respirasi serangga

LAPORAN PRAKTIKUM

FISIOLOGI HEWAN IIRESPIRASI SERANGGA

OLEH :

NAMA

: WAHDANIATI RAHMAH

NIM

: 08041181320037

KELOMPOK: VIII (DELAPAN)

ASISTEN

: DEVI FITRI YANTILABORATORIUM FISIOLOGI HEWAN

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SRIWIJAYA

2016

BAB 1PENDAHULUAN1.1. Latar Belakang

Respirasi adalah serangkaian reaksi biokimiawi yang memerlukan oksigen untuk mengoksidasi atau membakar zat-zat makanan guna menghasilkan energi yang diperlukan oleh makhluk hidup dengan hasil samping berupa CO2 dan air. Walaupun respirasi dan bernapas saling berhubungan , respirasi memiliki arti yang lebih dalam, respirasi merupakan proses menghasilkan energi, sedangkan bernapas merupakan cara makhluk hidup melakukan pertukaran gas dengan lingkungannya. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untuk melakukan aktivitas kehidupan, seperti sintesis, gerak, pertumbuhan, dan bereproduksi (Jeremy, 2008).

Oksigen yamg diperoleh dari proses bernapas digunakan dalam proses respirasi, sedangkan CO2 yang dihasilkan dari proses respirasi dikeluarkan melalui proses bernapas. Respirasi berkaitan erat dengan laju metabolisme karena laju metabolisme merupakan jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh persatuan waktu. Beberapa faktor mempengaruhi laju konsumsi oksigen antara lain spesies makhluk hidup, temperatur, aktivitas dan ukuran makhluk hidup (Guyton, 2009).

Sel-sel tubuh terus menerus menggunakan oksigen untuk reaksi metabolisme yang melepaskan energi dari molekul nutrien dan menghasilkan ATP. Pada waktu yang sama, reaksi ini juga melepaskan karbon dioksida. Konsumsi oksigen dan produksi CO2 terjadi di dalam mitokondria sesuai terjadinya respirasi seluler. Dua sistem yang memasok oksigen dan membuang karbon dioksida adalah sistem kardioksikular dan sistem respirasitori. Sistem respirasi memberikan pertukaran gas, mengambil oksigen dan membuang karbon dioksida, sedangkan sistem kardioksikular mengangkut gas dalam darah antara paru-paru dan sel-sel tubuh (Isnaeni, 2006).

Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa sistem trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan O2 ke seluruh tubuh serta mengangkut dan mengeluarkan CO2 dari tubuh. Trakea memanjang dan bercabang-cabang menjadi saluran halus atau trakeolus yang masuk ke seluruh jaringan tubuh. Oleh karena itu, pengangkutan O2 dan CO2 dalam sistem ini tidak membutuhkan bantuan sistem transportasi atau darah. Udara masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat di kanan-kiri tubuh serangga. Selanjutnya dari stigma, udara masuk ke pembuluh trakea yang memanjang dan sebagian ke kantung udara (Goenarso, 2006).

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 (Isnaeni, 2006).

Oksigen dari luar, masuk melewati 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 (Goenarso, 2006).

Sistem pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Dalam sistem ini gunakan 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-gas lain. O2 sendiri masuk ke dalam jaringan dengan satu proses tunggal yaitu adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O2 dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan, begitu juga sebaliknya (Isnaeni, 2006).

1.2. Tujuan Praktikum Praktikum ini bertujuan untuk mengukur penggunaan oksigen oleh serangga dalam selang waktu tertentu dengan respirometer.BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA2.1. Pengertian Respirasi

Respirasi adalah suatu proses pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi redoks, dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang diserap sebagai oksidator mengalami reduksi menjadi H2O. Oksigen adalah unsur yang paling melimpah ketiga dialam semesta. Oksigen yaitu unsur penting bagi kelangsungan hidup organisme. Oksigen diperlukan untuk proses oksidasi bahan-bahan makanan di dalam tubuh hewan agar dihasilkan energi untuk aktivitas hidupnya (Goenarso, 2006).2.2. Proses Respirasi Respirasi berarti suatu proses pembakaran senyawa organik di dalam sel guna memperoleh energi. Pada hewan tingkat tinggi alat proses pernafasan, yakni berupa paru-paru, insang atau trakea, sementara pada hewan tingkat rendah proses pertukaran udara dilakukan dengan difusi melalui permukaan sel-sel tubuhnya (Campbell, 2002).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 atau cairan tubuh ke dan dari selserta pengaturan ventilasi dan segi-segi respirasi lainnya (Primadani, 2006)Pertukaran gas antara atmosfer, darah, sel-sel disebut respirasi. Tiga proses dasar terlibat dalam respirasi yaitu, pertama ventilasi paru atau bernapas, adalah inspirasi (aliran masuk) dan ekspirasi (aliran keluar) udara antara atmosfer dengan paru-paru. Proses kedua dan ketigaa melibatkan pertukaran gas di dalam tubuh. Respirasi eksternal dan respirasi paru adalah pertukaran gas antar paru-paru dan darah. Respirasi saringan adalah pertukaran gas antara darah dan sel-sel tubuh (Harahap, 2004).

Didalam paru-paru terjadi proses pertukaran antara gas oksigen dan karbondioksida. Setelah membebaskan oksigen, sel-sel darah merah menangkap karbondioksida sebagai hasil metabolisme tubuh yang akan dibawa ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida dan uap air dilepaskan dan dikeluarkan dari paru-paru melalui hidung. Metabolisme adalah keseluruhan proses-proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Proses metabolisme disebut juga reaksi enzimatis. Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme (Harahap, 2004).Sistem respirasi memiliki fungsi utama untuk memasok oksigen ke dalam tubuh serta membuang CO2dari 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 (Isnaeni, 2006).Metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi.Respirasi sebagai proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi kimia ATP untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.Respirasi dapat dibedakan menjadi respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen bebas untuk mendapatkan energi dan respirasi anaerob atau biasa disebut dengan proses fermentasi yaitu respirasi yang tidak menggunakan oksigen namun bahan bukunya adalah seperti karbohidrat, asam lemak, asam amino sehingga hasil respirasi berupa karbondioksida, air dan energi dalam bentuk ATP (Goenarso, 2006).2.3. Pemenuhan Kebutuhan Oksigen Pemenuhan kebutuhan oksigenasi didalam tubuh tergantung pada sistem organ yang berperan, diantaranya sistem pernafasan bagian atas, yang terdiri dari hidung, faring, laring dan epiglottis. Sistem pernafasan bagian bawah yang terdiri dari trachea dan paru-paru dan dilengkapi dengan bronchus, bronchioles, alveolus, jaringan kapiler paru dan membran pleura dan paru-paru (John E. Hall, 2009).Oksigen yang masuk melalui alat pernafasan masih harus di angkut oleh darah atau cairan tubuh ke seluruh sel tubuh yang membutuhkan. Selanjutnya oksigen tersebut akan dimanfaatkan untuk oksidasi di dalam sel guna menghasilkan energi. Alat respirasi merupakan alat atau bagian tubuh tempat oksigen dapat berdifusi masuk dan karbondioksida dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bermacam-macam, ada yang berupa insang, paru-paru, kulit, paru-paru buku, trakea (Campbell, 2002).2.4. Respirasi Pada Serangga Pada serangga, udara keluar dan masuk tidak melalui mulut melainkan melalui lubang-lubang sepanjang kedua sisi tubuhnya. Lubang-lubang pernafasan tersebut dinamakan stigmaatauspirakel. Pada masing-masing ruas tubuh terdapat sepasang stigma, sebuah di sebelah kiri dan sebuah lagi disebelah 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. Dengan demikian cairan tubuh serangga (darah serangga) tidak berfungsi mengangkut udara pernafasan tetapi hanya berfungsi mengedarkan sari-sari makanan dan hormon (Campbell, 2002).Pernafasan pada serangga dilakukan dengan menggunakan sistem trakea. Proses pernafasan serangga terjadi karena otot-otot yang bergerak secara teratur. Kontraksi otot-otot tubuh mengakibatkan pembuluh trakea mengembang dan mengempis, sehingga 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. Jadi, oksigen diedarkan tidak melalui darah melainkan langsung dari pembuluh trakea ke sel-sel yang ada disekitarnya (Campbell, 2002).BAB 3

METODOLOGI PRAKTIKUM3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari Kamis tanggal 16 Februari 2016 pukul 13.00 sampai dengan 15.00 WIB. Bertempat di Laboratorium Fisiologi Hewan Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sriwijaya Indralaya.3.2. Alat dan Bahan

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah pipet tetes, respirometer, suntikan dan water bath . Sedangkan bahan yang dibutuhkan adalah kapas, kain kasa, KOH 20%, larutan metilen blue, vaselin, Valanga sp dan Gryllus sp.

3.3. Cara KerjaDimasukkan segumpal kapas kecil ke lubang tabung spesimen (kira-kira 2 cm), diteteskan larutan KOH 20% dengan menggunakan pipet tetes hingga jenuh. Diletakan guntingan kasa plasstik (2x1 cm) diatas kapas dengan jarak kira-kira 5 cm. Ini dilakukan agar hewan percobaan tidak bersentuhan langsung dengan KOH. Dimasukkan hewan percobaan yang telah diketahui beratnya kedalam tabung spesimen, disambungkan pada pipa berkala respirometer. Dioleskan vaselin disekitar mulut tabung spesimen agar oksigen tidak keluar. Dimasukkan larutan metilen blue menggunakan suntikan pada ujung tabung berkala sehingga terbentuk tetesan metilen blue yang pamjang sekitar 1 cm kedalam tabung kapiler tersebut. Diamati dan dicatat perubahan terjadi pada metilen blue. Diukur jarak tempuholeh metilen blue dalam selang waktu 15 menit. Dilakukan pada hewan percobaan lainnya.

Universitas Sriwijaya