Laporan 1
LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI
PRAKTIKUM SISTEM RESPIRASI PADA HEWAN
(INSEKTA)
DISUSUN
OLEH:
RISKA
NILMALASARI D.A
HESTY
PRATIWI
ZARKIYAH
BAHARUDDIN
FITRIYANI
SMA NEGERI 1 PANGSID
PERIODE 2015\2016
PRAKTIKUM SISTEM RESPIRASI PADA SERANGGA
Pendahuluan
Serangga bernafas dengan menggunakan tabung udara yang
di sebut trakea. Udara keluar masuk ke pembulu trakea melalui lubang kecil
setiap ruas-ruas tubuh yang di sebut stigma atau spirakel melewati trakea,
menuju ke trakeol dan trakeolus berukuran halus yaitu 0.1 nano meter,
ujungnya berbatasan dengan sel-sel tubuh, sehingga langsung terjadi difusi gas.
Tujuan
1. Membuktikan bahwa pernapasan pada
serangga membutuhkan oksigen
2. Melihat faktor-faktor yang
mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada serangga pada saat bernapas
3. membandingkan
volume udara dan berat badan
Alat dan Bahan
1. Respirometer sederhana
2. Timbangan
3. 2 Ekor belalang
4. Kristal NaOH/KOH
5. Eosin / Tinta
6. Kapas / tissue
7. Pipet atau sirink
8. plastisin
Dasar Teori
Bernafas artinya melaksanakan pertukaran gas, yaitu:
mengambil oksigen (O2) dan mengeluarkan karbondioksida (CO2). Pertukaran gas O2
dengan CO2 dapat berlangsung melalui proses difusi. Pada hewan berukuran kecil
terdapat perbandingan antara luas permukaan dengan volume tubuh yang cukup
besar sehingga dapat melaksanakan pertukaran gas dan cukup untuk memenuhi
kebutuhannya. Hal ini dapat dilakukan melalui cara difusi melalui pertukaran
tubuhnya. Tetapi pada hewan berukuran besar, terutama pada hewan yang aktif,
perbandingan antara luas dengan volume tubuh terlalu kecil untuk melakukan hal
yang serupa, karenanya diperlukan suatu permukaan tubuh yang khusus untuk pernafasan,
untuk menangkap O2 dan melepaska CO2. Alat-alat ini dapat berupa insang atau
paru-paru atau saluran udara (trakea) atau bentuk lain yang dapat melangsungkan
pertukaran O2 dengan CO2. Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam system
table periodic yang mempunyai lambing O dan nomor atom 8, ia merupakan unsur
golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur
lainnya. Pada tempratur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan
menjadi oksigen, yaitu senywa gas diatomic dengan rumus O2 yang tidak berwarna,
tidak berasa, dan tidak berbau
Menurut
logler (1977) konsumsi oksigen dapat dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu:
• Intensitas
dari metabolisme oksidatif dalam sel
• Kecepatan
pertukaran yang mengkontrol perpindahan air disekitar insang yang berdifusi
melewatinya
• Factor
internal yaitu kecepatan sirkulasi darah dan volume darah yang dibawa menuju
insang
• Afinitas oksigen dari haemoglobin.
Serangga merupakan hewan terestial yang tidak memiliki
paru-paru tetapi menggunakan system trakea untuk pertukaran gas. Kulit pada
serangga terletak dikedua sisi bagian toraks dan abdomen, memiliki sederatan
paru-paru atau disebut juga spirakel, yang tersusun pada setiap segmen dan
behubungan dengan system saluran trakea spirakel dilindungi katub atau
rambut-rambut untuk mencegah evaporasi yang berlebihan lewat pori-pori ini.
Trakea tersusun dengan teratur, sebagian berjalan longitudinal dan sebagian
lagi tranpersal. Diameter trakea yang besar berkisar sekitar 1mm dan selalu
terbuka dengan penebalan berbentuk spiral dan melingkar, terbentuk dari khitin
yang keras, merupakan suatu bahan yang juga terdapat pada kutikula (Darmadi
Goenarso,2005)
Trakea merupakan invaginasi (lekukan kedalam)dari
ectoderm dan umumnya mempunyai lubang keluar yang disebut spirakel. Bentuknya
berupa pembuluh yang silindris yang mempunyai lapisan kitin (chitin). Lapisan
kitin ini mempunyai penebalan seperti spiral. Spirakel terdapat sepasang tiap
ruas tubuh yang kadang-kadang mempunyai katup untuk menjaga penguapan air.
Trakea mempunyai cabang-cabang dan cabang yang terkecil yang menembus jaringan
disebut trakeolus dengan diameter 1-24. Trakeolus tidak mempunyai lapisan kitin
dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas, trakeolus pada serangga ujungnya
buntu dan berisi udara atau kadang-kadang berisi cairan.
Alat pernapasan pada serangga berupa trakea, udar
masuk dan keluar melalui lubang kerut yang disebut spirakel atau stigma yang
terletak di kanan kiri tubuhnya. Dari stigma udara terus masuk ke pembuluh
trakea memanjang dan sebagian ke kantung hawa halus yang masuk ke seluruh
jaringan tubuh. Pada system trakea ini pengangkutan oksigen dan karbon dioksida
tidak memerlukan bantuan system transportasi khususnya darah.
Fungsi spirakel dan trakea untuk memungkinkan lewatnya
udara kepercabangan saluran yang disebut trakeol, yang merupakan saluran lembut
intraseluler dengan diameter sekitar 1μm. Jumlahnya sangat banyak dan berada
diberbagai jaringan, terutama otot. Berbeda dengan trakease, saluran-saluran
lembut ini tidak dilapisi dengan kutikula, pertukaran gas terjadi dengan mudah
melewati dinding saluran ini. System pernapasan pada serangga melalui sejumlah
percabangan saluran udara pada system trakea. Oksigen langsung dibawa ke
jaringan, jadi tidak dilaksanakan melewati aliran darah. Distribusi oksigen dan
pengeluaran karbondioksida tidak dilakukan lewat system peredaran. Pada
kebanyakan serangga dengan difusi saja sudah tercukupi oleh karena itu tubuh
serangga pada umumnya berukurab kecil. Pada beberapa spesies difusi ini dibantu
dengan gerakan ritmiks toraks atauabdomen.
Cara mengalirkan udara (ventilsi) seperti itu, pada
belalang spirakel dibuka dan ditutup bergantian, sehingga udara dapat masuk ke
tubuh lewat spirakel toraks dan keluar tubuh lewat spirakel abdomen. Selain itu
serangga dapat mengendalikan laju masuknya oksigen ke jaringan. Bila terjadi
peningkatan otot (saat terbang ) akan terjadi penumpukan asam laktat di
jaringan. Akibatnya tekanan osmosis cairan jaringan meningkat sehingga cairan
di trakeol terserap masuk, sehingga jalan udara lebih leluasa mencapai jaringan
dan difusi oksigen ke jaringan lebih cepat.
Ada tiga
fase gerakan pernafasan serangga, yaitu:
• Inspirasi
kurang ¼ detik, pada awal inspirasi katub spirakel terbuka
• Fase
pertukaran selama 1 detik, baik spirakel pada toraks atau abdomen menutup
• Fase
ekspirase, dan spirakel abdomen membuka
Udara masuk dari system trakea sebelah muka pada
inspirasi dan bergerak ke belakang selama fase pertukaran gas dan pada fase
ke-3 udara keluar dari spirakel bagian posterior. Membuka dan menutupnya
spirakel dikontrol oleh system saraf.
System trakea berfungsi mengangkut O2 dan
mengedarkannya keseluruh tubuh dan sebaliknya mengangkut CO2 hasil respirasi
untuk dikelurkan dari tubuh. Maka darah pada serangga hanya berfungsi
mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernafasan. Di bagian
ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan.
Pada serangga air jentik nyamuk udara di peroleh dengan menjulurkan tabung
pernafasan kepermukaan air untuk mengambil udara, serangga air tertentu
mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan
ventral. Selama menyelam, karbondiksida dalam gelembung dipindahkan melalui
system trakea ke sel-sel pernafasan. Selain itu adapula serangga yang
pengambilan udara melelui cabang-cabang harus serupa insang selanjutnya dari
cabang halus ini oksigen di edarkan melalui pembuluh trakea.
Salah satu factor yang mendukung laju metabolisme yang
tinggi, adalah bahwa sel-sel otot terbang dibungkus dengan mitokondria dan pipa
trake mempunyai oksigen yang mencukupi bagi tiap-tiap organel yang
membangkitkan ATP ini.
Cara kerja
1. Membungkus NaOH dengan tissue
atau kapas, dan letakan dalam tabung respirometer
2. Menimbang berat 2 Ekor serangga dan
masukkan ke dalam tabung respirometer
3. Merangkai alat respirometer
kemudian pada ujung pipa kapiler meneteskan eosin, ditutup dengan
ibu jari
4. Mengamati dan mencatat perubahan
kedudukan eosin pada pipa berskala setiap 2 menit selama 10 menit
5. Melakukan percobaan yang sama
dengan hewan yang beratnya berbeda
6. Mencatat hasil pengamatan pada tabel
hasing pengamatan
Hasil Tabel
pengamatan
|
Jenis
|
Ukuran dan berat
|
Menit
|
||||
|
2’
|
4’
|
6’
|
8’
|
10’
|
||
|
Jangkrik
|
Besar
1,1 gr
|
0,04
|
0,15
|
0,25
|
0,25
|
0,32
|
|
Kecil
0,6 gr
|
0,04
|
0,11
|
0.16
|
0,21
|
0,23
|
|
Analisis Data
1. Apa yang menyebabkan terjadinya
pergerakan eosin?
Jawab : Cairan eosin bergerak,
karena pada saat organisme bernapas,mereka menghirup oksigen atau udara di
sekitar. Pada saat merekaberada di dalam respirometer sederhana, udara yang
tersimpan didalamnya tidak dapat keluar ataupun masuk, sehingga jumlah
udarayang berada di dalam respirometer tersebut semakin sedikit. Karenapada
ujung respirometer diberikan eosin, sehingga eosin tersebutakan terseret
mendekat akibat dari bertambah sedikitnya jumlahudara yang ada di respirometer
tersebut. Seperti pada sedotan saatkita hirup maka air yang ada di bawahnya
akan tersedot
2. Apa fungsi penambahan NaOH/KOH pada
perangkat respirometer sederhana tersebut?
Jawab : Fungsi KOH/NaOH pada
percobaan diatas adalah mempercepat proses pernapasan pada belalang dan mengikat
CO2 agar tidak mengganggu proses respirasi
3. Apakah ada kaitan antara berat badan
serangga dengan kecepatan respirasinya?
Jawab : Ada, semakin berat
tubuh serangga maka semakin cepat pernapasan pada serangga (belalang).
Sebaliknya, semakin ringan tubuh serangga maka semakin lambat pernapasan pada
serangga (belalang).
4. Apakah ada kaitan antara jenis
serangga dengan kecepatan respirasinya?
Jawab :
Ada, karena kecepatan respirasi juga dipengaruhi :
Emosi
Umur
Jenis Kelamin
(pada manusia dan hewan)
Posisi
organisme
Ukuran badan
Pembahasan
Respirometer sederhana adalah alat yang dapat
digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup
seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Jika tidak ada perubahan
suhu yang beraarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/g,
yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat
tiap detik. Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada
oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang dikeluarkan
olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan
karbon dioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu
diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam
ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala.
Prinsip kerja respirometer digunakan untuk mengukur
laju konsumsi oksigen hewan-hewan seperti katak atau mencit. Alat ini terdiri
atas syringe, manometer, tabung specimen, dan tabung control. Tabung specimen,
tabung kapiler, kran 3 arah, syringe saluran masuk saluran keluar, tabung
specimen, tabung kontol dan manometer.
Kapas kecil dimasukan ke dalam tabung specimen dan
ditetesi dengan larutan KOH 20% hingga jenuh, setelah itu kawat kasa dimasukan
kedalam tabung specimen, kemudian hewan percobaan yang telah ditimbang beratnya
dimasukan kedalamnya juga. Setelah itu pergerakan posisi larutan iod dapat
diamati dan dapat dicatat. Fungsi dari larutan KOH adalah untuk mengikat CO2,
sehingga prgerakan dari larutan iodium benar-benar hanya disebabkan konsumsi
oksigen.
Adapun
reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO2 adalah sebagai berikut:
KOH +CO2
→ K2CO3 +H2O
Beberapa
factor yang mempengaruhi laju kerja oksigen, adalah:
• Tempratur
• Aktifitas
• Spesies
hewan
• Ukuran
badan
Perbedaan jenis ini tentu saja mengakibatkan perbedaan
laju konsumsi oksigen, karena perbedaan jenis tentu saja menunjukan perbedaan
karakter morfologis seperti ukuran tubuh, serta aktifitas yang dilakukan oleh
masig-masing hewan tersebut. Walaupun begitu literature menunjukan sesuatu
mengenai laju konsumsi oksigen yaitu bahwa suhu mempengaruhi besarnya laju
konsumsi oksigen hal ini berkaitan dengan hukum Van’t Hoff. Corong hawa (trakea)
adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya.
Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar
(eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh 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 umumnya 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 pembuluh trakea
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 kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada
vertebrata. Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah
sebagai berikut :Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih
sehingga udara kaya COZ keluar. Sebaliknya, jika 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 02 masuk ke trakea. Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan
mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 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 perxnukaan air untuk mengambil udara.
Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara
sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp.
mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan
ventral. 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.
Kesimpulan
Bedasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat di
tarik kesimpulan bahwa KOH/NaOH dapat Membantu mempercepat proses pernapasan
pada belalang, dan terdapat hubungan antara berat searangga dengan kecepatan
pernafasannya, Semakin Berat tubuh belalang maka semakin banyak oksigen yang di
butuhkan sehingga semakin cepat pernapasannya. Sebaliknya, Semakin ringan berat
serangga maka makin sedikit pula oksigen yang ia butuhkan sehingga semakin
lambat pernapasannya.
Fungsi kristal KOH pada percobaan adalah untuk
mengikat gas CO2 yang dikeluarkoleh belalang, agar organisme
(belalang) tidak menghirup CO2 yang dikeluarlkan setelah bernapas
sehingga tidak mengganggu terhadap pergerakan eosin atau dengan kata lain
pergerakan eosin benar-benar hanya disebabkan oleh oksigen yang dihirup oleh
belalang.
Fungsi oksigen pada
proses respirasi mahkluk hidup yaitu sebagai proses pembebasan energi yang
tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan
oksigen sebagai medianya sehingga akan menghasilkan energi kimia ATP untuk
kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.
Saran
Dalam melakukan kegiatan penelitian/percobaan ini harus lebih ditingkatkan
terutama dalam bidang ketersediaan alat bantu penelitian/percobaan khusunya
mikroskop. Dengan lengkap dan memadainya alat-alat bantu penelitian/percobaan
maka konsentrasi siswa akan lebih terfokuskan sehingga hasil yang ingin dicapai
selama penelitian/percobaan akan maksimal dan sesuai dengan yang diharapkan
selain itu dapat memberi manfaat dan pengetahuan yang lebih banyak mengenai
penelitian/percobaan.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar