FISIOLOGI HEWAN
RESPIRASI
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Semua makhluk hidup pasti melakukan pernapasan atau respirasi. Pernapasan
merupakan rangkaian proses sejak pengambilan gas atau udara, penggunaannya
untuk proses metabolisme, pengeluaran gas sisa hasil metabolisme, serta
pemanfaatan energi yang dihasilkannya untuk kelangsungan hidup makhluk hidup. Proses respirasi setiap
makhluk hidup berbeda-beda, perbedaan tersebut berdasarkan jenis, berat, alat
pernapasannya, dan tentu masih banyak perbedaan yang menyebabkan proses
respirasinya berbeda. Secara garis besarnya pengambilan oleh gas makhluk
hidup dapat dibedakan menjadi dua yaitu pernapasan secara tidak langsung
terjadi pada hewan yang memiliki alat pernapasan khusus. Sedangkan pernapasan
secara langsung terjadi pada hewan yang telah memiliki alat pernapasan khusus (Fitriyah,
2012)
Berdasarkan uraian singkat diatas,
maka dipandang perlu mengkaji lebih dalam dengan melakukan percobaan respirasi
pada hewan terhadap pengaruh berat tubuh dari masing-masing hewan yang
diujikan.
B. Tujuan
Adapun tujuan
dari praktikum ini adalah :
- Untuk membuktikan bahwa organisme hidup membutuhkan oksigen untuk respirasinya.
- Untuk membandingkan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut ukuran berat tubuhnya.
C. Manfaat
Adapun manfaat
dilaksanakannya praktikum ini adalah sebagai berikut :
- Agar mahasiswa mengetahui bahwa setiap organisme yang hidup memerlukan oksigen dalam proses respirasi.
- Agar mahasiswa mengetahui perbandingan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut ukuran berat tubuhnya.
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
Reaksi kimia yang terjadi
di dalam sel hewan sangat tergantung pada adanya oksigen, sehingga diperlukan
adanya suplai O2 secara terus menerus. Hal ini berarti O2
merupakn substitusi yang penting dan sangat dibutuhkan bagi semua hewan. Salah satu substitusi yang penting dan
dihasilkan oleh reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh hewan adalah gas
karbohidrat (Hartono, 1992: h. 281).
Menurut (Hala, 2007: h. 94) respirasi pada hewan dapat dibagi
menjadi 3 tahap yaitu :
- Respirasi luar. Respirasi luar merupakan proses pertukaran gas (O2) dan CO2) antara atmosfer dengan paru-paru pada hewan yang hidup didarat atau pertukaran gas antara medium air dengan insang pada hewan yang hidup di air.
- Pengangkutan gas O2 dan CO2. Pengakutan gas ini meliputi pengankutan O2 dari kapiler paru-paru dan kapiler insang keseruruh sel-sel hewan dan pengankutan CO2 dari sel-sel hewam ke kapiler paru-paru atau kapiler insang.
- Respirasi dalam. Respirasi dalam (respirasi internal) merupakan reaksi oksidasireduksi di mana O2 dikonsumsi dan CO2 diproduksi.
Alat
pernafasan hewan pada dasarnya berupa alat pemasukan dan pengangkutan udara.
Apabila alat pemasukan ke dalam tubuh tidak ada, maka pemasukan oksigen
dilakukan dengan cara difusi. Pada cacing tanah, oksigen masuk secara difusi
melalui permukaan tubuh, kemudian masuk ke pembuluh darah. Di dalam darah,
oksigen di ikat oleh pigmen–pigmen darah, yaitu hemoglobin yang larut dalam
plasma darah. Pada hewan lain, hemoglobin terkandung di dalam sel darah merah
(eritrosit) (Soeranto, 2012).
Sistem trakea adalah alat pertukaran
gas yang paling lazim ditemukan pada arropoda darat. Sebagian besar segmen
tubuh insekta mempunyai lubang lateral, spirakel (Latin, spiraculum, lubang udara) yang menuju ke dalam suatu sistem tubulus
trakea (Latin, trachia, pipa angin). Suatu sistem filter mencegah benda-benda
kecil menyumbat sistem ini. Terdapat katub-katub yang membuka dan menutup
sesuai dengan kebutuhan hewan. Trakea ini mempunyai bentuk seperti tangga
dengan pipa utama transversal dan longitudinal yang saling berhubungan. Trakea
ini berakhir pada tubulus-tubulus kecil, yaitu trakeol yang umumnya berdiameter
kurang dari 1 µm. trakeol terdiri atas sel trakeol khusus yang mempunyai
membran pernafasan dan masuk ke dalam semua jaringan tubuh. Pada ujung trakeol terdapat
sedikit cairan, dan gas-gas larut di dalamnya. Jika metabolit di dalam jaringan
yang aktif meningkat, maka tekanan osmotis dalam jaringan meningkat pula,
sejumlah cairan keluar dari trakeol dan udara akan lebih dekat dengan jaringan.
Pada otot terbang insekta dimana kebutuhan oksigen sangat tinggi, trakeol
menembus dinding sel otot dan berjarak hanya 0,07 µm dari mitokondrion. Suatu
kutikula melapisi seluruh sistem, tetapi pada pergantian kulit hanya kutikula
pada trakea yang dilepaskan (Villee, 1984: h. 169).
Pada
insekta kecil, difusi adalah satu-satunya gaya yang diperlukan dalam pertukaran
gas karena terjadinya sangat cepat melalui pipa yang berisi udara tersebut.
Insekta yang lebih besar dan aktif mempunyai suatu sistem ventilasi, dimana
terdapat kantung hawa yang dapat diperkecil dan diperbesar dengan kontraksi
otot tubuh. Pembukaan dan penutupan spirakel diatur dengan cermat agar
pertukaran gas cukup memadai tetapi dapat mencegah hilangnya air (Villee, 1984:
h. 169).
Sistem
trakea belalang cukup khas seperti yang terdapat pada semua serangga.
Trakea-trakea bermuara pada lubang-lubang kecil pada eksoskeleton (kerangka
luar) yang disebut spirakel. Pada segmen pertama dan ketiga dari toraks (dada)
terdapat dua spirakel, masing-masing satu pada setiap sisi. Delapan pasang
spirakel lainnya terdapat teratur sebaris pada setiap sisi abdomen (perut).
Spirakel-spirakel tersebut dilindungi oleh bulu-bulu kejur yang membantu
menapis debu dan benda asing lainnya dari udara sebelum masuk ke dalam trakea.
Spirakel-spirakel tersebut juga dilindungi oleh katub-katub yang dikontrol oleh
otot-otot, sehingga belalang dapat mengatur pembukaan dan penutupan
spirakel-spirakel tersebut (Kimbal, 1983: h. 462)
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A.
Waktu dan Tempat
Adapun waktu dan tempat dilaksanakannya praktikum ini pada
hari/tanggal senin, 21 Juni 2012. Pukul 09:00 – 11:00 WITA. Tempat Laboratorium
Zoologi Jurusan Biologi Lantai IIFakultas Sains dan TeknologiUniversitas Islam
Negeri Alauddin Makassar Samata-Gowa.
B. Alat
dan Bahan
1. Alat
Adapun alat pada praktikum yang dilakukan adalah jarum
suntik, neraca analitik, stopwatch, dan respirometer sederhana.
2. Bahan
Adapun bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah hewan
uji meliputi belalang (Oxya chinensis,),
cacing (Lumbricus terrestris), kecoak
(Blaberus gigantus), kapas, KOH,
safronin, dan vaselin,
C. Prosedur
Kerja
Adapun prosedur karja pada praktikum
ini adalah :
- Menimbang cacing yang akan dijadikan percobaan
- Memasukkan 1-2 biji Kristal KOH ke dalam tabung respirometer sederhana dengan cara membungkus dengan kapas
- Memasukkan cacing ke dalam tabung respirometer. Bagian pertama antara tabung dengan penutup diolesi dengan vaselin.
- Meletakkan respirometer pada duduknya, selanjutnya meletakkan respirometer tersebut pada tempat yang rata.
- Memasukkan larutan eosin ke dalam pipa kapiler respirometer sepanjang 1 mm dengan menggunakan jarum suntik
- Mengamati pergerakan larutan eosin ke dalam pipa respirometer sederhana untuk setiap satu waktu selama 5 menit.
- Mengulangi point 1-6 pada hewan uji selanjutnya (belalang dan kecoak)
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHSAN
A. Hasil
Pengamatan
Adapun hasil
pengamatan pada praktikum ini adalah :
No
|
Hewan
uji
|
Berat
(gr)
|
Menit
ke
|
Rata-rata
|
||||
I
|
II
|
III
|
IV
|
V
|
||||
1
2
3
4
5
|
Kecoak kecil
Kecoak besar
Belalang kecil
Belalang besar
Cacing
|
0,147
0,56
0,07
1,21
0,114
|
0,23
0,26
0,10
0,11
0,21
|
0,44
0,44
0,21
0,32
0,39
|
0,63
0,61
0,30
0,31
0,42
|
0,81
0,81
0,42
0,76
0,53
|
0,9
0,96
0,52
0,93
0,6
|
0,602
0,616
0,31
0,526
0,43
|
B. Pembahasan
Pernafasan pada serangga dilakukan
dengan menggunakan sistem trakea. Udara keluar dan masuk tidak melalui mulut
melainkan melalui lubang–lubang sepanjang kedua sisi tubuhnya. Lubang–lubang
pernafasan tersebut dinamakan stigma atau spirakel. Pada
masing–masing ruas tubuh terdapat sepasang stigma,
sebuah di sebelah kira dan sebuah lagi di sebelah kanan. Stigma selalu terbuka dan merupakan lubang menuju ke pembuluh
trakea. Trakea bercabang–cabang sampai ke pembuluh halus yang mencapai seluruh
bagian tubuh. Udara masuk melalui stigma, kemudian menyebar mengikuti trakea
dengan cabang–cabangnya. Jadi, oksigen diedarkan tidak melalui darah melainkan
langsung dari pembuluh trakea ke sel–sel yang ada disekitarnya. Dengan demikian
cairan tubuh serangga/darah serangga tidak berfungsi mengangkut udara
pernafasan tetapi hanya berfungsi mengedarkan sari– sari makanan dan hormon.
Proses pernafasan serangga terjadi
karena otot–otot yang bergerak secara teratur. Kontraksi otot–otot tubuh
mengakibatkan pembuluh trakea mengembang dan mengempis, sehing udara keluar dan
masuk melalui stigma. Pada saat trakea mengembang, udara masuk melalui stigma,
selanjutnya masuk ke dalam trakea, lalu ke dalam trakeolus dan akhirnya masuk
ke dalam sel–sel tubuh. O2 berdifusi ke dalam sel–sel tubuh. CO2
hasil pernafaasan dikeluarkan melalui sistem trakea yang akhirnya dikeluarkan
melalui stigma pada waktu trakea mengempis.
Pada
proses pengamatan laju respirasi hewan digunakan respirometer yaitu alat yang
berfungsi untuk mengukur kecepatan pernapasan hewan kecil, larutan eosin untuk
mengetahui seberapa cepat penyerapan oksigen oleh hewan uji, kristal KOH untukmengikat CO2
sehingga pergerakan dari larutan eosin benar-benar hanya disebabkan penyerapan
oksigen oleh hewan uji serta vaselin untuk mencegah udara dari luar masuk
kedalam respirometer saat dilakukannya pengamatan. Berikut ini adalah
penjelasan laju respirasi masing-masing hewan uji berdasarkan hasil pengamatan.
Pada
pengamatan awal mengamati respirasi kecoak kecil dengan menggunakan
respirometer. Berat kecoak kecil setelah ditimbang adalah 0,147 g, dengan
kecepatan respirasi setiap menitnya selama 5 menit berturut-turut adalah 0,23,
0,44, 0,63, 0,81, dan 0,9 dengan rata-rata 0,602. Kemudian mengamati respirasi
kecoak besar. Berat kecoak besar setelah ditimbang adalah 0,56 g, dengan
kecepatan respirasi ssetiap menitnya selama 5 menit berturut-turut adalah 0,26,
0,44, 0,63, 0,81, dan 0,9 dengan rata-rata 0,616. Dengan bergeraknya larutan
eosin pada respirometer menandakan bahwa kecoak kecil dan kecoak besar
melakukan respirasi. Hanya saja terdapat perbedaan kecepatan respirasi antara
kecoak kecil dengan kecoak besar. Hal ini disebabkan karena pengaruh berat
tubuh berpengaruh terhadap kecepatan transpirasi. Oleh sebab itu kecepatan
transpirasi kecoak besar lebih cepat dibandingkan dengan kecoak kecil.
Pada
pengamatan respirasi belalang kecil dengan menggunakan respirometer. Berat
belalang kecil setelah ditimbang adalah 0,07 g, dengan kecepatan respirasi
setiap menitnya selama 5 menit berturut-turut adalah 0,10, 0,21, 0,30, 0,42,
dan 0,52 dengan rata-rata 0,31. Kemudian mengamati respirasi belalang besar.
Berat belalang besar setelah ditimbang adalah 1,21 g, dengan kecepatan
respirasi ssetiap menitnya selama 5 menit berturut-turut adalah 0,11, 0,32,
0,51, 0,76, dan 0,93 dengan rata-rata 0,526. Dengan bergeraknya larutan eosin
pada respirometer menandakan bahwa belalang kecil dan belalang besar melakukan
respirasi. Hanya saja terdapat perbedaan kecepatan respirasi antara belalang
kecil dengan belalang besar. Hal ini disebabkan karena pengaruh berat tubuh
berpengaruh terhadap kecepatan transpirasi. Oleh sebab itu kecepatan
transpirasi belalang besar lebih cepat dibandingkan dengan belalang kecil.
Pada
pengamatan respirasi cacing dengan menggunakan respirometer. Berat cacing
setelah ditimbang adalah 0,114 g, dengan kecepatan respirasi setiap menitnya
selama 5 menit berturut-turut adalah 0,21, 0,39, 0,42, 0,53, dan 0,6 dengan
rata-rata 0,43. Dengan bergeraknya larutan eosin pada respirometer menandakan
bahwa cacing melakukan proses respirasi.
Dari
3 jenis hewan uji yang digunakan dalam percobaan diatas. Dapat dipahami bahwa
perbedaan perubahan skala respirometer pada masing-masing hewan uji disebabkan
oleh perbedaan kebutuhan oksigen dalam proses respirasi setiap hewan uji.
Setelah diurutkan berdasarkan besarnya perubahan kedudukan skala larutan eosin,
belalang besar dan kecoak besar merupakan hewan uji dengan tingkat penyerapan O2
paling tinggi. Berdasarkan teori semakin berat tubuh suatu organisme maka
semakin besar pula O2 yang dibutuhkan, teori ini sesuai dengan hasil
percobaan dimana hewan uji dengan berat yang besar memiliki tingkat penyerapan
O2 yang besar pula.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
Adapun kesimpulan dari
praktikum ini adalah sebagai berikut :
1. Dalam respirasi terjadi proses memasukkan
udara O2 (oksigen) dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan
mengeluarkan udara sisa CO2 dan H2O (karbondioksida dan
uap air). Oksigen mutlak dibutuhkan dalam proses respirasi.
2. Berat badan hewan berpengaruh
terhadap laju respirasi, semakin berat tubuh hewan semakin besar kebutuhan
oksigennya, semakin besar kebutuhan oksigennya maka semakin cepat pula proses
respirasinya. Begitupun sebaliknya semakin ringan berat tubuh suatu hewan,
semakin kecil kebutuhan oksigennya. Semakin kecil kebutuhan oksigennya maka
semakin lambat pula proses respirasinya.
B. Saran
Adapun saran dalam
praktikum ini adalah agar setiap praktikan mengamati secara seksama objek
penelitian sehingga dihasilkan pengamatan yang akurat.
DAFTAR PUSTAKA
Fitriyah, Eliza. Sistem
Respirasi Hewan. Blog Eliza fitriyah http://www. elizafiriyah.blogspot.com (18 Juni 2012).
Hala,
Yusminah. Biologi Umum 2.
Makassar: Alauddin press, 2007.
Hartono. Histologi Verteriner. Jakarta:
Universitas Indonesia Press, 1992.
Kimbal, John W. Siti Soetarmi Tjitrosomo, dan Nawangsari Sugiri. Biologi Jilid 2 Jakarta:
Erlangga, 1983.
Soeranto. Respirasi. Blog Soeranto. http://mamassuranto.wordpress.com
(25 Juni 2012).
Tim Dosen.Penuntun
Praktikum Fisiologi Hewani. Makassar: Fakultas Sains dan
Teknologi, UIN Alauddin, 2012.
Villee, Claude A.,
Warren F. Walker, Jr. dan Robert D. Barnes. Zoologi
Umum Jakarta: Erlangga, 1984.