yang disebut ganglia, dan pembuluh-pembuluh syaraf yang menghubungkannya satu sama lain dan antara dirinya dengan SSP.



Manusia dan sebagian besar hewan adalah mahluk bilateria, yang artinya bagian kiri tubuhnya merupakan cerminan dari bagian kanan tubuhnya, dan sebaliknya. Cacing adalah hewan bilateria paling sederhana, dan mengungkapkan struktur dasar sistem syaraf bilateria yang paling jelas. Sebagai contoh, cacing tanah memiliki lengkung syaraf ganda sepanjang tubuhnya dan menyatu di ekor dan mulut. Lengkung syaraf ini dihubungkan oleh syaraf transversal seperti anak tangga. Syaraf transversal membantu mengkoordinasi kedua sisi hewan. Dua ganglia di ujung kepala berfungsi sama dengan otak sederhana. Fotoreseptor pada bintik mata hewan ini memberikan informasi sensorik cahaya terang dan gelap.


Irisan Kepala Manusia

Sinapsis

Sel syaraf mengirim sinyal ke sel-sel lain sebagai gelombang elektrokimia yang berjalan sepanjang serat tipis bernama akson, yang menyebabkan kimiawi bernama neurotransmitter dilepaskan pada sambungan bernama sinapsis. Sinapsis terdiri dari dua jenis, listrik atau kimia. Sinapsis listrik membuat hubungan listrik langsung antara sel syaraf, sementara sinapsis kimia jauh lebih banyak jenis maupun fungsinya. Pada sinapsis kimia, sel yang mengirim sinyal disebut prasinaptik, dan sel yang menerima sinyal disebut postsinaptik. Kedua daerah prasinaptik dan postsinaptik penuh dengan permesinan molekuler yang membawa proses pensinyalan. Daerah prasinaptik mengandung sejumlah besar kendaraan bulat kecil yang disebut vesikel sinaptik, dikemas dengan kimiawi neurotransmitter. Ketika terminal prasinaptik dirangsang secara listrik, sekumpulan molekul yang tertempel di selaputnya teraktivasi, dan menyebabkan isi vesikel dilepaskan ke ruang sempit antara selaput prasinaptik dan postsinaptik yang disebut klep sinaptik. Neurotransmitter kemudian berikatan dengan reseptor yang berada dalam selaput postsinaptik, menyebabkannya memasuki kondisi aktif. Tergantung pada tipe reseptor, efek yang dihasilkan pada sel postsinaptik dapat berupa perangsang, penghambat, atau pemodulasi dalam jalur yang lebih rumit. Sebagai contoh, pelepasan neurotransmitter asetilkolin pada kontak sinaptik antara sebuah sel syaraf motorik dan sebuah sel otot menyebabkan kontraksi cepat sel otot. Seluruh proses transmisi sinaptik terjadi hanya dalam pecahan milidetik, walaupun efek pada sel postsinaptik dapat berlangsung lebih lama (bahkan tidak terbatas dalam kasus dimana sinyal sinaptik membawa pembentukan jejak ingatan).


Perkembangan syaraf pada janin

Proses mengindera

Deteksi tampilan adalah kemampuan mensarikan informasi yang relevan secara biologis dari kombinasi-kombinasi sinyal sensorik. Dalam sistem penglihatan misalnya, reseptor sensorik di retina mata hanya mampu mendeteksi secara individual titik-titik cahaya di dunia luar. Sel syaraf penglihatan level kedua menerima input dari sekelompok reseptor primer, sel syaraf level lebih tinggi menerima input dari sekelompok sel syaraf level kedua, dst, membentuk tahap-tahap pengolahan berjenjang. Pada tiap tahapan, informasi penting disarikan dari rakitan sinyal dan informasi tidak penting dibuang. Pada akhir prosesnya, sinyal input yang mewakili “titik-titik cahaya” telah diubah menjadi representasi objek di dunia sekitar dan sifat-sifatnya. Pengolahan sensorik paling memuaskan terjadi di dalam otak, namun ekstraksi tampilan kompleks juga terjadi di tulang belakang dan organ sensorik tepi seperti retina.


Sistem Refleks

Mekanisme Stimulus-Respon

Walaupun mekanisme stimulus-respon adalah yang termudah untuk dipahami, sistem syaraf juga mampu mengendalikan tubuh tanpa memerlukan stimulus luar, dengan membangkitkan irama aktivitas secara internal. Karena keragaman saluran ion sensitif tegangan yang dapat ditempelkan dalam selaput sebuah sel syaraf, banyak tipe sel syaraf mampu, bahkan sendirian, membangkitkan urutan berirama potensial aksi, atau perubahan berirama antara letupan laju tinggi dan ketenangan. Ketika sel syaraf yang secara intrinsik berirama terhubung satu sama lain oleh sinapsis perangsang atau penghambat, jaringan yang dihasilkan mampu melakukan beraneka ragam perilaku dinamis, termasuk dinamika penarik, periodisitas, dan bahkan chaos. Sebuah jaringan sel syaraf yang menggunakan struktur dalamnya untuk membangkitkan output terstruktur sementara, tanpa membutuhkan stimulus terstruktur sementara yang terkait disebut generator pola pusat.

Sumber

Wikipedia. Nervous System.

Referensi lanjut

  1. Adey WR (February 1951). “The nervous system of the earthworm Megascolex”. J. Comp. Neurol. 94 (1): 57–103
  2. Hormuzdi SG, Filippov MA, Mitropoulou G, et al. (2004). “Electrical synapses: a dynamic signaling system that shapes the activity of neuronal networks”. Biochim. Biophys. Acta 1662 (1–2): 113–37
  3. Kandel ER, Schwartz JH, Jessel TM, ed (2000). Principles of Neural Science. McGraw-Hill Professional.

Pencitraan Syaraf Fungsional



Pencitraan syaraf fungsional adalah penggunaan teknologi pencitraan syaraf untuk mengukur aspek fungsi otak, seringkali dengan pandangan untuk memahami hubungan antara aktivitas di bagian otak tertentu dan fungsi mental tertentu. Ia umumnya digunakan sebagai alat penelitian dalam neurosains kognitif, psikologi kognitif, neuropsikologi, dan neurosains sosial.

Saat ini metode pencitraan syaraf fungsional yang ada adalah PET, fMRI, EEG, MEG, NIRSI, dan SPECT. PET, fMRI dan NIRSI dapat mengukur perubahan lokal dalam aliran darah serebral terkait aktivitas syaraf. Perubahan ini disebut aktivasi. Daerah otak yang diaktivasi ketika subjek melakukan tugas tertentu dapat berperan dalam perhitungan syaraf yang menyumbang pada perilaku tersebut. Sebagai contoh, aktivasi luas lobus okkipital ditemukan dalam tugas yang melibatkan rangsangan visual (dibandingkan dengan yang tidak). Bagian otak ini menerima sinyal dari retina dan diyakini berperan penting dalam persepsi visual.Metode lainnya seperti EEG dan MEG menggunakan perekaman arus listrik atau medan magnet.

Berbagai metode memiliki manfaat berbeda untuk penelitian; sebagai contoh, MEG mengukur aktivitas otak dengan resolusi temporal tinggi (hingga level milidetik), namun terbatas pada kemampuannya untuk melokalisir aktivitas tersebut. fMRI melakukan tugas lebih baik dalam melokalisasi aktivitas otak untuk resolusi spasial, namun mengorbankan kecepatan.

Studi aktivasi tradisional berfokus pada penentuan pola distribusi aktivitas otak yang berasosiasi dengan tugas tertentu. Walau begitu, para ilmuan mampu lebih jauh memahami fungsi otak dengan mempelajari interaksi berbagai bagian otak, karena sebagian besar pengolahan syaraf dilakukan oleh jaringan beberapa bagian otak terintegrasi. Sebuah daerah aktif dalam penelitian pencitraan syaraf melibatkan pemeriksaan konektivitas fungsional daerah otak yang terpisah jauh dalam ruang. Analisis konektivitas fungsional memungkinkan karakterisasi interaksi syaraf antar daerah saat tugas kognitif atau motorik tertentu atau semata lewat aktivitas spontan saat tes. FMR dan PET memungkinkan penciptaan peta konektivitas fungsional dari distribusi ruang berbeda dari daerah otak yang berkorelasi secara temporal yang disebut jaringan fungsional.

Pencitraan syaraf fungsional dari fenomena-fenomena yang menarik sering diliput wartawan. Dalam satu kasus kelompok peneliti pencitraan syaraf fungsional besar terpaksa menulis surat ke New York Times akibat artikel mengenai studi tentang neuropolitik. Mereka mengatakan kalau sebagian penafsiran studi tersebut tidak berbasis ilmiah.

Sumber

Wikipedia. Functional Neuroimaging.

Referensi lanjut

Chris Frith et al. (2007). “Politics and the Brain”. In: The New York Times, 14 November 2007.

Marco Iacoboni et al. (2007). “This Is Your Brain on Politics”. In: The New York Times 11 November 2007.

Poldrack, R. and Sandak, R. 2004. Introduction to This Special Issue: The Cognitive Neuroscience of Reading. Scientific Studies of Reading, 8(3), 199-202.


Interneuron-Interneuron Raksasa yang masing-masing mengendalikan aktivitas 50 ribu Sel Syaraf ditemukan di Otak Belalang



Otak adalah mesin penyandian: ia menafsirkan masukan fisik dari dunia ke dalam persepsi visual, olfaktori, auditori, dan taktil lewat bahasa misterius sel-sel syaraf dan jaringan dimana mereka terbentuk.

Sandi syaraf secara prinsip dapat beraneka ragam, namun di daerah-daerah tertentu membentuk penyempitan aliran informasi (misalnya sel syaraf optik) atau di daerah-daerah yang penting untuk ingatan, kode yang luas sangat dibutuhkan.

Para ilmuan dari Max Planck Institute for Brain Research di Frankfurt telah menemukan satu jenis sel syaraf di otak belalang yang memungkinkan pengaturan adaptif keluasan sandi olfaktori. Interneuron raksasa ini melacak aktivitas beberapa puluh ribu sel syaraf secara real time dalam pusat olfaktori dan memberi inhibisi pada semuanya, untuk mempertahankan output kolektifnya dalam rezim yang sesuai. Dengan cara ini, keluasan representasi tetap stabil saat intensitas atau kompleksitas masukan bervariasi.

Sinyal dari dunia (gelombang elektromagnet, tekanan, kimiawi dsb) diubah menjadi aktivitas listrik di sel syaraf sensorik dan diolah jaringan syaraf di otak. Serangga mencium lewat antena mereka. Bau dideteksi oleh sel syaraf sensorik di sana, dan data olfaktori kemudian dikirim ke dan di olah oleh lobus antena dan sebuah daerah di otak yang disebut badan-badan jamur. Bebauan ditampilkan sebagai kombinasi aktivitas syaraf. Sel syaraf di badan jamur – yang disebut sel Kenyon – merespon dengan spesifik dan sangat langka. Selain itu, mereka secara umum merespon dengan kurang dari tiga denyut listrik ketika dirancang dengan bau yang tepat. karenanya strategi penyandian yang luas memiliki keuntungan karena ia menyederhanakan tugas penyimpanan representasi bau di ingatan.

Mengejutkannya, tiap sel Kenyon terhubung rata-rata dengan separuh sel syaraf prasinaptik yang mungkin di lobus antena. Jadi bagaimana sel Kenyon mengatur untuk merespon sangat sedikit dan dengan keragaman yang sedikit beraneka pada jangkauan besar kondisi rangsangan?



Gilles Laurent dari Max Planck Institute for Brain Research dan kelompoknya menemukan kalau satu interneuron raksasa berperan penting. Bersama koleganya dalam laboratoriumnya dan di Inggris, ia menemukan kalau neuron ini bersama daerah sekitarnya, diaktivasi oleh keseluruhan populasi sel Kenyon dan pada gilirannya menginhibisi mereka kembali.

Efektivitas tiap interneuron raksasa sedemikian hingga ia dapat memadamkan populasi sel Kenyon sepenuhnya. Namun tim peneliti juga menemukan kalau interneuron raksasa, pada gilirannya, dikendalikan oleh sel syaraf inhibitor lainnya. “Hal ini memungkinkan aktivitas jaringan dipotensialkan atau di atenuasi, dan sensitivitas loop umpan balik ini disetel,” kata Gilles Laurent. Ini adalah ciri penting daerah otak seperti badan-badan jamur, yang bertanggung jawab bukan hanya untuk pengolahan olfaktori, namun juga untuk belajar dan ingatan. Badan-badan jamur adalah lokasi dimana bau diasosiasi dengan modalitas inderawi lainnya, memungkinkan pembentukan representasi kompleks.

Temuan para ilmuan menunjukkan bagaimana loop umpan balik negatif masif dapat terbentuk dalam jaringan syaraf dan apa peran yang dapat mereka mainkan. Pada vertebrata, korteks piriform, bagian kompleks korteks olfaktori, berada dalam posisi yang ekuivalen dengan badan-badan jamur. “Sangat mungkin kalau mamalia memiliki mekanisme kontrol semua-ke-semua di korteks dan rangkaian lainnya. Ia mungkin tidak terdiri dari interneuron-interneuron, namun populasi sel syaraf inhibitor bertujuan untuk menyelaraskan respon dan tindakan mereka,” kata Laurent. “Otak serangga tidak pernah menurun untuk memberikan kita pandangan mengenai komputasi syaraf, dan untuk mendapatkan solusi yang elegan kita harus tahu dimana melihat dan sedikit keberuntungan.”

Sumber berita:


Referensi jurnal:

M. Papadopoulou, S. Cassenaer, T. Nowotny, G. Laurent. Normalization for Sparse Encoding of Odors by a Wide-Field Interneuron. Science, 2011; 332 (6030): 721 DOI: 10.1126/science.1201835

Stimulasi Saraf Otak Mempercepat Pembelajaran



Temuan ini memberi bukti langsung pertama bahwa respon otak yang lebih besar dapat membantu pembelajaran.

Dalam sebuah terobosan yang dapat membantu pengobatan gangguan belajar, stroke, tinnitus dan sakit kronis lainnya, para peneliti UT Dallas telah menemukan bahwa stimulasi saraf otak mempercepat pembelajaran dalam tes laboratorium.

Temuan lain penelitian utama, yang dipublikasikan dalam Neuron edisi 14 April, melibatkan perubahan positif yang terdeteksi setelah stimulasi dan pembelajaran telah lengkap. Para peneliti yang memantau aktivitas otak pada tikus menemukan bahwa respon otak akhirnya kembali ke keadaan pra-stimulasi mereka, namun hewan ini masih bisa melakukan tugas belajar. Temuan ini memungkinkan para peneliti lebih memahami bagaimana otak belajar dan menyandikan keterampilan baru.

Studi sebelumnya menunjukkan bahwa manusia dan hewan yang mempraktekkan tugas mengalami perubahan besar di otak mereka. Belajar membaca huruf Braille dengan satu jari mengarah pada peningkatan respon otak menjadi terlatih pada angka. Belajar membedakan antara satu set nada mengarah pada peningkatan respon otak menjadi terlatih pada nada.

Namun belum jelas apakah perubahan ini hanya kebetulan atau apakah benar-benar membantu dalam pembelajaran. Penelitian saat ini menunjukkan bahwa perubahan dalam otak sangatlah berarti dan bukan hanya kebetulan, kata Dr Amanda Reed, yang menulis artikel bersama rekan-rekannya dari University of Texas di Dallas’ School of Behavioral and Brain Sciences.

Reed beserta rekan-rekan peneliti menggunakan stimulasi otak untuk melepaskan neurotransmiter yang menyebabkan otak meningkatkan responnya terhadap satu set kecil nada. Tim riset menemukan bahwa peningkatan ini memungkinkan tikus belajar melakukan tugas menggunakan nada lebih cepat daripada hewan yang tidak menerima stimulasi. Temuan ini memberi bukti langsung pertama bahwa respon otak yang lebih besar dapat membantu pembelajaran.

Perawatan masa depan yang meningkatkan perubahan besar di otak juga dapat membantu memulihkan stroke atau ketidakmampuan belajar. Selain itu, beberapa gangguan otak seperti tinnitus atau sakit kronis terjadi ketika perubahan otak skala besar tidak dapat dibalik. Jadi pemahaman baru tentang bagaimana otak belajar ini dapat menghasilkan perawatan yang lebih baik untuk kondisi tersebut.

Para peneliti memeriksa otak hewan laboratorium lagi setelah tikus telah melatih tugas belajar mereka selama beberapa minggu. Otak tampaknya telah kembali normal, meskipun hewan tidak lupa bagaimana melakukan tugas yang telah mereka pelajari. Ini berarti bahwa, meskipun perubahan besar di otak sangat membantu untuk pembelajaran awal, perubahan itu tidak harus permanen, tulis Reed.

“Kami menduga bahwa proses memperluas respon otak selama pembelajaran dan kemudian mengontraksi mereka kembali turun setelah pembelajaran selesai dapat membantu hewan dan manusia untuk dapat melakukan tugas-tugas yang berbeda dengan tingkat keterampilan yang tinggi,” kata Reed. “Jadi misalnya, ini mungkin menjelaskan mengapa orang dapat belajar keterampilan baru seperti melukis atau bermain piano tanpa mengorbankan kemampuan mereka mengikat sepatu atau mengetik di komputer.”

Penelitian oleh Reed beserta para kolega mendukung teori bahwa perubahan otak skala besar tidak langsung bertanggung jawab untuk pembelajaran, tapi mempercepat pembelajaran dengan menciptakan sebuah kolam perluasan neuron dari yang mana otak dapat memilih “jaringan” kecil yang paling efisien untuk mencapai keterampilan baru.

Pandangan baru terhadap otak ini dapat dibandingkan dengan suatu ekonomi atau ekosistem, bukan komputer, kata Reed. Jaringan komputer dirancang oleh para insinyur dan beroperasi menggunakan seperangkat aturan terbatas serta solusi untuk memecahkan masalah. Otak, seperti sistem alam lainnya, bekerja dengan trial and error.

Langkah pertama pembelajaran adalah menciptakan satu set besar neuron beragam yang diaktifkan dengan melakukan keterampilan baru. Langkah kedua adalah mengidentifikasi subset kecil neuron yang dapat menyelesaikan perhitungan yang diperlukan dan mengembalikan sisa neuron lainnya ke kondisi sebelumnya, sehingga mereka dapat digunakan untuk mempelajari keterampilan baru berikutnya.

Pada akhir jangka panjang pelatihan, membuat ketrampilan kinerja ini dilakukan dengan sejumlah kecil neuron khusus yang tidak dengan perorganisasian ulang otak dalam skala besar. Penelitian ini membantu menjelaskan bagaimana otak dapat belajar keterampilan baru tanpa mengganggu pembelajaran sebelumnya. Peneliti menggunakan anestesi saat memasukkan elektroda ke dalam otak tikus laboratorium. Stimulasi otak menyakitkan untuk tikus, kata Reed. Rekan penulis penelitian ini adalah Drs. Jonathan Riley, Carraway Ryan, Andres Carrasco, Claudia Perez, Jakkamsetti Vikram dan Kilgard Michael dari UT Dallas.

Penelitian ini didukung oleh James S. McDonnell Foundation.

Sumber: Making temporary changes to brain could speed up learning, study reports; eurekalert.org
Kredit: University of Texas at Dallas
Referensi Jurnal: Amanda Reed, Jonathan Riley, Ryan Carraway, Andres Carrasco, Claudia Perez, Vikram Jakkamsetti, Michael P. Kilgard. Cortical Map Plasticity Improves Learning but Is Not Necessary for Improved Performance. Neuron, Volume 70, Issue 1, 121-131, 14 April 2011 DOI: 10.1016/j.neuron.2011.02.038

Mekanisme Memori Jangka Panjang Teridentifikasi



Peningkatan masuknya kalsium juga terjadi pada pembelajaran oleh model binatang lain, dan tampaknya sangat mungkin terdapat kolerasi yang sama pada manusia.

Dengan menggunakan teknologi pencitraan yang canggih, para ilmuwan dari kampus Florida The Scripps Research Institute telah mengidentifikasi perubahan pada arus kimiawi menjadi satu set spesifik neuron pada lalat buah yang penting untuk memori jangka panjang.

Studi ini dipublikasikan dalam The Journal of Neuroscience edisi 13 April 2011.

“Dalam meneliti pembelajaran dan penyimpanan memori jangka panjang lalat buah, kami mengamati peningkatan arus kalsium ke dalam satu set spesifik neuron otak pada lalat buah normal yang tidak terjadi pada 26 mutan berbeda yang diketahui mengalami kerusakan memori jangka panjang,” kata Ron Davis, ketua Scripps Research Departemen Neuroscience, yang memimpin penelitian. “Kesimpulan logis ini adalah bahwa peningkatan tersebut, yang kami sebut jejak memori, adalah komponen tanda alam memori jangka panjang.”

Jejak memori adalah meningkatnya arus kalsium ke dalam satu set neuron setelah memori jangka panjang terbentuk di bagian otak serangga yang dikenal sebagai badan jamur, sepasang lobus besar untuk memediasi pembelajaran dan memori, terutama memori bebauan. Mereka telah dibandingkan dengan hipokampus, sebuah situs pembentukan memori pada manusia.

Peningkatan masuknya kalsium juga terjadi pada pembelajaran oleh model binatang lain, dan tampaknya sangat mungkin terdapat kolerasi yang sama pada manusia.

Mengukur Jejak Memori

Untuk mengukur perubahan neuron Drosophila, Davis bersama rekan-rekannya menggunakan pencitraan optik fungsional, sebuah teknologi canggih di mana laboratoriumnya membantu merintisnya untuk studi pembelajaran dan memori. Dengan menggunakan sensor protein yang menjadi fluorescent ketika tingkat kalsiumnya meningkat, tim riset mampu menyoroti perubahan tingkat masuknya kalsium ke dalam neuron tubuh jamur dalam menanggapi pembelajaran bebauan. Jejak memori yang teramati ini terjadi secara paralel dengan perubahan perilaku.

Menariknya, jejak memori ini hanya terjadi dengan spasi pengkondisian – di mana serangga menerima beberapa episode pembelajaran namun dengan waktu istirahat di antara setiap episode. Spasi pengkondisian diperlukan untuk memori jangka panjang terbentuk.



Dalam studi awal Desember lalu, yang diterbitkan juga dalam The Journal of Neuroscience, Davis tidak hanya menemukan bahwa buah lalat yang menerima spasi pengkondisian memperlihatkan jejak memori jangka panjang, namun juga memori mereka berlangsung antara empat dan tujuh hari. Pada lalat yang diberi satu episode pembelajaran, pembentukan memori hanya berlangsung sehari dan jejak memori jangka panjang gagal terbentuk. Kedua penelitian ini adalah yang terbaru dalam serangkaian enam studi pada topik, termasuk yang dipublikasikan dalam jurnal Neuron di tahun 2004 dan 2006, Cell di tahun 2005, dan Nature Neuroscience di tahun 2008. Davis meninjau semua studi tentang jejak memori dalam edisi terbaru Neuron.

“Fenomena spasi pengkondisian terkonservasi di semua spesies,” kata Davis. “Tidak ada yang benar-benar tahu mengapa hal itu penting untuk pembentukan memori jangka panjang namun tampaknya terdapat sesuatu yang ajaib tentang periode istirahat selama pembelajaran.”

Penelitian ini didukung oleh National Institutes of Health.

Sumber: Scripps Research Scientists Identify Mechanism of Long-Term Memory; scripps.edu
Kredit:
Scripps Research Institute
Jurnal: David-Benjamin G. Akalal, Dinghui Yu and Ronald L. Davis. The Long-Term Memory Trace Formed in the Drosophila a/ß Mushroom Body Neurons Is Abolished in Long-Term Memory Mutants. The Journal of Neuroscience, 13 April 2011, 31(15):5643-5647 DOI: 10.1523/JNEUROSCI.3190-10.2011

to be continued...
»»  READMORE....

Hacker Perancis Bobol Kemanan Google Chrome


Suatu kelompok peretas (hacker) asal Perancis memperlihatkan kebolehannya membobol sistem keamanan browser milik Google, Chrome. Ini merupakan pertama kali bobolnya keamanan Chrome, yang ditunjukkan secara terbuka kepada publik.

Dalam sebuah kompetisi Pwn2own di Kanada, kelompok peretas ini menunjukkan kebolehannya menembus sistem keamanan Google di browser Chrome. Kemudian, para peretas ini mengambil alih sebuah PC Windows dalam waktu kurang dari lima menit.


Hasil ini berbeda dari kompetisi Pwn2own tahun lalu. Saat itu, Chrome tetap tak tertembus hingga kompetisi berakhir.


Kali ini, yang mampu mengendalkan broswser ini adalah Vupen, sebuah perusahaan kemanan asal Perancis. Vupen merupakan perusahaan penuh kontroversi, sebab kerap menjual kelemahan suatu software yang mereka temukan, untuk dijual ke agen mata-mata suatu pemerintah.


"Kami ingin menunjukkan bahwa Chrome bukan tidak dapat dipecahkan," kata Chaoki Bekrar, kepala penelitian perusahaan tersebut kepada ZDNet.


"Tahun lalu, kami melihat banyak headline yang mengatakan tak satu pun yang dapat mengendalikan Chrome. Kami ingin memastikan kelemahan Chrome pada tahun ini," ucapnya.


Vupen menggunakan dua kerentanan yang tidak diketahui sebelumnya untuk menjebol keamanan Chrome, yang terlihat lebih kuat dari Firefox dan Internet Explorer. Ini karena kedua browser itu menggunakan "sandboxing".

Sedangkan, Chrome, browser terpopuler kedua di dunia saat ini, secara efektif mampu menjalankan isolasi ke seluruh sistem operasi. Bahkan jika software ini diretas, pihak peretas tidak dapat mengendalikan penuh sebuah komputer.

Perusahaan teknologi besar termasuk Google, Microsoft dan Facebook tidak memusuhi para peretas. Mereka kini malah bekerja sama dengan para hacker dan menawarkan imbalan untuk penemuan tersebut, terutama jika ada celah di sistem keamanan mereka.


Bekrar mengatakan timnya bekerja enam pekan sebelum kompetisi ini untuk mencari kerentanan Chrome. Mereka juga menemukan cara untuk meng-hack Firefox dan Internet Explorer, namun mereka ingin menunjukkan bahwa Chrome bukan tidak dapat di-hack.


"Ini bukan tes mudah untuk menciptakan eksploitasi untuk menghentikan sermua proteksi dalam sandbox," katanya. "Saya dapat mengatakan bahwa Chrome merupakan salah satu browser yang teraman," ujarnya.


Vupen mengatakan akan merinci detail bagaimana pihaknya menghentikan teknologi privasi sandbox Google untuk para penggunanya.


Secara terpisah, Sergey Glazunov, mahasiswa Rusia juga meretas Chrome dan mengklaim mendapat hadiah US$60.000. "Itu adalah eksploitasi mengesankan," kata Justin Schuh, dari tim Google Chrome. "Untuk itu diperlukan pemahaman yang mendalam mengenai bagaimana Chrome bekerja. Ini sangat sulit dan itu sebabnya kami membayar US$60.000," ujarnya.


Google kini sedang memperbarui keamanan Chrome untuk menambal kerentanannya. | The Telegraph

Source : klik
»»  READMORE....