Materi Biologi Kelas XI Tentang Sistem Petahahan Tubuh

Petemuan I

Video Singkat Sistem Pertahanan Tubuh

Secara alami tubuh memiliki zat yang berfungsi sebagai alat pertahanan menghadapi ancaman bibit penyakit. Banyak cara tubuh melakukan pertahanan, dan semua cara disebut kekebalan atau imunitas. Kekebalan tubuh berkaitan dengan zat asing yang masuk dan zat anti yang melawannya. Kekebalan tubuh atau imunitas merupakan reaksi tubuh terhadap zat asing yang masuk. 

Umumnya, zat asing itu adalah makromolekul. Semua zat yang direspons melalui imunitas disebut antigen atau imunogen. Apabila antigen masuk ke dalam jaringan tubuh, protein tubuh yang disebut antibodi atau imunoglobulin segera dikeluarkan, dan sel-sel khusus yang disebut sel T dibentuk. Mikroorganisme dan virus yang berhasil memasuki jaringan tubuh mengandung sejumlah antigen, kemudian terjadi respons imunisasi untuk mencegah dan mengendalikan munculnya penyakit

 

1. FUNGSI SISTEM PERTAHANAN TUBUH

B-Friend, sistem Pertahanan Tubuh (Sistem Imunitas) adalah sistem pertahanan yang berkenan dalam mengenal, menghancurkan serta menetralkan benda-benda asing atau sel-sel abnormal yang berpotensi merugikan bagi tubuh. Sedangkan Imunitas (kekebalan) adalah kemampuan tubuh untuk menahan atau menghilangkan benda asing serta sel-sel abnormal.

Gambar 1. Ilustrasi Pertahanan Tubuh

Agar kita lebih memahami sistem kekebalan tubuh, maka kita perlu mengetahui fungsi dari sistem kekebalan tubuh, yaitu :

1. Mempertahankan tubuh dari pathogen invasif (dapat masuk ke dalam sel inang), misalnya virus dan bakteri.

2. Melindungi tubuh terhadap suatu agen dari lingkungan eksternal yang berasal dari tumbuhan dan hewan (makanan tertentu, serbuk sari dan rambut binatang), serta zat kimia (obat-obatan dan polutan).

3. Menyingkirkan sel-sel yang sudah rusak akibat suatu penyakit atau cidera, sehingga memudahkan penyembuhan luka dan perbaikan jaringan.

4. Mengenali dan menghancurkan sel abnormal (mutan) seperti kanker.

Gambar 2. Ilustrasi Tubuh sehat

 

2. MEKANISME PERTAHANAN TUBUH

B-Friend, mekanisme pertahanan tubuh merupakan imunitas bawaan sejak lahir, berupa komponen normal tubuh yang selalu ditemukan pada individu sehat, dan siap mencegah serta menyingkirkan dengan cepat antigen yang masuk ke dalam tubuh. Tubuh manusia memiliki dua macam mekanisme pertahanan tubuh, yaitu pertahanan non Spesifik (alamiah) dan pertahanan tubh spesifik (adaptif). B- Friend, mari kita bahas satu persatu.

A. Pertahanan Nonspesifik

1) Pertahanan Fisik, Kimia, dan Mekanis terhadap Agen Infeksi

Kulit yang sehat dan utuh, menjadi garis pertahanan pertama terhadap antigen, membran mukosa yang melapisi permukaan bagian dalam tubuh, menyekresikan mucus sehingga dapat merangkap antigen, serta menutup jalan masuk ke sel epitel. Cairan tubuh yang mengandung zat kimia antimikroba, Zat kimia ini membentuk lingkungan buruk bagi beberapa mikroorganisme. Pembilasan oleh air mata, saliva, dan urine, berperan juga dalam perlindungan terhadap infeksi dan mengandung enzim Lisozim.

2) Fagositosis

Merupakan garis pertahanan ke-2 bagi tubuh melalui proses penelanan dan pencernaan mikroorganisme dan toksin yang berhasil masuk ke dalam tubuh.

Proses ini dilakukan oleh neutrofil dan makrofag, yang bergerak secara kemotaksis (dipengaruhi oleh zat kimia). Makrofag dibedakan menjadi makrofag jaringan ikat. Makrofag dan prekursornya (monosit) dan Sistem makrofag mononukleus.

Gambar 3. Fagositosis

 

Keterangan Gambar 

1) Membentuk sitoplasma pada saat bakteri atau benda asing melekat pada permukaan sel makrofag

2) Sitoplasma tersebut melekuk ke dalam membungkus bakteri atau benda asing, tonjolan sitoplasma yang saling bertemu akan melebur menjadi satu sehingga bakteri atau benda asing akan tertangkap di dalam vakuola.

3) Lisosom yang memiliki kemampuan untuk memecah materi yang berasal dari dalam maupun dari luar akan menyatu dengan vakuola sehingga bakteri atau benda asing tersebut akan musnah.

3) Inflamasi (Peradangan)

B-Friend, apakah inflamasi itu? Kita uraikan disini ya. Inflamasi adalah reaksi lokal jaringan terhadap infeksi atau cedera, yang ditandai dengan kemerahan, panas, pembengkakan, nyeri, dan kehilangan fungsi.

Tujuannya untuk membawa fagosit dan protein plasma ke jaringan yang terinfeksi untuk mengisolasi, menghancurkan, menginaktifkan agen penyerang, membersihkan debris, serta mempersiapkan penyembuhan dan perbaikan jaringan.

Gambar 4. Pertahanan saat terjadi luka

Keterangan gambar :

a.  Jaringan mengalami luka, kemudian merangsang mastosit mengeluarkan baik histamine maupun senyawa kimia lainnya.

b. Terjadi pelebaran pembuluh darah yang mengakibatkan peningkatan kecepatan aliran darah sehingga permeabilitas pembuluh darah meningkat. Hal ini mengakibatkan terjadinya perpindahan sel-sel fagosit (neutrofil dan monosit) menuju jaringan yang terinfeksi

c. Sel-sel fagosit kemudian memakan patogen

4) Zat Antimikroba Spesifik yang Diproduksi Tubuh

Zat antimikroba terdiri dari Interferon, yaitu protein antivirus yang berfungsi

menghalangi multiplikasi virus dan Komplemen, yaitu protein plasma yang tidak aktif dan dapat diaktifkan oleh berbagai bahan dari antigen.

Gambar 5. Mekanisme interferon

1. Virus menginfeksi sel

2. Gen interferon virus masuk ke inti sel

3. Molekul interveron

4. Interferon masuk ke sel lain sebagai benda asing

5. Interferon menstimulasi sel untuk menyusun protein anti virus

6. Protein antivirus memblokir reproduksi virus

 

B. Pertahanan Spesifik (Adaptif)

B-Friend, Sistem pertahanan tubuh spesifik merupakan sistem kompleks yang memberikan respons imun terhadap antigen yang spesifik, misalnya bakteri, virus, dan toksin yang dianggap asing. Apa saja yang berperan dalam sistem pertahanan tubuh spesifik? Mari kita uraikan dalam modul ini

1. Komponen Respons Imunitas Spesifik

Antigen, zat yang merangsang respons imunitas, terutama dalam menghasilkan antibodi.Terdiri atas bagian determinan antigen (epitop), yaitu bagian antigen yang membangkitkan respons imun, dan hapten, yaitu molekul kecil yang jika sendirian tidak dapat menginduksi produksi antibodi, melainkan harus bergabung dengan carrier yang bermolekul besar.

Gambar 6. Imunitas spesifik

Keterangan Gambar. Mohon dibuat animasinya (caranya dilepaskan antibody dgn antigennya, kemudian diikatkan lagi). Antibodi warnanya ungu, antigen warnanya kuning

1. Antibodi A akan berikatan dengan epitop pada permukaan antigen.

2. Antobodi B yang berbeda bereaksi dengan epitop yang berbeda pada molekul antigen besar yang sama.

3. Antobodi C yang berbeda bereaksi dengan epitop yang berbeda pada molekul antigen besar yang sama.

Antibodi, protein larut yang dihasilkan oleh sistem imunitas sebagai respons terhadap keberadaan antigen dan akan bereaksi dengan antigen tersebut.

Merupakan protein plasma yang disebut imunoglobulin (Ig), yang terdiri atas 5 kelas.

1) IgA, melawan mikroorganisme, banyak terdapat pada zat sekresi seperti keringat, ASI, dan ludah.

2) IgD, membantu memicu respons imunitas, jumlah sedikit.

3) IgE, menyebabkan pelepasan histamin dan mediator kimia

4) IgG, jumlah paling banyak sekitar 80%. Jumlahnya akan lebih besar setelah pajanan pertama.

5) IgM, antibodi pertama yang tiba di lokasi infeksi, menetap di pembuluh darah.

Gambar.7 Bentuk-bentuk imunoglobulin

Keterangan Gambar

1. IgG, jumlah paling banyak sekitar 80%. Jumlahnya akan lebih besar setelah pajanan pertama.

2. IgD, membantu memicu respons imunitas, jumlah sedikit.

3. IgE, menyebabkan pelepasan histamin dan mediator kimia lain.

4. IgA, melawan mikroorganisme, banyak terdapat pada zat sekresi seperti keringat, ASI, da ludah.

5. IgM, antibodi pertama yang tiba di lokasi infeksi, menetap di pembuluh darah.

2. Interaksi Antibodi dan Antigen

a) Fiksasi komplemen, yaitu aktivasi sistem komplemen (± protein serum) oleh antibodi. jika terjadi infeksi, protein pertama dalam rangkaian protein komplemen diaktifkan, memicu aktivasi protein-protein berikutnya. Hasilnya adalah virus dan sel-sel patogen mengalami lisis.

b) Netralisasi, terjadi jika antibodi menutup sistem determinan antigen, sehingga antigen menjadi tidak berbahaya.

c) Aglutinasi (penggumpalan), terjadi jika antigen berupa materi partikel. d) Presipitasi (pengendapan) yaitu pengikatan silang molekul-molekul antigen yang terlarut dalam cairan tubuh.

3. Jenis Imunitas (Kekebalan Tubuh)

a)  Imunisasi aktif, diperoleh akibat kontak langsung dengan toksin/patogen sehingga tubuh mampu memproduksi antibodi sendiri.

·       Imunisasi aktif alami: jika seseorang terkena penyakit kemudian sistem imunitas memproduksi antibodi/limfosit khusus.

·       Imunisasi aktif buatan: merupakan hasil vaksinasi. Vaksin adalah patogen yang dilemahkan atau toksin yang telah diubah, yang dapat merangsang imunitas namun tidak menyebabkan penyakit.

b) Imunisasi pasif, jika antibodi satu individu dipindahkan ke individu lain.

·       Imunisasi pasif alami: terjadi melalui pemberian ASI dan saat IgG ibu masuk ke plasenta.

·       Imunisasi pasif buatan: terjadi melalui injeksi antibodi dalam serum yang dihasilkan oleh orang atau hewan yang kebal karena pernah terpapar antigen tertentu.

4. Sel-Sel yang terlibat dalam Respons Imunitas

a) Sel B (limfosit B)

Berfungsi membentuk antibodi untuk melawan antigen. Sel B berdiferensiasi menjadi sel plasma (produksi antibodi) dan sel memori (berfungsi dalam respon imunitas sekunder).

b) Sel T (limfosit T)

Yaitu sel darah putih yang mempu mengenali dan membedakan jenis antigen/petogen spesifik. Saat pengenalan antigen, sel T berdiferensiasi menjadi sel T memori dan sel T efektor (sel T sitotoksik, sel T penolong, dan sel T supresor)

c) Makrofag

Adalah sel fagosit besar dalam jaringan, berasal dari perkembangan sel darah putih, berfungsi menelan antigen/bakteri untuk dihancurkan secara enzimatik.

d) Sel pembunuh alami (NK=Natural Killer)

Adalah sekumpulan limfosit non-T dan non-B yang bersifat sitotoksik.

5. Mekanisme Respons Imunitas Humoral (Diperantarai Antibodi)

a) Antigen masuk ke tubuh akan dibawa ke limfosit B.

b) Aktivasi limfosit B menyebabkan proliferasi menghasilkan tiruan sel B.

c) Tiruan sel B berdiferensiasi menyebabkan sel plasma mensekresi antibodi selanjutnya dibawa ke lokasi infeksi.

d) Kompleks antigen-antibodi menginaktifkan antigen.

e) Tiruan sel B yang tidak berdiferensiasi menetap di jaringan limfoid dan menjadi sel B memori, yang berfungsi dalam respos imunitas sekunder jika terjadi pajanan antigen yang sama secara berulang.

6. Mekanisme Respons Imunitas Seluler (Diperantarai Sel)

a) Ekstraseluler

·       Antigen (misalnya bakteri) ditelan makrofag yang mengandung fragmen protein peptida dari anti gen tersebut

·       Makrofag membentuk molekul MCH Kelas II

·       MCH kelas II menangkap peptide antigen dan membawanya ke permukaan, serta memperlihatkannya ke sel T penolong

·       Sel T penoling akan mengaktivasi makrofag untuk menghancurkan mikroorganisme yang ditelan

b) Intraseluler

·       Antigen (misalnya virus) menginfelsi sel tubuh.

·       Sel tubuh membentuk MCH kelas 1

·       MCH kelas 1 menangkap peptide virus dan membawa kepermukaan sel dan memperlihatkannya ke sel T sitotoksik (CTL)

·       CTL akan teraktivasi oleh kompleks : MCH kelas 1, peptide virus dan sel T penolong. CTL kemudian berdiferensiasi menjadi sel pembunuh aktif yang akan membunuh sel yang terinfeksi

·       CTL tidak akan berdiferensiasi menjadi sel memori yang berfunsi dalam respons imunitas sekunder

 

Lampiran 3

GLOSARIUM

 

Antigen : Zat yang merangsang respons imunitas, terutama dalam menghasilkan antibodi.

Antibodi : Protein larut yang di hasilkan oleh sistim imunitas sebagai respon terhadap keberadaaan suatu anti gen dan akan bereaksi dengan anti gen tersebut.

Fagositosit : Sel darah putih yang berfungsi sebagai pemakan patogen yang masuk kedalam tubuh manusia.

Interferon : Protein anti virus yang dapat di sintesis sebagian besar sel tubuh sebagai respon terhadap infeksi virus setimulasi imunitas dan stimulasi kimia.

Inflamasi : Reaksi lokal jaringan terhadap infeksi atau cedera.

Vaksin : Patogen yang mati atau di lemahkan,atau toksin yang telang di ubah untuk merangsang respon imunitas tetapi tidak menyebabkan penyakit.

Pertemuan II

1. Faktor yang mempengaruhi Sistem Pertahanan Tubuh

Kekebalan tubuh penting dijaga agar tubuh tetap sehat. B-Friend, sistem kekebalan tubuh yang kuat menjadi salah satu factor yang berperan mencegah seseorang terpapar virus, termasuk corona. Maka perlu kalian mengetahui faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi sistem kekebalan tubuh ini. Mari kita bahas dalam modul ini.

No	Faktor yang mempengaruhi
1	Genetik (keturunan) Seseorang yang memiliki riwayat penyakit menurun seperti diebetes mellitus akan beresiko menderita penyakit tersebut dalam hidupnya.
2	Fisiologis Fungsi organ yang terganggu akan mempengaruhi kerja organ yang lain seperti berat badan yang berlebihan akan menyebabkan sirkulasi darah kurang lancar sehingga dapat meningkatkan kerentanan terhadap penyakit.
3	Stress dapat mempengaruhi sistem kekebalan tubuh karena melepaskan hormon seperti neuroedokrin, glukokortikoid, dan katekolamin. Stres kronis dapat menurunkan jumlah sel darah putih dan berdampak buruk pada produksi antibodi.
4	Usia dapat meningkatkan atau menurunkan kerentanan terhadap penyakit tertentu. Contohnya, bayi yang lahir secara prematur lebih rentan terhadap infeksi daripada bayi yang normal. Pada usia 45 tahun atau lebih, resiko timbulnya penyakit kanker meningkat.
5	Hormon bergantung pada jenis kelamin. Wanita memproduksi hormon estrogen. Sedangkan pria memproduksi hormon androgen yang bersifat memperkecil resiko penyakit autoimun, sehingga penyakit lebih sering dijumpai pada wanita.
6	Olahraga jika dilakukan secara teratur akan membantu meningkatkan aliran darah dan membersihkan tubuh dari racun. Namun, olahraga yang berlebihan meningkatkan kebutuhan suplai oksigen sehingga memicu timbulnya radikal bebas yang dapat merusak sel-sel tubuh.
7	Tidur Kadar sitokinin yang sistem kerjanya sangat dipengaruhi oleh pola tidur seseorang ketika kadar hormone ini berubah-ubah dapat mempengaruhi imunitas selular sehingga kekebalan tubuh akan melemah.
8	Nutrisi seperti vitamin dan mineral diperlukan dalam pengaturan siistem imunitas. DHA (docosahexaeonic acid) dan asam arakidonat mempengaruhi maturasi (pematangan) sel T. Protein diperlukan dalam pembentukan imunoglobulin dan komplemen. Namun, kadar kolesterol yang tinggi dapat memperlambat proses penghancuran bakteri oleh makrofag.
9	Pajanan zat berbahaya contohnya bahan radioaktif, peptisida, rokok, minuman beralkohol dan bahan pembersih kimia. Mengandung zat-zat yang dapat menurunkan imunitas.
10	Racun tubuh sisa metabolisme. Jika racun ini tidak berhasil dikeluarkan dari tubuh, akan mengganggu kerja sistem imunitas.
11	Penggunaan obat-obatan terutama penggunaan antibiotik yang berlebihan atau teratur, menyebabkan bakteri lebih resisten, sehingga ketika bakteri menyerang lagi maka sistem kekebalan tubuh akan gagal melawannya.

 

2. Gangguan Sistem Pertahanan Tubuh

B-Friend kita bahas pula di modul ini gangguan sitem pertahanan tubuh :

1. Hipersensitivitas (Alergi), adalah peningkatan sensitivitas atau reaktivitas terhadap antigen yang pernah dipajankan sebelumnya. Terjadi pada beberapa orang saja dan tidak terlalu membahayakan tubuh. Gejala reaksi Alergi, yaitu gatal- gatal, ruam, mata merah, sulit bernafas, kram berlebihan, serum sicnes dan steven Johnson synsrome (alergi pada kelenjar kulit dan mukosa yang berbahaya dan dapat menimbulkan kematian)

2. Penyakit Autoimun, adalah kegagalan sistem imunitas untuk membadakan sel tubuh dengan sel inang sehingga sistem imunitas menyerang sel tubuh sendiri.

Contoh kelainan yang terjadi akibat autoimunitas yaitu diabetes melitus, myasthenia gravis, dan addison’s disease.

3. Imunodefisiensi, adalh kondisi

menurunnya keefektifan sistem imunitas atau ketidakmampuan sistem imunitas untuk merespon antigen. Contoh: defisiensi imun kongenital dan AIDS (Acquired Immunodeficiency Syndrome)

 

Lampiran 3

GLOSARIUM

 

Antigen : Zat yang merangsang respons imunitas, terutama dalam menghasilkan antibodi.

Antibodi : Protein larut yang di hasilkan oleh sistim imunitas sebagai respon terhadap keberadaaan suatu anti gen dan akan bereaksi dengan anti gen tersebut.

Fagositosit : Sel darah putih yang berfungsi sebagai pemakan patogen yang masuk kedalam tubuh manusia.

Interferon : Protein anti virus yang dapat di sintesis sebagian besar sel tubuh sebagai respon terhadap infeksi virus setimulasi imunitas dan stimulasi kimia.

Inflamasi : Reaksi lokal jaringan terhadap infeksi atau cedera.

Vaksin : Patogen yang mati atau di lemahkan,atau toksin yang telang di ubah untuk merangsang respon imunitas tetapi tidak menyebabkan penyakit.

Penyusun Thom Fallo.

Daftar Pustaka: 

Campbell, Neil A, & Reece, Jane B. 2008. Biologi Ed. 9. Jakarta: Erlangga

Irnaningtyas, 2018. Biologi untuk SMA/MA Kelas XI, Jakarta : Erlangga

Yusa dkk, 2018. Buku Siswa Aktif dan Kreatif Belajar Biologi, Bandung : Grafindo Media Pratama

Diah Aryulina Dkk.2007. Biologi SMA dan MA untuk kelas XI, Jakarta : Erlangga Bagod 

Sudjadi Dkk. 2005.Biologi Sains dalam Kehidupan 2A, Jakarta: Yudhistira Faidah 

Rahmawati, Nurul Urifah, Ari Wijayati. 2009. "Biologi untuk SMA/MA Kelas XI Program MIPA. Jakarta : CV.Ricardo

Kumpulan Soal-soal Ujian Nasional dan Soal-soal SPMB/SNMPTN. Jakarta: Kementrian Pendidikan Nasional

https://www.kompas.com/sains/read/2020/08/04/134000323/mengenal-sistem kekebalan-tubuh-bagaimana-antibodi-virus-corona-terbentuk-?page=all.

Share :