Pondok Tahfidz & Bimbel SNBT Karangmojo

Materi: Biologi (Bab 45 - Hormon Dan Sistem Endokrin)

Regulator jarak jauh dari tubuh
Aspek Penjelasan
Contoh Perubahan Metamorfosis kupu-kupu Papilio zelicaon: dari ulat → kepompong → kupu-kupu dewasa
Proses yang Terlibat Metamorfosis, penguraian jaringan ulat, pembentukan organ dewasa
Pengendali Utama Hormon (zat kimia yang disekresikan ke cairan ekstraselular, diedarkan lewat darah/hemolimfa)
Fungsi Hormon Regulasi waktu metamorfosis, sinkronisasi pembentukan organ dewasa, pengaturan metabolisme
Sel Target Hanya sel dengan reseptor spesifik yang bisa merespons hormon (sel lain tidak terpengaruh)
Sistem Pengatur
  • Sistem Endokrin: sekresi hormon → mengatur pertumbuhan, metabolisme, perilaku, dsb.

  • Sistem Saraf: sinyal lewat neuron → mengatur respons cepat dan lokal
Keterkaitan Saraf dan Endokrin Neuron bisa mengatur sekresi hormon → fungsi tumpang-tindih
Topik Lanjutan
  • Tipe-tipe persinyalan kimiawi
  • Regulasi sekresi dan respons hormon
  • Homeostasis dan koordinasi saraf-endokrin
  • Peran hormon dalam pertumbuhan, perkembangan, reproduksi
Hormon hormon dan molekul molekul persinyalan yang lain berikatan ke reseptor target, memicu jalur jalur respons spesifik

Tipe Molekul Persinyalan Penjelasan Umum Fungsi Utama
Hormon Molekul kimia yang disekresikan ke dalam cairan tubuh (darah atau hemolimfa), menyebar ke seluruh tubuh, dan memengaruhi sel target yang memiliki reseptor spesifik Mengatur pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, reproduksi, dan homeostasis
Regulator Lokal Zat kimia yang bekerja dalam jarak pendek di sekitar sel tempat ia disekresikan Mengatur aktivitas sel-sel tetangga, misalnya dalam penyembuhan luka atau peradangan
Neurotransmiter Disekresikan oleh neuron ke celah sinaps untuk berkomunikasi dengan neuron lain atau sel efektor Mengirim sinyal cepat dalam sistem saraf
Neurohormon Dihasilkan oleh neuron tapi dilepaskan ke dalam darah, seperti hormon Menyampaikan pesan dari sistem saraf ke sistem endokrin atau tubuh secara umum
Feromon Molekul yang disekresikan ke lingkungan luar tubuh Mengatur interaksi antarindividu sejenis, seperti penandaan wilayah atau perilaku kawin
hormon
Aspek Penjelasan
Definisi Hormon Zat kimia hasil sekresi sel endokrin yang bergerak melalui darah atau hemolimfa menuju sel-sel target
Jalur Pergerakan Dari cairan ekstraselular → masuk ke aliran darah/hemolimfa → mencapai sel target
Lokasi Sel Endokrin
  • Tersebar di organ lain (contoh: lambung, ginjal)
  • Mengelompok membentuk kelenjar endokrin (organ khusus tanpa saluran)
Perbedaan Kelenjar Endokrin dan Eksokrin
  • Endokrin: Menyebabkan sekresi langsung ke dalam cairan tubuh
  • Eksokrin: Sekresi ke permukaan tubuh atau ke dalam rongga tubuh melalui saluran (contoh: kelenjar ludah)
Makna Nama
  • endo = di dalam
  • exo = di luar
  • crine = memisahkan (dari kata Yunani)
Fungsi Hormon
  • Menjaga homeostasis (contoh: kadar glukosa, air)
  • Mengoordinasi respons terhadap lingkungan (contoh: stres, dehidrasi)
  • Mengatur pertumbuhan dan perkembangan
  • Mengatur proses reproduksi
  • Mengatur perubahan karakteristik antara individu muda dan dewasa

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
regulator lokal
Aspek Penjelasan
Definisi Regulator Lokal Molekul hasil sekresi yang bekerja dalam jarak pendek, mencapai sel target melalui difusi
Asal Molekul Diproduksi oleh sebagian besar tipe sel
Contoh Molekul Sitokin (berperan dalam komunikasi antar sel kekebalan)
Fungsi
  • Regulasi tekanan darah
  • Fungsi sistem saraf
  • Reproduksi
  • Imunitas (seperti sitokin pada sistem imun)
Jenis Persinyalan
  • Parakrin: Sel target berada di dekat sel penyekresi
  • Autokrin: Molekul bekerja kembali ke sel penyekresi itu sendiri
Jalur Transportasi Melalui difusi, bukan melalui aliran darah seperti hormon sistemik
Catatan Istilah Walau kadang disebut juga hormon, dalam bab ini istilah "hormon" dibatasi untuk molekul yang mencapai target melalui darah
neurotransmiter dan neurohormon
Aspek Neurotransmiter Neurohormon
Definisi Molekul kimia yang disekresikan oleh neuron pada sinapsis dan berdifusi ke sel target yang sangat dekat Molekul yang disekresikan oleh sel neurosekresi ke dalam darah dan memengaruhi sel target yang jauh
Tempat Pelepasan Sinapsis (celah antar neuron atau antara neuron dan sel otot) Ujung sel saraf → langsung ke aliran darah
Cara Penyebaran Difusi jarak pendek Melalui aliran darah
Target Sel saraf lain atau sel efektor (misal: otot) Sel-sel target dengan reseptor spesifik di berbagai organ tubuh
Fungsi
  • Transmisi impuls saraf
  • Berperan dalam sensasi, memori, kognisi, gerakan
  • Regulasi fungsi tubuh melalui sistem neuroendokrin
  • Contoh: ADH/vasopresin mengatur keseimbangan air dan fungsi ginjal
Contoh Asetilkolin, dopamin, serotonin (dibahas lebih lanjut di Bab 48–50) ADH (antidiuretik), dilepaskan oleh neuron di hipotalamus
feromon
Aspek Penjelasan
Definisi Feromon Zat kimia hasil sekresi yang dilepaskan ke lingkungan eksternal untuk komunikasi antar individu sejenis
Target Anggota lain dari spesies yang sama
Tempat Kerja Lingkungan luar tubuh, bukan di dalam sistem tubuh penyekresi
Cara Kerja Dilepaskan ke udara atau permukaan → terdeteksi oleh individu lain melalui reseptor penciuman atau sensorik khusus
Fungsi Utama
  • Menandai jejak menuju makanan
  • Menegaskan batas wilayah teritori
  • Memberi peringatan bahaya atau predator
  • Menarik pasangan kawin (komunikasi reproduktif)
Contoh Semut meninggalkan jejak kimia ke sumber makanan; anjing menandai wilayah dengan urin
kelas-kelas kimiawi hormon
Kelas Hormon Asal / Struktur Kimia Contoh Kelarutan Dampak terhadap Sel Target
Polipeptida Protein atau peptida; biasanya terbentuk dari pembelahan rantai protein yang lebih panjang Insulin, Glukagon Larut dalam air (hidrofilik) Tidak bisa melintasi membran plasma → reseptor terletak di permukaan membran sel
Amin Disintesis dari satu asam amino (tirosin atau triptofan) Epinefrin, Norepinefrin, Tiroksin (T4) Umumnya larut dalam air,
tapi beberapa seperti tiroksin bersifat larut lipid
  • Larut air → reseptor di membran
  • Larut lipid (misalnya tiroksin) → bisa melintasi membran, reseptor di dalam sel
Steroid Lipid, memiliki empat cincin karbon menyatu; turunan kolesterol Kortisol, Estrogen, Testosteron Larut dalam lipid (hidrofobik) Bisa melintasi membran plasma → reseptor berada di sitoplasma atau inti sel
Lokasi Reseptor Hormon: Penyelidikan Saintifik
Jenis Hormon Metode Penelitian Objek Eksperimen Hasil Utama Kesimpulan
Estradiol (steroid) Radioaktif estradiol diberikan ke tikus betina Sel sistem reproduksi tikus vs. jaringan non-responsif
  • Hormon terakumulasi di nukleus sel target
  • Tidak terakumulasi di jaringan tak responsif
Reseptor hormon steroid terletak di dalam sel (nukleus)
Tiroksin (amin larut lipid) Analogi dari estradiol; diketahui dapat menembus membran Sel target vertebrata Molekul non-polar menembus membran dan bekerja dari dalam Reseptor berada di dalam sel (intraseluler)
Hormon terlarut-air (misal: peptida) Pemberian hormon radioaktif ke sel yang diisolasi Berbagai sel target Hormon berikatan pada permukaan sel Reseptor berada di membran plasma
MSH (melanocyte-stimulating hormone) Mikroinjeksi ke dalam cairan interstisial vs. langsung ke sitoplasma Sel kulit katak Respons muncul hanya bila MSH ada di luar sel (cairan interstisial) Reseptor MSH berada di permukaan sel (tidak bekerja dari dalam)
jalur respons selular
Aspek Hormon Terlarut-Air Hormon Terlarut-Lipid
Contoh Umum Insulin, Epinefrin Estradiol, Kortisol, Tiroksin
Proses Sekresi Melalui eksositosis dari sel endokrin Difusi langsung keluar dari sel endokrin
Pergerakan dalam Darah Bebas larut dalam plasma Terkait dengan protein pengangkut (carrier)
Lokasi Reseptor Permukaan membran plasma sel target Di dalam sel target (sitoplasma atau nukleus)
Jalur Sinyal Pengikatan hormon → perubahan molekul sitoplasmik (misal: aktivasi enzim atau second messenger) → terkadang memengaruhi transkripsi gen Pengikatan hormon → kompleks hormon-reseptor masuk nukleus → langsung memengaruhi transkripsi gen
Kecepatan Respons Cepat (menit ke detik) Lambat (jam ke hari)
Jenis Respons Modifikasi aktivitas protein yang sudah ada Produksi protein baru dari ekspresi gen

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
jalur respons selular hormon-hormon terlarut-air
Aspek Penjelasan
Awal Jalur Hormon larut-air (misal: epinefrin) disekresikan ke darah dan berikatan dengan reseptor pada membran plasma sel target
Jenis Reseptor Protein reseptor terkopel-protein G (G-protein-coupled receptor)
Proses Transduksi Sinyal
  • Hormon berikatan ke reseptor → aktivasi protein G
  • Protein G → aktivasi adenilil siklase
  • Adenilil siklase → mengubah ATP menjadi AMP siklik (cAMP)
  • cAMP → mengaktivasi protein kinase A
Second Messenger cAMP (cyclic AMP), bertindak sebagai pembawa pesan kedua (second messenger)
Respons Selular
  • Aktivasi enzim pemecah glikogen
  • Inaktivasi enzim pembentuk glikogen
  • Hasil akhir: glukosa dilepaskan ke aliran darah
Respons Tambahan Aktivasi enzim lain, perubahan sekresi/pengambilan molekul, atau modifikasi sitoskeleton. Dalam beberapa kasus: aktivasi protein menuju nukleus → perubahan ekspresi gen.
Istilah Kunci Transduksi sinyal = konversi sinyal kimiawi luar sel menjadi respons intrasel spesifik

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
hormon-hormon terlarut dalam lipid
Aspek Penjelasan
Jenis Hormon
  • Hormon steroid (estradiol, kortisol, testosteron)
  • Hormon lipid non-steroid (tiroksin, vitamin D)
Kelompok Reseptor
  • Steroid: reseptor di sitosol
  • Non-steroid lipid: reseptor langsung di nukleus
Proses Kerja Umum
  • Hormon berdifusi ke dalam sel target
  • Bergabung dengan reseptor intraseluler
  • Kompleks hormon–reseptor → ke dalam nukleus
  • Berikatan ke DNA → transkripsi gen spesifik
Contoh Mekanisme Estradiol → aktivasi gen vitelogenin → protein dikirim ke ovarium untuk pembentukan kuning telur (pada burung & katak betina)
Reseptor Tiroksin & Vitamin D Umumnya langsung berada di nukleus → mengikat hormon yang masuk dan aktifkan transkripsi gen
Respons Selular Perubahan ekspresi gen → sintesis protein baru → efek jangka panjang (misalnya pertumbuhan, diferensiasi)
Penemuan Baru Ada indikasi bahwa beberapa hormon lipid dapat memicu respons dari permukaan sel, namun mekanismenya masih dalam penelitian

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
efek majemuk hormon
Hormon Sel Target / Jaringan Jenis Reseptor / Jalur Respons / Efek
Epinefrin Sel hati Reseptor β → protein kinase A Pemecahan glikogen → pelepasan glukosa
Epinefrin Otot polos pembuluh darah otot rangka Reseptor β → protein kinase A Relaksasi otot polos → peningkatan aliran darah
Epinefrin Pembuluh darah usus Reseptor α → jalur transduksi berbeda (G protein lain) Kontraksi otot polos → penurunan aliran darah
Estrogen Sel hati burung/katak betina Reseptor intraseluler Transkripsi gen vitelogenin (protein kuning telur)
Estrogen Sistem reproduksi burung/katak Reseptor intraseluler Produksi protein pembentuk putih telur
Tiroksin Manusia dan vertebrata lain Reseptor nukleus Regulasi metabolisme
Tiroksin Katak (larva) Reseptor nukleus Resorpsi ekor kecebong → metamorfosis menjadi katak dewasa

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
persinyalan oleh regulator lokal
Jenis Regulator Lokal Jalur Persinyalan Fungsi/Peran Efek Fisiologis
Sitokin (polipeptida) Parakrin & autokrin Koordinasi respons imun (Bab 43) Aktivasi dan komunikasi antar sel imun
Faktor Pertumbuhan Parakrin Merangsang pertumbuhan, pembelahan, dan diferensiasi sel Sel hanya tumbuh & berkembang jika faktor ini hadir
Nitrat Oksida (NO) Parakrin (kerja sangat cepat, detik–milidetik) Vasodilator dan neurotransmiter
  • Relaksasi otot polos pembuluh darah → peningkatan aliran darah
  • Fungsi seksual pria (ereksi)
  • Obat sildenafil (Viagra) mencegah degradasi NO
Prostaglandin (asam lemak termodifikasi) Parakrin & autokrin Multifungsi: reproduksi, imun, sirkulasi
  • Merangsang kontraksi uterus (saat pembuahan dan persalinan)
  • Mendorong inflamasi, demam, nyeri (dihambat oleh aspirin/ibuprofen)
  • Regulasi agregasi trombosit → pembekuan darah
  • Dapat menyebabkan iritasi lambung jika prostaglandin ditekan terus-menerus
umpan balik negatif, hormon antagonistik, dan kontrol gula darah oleh insulin & glukagon
Topik Penjelasan
Ciri Sistem Endokrin
  • Umpan balik negatif: menjaga kestabilan internal (homeostasis)
  • Hormon antagonistik: dua hormon dengan efek berlawanan mengatur satu variabel fisiologis
Jalur Hormon Sederhana
  • Stimulus → sekresi hormon → aksi pada sel target → perubahan fisiologis → umpan balik negatif menghambat sekresi lebih lanjut
  • Contoh: peningkatan glukosa darah → insulin disekresikan → glukosa masuk ke sel → kadar glukosa turun → sekresi insulin berhenti
Hormon Antagonistik
  • Insulin: menurunkan kadar gula darah

  • Glukagon: menaikkan kadar gula darah

  • Keduanya diproduksi oleh pankreas (pulau-pulau Langerhans):
    • Sel β (beta) → insulin

    • Sel α (alfa) → glukagon

Jaringan Target
  • Insulin: hati (penyimpanan glikogen), otot, dan jaringan adiposa (pengambilan glukosa)

  • Glukagon: hati (pemecahan glikogen → glukosa)

Diabetes Melitus
  • Tipe 1: sel β rusak → tidak ada insulin → glukosa tidak masuk ke sel

  • Tipe 2: resistensi sel target terhadap insulin → glukosa tetap tinggi meskipun insulin ada

  • Akibat: hiperglikemia kronis, kerusakan ginjal, mata, saraf

jalur hormon sederhana
Aspek Penjelasan
Definisi Jalur Hormon Sederhana Jalur regulasi yang melibatkan satu hormon, satu jenis sel endokrin, dan satu jenis sel target, dengan pengaturan melalui umpan balik negatif.
Langkah-Langkah Jalur
  1. Rangsangan (internal/eksternal) terjadi
  2. Sel endokrin menyekresikan hormon
  3. Hormon beredar melalui darah ke sel target
  4. Transduksi sinyal → respons fisiologis
  5. Respons mengurangi rangsangan awal → menghentikan sekresi hormon
Contoh: Sekretin
  • Rangsangan: pH rendah (asam) dalam duodenum
  • Sel S di duodenum menyekresikan sekretin
  • Sekretin → pankreas → melepaskan bikarbonat (HCO₃⁻)
  • Bikarbonat menetralkan asam → pH naik
  • pH normal → sekresi sekretin dihentikan
Jenis Umpan Balik Umpan balik negatif: respons mengurangi atau menghilangkan rangsangan awal
Fungsi Umpan Balik Negatif
  • Menjaga homeostasis
  • Mencegah stimulasi atau respons berlebihan
Contoh Sistem Serupa
  • Regulasi kadar glukosa darah (insulin & glukagon)
  • Regulasi tekanan osmotik, suhu tubuh, dan pH darah
Pola Umum Jalur Sering terdiri dari dua jalur antagonistik yang bekerja berlawanan untuk menjaga kestabilan fisiologis

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
kontrol gula darah oleh insulin dan glukagon
Aspek Penjelasan
Nilai Normal Glukosa Darah ~90 mg/100 mL (nilai setelan untuk menjaga homeostasis dan respirasi selular)
Fungsi Utama Menjaga kestabilan glukosa darah sebagai sumber energi utama dan bahan baku biosintesis
Hormon Pengatur
  • Insulin: Menurunkan glukosa darah
  • Glukagon: Menaikkan glukosa darah
Jalur Umpan Balik Negatif
  • Glukosa ↑ → Insulin disekresikan → glukosa diambil oleh sel → glukosa ↓
  • Glukosa ↓ → Glukagon disekresikan → hati melepaskan glukosa → glukosa ↑
Lokasi Produksi Pankreas, khususnya pada pulau-pulau Langerhans:
  • Sel α (alfa): Menghasilkan glukagon
  • Sel β (beta): Menghasilkan insulin
Transportasi Hormon Dilepaskan ke cairan interstisial → masuk ke sistem sirkulasi → mencapai sel target
Sifat Ganda Pankreas
  • Kelenjar endokrin: Menghasilkan hormon (insulin & glukagon)
  • Kelenjar eksokrin: Menghasilkan enzim pencernaan dan bikarbonat yang disalurkan ke usus halus

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
jaringan jaringan target bagi insulin dan glukagon
Jaringan Target Respons terhadap Insulin Respons terhadap Glukagon Keterangan Tambahan
Hati
  • Meningkatkan pengambilan glukosa
  • Meningkatkan sintesis glikogen
  • Menghambat glukoneogenesis (konversi AA & gliserol → glukosa)
  • Memecah glikogen → glukosa
  • Mengubah asam amino & gliserol → glukosa
  • Melepaskan glukosa ke darah
**Satu-satunya jaringan yang responsif terhadap glukagon**
Otot Rangka
  • Mengambil glukosa dari darah
  • Menyimpan glukosa sebagai glikogen
Tidak responsif terhadap glukagon Glukosa digunakan untuk kontraksi otot saat dibutuhkan
Jaringan Adiposa
  • Glukosa diubah menjadi lemak untuk disimpan
Tidak responsif terhadap glukagon Lemak dapat diubah menjadi gliserol → digunakan oleh hati saat glukosa rendah
Otak Tidak bergantung pada insulin untuk mengambil glukosa Tidak responsif terhadap glukagon Mendapat pasokan glukosa stabil → prioritas utama dalam homeostasis
Kesimpulan penting: Insulin bekerja luas di banyak jaringan tubuh untuk menurunkan glukosa darah
Glukagon bekerja terutama di hati untuk meningkatkan glukosa darah
Efek antagonistik dari kedua hormon ini memastikan keseimbangan glukosa untuk semua jaringan, terutama otak
diabetes melitus
Aspek Penjelasan
Definisi Kelainan metabolik kronis akibat defisiensi insulin atau kegagalan sel target merespons insulin → hiperglikemia
Gejala Utama
  • Glukosa darah tinggi
  • Glukosa dalam urin (glikosuria)
  • Urin berlebih (poliuria)
  • Dehidrasi dan penurunan berat badan
Mekanisme Patologis
  • Sel tidak dapat mengambil glukosa → pakai lemak sebagai bahan bakar
  • Aset asam dari pemecahan lemak → asidosis → bisa fatal
  • Ginjal tidak mampu menyerap glukosa → glukosa dalam urin → menarik air → poliuria
Makna Nama
  • Diabetes: "mengalir lewat" (poliuria)
  • Melitus: "seperti madu" (glukosa dalam urin)
Diabetes Tipe 1
  • Autoimun: penghancuran sel β pankreas
  • Insulin tidak diproduksi
  • Terjadi di masa kanak-kanak
  • Terapi: suntikan insulin (sekarang dari bakteri rekayasa genetik)
  • Potensi terapi masa depan: sel punca → sel β pengganti
Diabetes Tipe 2
  • Sel-sel target tidak merespons insulin
  • Insulin diproduksi, tetapi tidak efektif
  • Umumnya muncul setelah usia 40, tapi bisa terjadi pada anak obesitas
  • Faktor risiko: genetik, obesitas, kurang olahraga
  • 90% kasus diabetes
  • Terapinya: diet, olahraga, kadang obat
Dampak Jangka Panjang Dapat memengaruhi jantung, pembuluh darah, mata, ginjal; menjadi penyebab utama komplikasi kardiovaskular dan gagal ginjal
Signifikansi Kesehatan Global
  • Penyebab kematian ke-7 di Amerika Serikat
  • Masalah kesehatan masyarakat global yang terus meningkat
sistem endokrin dan sistem saraf
Topik Penjelasan
Koordinasi Sistem Saraf & Endokrin Sistem saraf → sinyal cepat (impuls listrik);
Sistem endokrin → sinyal lambat (hormon);
Keduanya bekerja sendiri maupun bersama dalam mengatur homeostasis dan respons tubuh
Koordinasi pada Invertebrata
  • Neuron neurosekretoris menghasilkan hormon
  • Contoh: pada serangga, neurohormon dari otak mengatur metamorfosis dan reproduksi
Koordinasi pada Vertebrata
  • Hipotalamus (bagian otak) menghubungkan sistem saraf ke sistem endokrin
  • Hipotalamus mengatur aktivitas kelenjar hipofisis (pituitari)
Hormon Pituitari Posterior
  • Dihasilkan oleh neuron hipotalamus, disimpan dan disekresikan oleh hipofisis posterior
  • ADH (vasopresin): mengatur keseimbangan air
  • Oksitosin: merangsang kontraksi uterus & pelepasan ASI
Hormon Pituitari Anterior
  • Dikontrol oleh hormon pelepas dari hipotalamus
  • Menyekresikan hormon tropik dan non-tropik
Hormon Tropik Hormon yang menstimulasi kelenjar endokrin lain:
  • TSH: merangsang tiroid
  • ACTH: merangsang korteks adrenal
  • FSH & LH: merangsang gonad (ovarium/testis)
Hormon Non-Tropik Hormon yang bekerja langsung pada jaringan target:
  • Prolaktin: merangsang produksi susu
  • MSH: mengatur pigmen kulit
Hormon Pertumbuhan (GH)
  • Memiliki sifat tropik dan non-tropik
  • Merangsang hati menghasilkan IGF (faktor pertumbuhan) → pertumbuhan tulang & jaringan
  • Juga memengaruhi metabolisme langsung pada jaringan
Jalur Rangkaian Hormon
  1. Hipotalamus → hormon pelepas (RH)
  2. Hipofisis anterior → hormon tropik
  3. Kelenjar target → hormon akhir
  4. Respon fisiologis → umpan balik negatif ke hipotalamus dan hipofisis
sistem endokrin dan sistem saraf pada invertebrata
Aspek Penjelasan
Fungsi Umum Pada invertebrata kompleks, sistem saraf dan endokrin bekerja sama dalam mengatur reproduksi dan perkembangan
Contoh: Siput Laut (Aplysia)
  • Neuron neurosekretoris menyekresikan hormon untuk merangsang peletakan telur
  • Neurohormon tersebut juga menghambat pencarian makan dan gerak agar tidak mengganggu proses bertelur
Contoh: Serangga (Ulat Bulu)
  • PTTH: Neurohormon dari otak → merangsang kelenjar protoraks
  • Ekdison: Hormon dari protoraks → memicu penyelongsongan & metamorfosis
  • Hormon Juvenil: Dari korpora alata → mempertahankan bentuk larva
Mekanisme Perkembangan Larva
  • PTTH → ekdison → penyelongsongan
  • Jika hormon juvenil tinggi: ekdison → larva baru
  • Jika hormon juvenil rendah: ekdison → pupa (metamorfosis)
Implikasi Terapan Versi sintetik hormon juvenil digunakan dalam pengendalian hama biologis: mencegah serangga mencapai kedewasaan reproduktif

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
koordinasi sistem endokrin dan sistem saraf pada vertebrata
Aspek Penjelasan
Peran Hipotalamus
  • Pusat integrasi utama antara sistem saraf dan endokrin
  • Menerima input saraf dari seluruh tubuh dan otak
  • Mengatur respons hormonal berdasarkan sinyal saraf (misal: musim, pasangan kawin)
Lokasi Hipotalamus Terletak di otak, dekat dengan kelenjar pituitari
Hubungan dengan Pituitari Hipotalamus mengontrol pituitari melalui:
  • Saraf → pituitari posterior
  • Hormon pelepas → pituitari anterior
Pituitari Posterior (Neurohipofisis)
  • Perluasan dari hipotalamus (tidak memproduksi hormon sendiri)
  • Menyimpan & melepaskan hormon yang dibuat oleh neuron hipotalamus:
    • ADH: mengatur keseimbangan air
    • Oksitosin: kontraksi uterus, pelepasan ASI
Pituitari Anterior (Adenohipofisis)
  • Berasal dari jaringan langit-langit embrio
  • Menyekresikan banyak hormon, dikontrol oleh hormon pelepas dari hipotalamus
  • Memiliki fungsi endokrin murni (menghasilkan hormon sendiri)
Koordinasi Endokrin-Saraf Hipotalamus menerima sinyal saraf → merespons dengan mengatur pituitari → pituitari mengatur hormon sistemik → tubuh bereaksi
Contoh Fungsi Koordinasi Informasi sensorik musim → hipotalamus → hormon reproduksi → kesiapan kawin pada vertebrata

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
hormon-hormon pituitari posterior
Hormon Asal & Jalur Sekresi Fungsi Utama Mekanisme Umpan Balik Target & Efek
Oksitosin
  • Disintesis di hipotalamus
  • Dikirim ke pituitari posterior melalui akson neurosekretoris
  • Dilepaskan ke darah sebagai respons terhadap impuls saraf
  • Pengeluaran ASI saat menyusui
  • Kontraksi uterus saat melahirkan
  • Regulasi suasana hati dan gairah seksual
Umpan balik positif:
  • Isapan bayi → pelepasan oksitosin → lebih banyak ASI keluar → bayi lebih aktif menyusu
  • Kontraksi uterus → rangsangan lebih besar → kelahiran
  • Kelenjar susu: sekresi susu
  • Otot polos uterus: kontraksi saat melahirkan
  • Otak: memengaruhi perilaku sosial & emosi
ADH (vasopresin)
  • Disintesis di hipotalamus
  • Dikirim ke pituitari posterior melalui akson
  • Dilepaskan saat osmolaritas darah meningkat (misal: dehidrasi)
  • Menurunkan volume urin
  • Menjaga keseimbangan air (osmolaritas darah)
Umpan balik negatif:
  • Osmolaritas ↑ → ADH dilepas → retensi air → osmolaritas ↓ → ADH dihentikan
  • Ginjal: meningkatkan retensi air di tubulus

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
hormon-hormon pituitari anterior
Aspek Penjelasan
Fungsi Pituitari Anterior Menyintesis dan menyekresikan berbagai hormon yang mengatur fungsi organ-organ tubuh lain, termasuk kelenjar endokrin target
Regulasi oleh Hipotalamus
  • Hipotalamus mengeluarkan hormon pelepas (releasing hormone) dan penghambat (inhibiting hormone)
  • Contoh: TRH (Thyrotropin-Releasing Hormone) → merangsang TSH (Thyroid-Stimulating Hormone)
  • Setiap hormon pituitari dikendalikan setidaknya oleh satu hormon hipotalamus
Jalur Peredaran Hormon
  • Hormon dari hipotalamus → masuk ke kapiler dasar hipotalamus
  • Masuk ke pembuluh portal → dibawa langsung ke kapiler pituitari anterior
  • Efek langsung pada sel-sel penyekresi di pituitari anterior
Jenis Hormon yang Dihasilkan
  • Hormon tropik: merangsang kelenjar endokrin lain (TSH, ACTH, FSH, LH)
  • Hormon non-tropik: bekerja langsung ke jaringan target (Prolaktin, MSH)
  • GH (Growth Hormone): kombinasi tropik dan non-tropik
Contoh Jalur Regulasi
  • TRH → TSH → Tiroid → Tiroksin
  • GnRH → FSH & LH → Gonad → Estrogen/Testosteron
  • CRH → ACTH → Korteks adrenal → Kortisol

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
jalur rangkaian hormon
Aspek Penjelasan
Definisi Jalur Rangkaian Hormon Jalur hormonal berurutan yang melibatkan 3 komponen utama:
hipotalamus → pituitari anterior → kelenjar endokrin target
Langkah Umum Jalur
  1. Rangsangan (misal: suhu dingin)
  2. Hipotalamus melepaskan hormon pelepas (misal: TRH)
  3. Pituitari anterior melepaskan hormon tropik (misal: TSH)
  4. Kelenjar endokrin target melepaskan hormon efektor (misal: hormon tiroid)
  5. Respons sistemik (misal: peningkatan metabolisme → suhu naik)
Contoh Jalur: Respons terhadap Suhu Dingin
  • Suhu turun → Hipotalamus: TRH ↑
  • TRH → Pituitari anterior: TSH ↑
  • TSH → Tiroid: hormon tiroid (T3/T4) ↑
  • Hormon tiroid → metabolisme ↑ → produksi panas ↑ → suhu tubuh naik
Umpan Balik Negatif
  • Hormon tiroid menghambat TRH dan TSH
  • Mencegah overproduksi hormon tiroid
  • Mekanisme pembatas-diri terhadap rangsangan awal
Tujuan Jalur Rangkaian Menghasilkan efek sistemik luas melalui hormon efektor akhir
& memastikan kontrol terintegrasi via regulasi multi-tahap

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
hormon-hormon tropik
Hormon Tropik Nama Lengkap Target Organ Fungsi Utama Sistem Terkait
TSH Thyroid-Stimulating Hormone Kelenjar Tiroid Merangsang tiroid untuk mengeluarkan hormon tiroid (T3 & T4) Metabolisme / Endokrin
FSH Follicle-Stimulating Hormone Ovarium / Testis Merangsang perkembangan folikel (♀) dan spermatogenesis (♂) Reproduksi
LH Luteinizing Hormone Ovarium / Testis Merangsang ovulasi dan produksi hormon seks (estrogen/testosteron) Reproduksi
ACTH Adrenocorticotropic Hormone Korteks Adrenal Merangsang pelepasan hormon steroid (glukokortikoid) Stres / Metabolisme
hormon-hormon nontropik
Hormon Nama Lengkap Target Fungsi Utama Kategori
PRL Prolactin Jaringan nonendokrin (mis. kelenjar susu, otak, ginjal ikan)
  • Mamalia: sintesis dan sekresi susu
  • Burung: metabolisme lemak & reproduksi
  • Amfibia: menunda metamorfosis
  • Ikan air tawar: keseimbangan air & garam
Nontropik
MSH Melanocyte-Stimulating Hormone
  • Sel melanosit (amfibia, ikan, reptil)
  • Neuron otak (mamalia)
  • Mengatur pigmentasi kulit pada hewan
  • Menekan rasa lapar pada mamalia
Nontropik
Growth Hormone (Hormon Pertumbuhan)
Hormon Nama Lengkap Efek Tropik Efek Nontropik Dampak Abnormalitas
GH Growth Hormone (Hormon Pertumbuhan)
  • Merangsang hati menghasilkan IGF
  • IGF → pertumbuhan tulang & kartilago
  • Meningkatkan kadar glukosa darah
  • Efek metabolik → melawan efek insulin
  • Hipersekresi (anak): Gigantisme (tinggi ekstrem)
  • Hipersekresi (dewasa): Akromegali (wajah, tangan, kaki membesar)
  • Hiposekresi (anak): Kekerdilan pituitari (tinggi ≤ 1,2 m)
hormon, fungsi, dan respon tubuh
Kelenjar Hormon Fungsi Utama Respon atau Efek
Kelenjar Tiroid Tiroksin (T4), Triiodotironin (T3) Mengatur metabolisme dan perkembangan
  • Meningkatkan laju metabolik
  • Mendukung pertumbuhan dan perkembangan sistem saraf
Kelenjar Paratiroid Parathormon (PTH) Regulasi kalsium darah
  • Meningkatkan kadar Ca²⁺ darah
  • Merangsang pelepasan kalsium dari tulang
Hati & Kulit (melalui Vitamin D aktif) Kalsitriol (bentuk aktif Vit D) Regulasi penyerapan kalsium
  • Meningkatkan penyerapan kalsium di usus halus
Korteks Adrenal Glukokortikoid (kortisol), Mineralokortikoid (aldosteron) Respon terhadap stres dan regulasi ion
  • Kortisol: meningkatkan glukosa darah, menekan sistem imun
  • Aldosteron: mempertahankan Na⁺ dan tekanan darah
Medula Adrenal Epinefrin, Norepinefrin Respon stres akut (fight or flight)
  • Meningkatkan denyut jantung, tekanan darah
  • Menyiapkan tubuh menghadapi bahaya
Gonad (Testis & Ovarium) Testosteron, Estrogen, Progesteron Regulasi fungsi reproduksi dan karakter seks sekunder
  • Testosteron: spermatogenesis, maskulinisasi
  • Estrogen & Progesteron: siklus menstruasi, kehamilan
Kelenjar Pineal Melatonin Regulasi bioritme (siklus tidur-bangun)
  • Meningkat saat gelap
  • Mengatur irama sirkadian dan jam biologis
Hormon Tiroid: Kontrol Metabolisme dan Perkembangan
Elemen Uraian
Alur Hipotalamus (TRH) → Pituitari Anterior (TSH) → Kelenjar Tiroid → Sekresi T4 dan T3 → Efek sistemik
Struktur - Tiroksin (T4): 4 atom iodin
- Triiodotironin (T3): 3 atom iodin
- Disintesis dari asam amino tirosin
Fungsi - Mengatur laju metabolisme
- Menjaga suhu tubuh, tekanan darah, kekuatan otot
- Mendukung sistem pencernaan, reproduksi, dan saraf
Lokasi Kelenjar tiroid di permukaan ventral trakea (dekat laring)
Keterkaitan - T4 diubah menjadi T3 di jaringan target
- Efek umpan balik negatif ke hipotalamus dan pituitari jika kadar cukup
Cara Kerja - TSH dari pituitari merangsang tiroid
- Hormon tiroid masuk ke sirkulasi
- Menembus membran sel dan mempengaruhi ekspresi gen target
Contoh Klinis - Hipertiroidisme (mis: Graves): produksi hormon berlebih, gejala: suhu tubuh tinggi, penurunan berat badan, iritabilitas, mata menonjol
- Hipotiroidisme: hormon rendah, gejala: lemas, tidak tahan dingin, obesitas
- Gondok: pembengkakan tiroid karena defisiensi iodin
- Hipotiroid kongenital: pertumbuhan dan perkembangan mental terganggu, dapat dicegah dengan terapi dini

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
Hormon Paratiroid dan Vitamin D – Kontrol Kalsium Darah
Elemen Uraian
Alur Penurunan Ca2+ darah → Paratiroid mengeluarkan PTH →
- Tulang: pelepasan Ca2+
- Ginjal: reabsorpsi Ca2+ dan aktivasi vitamin D →
- Usus: penyerapan Ca2+ dari makanan → Kadar Ca2+ naik → Umpan balik negatif ke paratiroid
Struktur - Kelenjar paratiroid (4 buah, kecil, di belakang tiroid)
- Hormon PTH (protein)
- Vitamin D (derivat steroid, diaktivasi di hati dan ginjal)
- Hormon kalsitonin (dari tiroid, antagonis PTH)
Fungsi - Menjaga kadar kalsium darah stabil
- PTH: menaikkan kadar Ca2+ jika terlalu rendah
- Kalsitonin: menurunkan kadar Ca2+ jika terlalu tinggi (utama pada anak-anak)
Lokasi - Kelenjar paratiroid: di permukaan belakang kelenjar tiroid
- Target kerja: tulang, ginjal, usus halus
Keterkaitan - PTH mengaktifkan vitamin D → vitamin D meningkatkan absorpsi Ca2+
- Tiroid menghasilkan kalsitonin yang bersifat antagonis terhadap PTH
Cara Kerja - PTH merangsang osteoklas di tulang untuk melepaskan Ca2+
- PTH meningkatkan reabsorpsi Ca2+ di tubulus ginjal
- PTH mengaktifkan vitamin D yang merangsang absorpsi Ca2+ di usus
Contoh Klinis - Tetani: kejang otot akibat Ca2+ terlalu rendah
- Endapan kalsium fosfat: akibat kelebihan Ca2+, bisa rusak organ
- Defisiensi vitamin D: gangguan penyerapan kalsium (mis. rakitis pada anak)

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
Hormon-Hormon Adrenal: Respons terhadap Stres
Elemen Uraian
Alur Stres → Aktivasi sistem saraf dan endokrin →
- Medula adrenal merespons sinyal saraf langsung
- Korteks adrenal merespons melalui jalur hormonal (ACTH)
Struktur - Korteks adrenal: lapisan luar, sel endokrin sejati
- Medula adrenal: bagian dalam, berasal dari jaringan saraf embrionik
Fungsi - Menangani stres jangka pendek (medula): melalui epinefrin dan norepinefrin
- Menangani stres jangka panjang (korteks): melalui hormon steroid seperti kortisol dan aldosteron
Lokasi - Di atas ginjal (satu pasang)
- Dekat organ renal, oleh karena itu disebut "adrenal"
Keterkaitan - Medula adrenal: terkoneksi langsung ke sistem saraf simpatik
- Korteks adrenal: dikontrol oleh hormon ACTH dari pituitari anterior
Cara Kerja - Medula: menerima impuls saraf → melepaskan epinefrin/norepinefrin
- Korteks: menerima sinyal hormonal → melepaskan glukokortikoid/mineralokortikoid
Contoh Klinis - Stres kronis: kelebihan kortisol → penekanan imun, peningkatan gula darah
- Tumor adrenal → bisa menyebabkan kelebihan hormon (misalnya: sindrom Cushing)
Katekolamin dari Medula Adrenal
Aspek Rincian
Alur Persepsi stres (bahaya/emosi ekstrem) →
Aktivasi sistem saraf simpatik →
Medula adrenal melepas katekolamin (epinefrin dan norepinefrin) →
Perubahan fisiologis cepat untuk respons "lawan atau lari"
Struktur - Medula adrenal: Bagian tengah kelenjar adrenal, tersusun dari sel neurosekretori
- Katekolamin: Epinefrin (adrenalin) dan norepinefrin (noradrenalin), hormon berbasis tirosin
Fungsi - Meningkatkan ketersediaan energi (glukosa dan asam lemak)
- Meningkatkan detak jantung dan volume sekuncup
- Melebarkan bronkiolus paru
- Mengalihkan aliran darah ke otot, jantung, dan otak
- Meningkatkan kesiagaan mental dan respons motorik
Lokasi Medula adrenal (bagian tengah kelenjar adrenal), terletak di atas ginjal
Keterkaitan - Bekerja bersama sistem saraf otonom (simpatik)
- Bekerja secara langsung pada otot, jantung, hati, paru-paru, pembuluh darah
- Hormon ini juga merupakan neurotransmiter (lihat Bab 48)
Cara Kerja - Impuls saraf dari otak dikirim melalui sistem saraf simpatik
- Memicu pelepasan epinefrin dan norepinefrin
- Efek langsung dan cepat pada target organ melalui reseptor permukaan sel (jalur hormon air)
Contoh Klinis - Epinefrin digunakan untuk mengatasi serangan jantung atau anafilaksis
- Pelebaran bronkiolus pada pasien asma
- Stres kronis → overaktivasi sistem simpatik → hipertensi atau gangguan jantung

Ilustrasi Bab 45 - Hormon dan Sistem Endokrin
Hormon-Hormon Steroid dari Korteks Adrenal
Aspek Rincian
Alur Stres → Hipotalamus melepas CRH →
Pituitari anterior melepas ACTH →
Korteks adrenal merespons dengan melepas kortikosteroid (glukokortikoid dan mineralokortikoid)
Struktur - Korteks adrenal: Lapisan luar kelenjar adrenal, terdiri dari sel-sel endokrin sejati
- Hormon steroid: Kortikosteroid yang meliputi:
  • Glukokortikoid (mis. kortisol)
  • Mineralokortikoid (mis. aldosteron)
Fungsi - Glukokortikoid:
  • Memecah protein otot → glukosa (glukoneogenesis)
  • Menyediakan energi saat stres
  • Menekan sistem kekebalan tubuh (anti-inflamasi)

- Mineralokortikoid:
  • Meningkatkan reabsorpsi Na⁺ dan air di ginjal
  • Menaikkan tekanan dan volume darah
Lokasi Korteks adrenal – terletak di atas ginjal, membungkus medula adrenal
Keterkaitan - Terkait erat dengan jalur hormon hipotalamus–pituitari–adrenal (HPA axis)
- Berinteraksi dengan sistem kekebalan, sistem osmoregulasi, dan sistem metabolik
- Berkoordinasi dengan medula adrenal (katekolamin)
Cara Kerja - Hormon ACTH merangsang korteks adrenal melalui darah
- Korteks melepaskan steroid yang bekerja melalui reseptor intraseluler
- Efek lambat, tetapi jangka panjang dan sistemik
Contoh Klinis - Glukokortikoid: Digunakan untuk mengobati alergi, lupus, artritis (namun dapat menyebabkan Cushing syndrome bila berlebih)
- Aldosteron: Kelebihan → hipertensi (hiperaldosteronisme); kekurangan → penyakit Addison
Hormon-Hormon Seks Produksi Gonad
Aspek Rincian
Alur Hipotalamus melepas GnRH →
Pituitari anterior melepas FSH & LH →
Gonad (testis/ovarium) melepas hormon seks: androgen, estrogen, progestin
Struktur - Gonad: Testis (jantan) dan ovarium (betina)
- Hormon seks utama:
  • Androgen (mis. testosteron)
  • Estrogen (mis. estradiol)
  • Progestin (mis. progesteron)
Fungsi - Androgen: Pembentukan alat kelamin jantan, suara berat, rambut wajah, pertumbuhan otot & tulang
- Estrogen: Memelihara sistem reproduksi betina, membentuk karakteristik seks sekunder wanita
- Progestin: Mempersiapkan uterus, mempertahankan kehamilan
Lokasi - Testis: di skrotum
- Ovarium: di rongga perut bawah wanita (pelvis)
Keterkaitan - Hormon seks disekresikan sebagai bagian dari jalur rangkaian hormon
- Dikontrol oleh FSH dan LH dari pituitari anterior
- FSH & LH dikontrol oleh GnRH dari hipotalamus
Cara Kerja - GnRH merangsang pituitari anterior
- FSH & LH merangsang gonad → produksi hormon seks
- Hormon-hormon ini bekerja pada reseptor sel target (genomik/non-genomik)
- Mekanisme umpan-balik negatif mengatur kestabilan sekresi
Contoh Klinis - Steroid anabolik: digunakan ilegal oleh atlet → bisa sebabkan jerawat, kerusakan hati, infertilitas
- Kekurangan estrogen: menopause, osteoporosis
- Kekurangan testosteron: hipogonadisme pada pria
Melatonin dan Bioritme
Aspek Rincian
Alur Cahaya diterima oleh retina → sinyal ke hipotalamus (SCN) →
SCN mengontrol sekresi melatonin oleh kelenjar pineal →
Melatonin memengaruhi ritme biologis dan reproduksi musiman
Struktur - Kelenjar Pineal: Massa kecil jaringan di otak tengah
- Melatonin: Hormon turunan asam amino triptofan
Fungsi - Mengatur ritme sirkadian (jam biologis)
- Mengontrol reproduksi musiman pada vertebrata
- Mempengaruhi aktivitas SCN (suprachiasmatic nucleus)
- Dapat memengaruhi pigmentasi kulit pada beberapa hewan
Lokasi - Kelenjar pineal: Dekat pusat otak, atas kolikulus superior, di antara hemisfer serebral
- SCN: Di hipotalamus, bagian atas kiasma optikum
Keterkaitan - Aktivitas kelenjar pineal dipengaruhi oleh cahaya dari retina
- SCN sebagai pusat kontrol ritme harian
- Kadar melatonin meningkat saat malam (gelap), turun saat siang
Cara Kerja - Cahaya → retina → SCN → sinyal ke kelenjar pineal
- SCN menghambat atau merangsang produksi melatonin
- Melatonin memengaruhi aktivitas SCN kembali (loop negatif)
- Malam panjang → sekresi melatonin meningkat
Contoh Klinis - Gangguan tidur akibat jet lag atau shift malam
- Melatonin digunakan sebagai suplemen tidur
- Gangguan ritme sirkadian (mis. sindrom fase tidur tertunda)