Kenapa Salju itu Putih

Mengapa Salju Putih Warnanya???????

Saat mendengar kata SALJU tentu saja teringat akan bola Kristal berwarna putih saat turun dimusim dingin. Emm… karena Indonesia berada di daerah tropis, kebanyakan dari kita tidak cukup kenal dengan yang namanya salju. Mengapa???? Yaw, taw Ndiri_Lah… Negara tropis memiliki 2 musim, yaitu musim penghujan  dan musim kemarau.  Jadi, kita gak bakal kenal yang namanya musim dingin yang nurunin SALJU, tow musim gugur yang ngejatuhin dedaunan yang lelah bergayutan diantara ranting-ranting yang merapuh (kwekwek….!!!!). Lha trus kenapa salju kok warnanya PUTIH??? Padahal tersusun dari Kristal-kristal es! Dan Kristal Es Sendiri warnanya bening. So… Tanya Kenapa???

Sebelum kita bahas putihnya salju, lebih enak kayaknya kita berkeliling-keliling dan mampir dulu sejenak ke teori-teori dasar yang akan menunjukkan kita pada kunci teka-teki Kenapa Salju Itu Putih.

Tujuan pertama yang akan kita kunjungi, yaitu: teori korelasi antara terbentuknya warna dengan frekuensi cahaya.

Kenapa kok kita mampir kesini??!!?? Emm, jawabnya: biar tahu dari mana putihnya salju, kita perlu tahu dulu mengapa benda-benda punya warna yang beraneka ragam.

Nah, Cahaya-tampak tersusun dari banyak frekuensi cahaya yang berbeda-beda. Mata kita mampu mendeteksi frekuensi-frekuensi berbeda-beda sebagai warna-warna yang berbeda.  Jadi, mengapa benda-benda memiliki warna berbeda, karena setiap benda memiliki partikel-partikel (baik atom dan molekul) penyusun yang berbeda dan memiliki frekuensi vibrasi yang beda pula. Secara garis besar, elekton-elektron yang ada dalam atom penyusunnya akan bergetar beberapa kali sebagai respon dari energi cahaya yang terserap oleh partikel-partikel tersebut. Besarnya getaran elektron juga dipengaruhi oleh besarnaya frekuensi energi yang mengarah padanya. Terhadap energy cahaya, molekul-molekul dan atom tersebut menyerap sejumlah energi cahaya tergantung dari frekuensi cahaya tersebut,untuk kemudian dikeluarkan energi yang terserap sebagai panas, sedangkan frekuensi cahaya yang tidak mampu terserap akan dipantulkan dan diterima oleh mata kita yang pada akhirnya diterjemahkan dalam bentuk warna. Ini berarti benda-benda tersebut menyerap frekuensi-frekuensi cahya tertentu lebih besar daripada yang lain.

Nah sebelum saya lanjutin penjelasannya…..apakah Anda jelas sampai disini?? Ataukah malah pusing membacanya?? Istirahat bentar….. hehehe!!!

Ok…. Siaplanjut untuk masuk pada tahap selanjutnya??

Dua hal yang berbeda dapat terjadi pada frekuensi-frekuensi cahaya yang tidak terserap. Pada sebagian benda, ketika sebuah foton, mereka meneruskannya lewat dari kepartikel selanjutnya. Padakejadianini, cahaya berjalan melewati seluruh bagian benda tersebut, sehingga benda tersebut kelihatan bening. Pada kebanyakan benda padat, partikel-partikel tersebut kelihatan bening. Pada kebanyakan benda padat, partikel-partikel tersebut akan mengeluarkan kembali mayoritas foton yang gak terserap keluar dari benda tersebut. Walahasil,nggakada cahaya atau bisa dikatakan sedikit banget cahaya yang melewati seluruh partikel benda tersebut.

Sejatinya warna dari sebuah benda yang nggak bening sebenarnya merupakan kombinasi darienergi cahaya yang nggakterserap partikel-partikel objek tersebut.

Cahaya yang Terpantul Berulang-Ulang

Jadi, karena salju adalah air yang beku dankita tahu bahwa esitu bening, lalu ngapain salju punya warnayang berbeda??

Untuk mengkaji hal ini, kita perlu tahu hakikat yang sebenarnya dari sekeping es.

Es itu sebenarnya nggak tembus pandang, ia adalah benda yang bersifat  Translusen. Translusen itu cukup baik untuk menghantarkan Cahaya. Hal tersebut menunjukan bahwa benda translusen, foton cahaya tidak diteruskan melalui jalur yang lurus dan partikel dari benda tersebut cenderung untuk mengubah arah frekuensi cahaya. Initerjadi karena jarak antara beberapa atom pada struktur molekuler es dekat dengan tinggi panjang gelombang cahaya, sehingga foton-foton cahaya akan berinteraksi dengan struktur            molekuler es.

 Akhirnya jalur foton cahaya berubah dan berbea dengan jalur ketika ia masuk ke es.

SECARA sederhana dapat dijelasakan sebagai berikut:

Salju merupakan kombinasi dari banyak Kristal-kristal es, saat foton cahaya masuk kedalam lapisan Kristal es, maka frekuensi cahaya yang dating akan dibelokan arahnya dan meneruskan pada Kristal es yang lainya dan begitu seterusnya. Jadi, seluruh kristal es memantulkan berputar-putar ke seluruh bagian dalam salju. Ini terjadi pada seluruh frekuensi cahaya yang berbeda-beda, sehingga seluruh frekuensi cahaya dipantulkan kembali secara berulang-ulang. Warna dari seluruh frekuensi cahaya tersebut jika dikombinasikan bersama dalam ukuran yang sama Warnanya akan kelihatan Putih.

INGAT, Piringan spectrum warna NEWTON yang jika diputar dengan cepat warnanya akan kelihatan PUTIH.

Jelas dari teori tersebut menjawab mengapa salju itu PUTIH.

Read more »

Sel Darah Hewan Vertebrata

Posting kali ini saya akan mem-posting mengenai bentuk sel darah merah pada hewan vertebrata yang saya abadikan sendiri (Dokumen Pribadi).

 Pertama yang akan kita bahas mengenai apa itu darah. Darah dapat dipandang sebagai jaringan penyambung terspesialisasi yang dibentuk dari sel-sel bebas dan suatu matriks yang cair (plasma). Sel-sel darah berkembang dalam jaringan retikuler organ-organ pembentuk darah dan masuk ke dalam aliran darah sebagai sel yang telah terspesialisasi ( Bevalender dan Ramaley, 1988).

Karena yang akan ditampilkan dalam posting ini adalah bentuk-bentuk sel darah merah, jadi langsung saja kemateri (to the point!!).... Hehehe....

berikut adalah macam-macam bentuk sel darah merah yang diambil dari 5 kelas hewan vertebrata, yaitu:

 1. Pisces yang diwakili oleh ikan Lele.

 2. Amphibia yang diwakili oleh burung katak sawah.

 3. Reptilia yang diwakili oleh Kadal.

 4. Aves yang diwakili oleh burung Dara.

 5. Mammalia yang diwakili oleh Kelinci.

Pengambilan foto dilakukan di Laboratorium Universitas Muhammadiyah Surakarta dengan menggunakan mikroskop cahaya binokuler dengan merk olympus CX-21, biokamera Opticlab dan laptop Acer.

 Ini dia hasilnya:

 1. Pisces_Species_Clarias batrachus_Ikan Lele

     Perbesaran: 1.000x

      Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa sel darah ikan berbentuk bulat koin dan memiliki inti sel bulat. Pewarnaan sel darah ikan   diatas menggunakan Giemsa 5% dengan fiksasi menggunakan methanol.

2. Amphibia_Rana limnocharis_Katak rawa

   Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa sel darah katak berbentuk oval dan memiliki inti sel yang oval. Pewarnaan sel darah katak   diatas menggunakan Giemsa 5% dengan fiksasi menggunakan methanol.

 3. Reptilia_Mabouia multifasciata_Kadal.

Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa sel darah kadal berbentuk oval dan memiliki inti sel yang oval. Pewarnaan sel darah kadal diatas menggunakan Giemsa 5% dengan fiksasi menggunakan methanol.

 4. Aves_Columba livia_burung Dara.

Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa sel darah burung berbentuk oval dan memiliki inti sel yang oval. Pewarnaan sel darah burung diatas menggunakan Giemsa 5% dengan fiksasi menggunakan methanol.

 5. Mammalia_Lepus sp._Kelinci

Dari gambar tersebut menunjukkan bahwa sel darah kelinci berbentuk bulat bikonkav dan tidak memiliki inti sel. Pewarnaan sel darah kelinci diatas menggunakan Eosin 3% dengan fiksasi menggunakan methanol.

Selain inti yang sudah tidak ada pada sel darah merah mammalia, organel-organel sel yang lain juga ikut menghilang seperti mitokondria, ribosom dan en zim sitoplasma selama pematangan dari retikulosit menjadi eritrosit dewasa. Pemecahan organel dan en zim tidak diperantarai oleh en zim lisosom. Sebaliknya, sekelompok en zim yang bergantung pada ATP (ATP-dependent), yang terdapat jawab atas hilangnya protein dan organel sel selama perkembangan eritrosit. Sumber energi bagi eritrosit ialah glukosa dan 90% dari energi tersebut yang secara anaerobik dirombak menjadi laktat, sisanya 10% secara aerobik dimanfaatkan melalui jalur pintas heksosa-monofosfat (Junquira et al,. 1998). 

Read more »

Sistem Imun pada Manusia

       Pada dasarnya sistem imun manusia mengacu pada semua mekanisme pertahanan diri yang dapat dimobilisasi tubuh untuk memerangi ancaman invasi organismeasing (bakteri, virus, dan berbagai jenis mikroba lainnya). Sistem imun bekerja secara spesifik, respon-respon tersebut sebagian besar di perantai oleh sel darah putih terutama Limfosit (Limfosit-T dan limfosit-B). Sel Limfosit tersebut berasal dari sel-sel limfositik di sumsum tulang.

       Secara garis besar, respon Imun dibedakan menjadi dua, yaitu pertama Respons Imun yang Diperantarai sel (Cell-mediated response) dan respons Humoral. Kedua jenis respons imun tersebut, entitas penyerangannya dikenali melalui antigen-nya. Organisme atau racun memiliki senyawa-senyawa kimiawi khusus, yang tidak ditemukan pada entitas-entitas lainnya; senyawa-senyawa itu yang nantinya disebut dengan antigen. Pada dasarnya antigen tersusun atas protein-protein khusus, polisakarida-polisakarida besar, atau lipoprotein. Antigen seringkali ditemukan di permukaan organisme selular. Di dalam tubuh, terdapat antibody spesifik yang nyaris ada bagi semua jenis antigen.

Respons Humoral

       Respon humoral dikendalikan oleh sel Limfosit-B yang menghasilkan protein-protein globular yang disebut antibodi dan selanjutnya lebih dikenal dengan imonoglobulin (Ig). Antibodi tersusun atas empat rantai polipeptida ditentukan oleh gen-gen yang spesifik. Dua rantai pertama merupakan rantai berat (heavy chain) keduanya biasanya identik dan berukuran sangat panjang. Dua rantai yang lain dikenal dengan rantai ringan (light chain) yang berukuran pendek serta identik satu sama lain dalam hal struktur. Masing-masing rantai tersebut terikat satu sama lain oleh ikatan S-S.

       Setiap antibody memiliki satu pasang situs pengikatan bagi antigen. Setiap situs perlekatan antigen tersebut dibentuk dari asosiasi antara rantai ringan dan rantai berat. Antibodi memiliki konfirmasi-konfirmasi unik yang dihasilkan sekuens-sekuens yang ada diujung kepala situs pengikatan antigen.

      Sebuah antigen (yang bersifat kompleks) mampu bereaksi dengan lebih dari satu antibody, meskipun hal ini tak umum (jarang terjadi). Disamping hal tersebut, antigen yang bereaksi dengan antibody yang menghasilkan proliferasi limfosit di awal reaksi harus berupa molekul besar. Nantinya, cukup determinan antigenic saja yang berperan dalam meneruskan respons imun.

Ada lima jenis antibody (imunoglobulin) yang dimiliki oleh manusia, yaitu IgG, IgM, IgA, IgD dan IgE. Berikut penjelasannya:

a.         Imunoglobulin Gamma (IgG) adalah kelompok imunoglobulin pertama yang lebih sering ditemukan dan jumlah yang paling melimpah dalam sistem sirkulasi. Imunoglobulin-G mampu melewati dinding pembuluh darah dan memasuki cairan jaringan, disamping itu IgG mampu untuk menembus plasenta yang pada akhirnya akan memberikan kekebalan pasif dari ibu ke janin (bayi). IgG memberikan perlindungan terhadap invasi bakteri, virus, dan toksin yang beredar dalam darah dan limfa serta memicu kerja sistem komplemen.

b.      Imunoglobulin-M (IgM) adalah antibody pertama yang ditemukan ketika terjadi serangan infeksi (paparan awal suatu antigen). Antibodi jenis ini memiliki pergiliran yang tinggi dan tidak bertahan lama dalam kadar yang tinggi. IgM terdiri dari lima monomer  situs pengikatan antigen yang setiap monomer berbentuk “Y“ dan tersusun dalam struktur pentamer. Tempat pengikatan antigen yang banyak tersebut membuatnya menjadi sangat efektif dalam mengaglutinasi atau menggumpalkan antigen dan dalam reaksi yang melibatkan komplemen. Namun, IgM terlalu besar untuk dapat menembus plasenta dan tidak memberikan kekebalan maternal.

c.       Imunoglobulin-A (IgA) merupakan antibody yang dihasilkan dalam bentuk dua monomer “Y“ oleh sel-sel yang terdapat melimpah dalam membrane mukosa. Fungsi utama IgA adalah untuk mencegah pertautan virus dan bakteri kepermukaan epithelium. IgA ditemukan dalam sebagian besar sekresi tubuh, misalnya ludah, keringat, air mata, bahkan air susu. Kehadirannya dalam kolustrum membantu melindungi bayi dari infeksi saluran gastrointestinal.

d.      Imunoglobulin-E (IgE) merupakan antibody berukuran sedikit lebih besar daripada molekul IgG dan hanya mewakili sebagian kecil dari total antibody dalam darah. Daerah ekor berikatan dengan reseptor pada sel mast dan basofil, ketika dipicu oleh antigen, menyebabkan sel-sel tersebut membebaskan histamin dan bahan kimia lain yang menyebabkan alergi.

 

        Serangan antibody terhadap antigen dapat menyebabkan teraglutinasinya antigen tersebut, atau membuat antigen menjadi tidak aktif atau rusak secara komposisi kimiawinya. Setiap antibody memiliki dua situs pengikatan antigen, maka antibody secara langsung mampu mengikat dua organisme antigenic (misalnya: bakteri). Pengikatan tersebut menyebabkan agen-agen invasif itu mengalami penurunan mobilitas dan membuat agen-agen invasif tersebut lebih rentan terhadap fagositosis (suatu proses penelanan dan pencernaan organime atau zat asing oleh leukosit). Selain menurunkan mobilitas agen-agen invasif (sel yang diserang, dalam hal ini bakteri atau protozoa), antibodi-antibodi tertentu mampu melisiskan sel-sel yang diserang tersebut atau menetralisir toksik yang dihasilkan antigen secara efektif.

         Ketika antibody membentuk kompleks perlekatan dengan situs antigen spesifiknya, antibody juga mengaktivasi sistem komplemen yang berupa sekelompok prekusor enzim yang jumlahnya kurang lebih 12 jenis. Prekusor tersebut ditemukan dalam plasma dan cairan-cairan tubuh lainnya. Enzim-enzim yang teraktivasi dari sistem tersebut melubangi membran sel organisme penyerbu dan pada akhirnya mengakibatkan pecahnya sel tersebut. Komplemen juga membuat permukaan sel menjadi lebih rentan terhadap fagositosis dan memberikan efek kemotaksis yang menarik neutrofil dan makrofag menuju organisme penyerbu, selain hal tersebut komplemen juga mampu mengakibatkan virus menjadi tidak virulen dengan menyerang struktur molekul dan menginduksi aglutinasi komponen proteinnya.

Repons Diperantarai Sel

       Respons yang diperantai oleh sel sepenuhnya dilakukan oleh sel Limfosit T dan bukan senyawa kimiawi seperti Imunoglobulin dalam respons humoral. Serangkaian antigen yang berasosiasi erat dengan glikokaliks (bagian karbohidrat dari membran sel) memainkan peran peran penting dalam pengenalan sel-sel sebagai diri (member) dan dalam interaksi sel-sel tubuh yang terinfeksi dengan Limfosit-limfosit T dalam renspons imun yang diperantarai sel. Kelompok kedua antigen tersebut hanya terdapat pada sel-sel yang merupakan bagian dari pertahanan imun; kelompok tersebut mendorong kerja sama dan asosiasi erat yang menjadi ciri sistem imun. Antigen-antigen tersebut adalah glikoprotein dan menyusun kompleks histokompabilitas mayor (Major Histocompability Complex; MHC). Antigen-antigen tersebut dikodekan oleh kira-kira dua lusin gen. Masing-masing dari gen tersebut  terdapat dalam bentuk alelik, sehingga kombinasi genetic berbeda mampu menghasilkan kompleks-kompleks antigen yang khas dan dalam jumlah yang hampir tidak terbatas.

        Penghancuran organisme penyerbu dalam respons yang diperantarai sel ini dilakukan dengan beberapa cara. Sel-sel Limfosit T  terspesialisasi yang dikenal dengan sel-sel T sistolik menyerang organisme penyerbu secara langsung. Seperti halnya antibody, sel T disentralisasi oleh antigen spesifik yang diserangnya. Ketika sel T menemukan antigen tersebut, sel T melepaskan enzim-enzim sitotoksik dan digesif, yang mampu melisiskan sel atau organisme asing. Sel-sel T juga melepaskan faktor-faktor pelepas yang menarik makrofag, meningkatkan aktivitasnya dan mempertahankan keberadaannya di daerah yang terinfeksi dimana makrofag dapat menelan organisme asing.

Read more »