Laporan Praktikum Biologi : Pernapasan Pada Belalang, Jangkrik dan Kecoak

Pernapasan Pada Belalang, Jangkrik dan Kecoak

I.    Tujuan

-          Menghitung penggunaan oksigen untuk pernapasan belalang, jangkrik dan kecoak.

-          Membuktikan bahwa udara sisa pernapasan yang kita embuskan mengandung karbondioksida. (karbondioksida dapat dikenali dari reaksinya terhadap air kapur. Air kapur yang jernih menjadi keruh jika terkena karbondioksida. 

II. Landasan Teori

Laju metabolisme adalah jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh per satuan waktu (Seeley, 2002). 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

(Tobin, 2005).

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).

Respirasi merupakan proses penghasil energi di dalam tubuh makhluk hidup. Selain dihasilkan energi dihasilkan juga karbon dioksida yang harus dikeluarkan dari tubuh. Proses respirasi meliputi 4 bagian yaitu:

1.      Keluar masuknya udara antara dua organ pernapasan (alveole paru-paru) yang disebut ventilasi polmonum.

2.      Difusi O2 dan CO2 antara udara dan alveole dan dalam darah.

3.      Transport O2 dan CO2 dalam darah / cairan tubuh ke dan dari sel.

4.      Pengaturan ventilasi dan segi-segui respirasi lainnya.

Dari keempat proses di atas dibedakan menjadi:

1.      Respirasi eksternal: meliputi pertukaran O2 dan CO2 yang terjadi di paru-paru antara alveole dan kapiler darah.

2.      Respirasi internal: meliputi pertukaran gas (O2 dan CO2) yang terjadi di tenunan: semua proses pertukaran gas antara sel dengan cairan sel disekelilingnya.

Pada manusia bila bernapas mengeluarkan nafas, secara maksimal, di dalam paru-paru masih ada udara. Sisa udara ini disebut udara residu. Bila nafas dikeluarkan secara biasa, maka paru-paru masih mengandung udara dan disebut udara cadangan. Bila menghirup dan mengaluarkan napas secara biasa, maka ini disebut udara pernapasan. Jika kita tarik nafas dalam-dalam, selain udara pernapasan juga masih dapat dimasukkan udara lagi dan ini disebut udara komplementer.

Pada serangga 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.

Sistem trakea pada belalang cukup khas seperti yang terdapat pada serangga dan serangga pada umumnya. Trakea-trakea bermula pada lubang-lubang kecil pada eksoskeleton (kerangka luar) yang disebut spirakel. Pada serangga yang lebih kecil atau kurang aktif masuknya O2 melalui sistem trakea dengan fungsi yang sederhana. Sebaiknya serangga yang berukuran beras dan aktif seperti belalang dengan gait melakukan pertukaran udara dengan trakeanya.

Kontraksi pada otot belalang memipihkan organ-organ kendur, pernapasan ini dikenal dengan pernapasan vital paru-paru dan pada titik ekspirasi maksimum kira-kira (udara residu) tetap ada di paru-paru. Untuk mengerti respirasi hewan maka kita tidak hanya memandang sifat dari alat pernapasanya saja tetapi mekanisme yang digunakan untuk mengendalikan respirasi dan adaptasi terhadap lingkungan berbeda-beda. Bersama dengan fungsi homoiostatik yang lain, respirasi hewan harus diintegrasikan dan dikoordinasikan dengan kegiatan pengendalian yang lain.

III. Alat dan Bahan

Percobaan 1 :

1 .Alat dan Bahan :

1.      Respirometer

2.      Kapas

3.      NaOH

4.      Belalang

5.      Kecoak

6.      Jangkrik

7.      Gelas kimia

8.      Pipet

9.      Neraca

10.  Stopwatch

11.  Eosin

12.  Air kapur

Percobaan 2 :

2.      Alat dan Bahan :

1.       Dua buah botol yang bermulut besar, beri tanda botol A dan B

2.      Dua buah pipa kaca dengan diameter luar 0,5cm

3.      Dua buah selang plastik pendek dengan diameter dalam 0,5cm

4.      Dua buah sumbat gabus yang di beri lubang dengan diameter 0,5cm

5.      Air kapur yang bening

IV.    Langkah Kerja

Percobaan 1 :

·         Rangkailah alat dan bahan

·         NaOH sebanyak 2gr di bungkus dengan kapas 0,5gr

·         Sambungan antara pipa dan tabung di olesi sabun colek

·         Lakukan percobaan dengan menimbang hewan terlebih dahulu

·         Catat waktu yang diperlukan untuk setiap pergeseran tetesan eosin

Percobaan 2 :

·         Tuangkan air kapur yang bening ke dalam botol A dan B, masing-masing sampai setengahnya kemudian tutup dengan gabus.

·         Masukkan pipa kaca masing-masing pada lubang sumbat gabus botol A dan B sampai pipa kaca terendam di dalam air kapur. Pasang selang plastik masing-masing pada bagian atas pipa kaca A dan B. Embuskan udara pernapasan dengan perlahan-lahan melalui selang plastik botol A. Pompa udara luar agak masuk ke botol B.

V. Hasil Pengamatan

Percobaan 1 :

Berat belalang	Pergeseran eosin	waktu
1,5 gram	0,05-0,06	1 menit
	0,06	2 menit
	0,06	3 menit
	0,06	4 menit
	0,06-0,07	5 menit

Berat jangkrik	Pergeseran eosin	waktu
1,6 gram	0,05	1 menit
	0,05-0,06	2 menit
	0,06	3 menit
	0,06	4 menit
	0,06	5 menit

Berat kecoa	Pergeseran eosin	waktu
1,7 gram	0,03	1 menit
	0,03	2 menit
	0,03	3 menit
	0,03-0,035	4 menit
	0,035	5 menit

  

VI.          Pembahasan

Pada praktikum repirasi kali ini menggunakan serangga (belalang, jangkrik, kecoa) yang dimasukkan ke dalam respirometer. Serangga ini dimasukkan ke dalam tabung respirometer kemudian dimasukkan eosin yang berfungsi untuk mengikat O₂, namun eosin harus dibungkus terlebih dahulu dengan menggunakan kapas sebelum dimasukkan ke dalam tabung. Hal ini dimaksudkan untuk memisahkan serangga dengan zat kimia karena serangga akan mati bila bersentuhan dengan eosin. Kemudian pada ujung pipa kapiler diberi cairan untuk memisahkan udara yang ada di dalam tabung dan udara yang ada di luar tabung.

Pernapasan pada serangga dengan menggunakan trakea dimana udara yang ada masuk secara difusi, penyebab terjadinya difusi pada belalang karena dalam proses respirasi khususnya pada belalang, O₂ agar dapat dipindahkan dari lingkungan ke dalam tubuh melintasi membran respirasi yang permukaannya pada tiap serangga tidak sama dan juga membran ini mengandung kapiler, sehingga agar masuk ke dalam tubuh serangga harus melalui mekanisme difusi secara pasif. Sistem pernapasan trakea pada serangga yaitu udara masuk melalui stigma, dan masuk ke dalam trakea, terlebih dahulu udara ini disaring oleh rambut-rambut halus yang terdapat pada stigma sehingga udara dan debu dapat dipisahkan. Karena adanya kontraksi tubuh yang menjadikan tubuh serangga kembang kempis sehingga pembuluh trakea ikut kembang kempis. Akibatnya udara dapat beredar keseluruh bagian sel tubuh dan diedarkan oleh trakeolus yaitu cabang-cabang kecil trakea yang menembus jaringan kecil.

Pada proses respirasi ditandai dengan bergeraknya air pada pipa kapiler. Persamaan reaksi antara eosin dan CO2 yaitu:

Ca(OH)₂ + CO₂     CaCO₃ + H₂O

VII.       Pertanyaan dan Jawaban

1.      Apakah yang menyebabkan terjadinya pergeseran eosin dalam percobaan ini?

= karena hewan bernafas dan membutuhkan oksigen

2.      Apa fungsi KOH dalam percobaan tersebut?

= fungsinya untuk mengikat CO₂ dari pernafasan hewan dalam tabung

3.      Apakah fungsi eosin yang disuntikkan pada pipa respirometer?

= Eosin yang disuntik kedalam pipa respirometer berfungsi untuk mengetahui adanya penyusutan volum udara dalam tabung tertutup tersebut. Oksigen yang dihirup oleh organisme dan karbon dioksida yang dilepaskan akan diserap oleh KOH/NaOH sehingga menyebabkan terjadinya penyusutan volume udara dan eosin yang digunakan berfungsi sebagai penanda berkurangnya volume udara didalam sistem tertutup tersebut.

4.      Apa fungsi oksigen pada respirasi makhluk hidup? Tuliskan persamaan reaksinya

= berfungsi untuk membantu pernafasan

Persamaan reaksi :

2NaOH + CO₂         2Na₂CO₃ + H₂O

5.      Apakah tanda-tanda yang teramati di tabung respirometer untuk membuktikan dihasilkannya dalam respirasi?

= Untuk mengamati karbon dioksida dari hasil respirasi, hal ini dapat terlihat dari reaksi penyerapan oleh KOH menurut persamaan reaksi:

i) KOH(aq) + CO₂(g) ---> KHCO₃(aq)
ii) KHCO₃(aq) + KOH(aq) ---> K₂CO₃(aq) + H₂O(aq)

dari persamaan reaksi diatas, kita dapat menyimpulkan bahwa akan terbentuk air dari reaksi penyerapan CO2 oleh KOH tersebut.

6.      Apakah tanda-tanda yang teramati di tabung respirometer untuk membuktikan dihasilkannya energi dalam respirasi?

= Energi diperlukan oleh organisme untuk tetap hidup. Bahkan proses respirasi sendiri memerlukan energi dalam melaksanakannya. Hal ini tampak jelas pada kecoa, karena kecoa dapat bergerak didalam tabung yang menunjukkan bahwa kecoa menggunakan energi secara simultan, yaitu suatu proses dimana kecoa menggunakan energi yang dihasilkan oleh proses respirasi sebelumnya.

7.      Amati perubahan yang terjadi pada botol A dan B. Samakah sekarang kejernihannya antar keduanya.? Mana yang lebih jernih? Mengapa bisa terjadi hal demikian?

= Kejernihannya tidak sama. Yang lebih jernih adalah air kapur yang belum ditiupkan karbondioksida kerena kita bernapas mengeluarkan zat karbon dioksida.

8.      Apa fungsi air kapur pada percobaan ini?

= fungsinya yaitu untuk membuktikan bahwa udara sisa pernapasan yang kita hembusan mengandung karbon dioksida.

Persamaan reaksi :

Ca(OH)₂ + CO₂         CaCO₃ + H₂O

VIII. Kesimpulan

1.      Respirasi adalah suatu proses pengambilan oksigen dan CO2 untuk proses pembakaran (oksidasi).

2.      Untuk mempercepat proses respirasi pada percobaan di atas ditambahkan eosin karena mempunyai kemampuan untuk mengikat CO2.