Laporan Praktikum Biologi "Respirasi Hewan"

LAPORAN PRAKTIKUM  BIOLOGI

RESPIRASI HEWAN

I.            Dasar Teori

Pernapasan mutlak diperlukan makhluk hidup agar dapat tetap hidup. Pernapasan meliputi pengambilan oksigen, pengeluaran karbondioksida, serta penggunaan energi dalam tubuh.  Sistem pernapasan pada serangga berupa system pembuluh trakea. Trakea merupakan pembuluh udara yang bercabang-cabang menjadi pembuluh-pembuluh udara yang halus keseluruh bagian tubuh.

      1.      Respirasi

Respirasi atau oksidasi glukosa secara lengkap merupakan proses pembentukan energy yang utama untuk kebanyakan sel. Pada waktu glukosa dipecah dalam suatu rangkaian reaksi enzimatis, beberapa energy dibebaskan dan diubah menjadi bentuk ikatan phosphate bertenaga tinggi (ATP) dan sebagian lagi hilang sebagai panas. Proses keseluruhan dari respirasi merupakan reaksi oksidasi reduksi, yaitu senyawa dioksidasi menjadi CO₂ sedangkan O₂ yang diserap direduksi membentuk H₂O. pati, fruktan, sukrosa, atau gula lainnya, lemak, asam organik, protein dapat bertindak sebagai substrat respirasi. Respirasi umum glukosa, dapat ditulis sebagai berikut:

                       C₆H₁₂O₆ + 6O₂        è      6CO₂ + 6H₂O + energy (ATP + panas)

          Respirasi merupakan rangkaian dari 50 atau lebih reaksi komponen, masing-masing dikatalisis oleh enzim yang berbeda. Respirasi merupakan oksidasi yang berlangsung di medium air, dengan pH mendekati netral, dan pada suhu sedang. Respirasi merupakan reaksi oksidasi senyawa organic yang menghasilkan energy yang digunakan untuk aktivitas sel dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya.

          Lebih lanjut, sejalan dengan berlanngsungnya pemecahan, kerangka karbon antara disediakan untuk menghasilkan berbagai produk esensial lainnya.

Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen respirasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a.       Respirasi aerob

Yang menggunakan O2 sebagai terminal electron akseptor (respirasi yang memerlukan oksigen,penguraian lengkap sampai dihasilkan CO₂ + H₂O à oksidasi sempurna).

Raksinya :  C₆H₁₂O₆      è      6CO₂ + 6H₂O + ATP

b.      Respirasi anaerob

Yang tidak memerlukan oksigen tetapi asam organic sebagai electron akseptor (respirasi yang tidak memerlukan oksigen, penguraian bahan organic tidak lengkap à oksidasi tidak sempurna).

Raksinya :  C₆H₁₂O₆        è       2C₂H₅OH + 2CO₂ + ATP

       2.      Resprasi pada Insecta

Kelas hexapoda seringkali disebut sebagai insecta atau serangga, yang memiliki kaki yang berjumlah emanam. Namun tidak semua anggotanya selalu memiliki kaki enam. Golongan serangga primitif memmiliki kaki setiap ruas tubuhnya. Selama daur hidupnya serangga mengalami pergantian bentuk yang disebut metamorfosis, dengan jalan melakukan pengelupasan kulit yang disebut ekdisis. Metamorfosis ada dua macam, yaitu metamorfosis tak sampurna dan metamorfosis sempurna.

Serangga dapat ditemukan di mana-mana, misalnya di air, darat, dan udara atau di tumpukan buku-buku. Ada yang hidup bebas ada juga yang pasarit. Ada yang mengeluarkan cahaya di malam hari, ada pula yang mengeluarkan suara yang nyaring. Ada yang memiliki nilai ekonomi dan ada juga yang merugikan.  Serangga merpakan hewan yang paling sukses hidup didunia karena dapat beradaptasi dengan segala kondisi lingkungan.Anggota Insekta sekitar 900.000 jenis yang berbagi menjadi 25 ordo. Insekta dipelajari dalam ilmu khusus yaitu entomologi.

      3.      Sistem Respirasi pada Insecta

Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthopoda lainya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksosleketon) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembulu silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Pada ummunya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya trakea bercabang lagi bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus sehingga dapat mencapai seluruh jaringan dan alat tubuh bagian dalam.Trakeolus tidak berlapis kitin, berisi cairan, dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel-sel tubuh. Trakeolus ini mempunyai fungsi yang sama dengan kalpiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.

Makanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :

Jika otot perut belalang berkontraksi, maka trekea mexrupih sehingga udara kaya CO₂ keluar. Sebaliknya, kerja otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya O₂ masuk ke trakea.

Sistem trakea berfungsi mengangkut O₂ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO₂ basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan.

Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke permukaan air untuk mengambil udara.

Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam kedalam air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. Mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan vertikal. Selama menyelam, O₂ dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan.

Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea.

II.            Tujuan

                1.      Memahami sistem pernapasan insekta.

                2.      Menghitung penggunaan oksigen untuk pernapasan insekta.

III.            Alat dan Bahan

                1.      Respirometer sederhana

                2.      Neraca

                3.      Pipet

                4.      Stopwatch/jam

                5.      Belalang/jangkrik

               6.      KOH

               7.      Kapas

               8.      Eosin

               9.      Kantong plastic

              10.  Vaselin/Sabun detergen

IV.            Cara Kerja

              1.      Siapkan dan bersihkan respirometer.

              2.      Bungkuslah 2-3 buah kristal KOH dengan kapas dan masukan ke dalam tabung respirometer.

              3.      Timbanglah hewan dengan kantong plastik (agar tidak lepas), tentunya beratnya, lalu masukkan ke dalam respirometer yang sudah berisi kapas dan KOH.

              4.      Tutuplah dengan pasangannya dan olesilah dengan vaselin/sabun detergen pada bagian sambungan.

              5.      Tutuplah ujung pipa respirometer dengan ujung jari selama 1 menit.

              6.      Bukalah jari, setelah itu dengan menggunakan pipet masukkanlah eosin 2 strip.

              7.      Amatilah gerakan eosin setiap 5 menit selama 20 menit (4x pengamatan).

              8.      Catatlah dalam table pengamatan.

V.            Gambar Rangkaian Alat

 

  

Ket. 1 skala/strip= 0,01 cc

VI.            Hasil Pengamatan

Berat Hewan	Pergeseran Eosin	Waktu
1,3 gr	27 strip	5 menit
	15 strip
	13 strip
	10 strip
Jumlah	65 strip = 0,65 ml	20    menit

      

       Tanda-tanda yang ada saat percobaan maupun setelah percobaan terjadi adalah sebagai berikut :

             1.      Kapas terasa lembap

             2.      Tebung percobaan terdapat titik-titik air (seperti embun).

             3.      Mula-mula jangkrik bergerak dengan aktif, namun lama-kelamaan jangkrik mulai lemas dan tidak banyak bergerak.

Grafik :

VII.            Pertanyaan

      1.      Apa fungsi KOH?

Fungsi dari Kristal KOH pada percobaan yaitu sebagai pengikat CO₂. Kegunaan pengikatan gas CO₂ tersebut adalah agar terjadinya penyusutan udara didalam tabung tertutup tersebut (respirometer). Jika tidak diikat maka tekanan parsial gas dalam respirometer akan tetap dan eosin tidak bisa bergerak. Akibatnya volume oksigen yang dihirup serangga tidak bisa diukur. Kristal KOH dapat mengikat CO₂ karena bersifat higroskopis. Adapun reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO₂ adalah sebagai berikut:

(i)                 KOH + CO₂ → KHCO₃

(ii)               KHCO₃ + KOH → K₂CO₃ + H₂O

      2.      Berapa banyaknya O₂ yang digunakan hewan per gr/menit?

Banyaknya O₂ yang digunakan hewan per gr/menit adalah

    

VIII.            Kesimpulan

Berdasarkan percobaan yang telah dilakukan dapat disimpulkan bahwa serangga memerlukan oksigen untuk melalukan respirasi. Hal ini dibuktikan dengan adanya embun (titik-titik air) pada tabung respirometer dan kapas yang terasa basah / lembap.

Pemberian KOH pada tabung bertujuan untuk menyerap CO₂ agar tekanan dalam respirometer menurun. Sehingga, eosin bergerak masuk ke arah dalam respirometer dan kita dapat menghitung volume oksigen yang dihirup serangga. Adapun reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO₂ adalah sebagai berikut:

(i)                 KOH + CO₂ → KHCO₃

(ii)               KHCO₃ + KOH → K₂CO₃ + H₂O

Dari percobaan yang kami lakukan, banyaknya O₂ yang digunakan serangga per gr/menit adalah 0,025 gr/menit.