FISIOLOGI TUMBUHAN

MAKALAH RESPIRASI

BAB I

PENDAHULUAN

A.   Latar Belakang

Bernapas didefenisikan sebagai proses pertukaran gas dengan cara pengambilan oksigen (O₂) dan pelepasan karbondioksida (CO₂). Oksigen (O₂) diperlukan untuk pembentukan energy bagi tubuh makhluk hidup. Energy yang diperlukan oleh jutaan aktivitas sel diperoleh dari hasil reaksi oksidasi biologi. Prinsip utama dari reaksi oksidasi biologi adalah perpindahan atom hydrogen dari donor ke penerima disertai dengan pemindahan sejumlah energy ke ikatan fosfat. Untuk menjamin kelangsungan proses-proses tersebut, oksigen harus dalam jumlah yang cukup. Oksigen diperoleh melalui proses pernapasan (respirasi).

Pernapasan (respirasi) dapat di artikan sebagai proses untuk menghasilkan energy. Respirasi pada umumnya terbagi atas dua yaitu respirasi internal dan respirasi ekternal. Respirasi eksternal meliputi proses bernafas dan respirasi internal meliputi beberapa tahapan respirasi sel.

           Organ  respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat O₂ dapat berdifusi masuk dan sebaliknya CO₂ dapat berdifusi keluar. Organ respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paru- paru buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh.

        Kebutuhan oksigen untuk setiap hewan berbeda-beda tergantung dari jenis hewan tersebut. jumlah oksigen yang tersedia di dalam sel-sel tubuh hewan aquatic berbeda dengan jumlah oksigen dalam sel-sel tubuh hewan teresterial. Pada serangga pengambilan oksgen dilakukan melalui sistem trakea. Sistem trakea merupakan alat untuk mengambil oksigen dari luar, mendistribusikannya ke seluruh tubuh dan mengeluarkan karbon dioksida. Udara masuk ke trakea dengan cara difusi melalui spirakel atau dibantu oleh ventilasi udara. Pada cacing tanah system respirasi dilakukan secara difusi melalui bagian kulitnya yang basah atau lembab.  Pada percobaan ini,akan diamati tingkat kebutuhan oksigen pada berbagi jenis hewan  sperti kecoa, belalang dan cacing tanah dan membuktikan bahwa oksigen diperlukan dalam proses pernapasan

B.   Rumusan Masalah 

1.    Apakah oksigen dibutuhkan dalam proses pernapasan?

2.    Bagaimanakah tingkat kebutuhan oksigen pada berbagai jeni hewan?

3.    Apakah faktor yang mempengaruhi tingkat kebutuhan oksigen pada setiap jenis hewan?

C.   Tujuan Praktikum

1)     Membuktikan bahwa oksigen diperlukan dalam proses pernapasan

2)    Mengetahui tingkat kebutuhan oksigen pada berbagai jenis hewan

3)    Mengetahui faktor yang mempengaruhi tingkat kebutuhan oksigen pada berbagi jenis hewan

D.    Manfaat Praktikum

Manfaat praktikum ini adalah agar siswa mampu mengetahui factor yang mempengaruhi tingkat kebutuhan oksigen yang diperlukan pada berbagai jenis hewan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Bernafas merupakan salah satu ciri dan aktivitas makhluk hidup. Istilah pernafasan sering disama artikan dengan istilah respirasi, walau kedua istilah tersebut berbeda secara harfiah. Bernafas berarti memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan sisa pernafasan dari dalam ke luar tubuh. Respirasi merupakan proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik dari makanan yang digunakan untuk menghasilkan energy (Anonim, 2009).

Pada hewan-hewan tingkat tinggi terdapat organ yang diperlukan dalam proses pernafasan seperti paru-paru, insang dan trakea sedangkan pada hewan-hewan tingkat rendah proses pertukaran oksigen dan karbondioksida dilakukan melalui proses difusi pada permukaan sel-sel tubuh (Anonim,2009).

Sistem respirasi memiliki fungsi utama untuk memasok oksigen ke dalam tubuh serta membuang CO₂ dari dalam tubuh. Respirasi ekternal sama dengan bernafas, sedangkan respirasi internal seluler ialah proses penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan zat sisa metabolisme sel yang berupa CO₂, penyelenggaraan respirasi harus didukung oleh alat pernafasan yang sesuai yaitu, alat yang dapat digunakan oleh hewan untuk melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya, alat yang dimaksud dapat berupa alat pernafasan khusus ataupun tidak. (Wiwi isnaeni, 2006).

Proses respirasi pada umumnya meliputi empat bagian yaitu keluar masuknya udara antara dua organ pernapasan (alveole paru-paru) yang disebut ventilasi polmonum, difusi O2 dan CO2 antara udara dan alveole dan dalam darah, dan Transport O2 dan CO2 dalam darah / cairan tubuh ke dan dari sel  serta pengaturan ventilasi dan segi-segui respirasi lainnya (Robby Primadani,2006)

Konsumsi oksigen dapat dipengaruhi oleh beberapa factor seperti intensitas dari metabolisme oksidatif dalam sel, kecepatan pertukaran yang mengkontrol perpindahan air disekitar insang yang berdifusi melewatinya, kecepatan sirkulasi darah dan volume darah yang dibawa menuju insang dan afinitas oksigen dari haemoglobin ( Longer dalam Aeni , 2009)

Laju metabolisme adalah jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh per satuan waktu. Laju metabolisme berkaitan erat dengan respirasi karena respirasi merupakan proses ekstraksi energi dari molekul makanan yang bergantung pada adanya oksigen (Tobin, 2005). Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi dalam respirasi dapat dituliskan sebagai berikut:

C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6H2O + ATP

        Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energi yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies hewan, ukuran badan, dan aktivitas (Tobin, 2005). Laju konsumsi oksigen dapat ditentukan dengan berbagai cara, antara lain dengan menggunakan mikrorespirometer, metode Winkler, maupun respirometer Scholander.

BAB III

METODE KERJA

A.   Waktu dan Tempat Praktikum

Adapun waktu dan tempat pelaksanaan kegiatan praktikum ini adalah :

hari / tanggal        : Senin  / 18 Maret 2013

waktu                 : Pukul 10.15 s.d. 11.45 WIB

tempat                : Laboratorium Biologi, SMAN 1 CIKIJING

B.   Alat dan Bahan

1.      Alat

Alat yang digunakan dalam praktikum ini adalah

a.    Respirometer sederhana

b.    Jarum suntik

c.   Gelas arloji

d.    Neraca analitik

e.     Stopwatch

2.   Bahan

Bahan yang digunakan dalam praktikum ini adalah

a.    NaOH

b.    Kapas

c.    Pewarna merah (kesumba)

d.   Hewan uji (kecoak)

e.    Vaselin

C.   Cara Kerja

1)     Menimbang hewan uji dengan menggunakan neraca analitik

2)    Memasukkan beberapa kristal NaOH ke dalam tabung respirometer dengan cara membungkusnya dengan kapas

3)    Memasukkan hewan uji ke dalam tabung respirometer. Melapisi bagian pertemuan antara tabung dengan penutup menggunakan vaselin.Meletakkan respirometer pada dudukannya dan menempatkannya di atas meja

4)    Mendiamkan beberapa menit untuk proses aklimatisasi

5)    Memasukkan pewarna merah ke dalam pipa kapiler respirometer sepanjang 1-2 mm dengan menggunakan syringe dan jarum suntik

6)    Mengamati pergerakan larutan merah di dalam pipa respirometer untuk setiap menit

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.   Hasil Pengamatan

Tabel hasil pengamatan

No	Hewan	Berat Badan	Skala Per Menit
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Kecoa 1	1.393 g	20	25	33	39	46	52	58	62	68	74
2	Kecoa 2	0.97 g	1	7	8	11	19	22	24	25	28	31
3	Kecoa 3	0.81 g	1	2	4	9	9	9	1	3	5	7

B.   Analisis Data

 Tabel hasil analisis volume rata-rata per menit

No	Hewan	Volume rata-rata per menit (∆T = T2 - T1 )										Rata-Rata
		1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	Kecoa 1	20	5	8	6	7	6	6	4	6	6	7.4
2	Kecoa 2	1	6	1	3	8	3	2	1	3	3	3.1
3	Kecoa 3	1	1	2	5	0	0	-8	2	2	2	0.7

Menghitung laju konsumsi oksigen

Laju oksigen = ∆T / berat badan / 10 menit

1.   Kecoa 1

Laju oksigen         =  ∆T / berat badan / 10 menit

                        =  7.4 ml/1.393 g/10 menit

                        =  0.53 ml/g/menit

2.   Kecoa 2

Laju oksigen         =  ∆T / berat badan / 10 menit

                        =  3.1 ml/0.97 g/10 menit

                        =  0.32 ml/g/menit

3.   kecoa 3

Laju oksigen         =  ∆T / berat badan / 10 menit

                        =  0.7 ml/0.81 g/10 menit

                        =  0.86 ml/g/menit

D.   Pembahasan

             Pada praktikum ini terdapat kristal NaOH yang digunakan dalam pengamatan respirasi pada respirometer sederhana. Kristal NaOH berperan sebagai pemfiksasi CO₂ dan penyerap H₂O hasil dari respirasi. Hal tersebut terjadi karena NaOH bersifat hidrofilik. Larutan kesmuba merah bergerak dari titk awal tabung respirometer menuju ke titik akhir  sesuiai dengan kecepatan bernafas. Semakin banyak oksigen yang dibutuhkan maka semakin cepat laju respirasinya maka larutan kesumba merah juga akan lebih cepat bergerak kea rah tabung

             Berdasarkan data yang diambil dari uji coba menggunakan respirometer sederhana menggunakan hewan uji coba berupa cacing tanah, belalang dan kecoa dengan larutan kesumba merah sebagai indicator pernapasan dapat diketahui bahwa semakin ringan tubuh hewan uji coba maka semakin besar kebutuhan oksigen yang diperlukan.

             Pada kecoa 1 yang memiliki berat badan 1.393 gram memiliki laju respirasi atau tingkat kebutuhan oksigen sebayak 0.53 ml/g/menit sedangkan pada kecoa 2 tingkat kebutuhan oksigennya sebanyak 0.32 ml/g/menit dan pada kecoa 3  yang memiliki berat badan 0.81 gram memiliki laju respirasi sebesar 0.86 ml/g/menit. Uji coba pada kecoa ini tidak sesuai dengan teori. Teori menyatakan bahwa semakin ringan berat hewan maka semakin besar tingkat kebutuhan oksigen. Pada kecoa tingkat kebutuhan oksigen berbanding lurus dengan berat badan. Dimana kecoa 1 yang memiliki berat badan yang lebih besar memiliki laju respirasi yang besar pula sedangkan pada kecoa 2 yng memiliki berat badan yang rendah memiliki laju respirasi yang rendah. Kesalahan ini dapat terjadi kemungkinan karena kecoa yang memiliki tubuh yang rendah kurang sehat atau dalam keadaan sakit sehingga mengurangi aktivitas dan berpengaruh pada tingkat kebutuhan oksigennya yang rendah.

Faktor –faktor yang dapat mempengaruhi laju pernapasan adalah pertama, ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. Kedua, berat tubuh hubungan antara berat dengan penggunaan oksigen berbanding terbalik. Karena setiap makhluk hidup membutuhkan O2 (Oksigen) dalam jumlah yang besar.

BAB V

PENUTUP

A.   Kesimpulan

Berdasarkan pembahasan di atas dapat disimpulkan sebagai berikut,

1)     Oksigen diperlukan dalam proses pernapasan.

2)    Tingkat kebutuhan oksigen pada setiap hewan berbeda tergantung dari jenis hewan dan habitat hewan tersebut.

3)    Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi diantaranya seperti ketersediaan oksigen, aktivitas, berat tubuh, suhu dan jenis hewan.

4)    Dari data yang dihasilkan maka dapat disimpulkan  hewan kecil memerlukan lebih banyak oksigen dalam pernapasan, daripada hewan besar. Hal ini, dikarenakan ukuran tubuh dan aktivitas hewan merupakan faktor yang mempengaruhi dalam proses respirasi.

B.   Saran

Saat melaksanakan praktikum siswa di harapkan lebih teliti sehingga tidak terjadi kesalahan dalam percobaan.

DAFTAR PUSTAKA

Aeni. 2009. Laporan Praktikum Fisiologi Hewan : Respirasi Pada Serangga. Jember : Prodi Pendidikan Biologi Jurusan MIPA FKIP Universitas Muhamadiyah

Anonim. 2009. Laporan Praktikum Respirasi Pada Serangga . http://acha.blogspot.com. Diakses pada 09 Januari 2013

Robby Primadani. 2006. Laporan Praktikum Fisiologi Hewan : Respirasi .  Banjarmasin : Prodi Pendidikan Biologi Jurusan MIPA FKIP Uuniversitas Lambung Mangkurat .

Tobin. 2005. Respirasi Aerob dan Anaerob. http://tobin.blogspot.com. Diakses pada 09 Januari 2013

Wiwi Isnaeni. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta : Kanisius