Dokumen tersebut membahas tentang sistem gerak pada manusia, mencakup struktur dan fungsi rangka tubuh, tulang, persendian, dan otot rangka. Rangka tubuh berfungsi sebagai penyangga dan alat gerak pasif, sedangkan otot rangka berfungsi sebagai alat gerak aktif.

1. SISTEM GERAK
Biologi SMA/MA Kelas XI

2. KOMPETENSI DASAR
 Menganalisis hubungan antara struktur
jaringan penyusun organ pada sistem gerak
dan mengaitkan dengan bioprosesnya
sehingga dapat menjelaskan mekanisme
gerak serta gangguan fungsi yang mungkin
terjadi pada sistem gerak manusia melalui
studi literatur, pengamatan, percobaan, dan
simulasi.
 Menyajikan hasil analisis tentang kelainan
pada struktur dan fungsi jaringan gerak yang
menyebabkan gangguan sistem gerak
manusia melalui berbagai bentuk media

3. TUJUAN PEMBELAJARAN
AFEKTIF
 Siswa dapat mengubah sikap untuk
menyadari dan mengagumi pola pikir
ilmiah dalam mengamati bioproses
pada sistem gerak.
 Siswa dapat menunjukkan perilaku
peduli tergadap keselamatan diri dan
lingkungan dengan menerapkan
prinsip keselamatan kerja saat
melakukan kegiatan pengamatan dan
percobaan tentang sistem gerak di
laboratorium dan di lingkungan sekitar.

4. TUJUAN PEMBELAJARAN
KOGNITIF
 Siswa dapat menggolongkan bentuk-bentuk tulang
penyusun rangka manusia dengan menggunakan
torso.
 Siswa dapat menjelaskan fungsi rangka pada
manusia.
 Siswa dapat menjelaskan macam-macam tulang
penyusun rangka tubuh.
 Siswa dapat menghitung jumlah tulang penyusun
bagian-bagian tubuh.
 Siswa dapat membandingkan struktur tulang rawan
dengan tulang keras.
 Siswa dapat menganalisis struktur penyusun tulang

5.  Siswa dapat menjelaskan anatomi tulang
dengan menggunakan gambar.
 Siswa dapat mengemukakan proses
pembentukan tulang (osifikasi).
 Siswa dapat mengaitkan faktor-faktor yang
memengaruhi pertumbuhan tulang dengan
fakta-fakta dalam kehidupan.
 Siswa dapat menjelaskan mekanisme kerja
otot.
 Siswa dapat menganalisis jenis gerakan
yang berfungsi dalam kegiatan sehari-hari.
TUJUAN PEMBELAJARAN KOGNITIF
(lanj.)

6.  Siswa dapat membuat awetan rangka
hewan vertebrata.
 Siswa dapat menggambar ilustrasi struktur
tulang dan otot rangka.
 Siswa dapat mendemonstrasikan berbagai
gerakan persendian.
 Siswa dapat mendemonstrasikan gerakan
antagonis dan sinergis.
 Siswa dapat menggunakan media
presentasi untuk menyajikan data hasil
analisis ganggguan sistem gerak.
TUJUAN PEMBELAJARAN
PSIKOMOTORIK

7. Menurut pendapat Anda, mengapa
tulang manusia bisa patah seperti
gambar di bawah ini?

8. I. RANGKA TUBUH
Rangka manusia merupakan alat gerak pasif
yang akan digerakkan oleh otot.
Fungsi rangka:
o Memberi bentuk dan
postur tubuh.
o Melindungi organ-organ
yang lunak.
o Penyangga berat
badan.
o Tempat melekatnya otot
rangka.
o Mendukung terjadinya
gerakan.
o Hematopoesis.
o Tempat penyimpanan
mineral.
o Tempat penyimpanan
energi.
o Fungsi imunologis.
Dibedakan menjadi 2 jenis:
rangka aksial dan rangka apendikular.

9. Rangka tubuh pada manusia

10. A. Rangka Aksial (Rangka Sumbu
Tubuh)
1) Tulang Tengkorak
• Befungsi melindungi
otak, organ
pendengaran, dan
organ penglihatan.
• Terdiri atas tulang
kranial (tulang
tempurung kepala)
dan tulang fasial
(tulang wajah).

11. 2) Tulang Telinga Dalam dan Tulang Hioid
 Tulang telinga dalam dan tulang hioid
terletak di dalam tengkorak.
 Tulang telinga dalam berfungsi menerima
dan mentransmisikan impuls suara.
 Tulang hioid berfungsi sebagai tempat
melekatnya otot mulut dan lidah sehingga
dapat membantu proses menelan.

12. 3) Tulang Belakang (Kolumna Vertebra)
Tersusun dari 26 ruas yang yang
dihubungkan oleh cakram tulang rawan
fibrosa.
Fungsi:
 Menopang kepala dan bagian tubuh
lainnya.
 Melindungi organ dalam tubuh.
 Tempat melekatnya tulang rusuk.
 Menentukan sikap tubuh.

13. Tulang belakang (vertebrae)

14. 4) Tulang dada (Sternum) dan Tulang Rusuk
(Kosta)
 Berfungsi melindungi paru-paru dan jantung
 Tulang dada terdiri atas 3 bagian: manusbrium
sterni, korpus sterni, dan prosesus xifoid.
 Tulang rusuk dibedakan menjadi 3 macam:
 Tulang rusuk sejati: ujung depan melekat
pada tulang dada (7 pasang).
 Tulang rusuk palsu: ujung depan melekat
pada tulang rusuk di atasnya (3 pasang).
 Tulang rusuk melayang: ujung depan tidak
melekat pada tulang manapun (2 pasang).

15. Tulang dada dan tulang rusuk

16. 1. Gelang Bahu
(Pektoral)
 Merupakan persendian
yang menghubungkan
lengan dengan badan.
 Terdiri atas tulang
skapula (belikat) dan
tulang klavikula
(selangka)
A. Rangka Apendikuler (Rangka
Pekengkap atau Anggota Gerak
Tubuh)

17. 2. Anggota Gerak Atas
 Terdiri atas humerus(tulang pangkal lengan),
radius (tulang pengumpil), ulna (tulang
hasta), karpal (tulang pergelangan tangan),
metakarpal (tulang telapak tangan), dan
falangus (tulang jari tangan).
3. Gelang Panggul (Pelvis)
 Berfungsi menyangga berat tubuh dan
melindungi bagian dalam rongga pelvis
 Terdiri atas ilium (tulang usus), pubis
(tulang kemaluan), dan iskium (tulang
duduk)

18. Tulang anggota gerak
atas
Tulang gelang panggul
(pelvis)

19. 4. Anggota Gerak Bawah
 Terdiri atas femur (tulang
paha), tibia (tulang
kering), fibula (tulang
betis), patela (tulang
tempurung lutut), tarsal
(tulang pergelangan kaki),
metatarsal (tulang telapak
kaki), dan falangus
(tulang jari kaki)

20. Lapisan tulang dari arah luar ke dalam tersusun
atas lapisan-lapisan berikut.
 Perosteum. Terdiri atas jaringan ikat fibrosa
dan selapis osteoblas. Fungsi: tempat melekat
otot rangka, memberi nutrisi untuk
pertumbuhan tulang, dan perbaikan jaringan
tulang yang rusak.
 Tulang kompak. Lapisan yang teksturnya
halus, padat, sedikit berongga, dan sangat
kuat. Mengandung zat kapur kalsium fosfat
II. TULANG
A. Struktur Tulang

21.  Tulang spons. Lapisan
yang teksturnya
berongga dan berisi
sumsum merah.
 Endosteum. Jaringan
ikat areolar vaskuler yang
melapisi rongga sumsum.
 Sumsum tulang.
Lapisan paling dalam dan
berbentuk jeli. Fungsi:
produksi sel darah
merah, sel darah putih,

22.  Tulang pipa. Bentuknya silindris panjang.
Contoh: tulang pangkal lengan (humerus),
tulang hasta (ulna), tulang paha (femur), dll.
 Tulang pendek. Berukuran pendek dan
berbentuk kubus. Contoh: tulang
pergelangan tangan (karpal) dan tulang
pergelangan kaki (tarsal).
 Tulang pipih. Berbentuk lempengan.
Contoh: tulang tengkorak, tulang rusuk, dan
tulang dada.
B. Bentuk Tulang

23.  Tulang tidak beraturan. Bentuknya tidak
beraturan. Contoh: tulang-tulang
penyusun tulang belakang (vertebrae).
 Tulang sesamoid. Berukuran kecil dan
bulat yang terdapat pada formasi
persendian. Bersambungan dengan
kartilago, ligamen, atau tulang lainnya.
Contoh: tulang tempurung lutut (patela).

24. Bentuk-bentuk tulang pada manusia

25. Proses pembentukan tulang disebut osifikasi.
Cara pembentukan tulang:
 Osifikasi intramembran
Yaitu proses pembentukan tulang secara
langsung, dengan cara mengganti jaringan
penyambung padat dengan simpanan garam-
garam kalsium untuk membentuk tulang.
Prosesnya terjadi hanya sekali.
Proses: sel mesenkim  osteoblas  sekresi
matriks organik (osteoid)  pengapuran osteoid
 pembentukan lapisan matriks baru  tulang
semakin tebal
C. Proses Pembentukan dan
Perkembangan Tulang

26.  Osifikasi endokondium (intrakartilago)
Yaitu proses ketika tulang rawan digantikan
oleh tulang keras. Prosesnya dimulai sejak
perkembangan embrio. Seluruh tulang rawan
pada anak-anak akan digantikan oleh tulang
keras hingga usia 18 – 25 tahun.
Proses:
 Perikondium meningkatkan jumlah pembuluh
darah.
 Sel-sel kartilago (kondrosit) melakukan
proliferasi menjadi osteoblas.
 Matriks kartilago mengalami pengapuran
(kalsifikasi).

27. Osifikasi dan pertumbuhan tulang pipa

28. 1. Faktor herediter (genetik)
2. Faktor nutrisi
3. Faktor endokrin. Pertumbuhan tulang
dipengaruhi oleh hormon-hormon, seperti
hormon paratiroid (PTH), hormon
tirokalsitonin, hormon somatotrofin,
hormon tiroksin, dan hormon kelamin.
4. Faktor sistem saraf
D. Faktor Pertumbuhan Tulang

29. Persendian adalah hubungan antara dua
tulang atau lebih, baik yang dapat digerakkan
maupun yang tidak dapat digerakkan.
III. PERSENDIAN
(ARTIKULASI)
A. Struktur Persendian
• Ligamen, berfungsi mencegah pergerakan
sendi secara berlebihan dan membantu
mengembalikan tulang ke posisi asalnya.
• Kapsul sendi, yaitu struktur tipis kuat untuk
menahan ligamen.

30.  Cairan sinovial, yaitu cairan pelumas
agar gesekan berjalan lancar, halus, dan
tidak menimbulkan rasa nyeri atau sakit.
 Tulang rawan hialin, terdapat di ujung
tulang sebagai bantalan sendi agar tidak
nyeri saat bergerak.
 Bursa, berupa kantung tertutup yang
dilapisi membran sinovial.

31. Diagram persendian
sinartrosis pada
tulang belakang
Diagram persendian
amfiartrosis pada
tulang belakang

32. Sendi berdasarkan struktur:
 Persendian fibrosa, tidak memiliki
rongga sendi dan diperkokoh oleh
jaringan ikat fibrosa.
 Persendian kartilago, tidak memiliki
rongga sendi dan diperkokoh oleh
jaringan kartilago.
 Persendian sinovial, memiliki rongga
sendi dan diperkokoh oleh jaringan ikat
ligamen dan kapsul sendi
B. Tipe Persendian

33. Sendi berdasarkan gerakan:
 Sendi sinartrosis (sendi mati), tidak dapat
digerakkan. Jenis sendi sinartrosis: sinartrosis
sinfibrosis (dihubungkan dengan jaringan ikat
fibrosa) dan sinartrosis sinkondrosis
(dihubungkan dengan jaringan tulang rawan
hialin).
 Sendi amfiartrosis, pergerakannya terbatas
akibat tekanan. Jenis sendi amfiartrosis:
simfisis (dihubungkan oleh kartilago),
sindemosis (dihubungkan oleh serabut dan
ligamen), dan gomposis (sendu pada tulang
bentuk kerucut)

34.  Sendi diartrosis (sendi sinovial), sendi
yang dapt bergerak bebas. Jenis sendi
diartrosis:
o Sendi engsel, bergerak ke satu arah.
o Sendi peluru, bergerak bebas ke segala
arah.
o Sendi pelana (sendi timbal balik), bergerak
ke dua arah.
o Sendu putar, bergerak dengan pola rotasi.
o Sendi luncur (sendi geser), gerakan
menggeser.
o Sendi kondiloid (sendi ellipsoid), gerakan

35. Diagram beberapa jenis persendian

36. Otot rangka adalah otot yang melekat pada
tulang dan dapat bergerak secara aktif untuk
menggerakkan tulang sehingga disebut alat
gerak aktif.
Fungsi:
 Pergerakan
 Menopang dan mempertahankan postur
tubuh
 Produksi panas
IV. OTOT RANGKA

37. Sifat otot rangka:
 Kontraktilitas (kemampuan
berkontraksi dan meregang)
 Eksitabilitas (mampu merespon dika
distimulasi oleh saraf)
 Ekstensibilitas (kemampuan
meregang melebihi panjang otot saat
relaksasi)
 Elastisitas (kembali ke ukuran semula)

38. Otot rangka pada tubuh

39. Area otot rangka:
 Kepala dan ekor otot (tendon), merupakan
jaringan ikat padat kuat.
 Empal otot, merupakan area bagian tengah
otot yang menggembung dan aktif dalam
kontraksi.
Pengorganisasian jaringan otot rangka:
Epimisium = fasikulus dibungkus perimisium
Fasikulus = susunan sel serat otot (miofibril) + sarkolema,
dibungkus endomisium
Miofibril = miofilamen tebal (protein miosin) + miofilamen tipis
(protein aktin)
A. Struktur Otot Rangka

40. Struktur otot rangka

41. Mioibril penyusun otot rangka

42. Diagram struktur filamen penyusun

43. 1. Komponen struktur otot yang
berperan dalam kerja otot: miofibril,
sarkomer, aktin, miosin, tropomiosin, dan
troponin.
2. Sumber energi untuk gerak otot: ATP
(Adenosin Tri Fosfat), kreatin fosfat, dan
glikogen (gula otot).
B. Mekanisme Kerja otot

44. 3. Tahapan mekanisme kerja otot:
 Penerimaan impuls: ion kalsium (ca2+0
keluar dari retikulum sarkoplasma.
 Ion Ca2+ terikat pada troponin  daerah
aktif tropomiosin terbuka.
 Pembebasan energi dari ATP  miosin
menarik aktin melalui daerah aktif
tropomiosin  otot memendek.
 Tidak ada impuls  Ca2+ kembali ke
retikulum sarkoplasma, troponin menutupi
tropomiosin, otot relaksasi

45. 1. Otot antagonis, adalah otot yang bekerja
saling berlawanan, sehingga
menghasilkan gerakan yang berlawanan
(berbeda arah).
2. Otot sinergis, adalah otot yang saling
mendukung kerja satu sama lain,
sehingga menghasilkan gerakan satu
arah. Contohnya yaitu kerjasama kerja
sama otot-otot antartulang rusuk saat
menarik napas.
C. Sifat Kerja otot

46. Gerak antagonis pada tubuh

47. Gerak antagonis pada tubuh

48. 1. Fraktur, adalah patah tulang, terjadi jika
tenaga yang melawan tulang lebih besat
daripada kekuatan tulang.
2. Gangguan tulang belakang, jenisnya:
o Kifosis, tulang belakang melengkung ke arah
belakang
o Lordosis, tulang belakang melengkung ke arah
depan
o Skoliosis, tulang belakang melengkung ke
samping kiri atau kanan
o Sublubrikasi, kelainan bagian leher yang
V. GANGGUAN SISTEM
GERAK
A. Gangguan pada Tulang

49. Kelainan tulang belakang

50. 3. Gangguan fisiologis tulang, jenisnya:
o Osteoporosis, tulang rapuh, keropos, dan mudah
patah, dapat terjadi karena kekurangan hormon
dan kalsium.
o Rakitis, pelunakan tulang pada anak-anak karena
kekurangan atau gangguan metabolisme vitamin
D, magnesium, fosfor, dan kalsium.
o Mikrosefalus, kelainan pertumbuhan tengkorak
sehingga ukuran kepala lebih kecil.
o Hidrosefalus, gangguan aliran cairan dalam otak
menyebabkan pelebaran rongga tempurung otak
sehingga otak membesar.
o Layu (semu), tulang tidak bertenaga akibat
infeksi.

51. 1. Terkilir, gangguan sendi akibat gerakan
yang tidak biasa, dipaksakan, atau tiba-tiba.
2. Dislokasi, pergeseran tulang penyusun
sendi dari posisi normal.
3. Osteoartritis, kerusakan tulang rawan
yang berfungsi sebagai bantalan pada
sendi.
4. Ankilosis, sendi tidak dapat digerakkan.
5. Urai sendi, selaput sendi robek,
menyebabkan tulang sendi terlepas.
6. Artritis, peradangan pada sendi.
B. Gangguan pada Sendi

52. 1. Hipertrofi, gangguan akibat otot yang
berkembang menjadi lebih besar.
2. Atrofi, gangguan akibat otot yang
mengecil.
3. Distrofi otot, penurunan kemampuan otot
karena kelainan genetik.
4. Tetanus, penyakit kejang otot karena
berkontraksi terus-menerus sehingga tidak
mampu lagi berkontraksi.
5. Kram, keadaan saat otot tiba-tiba terasa
tegang, sulit digerakkan, disertai rasa
nyeri.
C. Gangguan pada Otot

53. 6. Miastenia gravis, keetidakmampuan otot
berkontraksi sehingga penderita
mengalami kelimpuhan.
7. Otot robek, robeknya serabut otot yang
mengakibatkan bengkak, nyeri, dan
pendarahan.
8. Otot terkilir, tendon otot robek karena
teregang melebihi batas normal.

54.  Penyembuhan patah tulang: pemasangan
gips, pembidaian, pembedahan internal,
dan penarikan (traksi).
 Penyembuhan kanker/tumor tulang:
kemoterapi, radioterapi, dan operasi.
 Penggantian sendi, yaitu pembedahan
untuk mengganti sendi yang rusak dengan
campuran logam.
 Transplantasi sumsum, yaitu sumsum
merah dari seseorang ditransplantasikan ke
orang lain.
VI.TEKNOLOGI SISTEM
GERAK

55.  Penanggulangan skoliosis kongenitalis,
yaitu pemasangan penyangga pada
kelainan lengkung tulang belakang bayi
yang baru lahir.
 Implan, yaitu pemasangan materi dari
benda kaku pada tulang.
 Tangan dan kaki bionik, tangan dan kaki
buatan.
 Kursi roda
 Penanggulangan kaki O
 Viskosuplementasi, penyuntikan asam
hialuronat ke sendi.