Laporan Respirasi

00.08 |

I. Landasan Teori

Respirasi adalah proses oksidasi bahan makanan atau bahan organik yang terjadi didalam sel yang dapat dilakukan secara aeorob maupun anaerob. Dalam kondisi aerob, respirasi ini memerlukan oksigen bebas dan melepaskan karbondioksida serta energi. Jumlah CO₂ yang dihasilkan dan jumlah O₂ yang digunakan dalam respirasi aerob tidak selalu sama. Hal ini tergantung CO₂ yang dilepaskan dan jumlah O₂ yang dibutuhkan disebut Respiratory Quotient (RQ). Untuk karbohidrat nilai RQ-nya =1. Nilai RQ ini dapat bervariasi tergantung pada bahan respirasi, sempurna tidaknya repirasi dan kondisi- kondisi lainnya (Anonim, 2011).

Insekta bernapas menggunakan sistem trakea, sistem trakea pada serangga, misalnya belalang terdiri atas spirakel saluran (pembuluh trakea) dan trakelus. Spirakel atau stigma merupakan jalan keluar masuknya udara dan ke sistem trakea, terdapat eksukeleton (kerangka luar), berbentuk pembuluh silinder yang berlapis zat kitin, terletak berpasangan pada setiap segmen tubuh dan merupakan tempat bermuaranya pembuluh trakea. Pada umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang dan tertutup saat serangga beristrahat udara masuk melalui empat pasang spirakel, kemudian menuju ke pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang lagi menjadi cabang halus yang disebut trakeolus merupakan cabang- cabang terkecil kurang lebih 0,1 mikrometer dari saluran trakea yang berhubungan langsung dalam lengan jaringan tubuh, tidak berlapis zat kitin, didalam ujungnya terdapat cairan dan gas-gas terlarut didalamnya dan dibentuk oleh sel disebut trakeolus membentuk udara lebih mudah berdifusi ke jaringan. Trakeolus juga berfungsi sebagai tempat pertukaran udara pernapasan. Cairan pada ujung trakeolus membentuk udara lebih mudah berdifusi kejaringan. Trakeolus mempunyai fungsi sama dengan kapiler pada sistem jaringan pengangkutan atau transportasi pada Vertebrata (Kimbal, 1983).

Menurut Jasin (1983), proses respirasi dibedakan dalam 2 macam yaitu sebagai berikut:

1. Respirasi aerob

Pada respirasi aerob ini terjadi pemecahan dengan menggunakan oksigen. Dengan demikian proses ini menggunakan pembakaran atau oksidasi. Energi berlangsung dalam sel mitokondria oksigen yang dibutuhkan diperoleh dari mulut daun atau stomata. Pada umumnya jika konsentrasi oksigen di dalam udara menyimpang sedikit dari 20%, pengaruhnya terhadap respirasi tidak tampak. Hal ini tergantung juga dari jenis makhluk hidupnya. Ada beberapa jenis tumbuhan yang kegiatan respirasinya menurun bila konsentrasi oksigen diudara dibawah normal, misalnya bayam, wortel dan beberapa tumbuhan lainnya.

2. Respirasi anaerob

Proses respirasi ini tidak memerlukan oksigen. Terdapat pada tumbuhan tingkat rendah, seperti jamur dan bakteri. Proses penguraiannya disebut fermentasi. Respirasi aerob menggunakan senyawa tertentu selain glukosa, misalnya asam piruvat asetaldehida, sebagai pengikat hidrogen membentuk air. Tujuan fermentasi sama dengan respirasi aerob, yaitu mendapatkan energi. Hanya saja energi yang dihasilkan dalam respirasi anaerob jauh lebih sedikit daripada respirasi aerob. Pada respirasi anaerob asam piruvat diubah menjadi alkohol. Pernapasan anaerob dapat berlangsung di udara bebas, tetapi proses ini tidak menggunakan O₂ yang tersedia di udara. Pada respirasi aerob maupun respirasi anaerob asam piruvat hasil proses glikolisis merupakan substrat.

Arthropoda yang hidup di air, misalnya dari golongan insang buku. Insang buku ini tumbuh dari dasar anggota tubuh dan di dinding tubuh yang berdekatan, dan menjulur keatas kedalam ruang brangkial. Tiap insang terdiri atas sumbuh sentral tempat pertautan lamela atau filament. Aliran air dihasilkan oleh gerakan mendayung dari insang timba, yaitu suatu penjuluran bebentuk bulan sabit dari salah satu penjuluran mulut (maksiala kedua). Pada udang, air masuk ke dalam ruang brankial dibelakang karapaks dan diantara kaki, selanjutnya saluran didalam lamella, pertukaran udara pernafasan berlangsung melalui dinding tipis lamella (Fatmawati, 2003).

Menurut Fatmawati (2003), aktivitas respirasi diketahui:

1. Temperatur yang dihasilkan

2. Banyak sedikitnya volume yang dihasilkan atau oksigen

3. Volume karbon dioksida yang dihasilkan.

Faktor yang mempengaruhi aktivitas respirasi yaitu sebagai berikut:

1. Ketersediaan substrak

2. Ketersediaan oksigen

3. Suhu

4. Tipe dan unsur organisme

Untuk setiap aktivitas makhluk hidup memerlukan energi yang diperoleh dari reaksi oksidasi. Biologis dalam sel-sel tubuh. Agar proses ini berlangsung terus, harus tersedia oksigen, sebab hanya selalu tersimpan dalam darah atau jaringan dalam jumlah sedikit, sedangkan CO₂ harus dibuang. Untuk kelangsungan setiap sel tubuh dan individu sendiri diperlukan pertukaran gas yang terus- menerus dari lingkungannya untuk mendapatkan oksigen dan membuang CO₂. Seekor hewan harus memiliki membran pernafasan (Sutarno, 2001).

Perpindahan gas melalui permukaan membran pernafasan masuk dan keluar sel tubuh secara difusi jika tersedia dalam air, gas itu akan larut dalam membran yang permukaannya basah dan melewatiya menurut gradient konsentrasi. Karena itu oksigen dipergunakan oleh sel-sel maka kadarnya dalam sel dan tubuh akan selalu rendah daripada dalam lingkungan, baik didalam air maupun diudara tempat hewan itu hidup. Sebaliknya sel-sel memproduksi CO₂ karena itu dalam sel dan gas itu terdapat dalm jumlah yang lebih besar daripada lingkunganya. Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Digunakan alat atau organ yang disebut spirakulum (spiracle), juga tabung- tabung trakea dan trakeola. Tekanan total dari udara sebenarnya merupakan jumlah tekanan gas N₂, O₂, CO₂, dan gas lainnya. O₂ sendiri masuk kedalam jaringan dengan satuu proses tunggal adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O₂ dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan (Campbell, 2000).

II. Tujuan Percobaan

1. Membuktikan bahwa organisme hidup membutuhkan oksigen untuk respirasinya.

2. Membandingkan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut jenis dan ukuran berat tubuhnya.

III. Metode Kerja

A. Waktu dan Tempat Praktikum

Hari/Tanggal : Senin, 12 Desember 2011

Waktu : Pukul 13.00 s.d. 15.00 WITA

Tempat : Laboratorium Biologi Lantai III sebelah Timur FMIPA UNM

B. Alat dan Bahan

1. Alat

a. Dua set respirometer sederhana

b. Rak tabung respirometer

c. Stopwatch (Handphone)

2. Bahan

a. Kecoak (Blatta orientalis), 2 ekor.

b. Belalang (Dissosteria carolina), 2 ekor.

c. Asoka (Ixora coccinea)

d. KOH kristal

e. Metilen blue

f. Vaselin

g. Kapas

C. Prosedur Kerja

1. Percobaan I

a. Mengambil 1 ekor belalang dan 1 ekor kecoak yang berukuran hampir sama.

b. Masukkan belalang ke dalam tabung respirometer A, kecoak ke dalam tabung respirometer B.

c. Membungkus dengan kapas tipis 2 butir Kristal KOH, kemudian memasukkan atau meletakkan di dalam tabung respirometer sederhana tersebut.

d. Menutup tabung respirometer dengan menggunakan penutupnya yang berhubungan dengan pipa kaca berskala, kemudian meletakkan pada sandarannya.

e. Mengolesi vaselin pada sambungan tabung respirometer sederhana dengan penutupnya untuk mencegah kebocoran.

f. Menetesi metilen blue pada ujung pipa kaca berskala sampai ada yang masuk ke dalam salurannya.

g. Mengamati pergeseran metilen blue sepanjang saluran pipa kaca berskala, kemudian mencatat berapa jarak mulai dari skala 0,00 setiap satu menit.

h. Melakukan pengamatan sampai waktu 5 menit.

2. Percobaan II

a. Membersihkan respirometer sederhana yang telah digunakan.

b. Dengan tata urutan kerja yang sama pada percobaan I, kemudian melakukan percobaan II dengan menggunakan hewan sejenis dengan berat tubuh yang berbeda.

3. Percobaan III

a. Membersihakn respirometer sederhana yang telah digunakan.

b. Dengan tata urutan kerja yang sama pada percobaan I, kemudian melakukan percobaan III dengan menggunakan asoka mekar dan asoka kuncup.

IV. Hasil dan Pembahasan

A. Hasil Pengamatan

1. Tabel 1. Organisme sama, ukuran berbeda

Jenis Organisme	Menit ke
Jenis Organisme	1	2	3	4	5
Kecoak besar	0,25	0,50	0,64	0,71	0,80
Kecoak kecil	0,37	0,61	0,81	0,95	>1

2. Tabel 2. Organisme berbeda, ukuran sama

Jenis Organisme	Menit ke
Jenis Organisme	1	2	3	4	5
Belalang besar	0,44	0,75	0,99	-	-
Kecoak besar	0,25	0,50	0,64	0,71	0,80

3. Tabel 3. Bunga mekar dan bunga kuncup

Jenis Organisme	Menit ke
Jenis Organisme	1	2	3	4	5
Asoka mekar	0,01	0,12	0,18	0,25	0,33
Asoka kuncup	0,16	0,33	0,59	0,76	0,85

B. Analisis Data

1. Kecepatan respirasi kecoak besar (Blatta orientalis).

V =

= 0,0096

2. Kecepatan respirasi kecoak kecil (Blatta orientalis).

V =

= 0,0141

3. Kecepatan respirasi belalang besar (Dissosteria carolina).

V =

= 0,0072

4. Kecepatan respirasi asoka mekar (Ixora coccinea)

V =

= 0,0029

5. Kecepatan respirasi asoka kuncup (Ixora coccinea)

V =

= 0,0089

C. Analisis Grafik

1. Grafik Organisme Kecoak (Blatta orientalis) dengan ukuran berbeda

Kecoak

besar

Kecoak

kecil

2. Grafik Organisme Belalang (Dissosteria carolina) dan Kecoak (Blatta orientalis) dengan ukuran sama

Belalang

besar

Kecoak

besar

3. Grafik Bunga Mekar dan Bunga Kuncup (Asoka (Ixora coccinea))

Bunga

mekar

Bunga

kuncup

D. Pembahasan

1. Organisme sama, ukuran berbeda

Pada percobaan ini, yang diamati adalah organisme yang sejenis tapi ukuran yang berbeda. Kecoak besar kebutuhan oksigennya adalah 0.0096, sedangkan kecoak kecil memerlukan oksigen 0,0141. Hal ini menunjukkan terjadinya kesalahan pengamatan pada percobaan yang dilakukan, karena sebenarnya ukuran suatu organisme dapat membedakan kebutuhan organisme dalam bernapas yang memerlukan oksigen. Dimana kecoak besar memiliki kemampuan menghirup oksigen yang lebih besar dibanding pada kecoak kecil yang kebutuhan respirasinya lebih kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kebutuhan oksigen suatu organisme bergantung pada besar organisme itu dimana kecoak yang ukurannya besar tidak sama kebutuhan oksigennya dengan kecoak yang ukurannya kecil.

2. Organisme berbeda, ukuran sama

Pada percobaan ini, yang diamati adalah organisme berbeda tetapi ukurannya sama. Belalang besar kebutuhan oksigennya 0,0072 sedangkan kecoak besar kebutuhan oksigennya 0,0096. Hal ini menunjukkan bahwa kecoak yang lebih berat memiliki kemampuan menghirup oksigen lebih banyak untuk respirasinya dibandingkan dengan belalang besar. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kebutuhan oksigen dari suatu organisme dipengaruhi oleh berat atau besar badan organisme tersebut. Berdasarkan teori menyatakan bahwa hewan yang lebih kompleks terdapat suatu struktur khusus untuk pertukaran O₂ dan CO₂ tidak secara langsung antara setiap sel dengan lingkungannya.

3. Bunga mekar dan bunga kuncup

Pada percobaan ini, yang diamati adalah bunga asoka yang masih kuncup dan yang sudah mekar. Asoka yang masih kuncup kebutuhan oksigennya yaitu 0,0089, sedangkan Asoka yang telah mekar memerlukan oksigen 0,0029. Hal ini menunjukkan bahwa jenis asoka kuncup memiliki kemampuan menghirup oksigen yang lebih besar dibanding pada asoka mekar yang kebutuhan respirasinya lebih kecil. Sehingga dapat disimpulkan bahwa kebutuhan oksigen suatu organisme bergantung pula pada keadaan benda tersebut.