BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Tubuh kita memerlukan energi untuk melakukan berbagai aktivitas, misalnya berolahraga. Saat melakukan kegiatan olahraga kita memerlukan asupan makanan sebagai sumber energi guna memenuhi kebutuhan energi. Energi tersebut digunakan untuk tumbuh, bergerak, mencari makanan, mengeluarkan sisa-sisa makanan, menanggapi rangsangan dan reproduksi. Darimanakah energi diperoleh?
Sumber utama bagi makhluk hidup di bumi adalah matahari. Energi matahari ditangkap tumbuhan dan diubah menjadi persenyawaan kimia. Selanjutnya energi kimia yang tersimpan dalam tumbuhan berpindah ke makhluk hidup lain pada saat tumbuhan dimakan oleh makhluk hidup tersebut. Di dalam tubuh makhluk hidup terjadi perombakan persenyawaan kimia untuk berbagai keperluan hidupnya. Proses ini biasanya dikenal dengan metabolisme.
Metabolisme pada makhluk hidup terbagi atas dua macam, yaitu reaksi penyusunan (anabolisme) dan reaksi penguraian (katabolisme). Di dalam tubuh, makanan tersebut akan mengalami katabolisme sehingga dihasilkan enrgi. Salah satu contoh dari katabolisme adalah respirasi. Respirasi yaitu proses pengikatan oksigen dan pelepasan karbondioksida untuk menguraikan bahan makanan untuk menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua sel penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel-sel hewan dan manusia. Respirasi dilakukan baik siang maupun malam.
Kebutuhan oksigen untuk melakukan respirasi setiap makhluk hidup berbeda-beda tergantung dari jenis dan ukuran berat tubuh makhluk hidup tersebut. Untuk mengetahui seberapa besar pengaruh jenis dan berat tubuh makhluk hidup terhadap kebutuhan oksigennya.
Hal inilah yang melatarbelakangi dilakukannya percobaan ini, agar kita dapat mengetahui proses respirasi suatu organisme dan faktor-faktor yang mempengaruhi aktivvitas repirasi suatu organisme.
B. Tujuan
1. Membuktikan bahwa organisme hidup membutuhkan oksigen respirasinya.
2. Membandingkan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut jenis dan ukuran berat tubuhnya.
C. Manfaat
1. Mahasiswa dapat mengetahui bahwa organisme hidup membutuhkan oksigen untuk hidup.
2. Mahasiswa dapat membandingkan kebutuhan oksigen beberapa organisme menurut jenis dan ukuran berat tubuhnya.
BAB II
TINJAUN PUSTAKA
Respirasi adalah proses oksidasi bahan makanan atau bahan organic yang terjadi di dalam sel yang dapat dilakukan secara aerob maupun anaerob. Dalam kondisi aerob, respirasi ini memerlukan oksigen bebas dan melepaskan karbondioksida serta energi. Apabila yang dioksida dalah gula, maka reaksi yang terjadi sebagai berikut:
Jumlah CO2 yang dihasilkan dengan jumlah O2 yang digunakan dalam respirasi aerob tidak terlalu sama. Hal ini bergantung pada jenis bahan yang digunakan. Perbandingan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2 yang dibutuhkan disebut Respiratory Quotient (RQ). Untuk karbohidrat nilai RQ=1. Nilai RQ ini dapat bervariasi bergantung pada bahan untuk respirasi dan kondisi-kondisi lainnya (Tim Pengajar, 2010).
Pada serangga, pertukaran gas dari jaringan dengan udara di lingkungan dilakukan dengan menggunakan trakea (anyaman tabung-tabung yang berisi udara), sehingga disebut sistem pembuluh trakea. Sistem pembuluh trakea merupakan sistem pernapasan yang paling sederhana dan paling efisien. Sistem pernapasan ini terdiri dari suatu sistem tabung udara (trakea) yang bercabang-cabang (trakeola) dan setiap cabang akan bercabang lagi, sehingga dapat menjangkau hampir semua bagian tubuh. Saluran percabangan yang paling ujung akan tenggelam ke dalam membrane sel pada sel-sel tubuh. Mekanisme pernapasan sistem pembuluh trakea adalah sebagai berikut. Pertukaran udara dilakukan melalui lubang-lubang pernapasan, yang disebut spirakel atau stigma. Spirakel pada segmen pertama dan ketiga, masing-masing terdapat satu pasang pada tiap sisi toraks (dada) dan delapan pasang lainnya terdapat pada setiap sisi abdomen. Spirakel dilidungi oleh bulu-bulu halus yang berfungsi menahan debu dan benda asing lainnya dari udarasebelum masuk ke dalam trakea. Spirakel dilindungi oleh katup yang dikontrol oleh otot sehingga dapat mengatur membuka dan menutupnya spirakel. Jika otot berkontraksi, spirakel terbuka dan trakea mengembang sehingga udara dari luar dapat masuk ke dalam trakea. Dari trakea, udara masuk ke trakeola kemudian ke seluruh tubuh dan akhirnya sampai ke membrane plasma sel dan oksigen akan berdifusi. Karbondioksida hasil respirasi dibawa melalui sistem trakea yang akhirnya dikeluarkan melalui spirakel pada saat otot berelaksasi sehingga trakea mengempis. Dengan mekanisme pernapasan seperti itu, maka oksigen ataupun karbon dioksida tidak diedarkan melalui darah, melainkan melalui pembuluh darah serangga hanya berfungsi mengangkut sari-sari makanan dan hormon (Aryulina, 2006).
Proses respirasi berlangsung di dalam sel yang hidup sehingga disebut respirasi sel. Cadangan energy untuk kebutuhan tubuh adalah berupa molekul ATP (Adenosine triphosphat). Pada umumnya reaksi respirasi ini terdiri dari respirasi aerob dan anaerob. Respirasi aerob berlangsung dalam tiga tahap yaitu glikolisis, daur krebs, dan rantai transfer elektron. Pada proses glikolisis terjadi perubahan glukosa menjadi asam piruvat, lalu memasuki siklus krebs untuk membebaskan karbondioksida dari asam piruvat dan pada system transfer elektron terjadi pembentukan banyak ATP. Pada respirasi anaerob, karena tidak ada oksigen, maka proses ini terhenti pada glikolisis dan terbentuk asam laktat, akibatnya enrgi yang dihasilkan sedikit dan dampaknya menimbulkan kelelahan tubuh (Suroso, 2003).
Tenaga yang dilepaskan dalam respirasi digunakan untuk mensintesiskan molekul yang berperan sebagi penyimpan kimia tenaga ini. Sebutan yang paling lazim digunakan adalah adenosine triophospat (ATP) dan tenaga. Kimia yang disimpannya dapat digunakan untuk berbagai proses yang memerlukan tenaga, termasuk biosintesis, gerak alih atau pengangkutan molekul merentas membrane plasma. Disebabkan ciri merata ini, ATP juga dikenali sebagai “mata uang tenaga sejagat”, karena jumlah ATP dalam sel menunjukkan beberapa banyak tenaga yang tersedia ada untuk proses memerlukan tenaga (Anonim, 2010).
Respirasi merupakan fungsi kumulatif dan tiga tahapan metabolic yaitu glikolisis, siklus krebs, dan rantai transfer electron. Dua tahapan pertama yaitu glikolisis dan siklus krebs merupakan jalur katabolic yang menguraikan glukosa dan bahan bakar lainnya. Glikolisis yang terjadi di dalam sitosol, mengalami perombakan dengan pemecahan glukosa menjadi dua molekul senyawa yang disebut piruvat. Siklus krebs yang terjadi pada matriks mitokondria, menyempurnakan pekerjaan ini dengan menguraikan turunan piruvat menjadi karbondioksida. Dengan demikian, karbondioksida yang dihasilkan oleh respirasi merupakan fragmen molekul organic yang teroksidasi. Sebagian tahap glikolisis dan siklus krebs ini merupakan reaksi redoks dimana enzim dehidrogenase mentransfer electron dari substrat ke NAD+ dan membentuk NADH (Campbell, 2002).
Pada langkah ketiga respirasi, rantai transfer elektron menerima electron dari produk hasil perombakan kedua langkah pertama tersebut (biasanya melalui NADFH) dan melewatkan electron ini dari suatu molekul ke molekul lain. Ada akhir rantai ini, electron digabungkan dengan ion hydrogen dan oksigen molecular untuk membentuk air. Energy yang dilepas pada setiap langkah oleh mitokondria untuk memuat ATP.modus sintesis ATP ini disebut fosforilasi oksidatif karena sintesis ini digerakkan oleh reaksi redoks yang mentransfer electron dari makanan ke oksigen (Campbell, 2002).
Respirasi tidak lepas dari fungsi paru-paru yaitu untuk pertukaran gas, yaitu berpindahnya oksigen dari udara ke dalam vena, dan berpindahnya karbondioksida dari darah ke udara bebas. Proses ini dapat dibagi atas tiga kategori yaitu ventilasi paru-paru masuk keluarnya udara antara atmosfer dan alveoli, difusi karbondioksida anatara alveoli dan darah, dan transfer oksigen dan karbondioksida dalam darah dan cairan tubuh (Ibrahim, 2000).
Menurut Anonim (2010), respirasi terdiri dari tiga fase, yaitu :
1. Ventilasi paru, yang merupakan pertukaran udara anatara atmosfer dan alveolus. Ini biasanya dilakukan dengan inhalasi dan ekshalasi ketika bernapas.
2. Pertukaran gas eksternal, yang terjadi di paru-paru ketika O2 berdifusi dari alveolus ke dalam darah dan CO2 berdifusi keluar dari darah untuk dibuang.
3. Pertukaran gas internal, yang terjadi di jaringan ketika O2 berdifusi dari darah ke dalam sel, sedangkan CO2 meninggalkan sel masuk ke dalam darah.
Sistem pernapasan terdiri atas paru-paru, trakea, glottis, faring, dan hidung. Respirasi mencakup pertukaran antara dua gas yaitu oksigen dan karbon dioksida, yang berlangsung antara tubuh dengan lingkungannya. dalam proses pernapasan udara dihirup melalui hidung dan mengisi rongga-rongga dalam paru-paru (Poedjiadi, 2006).
BAB III
METODOLOGI PRAKTIKUM
A. Waktu dan Tempat Praktikum
Hari/Tanggal : Rabu, 15 Desember 2010
Waktu : Pukul 13.20 s.d. 15.30 WITA
Tempat : Laboratorium Biologi Lantai III FMIPA UNM
B. Alat dan Bahan
1. Alat
a. Respirometer, 1 buah.
b. Rak tabung respirometer 1 buah.
c. Spoit, 1 buah.
d. Stopwatch (Handphone)
2. Bahan
a. Kecoa (Blatta orientalis), 2 ekor.
b. Belalang (Dissosteria carolina), 2 ekor.
c. Kristal KOH
d. Larutan eosin
e. Vaselin
f. Kapas
C. Prosedur Kerja
1. Percobaan I
a. Mengambil 1 ekor belalang yang berukuran besar.
b. Masukkan belalang ke dalam tabung respirometer sederhana.
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 larutan eosin pada ujung pipa kaca berskala sampai ada yang masuk ke dalam salurannya.
g. Mengamati pergeseran eosin sepanjang saluran pipa kaca berskala, kemudian mencatat berapa jarak mulai dari skala 0,0 setiap satu menit.
h. Melakukan pengamatan sampai waktu 5 menit.
2. Percobaan II
a. Membersihakn respirometer sederhana yang telah digunakan.
b. Dengan tata urutan kerja yang sama pada percobaan I, kemudian melakukan percobaan II dengan menggunakan belalang yang kerukuran kecil.
3. Percobaan III
a. Membersihakn respirometer sederhana yang telah digunakan.
b. Dengan tata urutan kerja yang sama pada percobaan II, kemudian melakukan percobaan III dengan menggunakan kecoak besar.
4. Percobaan IV
c. Membersihakn respirometer sederhana yang telah digunakan.
d. Dengan tata urutan kerja yang sama pada percobaan II, kemudian melakukan percobaan III dengan menggunakan kecoak kecil.
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Pengamatan
Tabel 1. Kecoak besar (Blatta orientalis).
| No. | Menit ke- | Skala |
| 1 | 0 | 0,00 |
| 2 | 1 | 0,36 |
| 3 | 2 | 0,98 |
| 4 | 3 | 1,00 |
| 5 | 4 | 1,00 |
| 6 | 5 | 1,00 |
Tabel 2. Kecoak kecil (Blatta orientalis).
| No. | Menit ke- | Skala |
| 1. | 0 | 0,00 |
| 2. | 1 | 0,40 |
| 3. | 2 | 0,41 |
| 4. | 3 | 0,42 |
| 5. | 4 | 0,6 |
| 6. | 5 | 0,75 |
Tabel 3. Belalang besar (Dissosteria carolina).
| No. | Menit ke- | Skala |
| 1. | 0 | 0,00 |
| 2. | 1 | 0,44 |
| 3. | 2 | 0,69 |
| 4. | 3 | 0,94 |
| 5. | 4 | 1 |
| 6. | 5 | 1 |
. Tabel 4. Belalang kecil (Dissosteria carolina).
| No. | Menit ke- | Skala |
| 1. | 0 | 0,00 |
| 2. | 1 | 0,00 |
| 3. | 2 | 0,23 |
| 4. | 3 | 0,50 |
| 5. | 4 | 0,59 |
| 6. | 5 | 0,66 |
B. Analisis Data
1. Kecepatan respirasi kecoa besar (Blatta orientalis).
V = 
= 
x 0,01
x 0,01 = 
x 0,01
x 0,01 = 0,000021 skala/menit
2. Kecepatan respirasi kecoa kecil (Blatta orientalis).
V =
= 
x 0,01
x 0,01 = 
x 0,01
x 0,01 = 0,000017 skala/menit
3. Kecepatan respirasi belalang besar (Dissosteria carolina).
V =
= 
x 0,01
x 0,01 = 
x 0,01
x 0,01 = 0,000018 skala/menit
4. Kecepatan respirasi belalang kecil (Dissosteria carolina).
V =
= 
x 0,01
x 0,01 = 
x 0,01
x 0,01 = 0,000022 skala/menit
C. Pembahasan
I. Pada pengamatan terhadap dua organisme yang sama dengan ukuran yang berbeda.
a. Kecoa besar pada menit pertama melakukan pernapasan dengan kecepatan 0,36 skala/detik dan pada menit ke 2,3,4, dan lima berturut-turut kecepatan adalah 0,98; 1,00; 1,00; 1,00 skala/detik. Sehingga diperoleh kecepatan rata-rata yaitu 0,868 skala/menit.
b. Kecoa kecil melakukan pernapasan pada menit pertama dengan kecepatan 0,40 skala/menit, dan pada menit 2,3,4 dan 5 berturut-turut dengan kecepatan 0,41, 0,42, 0,60 dan 0,75 skala/menit. Sehingga diperoleh kecepatan rata-rata yaitu 0,516 skala/menit.
Berdasarkan tabel tersebut dapat dilihat kecepatan pernapasan pada kedua organisme tersebut berbeda dan memiliki ukuran tubuh yang berbeda. Hal ini sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh kartolo bahwa salah satu yang mempengaruhi kecepatan respirasi yaitu aktivitas organisme dan aktivitas ini berbeda ukuran tubuh pada setiap organisme.
II. Pada pengamatan terhadap dua organisme yang sama dengan berat yang berbeda.
a. Belalang besar pada menit pertama melakukan pernapasan dengan 0,44 skala/detik dan pada menit ke 2,3,4, dan lima berturut-turut kecepatan adalah 0,69; 0,92; 1,00, skala/detik. Sehingga diperoleh kecepatan rata-rata yaitu 0,81 skala/menit.
b. Belalang kecil pada menit pertama melakukan pernapasan dengan 0,00 skala/menit, dan pada menit 2,3,4 dan 5 berturut-turut dengan kecepatan 0,23, 0,50, 0,59 dan 0,66 skala/menit. Sehingga diperoleh kecepatan rata-rata yaitu 0,396 skala/menit.
Berdasarkan data yang diperoleh, dapat dilihat bahwa walaupun dua organisme yang sejenis tetapi ukuranya berbeda, kecepatan pernapasannya pun berbeda. Hal tersebut sesuai teori yang dikemukakan oleh kartalo s bahwa berat tubuh organisme berpengaruh dengan kecepatan respirasinya. Dimana organisme lebih ringan melakukan respirasi lebih cepat daripada organisme yang lebih berat.
Dari hasil percobaan organisme yang berukuran lebih besar memiliki laju reaksi yang cepat pula. Laju reaksi belalang lebih cepat dari pada kecoa.
BAB V
PENUTUP
A. Kesimpulan
1. Organisme hidup membutuhkan oksigen untuk respirasinya.
2. Semakin besar ukuran berat tubuh suatu organisme maka semakin besar pula kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk respirasi.
B. Saran
a. Untuk Laboratorium
Alat-alat dalam praktikum sangat tidak mencukupi dalam melakukan praktikum. Dengan rendah hati kami meminta agar alat-alat yang digunakan dalam praktikum lebih banyak.
b. Untuk Asisten
Sebaiknya untuk setiap kelompok dapat didampingi oleh satu orang asisten agar praktikum bisa berjalan lancar dan dapat lebih mengerti dengan jelas.
c. Untuk Praktikan
Sebaiknya dalam pengambilan KOH tidak disentuh secara langsung (dengan kapas) karena KOH mengandung bahan kimia yang membahayakan kulit (gatal).
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2010. Respirasi. http://ms.wikipedia.org/wiki/respirasisel. Diakses pada tanggal 20 Desember 2010
Campell, N.A. 2002. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Suroso, Ay. 2003. Ensiklopedia Sains dan Kehidupan. Jakarta : Tarity Samudra Berlian.
Poedjiadi, Anna, dkk. 2006. Dasar-Dasar Biokimia. Bandung: Penerbit Universitas Indonesia.
Tim Pengajar. 2010. Penuntun Praktikum Biologi Dasar. Makassar: UNM
LAMPIRAN
JAWABAN PERTANYAAN
1. Apa Fungsi KOH yang dibungkus dengan kapas?
Jawab: Untuk mengikat karbondioksida (CO₂) yang dikeluarkan oleh hewan dan tumbuhan yang ada dalam tabung respirometer.
2. Mengapa eosin mengalami pergeseran kearah tabung repirometer (ke arah dalam)?
Jawab: Larutan eosin yang diteteskan pada pipa kaca berskala bergerak karena organisme yang ada pada tabung tersebut melakukan proses respirasi sehingga menyebabkan volume oksigen yang berada dalam tabung respirometer berkurang sehingga menyebabkan udara yang berada dalam pipa berskala terisap masuk kedalam tabung sehingga larutan eosin yang berada dalam pipa kaca berskala juga ikut terisap sehingga larutan tersebut bergerak.
| |
tinggi.
AKSEPTOR
2 NADH
2 NADH
6 NADH
4 ATP
Total Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Dalam pengertian kegiatan kehidupan sehari-hari, respirasi dapat disamakan dengan pernapasan. Namun demikian, istilah respirasi mencakup proses-proses yang juga tidak tercakup pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu hingga satuan terkecil, sel. Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak melulu melibatkan oksigen.
Pada dasarnya, respirasi adalah proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. SET, seperti molekul gula atau asam-asam lemak, dapat dipecah dengan bantuan enzim dan beberapa molekul sederhana. Karena proses ini adalah reaksi eksoterm (melepaskan energi), energi yang dilepas ditangkap oleh ADP atau NADP membentuk ATP atau NADPH. Pada gilirannya, berbagai reaksi biokimia endotermik (memerlukan energi) dipasok kebutuhan energinya dari kedua kelompok senyawa terakhir ini.
Kebanyakan respirasi yang dapat disaksikan manusia memerlukan oksigen sebagai oksidatornya. Reaksi yang demikian ini disebut sebagai respirasi aerob. Namun demikian, banyak proses respirasi yang tidak melibatkan oksigen, yang disebut respirasi anaerob. Yang paling biasa dikenal orang adalah dalam proses pembuatan alkohol oleh khamir Saccharomyces cerevisiae. Berbagai bakteri anaerob menggunakan belerang (atau senyawanya) atau beberapa logam sebagai oksidator.
Respirasi dilakukan pada satuan sel. Proses respirasi pada organisme eukariotik terjadi di dalam mitokondria. Alat respirasi adalah alat atau bagian tubuh tempat 02 dapat berdifusi masuk dan sebaliknya C02 dapat berdifusi keluar. Alat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paruparu buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar