Diposting Kamis, 11 November 2010 jam 10:49 pm oleh Thomas Adhi Nugroho Chaidir

Melihat Kehidupan Sebagai Sebuah Sistem Informasi

Suka dengan artikel ini?

Jelajahi artikel-artikel FaktaIlmiah yang berdasarkan apa yang dibaca dan ditonton teman-teman.
Terbitkan aktivitas Anda sendiri dan dapatkan kendali penuh.
Login

Kamis, 11 November 2010 -


Sistem Informasi, mungkin jika kita mendengar kata itu, yang terpikirkan pasti komputer bukan? Tetapi bagaimana jika ternyata kehidupan itu berfungsi mirip komputer? Lagipula, pernahkah kita berpikir bagaimana kehidupan bisa berjalan?

Pertanyaan terakhir itu mungkin lebih banyak dijawab “tidak” daripada “ya”. Kebanyakan dari kita hanya tahu bahwa jantung harus memompa darah, lambung harus mencerna makanan, otot harus berkontraksi supaya kita bisa bergerak, dan tidak tahu apakah fungsi dari kelenjar-kelenjar yang ada dalam tubuh, atau bagaimana otak mereka dapat mengirimkan sinyal ke otot-otot di seluruh tubuh atau bagaimana sebuah sel di kulit kepala kita, dapat mengatakan kepada tubuh bahwa ia sedang lapar dan butuh nutrisi cadangan dari bagian tubuh yang lain.

sistem saraf pada tubuh manusia

Hal tersebut bisa terjadi, karena kenyamanan kita dengan tubuh sendiri, karena otak kita sudah terancang sedemikian rupa, oleh palu dan pahat evolusi, sehingga semua serabut saraf dapat merasakan setiap centimeter dari tubuh kita sendiri, kecuali jaringan-jaringan dalam otak tentunya. Dan juga, jangan lupakan bagaimana proses belajar tubuh manusia, pengikatan koneksi antar otak-tubuh, terjadi kebanyakan pada masa-masa awal kehidupan, masa-masa dimana kesadaran kita belum terbentuk, dan mustahil untuk mengingat rasa yang kita rasakan sebelum semua saraf terhubung dengan sempurna.

Pada kenyataannya, tubuh kita terdiri dari sistem informasi yang begitu kompleks, dengan dua sistem yang sangat menonjol, yaitu sistem saraf dan sistem endokrin. Sistem saraf memberikan kepada kita sensasi, rasa sakit, rasa tekan, rasa panas, rasa dingin, dan rasa-rasa dalam lidah, sistem saraf juga memberikan kepada kita kontrol motorik terhadap otot-otot yang ada dalam tubuh kita, kecuali beberapa sistem otot tak sadar, tentunya. Sistem saraf inilah yang membentuk kenyataan sadar yang kita alami sehari-hari

sistem saraf secara mendetail

Sedangkan sistem endokrin bekerja di belakang layar, dan membentuk kenyataan tak sadar tentang tubuh kita, dimana rasa lapar adalah salah satu contoh dari sedikit sekali pengaruh sistem endokrin pada kesadaran kita. Sistem endokrin bekerja pada hal-hal yang sangat sensitif, dan vital bagi kehidupan secara umum, seperti mengatur asupan gizi, mengatur keseimbangan ion dalam tubuh, dan tentu saja, karakteristik seksual sekunder serta metabolisme secara umum.

Sistem informasi pada sistem saraf diatur oleh impuls elektrik dan juga zat-zat kimia yang disebut sebagai neurotransmitter (karena impuls listrik tidak bisa melompat pada synapse yang terlalu lebar), dimana informasi diatur dan diproses pada sistem saraf pusat, terutama pada otak, dimana kesadaran berada. Meskipun begitu, bagaimana saraf bisa memproses informasi yang diterimanya masih merupakan misteri bagi ilmu pengetahuan manusia, namun, langkah-langkah sudah mulai dilakukan untuk menlitinya.

Sedangkan pada sistem endokrin, cara kerjanya jauh lebih dimengerti. Sistem endokrin memberikan informasi melalui hormon, dan zat-zat kimia lainnya. Hormon bisa berbentuk asam amino, protein, atau lemak, dan sebenarnya apapun bentuk hormonnya, bagian yang paling penting adalah reseptor dari hormon tersebut pada sel-sel dalam tubuh, karena hormon disini berfungsi lebih mirip sebagai messenger daripada sebagai metabolit. Pada sistem hormon, berlainan dengan sistem saraf yang bekerja dengan impuls elektrik dan ion, informasi diterima melalui reseptor hormon pada permukaan sel, yang kemudian akan mengaktifkan suatu rangkaian reaksi biokimia yang kompleks di dalam sel. Reaksi biokimia ini akan berakhir pada transkripsi gen, pertumbuhan sel, atau pengaktifan enzim-enzim tertentu di dalam sel, tergantung dari jenis hormonnya.

Ambil contoh saja Insulin, reseptor Insulin akan berikatan dengan insulin dan merangsang terjadinya suatu rangkaian kompleks dari reaksi biokimia yang pada akhirnya akan mengaktifkan protein-protein penerima glukosa (GLUT-4) di permukaan sel, dengan cara membawa mereka keluar dari dalam penyimpanannya di sel, atau meningkatkan transkripsi dari protein tersebut, namun insulin itu sendiri tidak termasuk dalam reaksi ini, hanya sebagai pemicu saja.

cara kerja insulin di dalam sel

Dan ternyata bagi suatu sel untuk melepaskan hormon juga dipengaruhi oleh lingkungan sekitar (maka dari itu disebut sebagai sistem informasi, ada input, ada output). Dimana pada kasus insulin, akan disekresikan jika di dalam darah terdapat banyak gula. Namun seperti dituliskan diatas, protein transporter gula sendiri diaktifkan atau dipicu keberadaannya oleh insulin. Namun pada kasus sel beta pancreas, atau pada choroid plexus dan BBB (Blood Brain Barrier) pada otak, protein transporter gula yang digunakan berasal dari jenis lain, yang tidak memerlukan insulin untuk pengaktifannya, dan pada kasus insulin, gula yang terus menerus masuk akan menghasilkan ATP, dimana ATP, pada sel beta, jika sudah banyak akan memicu terjadinya influks kalsium dari cairan extraseluler, yang pada akhirnya akan membuka reservoir dari insulin.

sistem endokrin pusat dan tiroid paratiroid

Jadi pada intinya sistem endokrin mengatur zat-zat/ metabolisme dalam tubuh dalam bentuk sebagai input/output, yang selalu berhubungan dengan sistem kerjanya, dan zat yang harus diatur. Sebagai contoh lain, PTH (parathyroid hormone) bertugas untuk mengatur keseimbangan ion kalsium dalam tubuh (dibantu oleh Vit. D) dan reseptornya sensitif sekali pada kadar kalsium dan fosfat inorganik dalam darah, karena kedua ion tersebut lah yang akan terpengaruh oleh efek komunikasi dari hormon tersebut [1]

sistem endokrin pada tubuh bagian bawah

Dan bagaimana dengan sistem rangkaian reaksi biokimia di dalam sel? Sel seperti yang diketahui kebanyakan anak SMA, memiliki yang disebut sebagai organel-organel, benda-benda yang terlihat jika diwarnai dengan zat-zat tertentu di bawah mikroskop, yang tentu memiliki fungsi masing-masing, seperti mitokondria berfungsi untuk memproduksi energi, ribosom untuk konstruksi protein, inti sel, sebagai penyimpanan DNA, dan masih banyak lagi. Namun apakah hanya itu saja? Sebenarnya setiap organel-organel dalam sel memiliki fungsi yang beragam, meskipun benda-benda seperti reticulum endoplasma jelas-jelas hanya menyimpan protein yang sedang tidak digunakan, namun mitokondria pun dapat bekerja sama dengan nukleus untuk membentuk protein (lewat pembentukan ribosom oleh mitokondria) dan juga, organ-organ yang tak kelihatan, seperti begitu banyaknya protein-protein, reseptor-reseptor dan enzim-enzim di dalam sel, yang kebanyakan tidak aktif, dan menunggu sinyal untuk diaktifkan [2].

konsep sinyal-sinyal yang dapat diterima dalam sebuah sel

Dan kita bertemu kembali dengan sistem input/output dalam kehidupan disini, beberapa protein, jika mendapat sinyal dapat mengaktifkan transkripsi dari gen tertentu dalam nukleus untuk membuat protein, atau untuk mengaktifkan pembelahan sel[3], seperti yang dipikirikan terjadi pada saat awal pubertas, dimana sel-sel dalam seluruh tubuh memiliki informasi bahwa terdapat cukup lemak sebagai cadangan energi untuk melanjutkan pertumbuhan badan menjadi dewasa[4]. Dan hal ini terjadi (system input/output) diseluruh tubuh kita pada setiap sistem yang diketahui, termasuk sistem imun, kardiovaskular, dlsb. Sistem-sistem informasi ini menyokong kehidupan, dan dimana terjadi kesalahan sistem input/output ini, dapat menghasilkan suatu penyakit, contoh yang sangat terkenal adalah diabetes mellitus, yang memiliki kecacatan pada pembentukan insulin, atau pelemahan dari sensitifitas reseptor insulin[5], meskipun transporter gulanya sendiri tidak terpengaruh atau masih sehat.

Dan tentu saja sistem input/output ini akan terlihat pada semua kehidupan di bumi, termasuk sampai ke bakteri dan tumbuhan, karena kemampuan untuk memproses dimana ada makanan atau dimana ada bahaya[6] sangat vital bagi berlangsungnya berbagai jenis kehidupan. Suatu bentuk kehidupan yang gagal mengetahui sumber makanan atau bahaya akan dengan cepat lenyap dan tidak memiliki keturunan lagi. Dan hal ini tentu saja membuat sebuah pertanyaan yang lebih jauh, apakah kehidupan adalah sebuah sistem informasi? Menurut saya jelas “ya”, karena tanpa sistem ini, kehidupan tidak akan pernah ada, molekul-molekul replikasi diri tidak akan dapat bertahan lama tanpa mengetahui apa yang ada disekitarnya (meskipun secara tidak sadar) dan segera membungkus dirinya sendiri dengan lapisan lemak. Dan tentu saja, seperti yang dituliskan sebelumnya, mustahil ada kehidupan yang dapat bekerja tanpa sistem input/output, dan begitu pentingnyalah hal ini sehingga, hal ini jugalah yang mendorong kehidupan kompleks untuk membuat indra-indra yang lebih rumit dan tajam.

[1](seperti biasa, hormon-hormon ini tidak terlibat dalam metabolisme, namun diterima oleh reseptor di dalam sel-sel bersangkutan dan mengaktifkan rantai metabolisme tertentu, dalam kasus ini, PTH akan bekerja pada sel kulit, sel tulang dan sel ginjal, dimana masing-masing memiliki peran dalam keseimbangan ion)

[2](biasanya pengaktifan enzim-enzim atau protein-protein dibawa oleh fosforilasi, pemasukkan fosfor ke dalam gugus-gugus asam amino didalamnya, yang kemudian mengubah bentuknya menjadi aktif, dari dormant, seringkali ada juga koenzim dan zat-zat lain yang bisa dipakai, perlu diketahui pula bahwa fungsi suatu enzim atau protein ditentukkan dari bentuknya, dan pengubahan polarisasi, walaupun sedikit saja, dapat mengubah bentuk protein tersebut)

[3](sebagai contoh pada growth hormon, dan tentu saja pada hormon-hormon seks, dan patut diketahui bahwa jumlah reseptor hormon seks pada laki-laki dan perempuan pada prinsipnya sama, hanya saja gen mereka membawa pada produksi hormon yang berbeda, sehingga menghasilkan bentuk tubuh yang berbeda pula)

[4](sepengetahuan penulis, hal ini adalah prinsip hipotetikal dari bagaimana pubertas dapat terjadi, namun hal ini bisa saja salah)

[5] (Diabetes Mellitus, biasa disebut sebagai kencing manis, memiliki 2 tipe, tipe pertama atau dahulu disebut sebagai IDDM{Insulin Dependent Diabetes Mellitus} memiliki kerusakan atau kelainan imunitas yang merusak sel beta pankreas, menyebabkan kurangnya insulin dalam tubuh, sedangkan tipe kedua atau NIDDM {Non-Insulin Dependent Diabetes Mellitus} disebabkan karena berkurangnya sensitifitas reseptor insulin, biasanya karena penyakit metabolik, seperti obesitas dlsb)

[6](hal ini dapat dilihat dengan kemotaksis pada bakteri dan protista, menurut sumber makanan masing-masing, dan juga menghindarnya mereka dari lokasi-lokasi yang beracun)

Further Reading:

Semua gambar diambil dari wikipedia, hak-hak yang bersangkutan dipegang atau diatur oleh pemilik wikipedia

Thomas Adhi Nugroho Chaidir
Thomas adalah seorang mahasiswa yang sedang menempuh pendidikan di bidang kedokteran, dengan minat dan pengetahuan yang tersebar di berbagai bidang, termasuk fisika, astronomi, biologi, dan sejarah ilmu pengetahuan.
Bergabung dengan 1000 orang lebih dengan kami melalui sosial media

Berlangganan artikel dan berita terbaru dari kami via email


Aktifitas

© 2010 FaktaIlmiah.com. Hak cipta asli oleh faktailmiah
Anda boleh mendistribusikannya dengan mencantumkan referensi dari situs kami.