Mengukur Volume Udara Pernapasan Pada Jangkrik [PDF]

Citation preview

LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI “Mengukur Volume Udara Pernapasan pada Jangkrik”



DISUSUN OLEH : 1. 2. 3. 4.



APRILIA PERMATA SANNY M. RIFQI ARDIANSYAH M. ROFIQHUR ROZZAQ RAHADINDA MUTIA DHAMAR DRAJAD



KELAS



: XI IPA 3



PEMBIMBING



: Bpk. CHABIBUDDIN, S.Pd



TAHUN PELAJARAN



: 2016/2017



(06) (19) (20) (28)



DINAS PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN KABUPATEN PASURUAN



UPT SMA NEGERI 1 GRATI Jl. Raya Sumurwaru no.32 Nguling Kab. Pasuruan Telp (0343) 481017 email : [email protected]



Biologi Sistem Respirasi Hewan SMAN 1 GARTI



KATA PENGANTAR Puji dan syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, yang telah memberikan izin dan ilmu kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan laporan praktikum ini tepat pada waktunya. Laporan ini ditujukan untuk memenuhi tugas mata pelajaran Biologi . Dan juga kami mengucapkan terimakasih kepada: 1. Bapak Drs. Ariadi Nur Awalukianto, selaku Kepala SMAN 1 Grati 2. Bapak Ahmad Muzammil,S.PdI, selaku Wali Kelas XI-MIA-3 3. Bapak Chabibuddin, S.Pd., selaku guru mapel Biologi kelas XI-MIA-3 4. Teman-teman seperjuangan yang selalu memberi motivasi kepada penulis



Kami menyadari bahwa laporan ini masih banyak kekurangan dan kelemahannya, baik dalam isi maupun sistematikanya. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan dan wawasan kami. Oleh karena itu, kami mohon kritik dan sarannya.



Grati, 08 Februari 2017



Penyusun



2|Sistem Respirasi Hewan



DAFTAR ISI 1. Judul ................................................................................................................................1 2. Kata Pengantar .................................................................................................................2 3. Daftar Isi ..........................................................................................................................3 4. Bab 1 : Pendahuluan 4.1 Tujuan .....................................................................................................................4 4.2 Dasar Teori .............................................................................................................4 4.3 Rumusan Permasalahan ..........................................................................................7 4.4 Hipotesis .................................................................................................................7 4.5 Variabel ...................................................................................................................7 5. Bab 2 : Kegiatan Percobaan 5.1 Alat dan Bahan........................................................................................................8 5.2 Cara Kerja ...............................................................................................................8 5.3 Hasil Pengamatan ...................................................................................................8 5.4 Pembahasan ............................................................................................................9 5.5 Pertanyaan ...............................................................................................................9 6. Bab 3 : Penutup 6.1 Kesimpulan ...........................................................................................................10 7. Lampiran ........................................................................................................................11



3|Sistem Respirasi Hewan



BAB 1 : PENDAHULUAN 1.1 TUJUAN 



Mengetahui jumlah udara pernapasan pada hewan







Membuktikan bahwa respirasi membutuhkan O2 dan mmenghasilkan CO2



1.2 DASAR TEORI Istilah bernapas, seringkali diartikan dengan respirasi, walaupun secara harfiah sebenarnya kedua istilah tersebut berbeda. Pernapasan (breathing) artinya menghirup dan menghembuskan napas. Oleh karena itu, bernapas diartikan sebagai proses memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan. Sementara, respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di dalam sel sehingga diperoleh energi. Energi yang dihasilkan dari respirasi sangat menunjang sekali untuk melakukan beberapa aktivitas. Misalnya saja, mengatur suhu tubuh, pergerakan, pertumbuhan dan reproduksi. Oleh karena itu, kegiatan pernapasan dan respirasi sebenarnya saling berhubungan. Respirasi adalah proses mengambil oksigen dari udara dan mengeluarkan karbondioksida ke udara. Atau respirasi adalah pertukaran gas oksigen dari udara bebas oleh organism hidup untuk serangkaian proses metabolism (oksidasi) di dalam tubuh, dengan mengeluarkan karbondioksida sebagai sisa metabolism. (Joko waluyo. 2006: 287). Respirasi pada Hewan Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa sistem trakea, yang terbuat dari pipa yang becabang di seluruh tubuh, merupakan salah satu variasi dari permukaan respirasi internal yang melipat-lipat dan pipa yang terbesar itulah yang disebut trakea. Bagi seekor serangga kecil, proses difusi saja dapat membawa cukup O2 dari udara ke sistem trakea dan membuang cukup CO2 untuk mendukung sistem respirasi seluler. Serangga yang lebih besar dengan kebutuhan energi yang lebih tinggi memventilasi sistem trakeanya dengan pergerakan tubuh berirama (ritmik) yang memampatkan dan mengembungkan pipa udara seperti alat penghembus (Campbell, 2005). 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. Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi dalam respirasi dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6H2O +ATP (Tobin, 2005). 4|Sistem Respirasi Hewan



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, jenis kelamin, ukuran badan dan aktivitas, kadar O2 dan CO2 (Tobin, 2005). Mekanisme pernapasan pada serangga adalah sebagai berikut : Jika otot perut jangkrik berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot perut jangkrik berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea. Sistem trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara. Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea. Fungsi eosin adalah sebagai indikator oksigen yang dihirup oleh organisme percobaan (jangkrik) pada respirometer. Saat jangkrik menghirup oksigen maka terjadi penurunan tekanan gas dalam respirometer sehingga eosin bergerak masuk ke arah respirometer. Fungsi dari Kristal KOH/NaOH pada percobaan yaitu sebagai pengikat CO2 agar tekanan dalam respirometer menurun. Jika tidak diikat maka tekanan parsial gas dalam respirometer akan tetap dan eosin tidak bisa bergerak. Akibatnya volume oksigen yang



5|Sistem Respirasi Hewan



dihirup serangga tidak bisa diukur. Kristal KOH/NaOH dapat mengikat CO2 karena bersifat higroskopis. Reaksi antara KOH dengan CO2, sebagai berikut: 



KOH + CO2 → KHCO3







KHCO3 + KOH → K2CO3 + H2O



Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi diantaranya: a.



Jenis kelamin Jenis Kelamin jangkrik betina dan jangkrik jantan memiliki kecepatan respirasi



yang berbeda. b.



Ketinggian Ketinggian mempengaruhi pernapasan. Makin tinggi daratan, makin rendah O2,



sehingga makin sedikit O2 yang dapat dihirup jangkrik. Sebagai akibatnya jangkrik pada daerah ketinggian memiliki laju pernapasan yang meningkat, juga kedalaman pernapasan yang meningkat. c.



Ketersediaan Oksigen. Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya



pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama. Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju respirasi karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara. d. Suhu. Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa system trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mngedarkan O2 ke seluruh tubuh serta mengangkut dan mengeluarkan CO2 dari tubuh. Trachea memanjang dan bercabang-cabang menjadi saluran hawa halus yang masuk ke seluruh jaringan tubuh oleh karena itu, pengangkutan O2 dan CO2 dalam system ini tidak membutuhkan bantuan sitem transportasi atau darah. Udara masuk dan keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat di kanan-kiri tubuhnya. Selanjutnya dari stigama, udara masuk ke pembuluh trachea yang memanjang dan sebagian ke kantung hawa. Pada serangga bertubuh besar terjadinya pengeluaran gas sisa pernafasan terjadi karena adanya pengaruh kontraksi otot-otot tubuh yang bergerak secara teratur.



6|Sistem Respirasi Hewan



e.



Berat Tubuh Hubungan antara berat dengan penggunaan oksigen berbanding terbalik. Karena



setiap makhluk hidup membutuhkan O2 (Oksigen) dalam jumlah yang besar melebihi dari Berat tubuh. Pada hasil di atas jelas sekali bahwa ukuran tubuh mempegaruhi laju pernapasan, semakin kecil ukuran dan berat tubuh maka semakin cepat pernapasannya. Walaupun diatas ada sedikit kegagalan yaitu pernapasan pada jangkrik besar tidak sebagaimana mestinya. Karena pada jangkrik yang berukuran besar melakukan aktifitas yang berkemungkinan banyak melakukan pergerakkan,sehingga membutuhkan banyak pernafasan dan oksigen. Ternyata aktifitas yang banyak bergerak dari jangkrik juga memengaruhi laju pernapasan 1.3 RUMUSAN MASALAH 



Bagaimana mengukur volume oksigen yang dihirup jangkrik ?







Bagaimana hubungan antara berat jangkrik dengan kebutuhan oksigen?



1.4 HIPOTESIS 



Umumnya cara mengukur volume oksigen dengan melihat skala pada pipa respirometer. Volume dihitung berdasarkan selisih posisi awal eosin dengan dengan posisi terakhir eosin pada pipa berskala, dan dihitung per satuan waktu (menit).







Hubungan antara berat badan jangkrik dengan oksigen yaitu berbanding lurus. Jika berat hewan jangkrik besar maka oksigen yang dibutuhkan juga besar. Seperti halnya manusia apabila dia berbadan gemuk dia akan bernafas cepat. Dan oksigen yang dibutuhkan juga bertambah banyak.



1.5 VARIABEL a. Variabel Manipulasi



: Berat Jangkrik



b. Varibel Respon



: Laju pernapasan serangga.



c. Variabel Kontrol



: Jenis jangkrik, respirometer sederhana, kristal



NaOH, Eosin, Vaselin, pipet, dan suhu.



7|Sistem Respirasi Hewan



BAB 2 : ISI 2.1



2.2



Alat dan Bahan: 



Respirometer sederhana dengan pipa berskala







Stopwatch







Timbangan







Pipet tetes







Kapas







Plastisin







Eosin







Jangkrik/jangkrik kecil







Kristal KOH/NaOH



Cara Kerja:



1) Susunlah respirometer seperti gambar diatas. 2) Bungkus kristal KOH/NaOH dengan kapas, kemudian masukkan ke dalam tabung respirometer. 3) Timbang seekor jangkrik kemudian masukkan ke dalam tabung respirometer. 4) Tutup tabung respirometer, kemudian sambungan penutupnya diberi plastisin agar tidak ada udara yang masuk dan keluar. 5) Tetesi ujung pipa respirometer dengan eosin menggunakan pipet tetes secukupnya. 6) Ukur pergerakan eosin dengan menggunakan stopwatch secara berkala setiap 2 menit (2 menit, 4 menit, 6 menit, dan 8 menit). 7) Mengulangi percobaan tersebut menggunakan serangga dengan jenis yang sama tetapi memiliki berat tubuh yang berbeda beda. 8) Tulislah hasil pengamatan dalam bentuk tabel.



8|Sistem Respirasi Hewan



2.3



Hasil Pengamatan: Volume udara (ml)



Waktu (menit) 2



Jangkrik 1 (0,4 gram) 0,115 ml



Jangkrik 2 (0,5 gram) 0,25 ml



Jangkrik 3 (0,8 gram) 0,3 ml



4



0,21 ml



0,42 ml



0,435 ml



6



0,3 ml



0,51 ml



0,54 ml



8



0,355 ml



0,595 ml



0,61 ml



Rata-rata (ml/menit)



0,12 ml/menit



0,22 ml/menit



0,23 ml/menit



2.4



Pembahasan Dari data diatas maka dapat diketahui bahwa jangkrik besar atau yang memiliki berat lebih besar memerlukan lebih banyak oksigen dalam pernapasan, daripada jangkrik kecil atau jangkrik yang beratnya kecil.  Jangkrik ke 1 memiliki rata-rata kecepatan pernapasan sebesar 0,12 ml/menit (Jangkrik kecil dalam percobaan)  Jangkrik ke 2 memiliki rata-rata kecepatan pernapasan sebesar 0,22 ml/menit (Jangkrik sedang dalam percobaan)  Jangkrik ke 3 memiliki rata-rata kecepatan pernapasan sebesar 0,23 ml/menit (Jangkrik besar dalam percobaan) Dalam teori, berat badan jangkrik mempengaruhi laju pernapasan jangkrik. Semakin berat jangkrik semakin cepat pula laju pernapasannya.



2.5



Pertanyaan



1) Kristal KOH/NaOH memiliki fungsi untuk mengikat CO2 . mengapa dalam eksperimen tersebut CO2 harus diikat?  Agar tekanan dalam respirasi meter menurun.Jika tidak diikat maka tekanan parsial gas dalam respirameter akan tetap dan eosin tidak dapat bergerak.Akibatnya volume O2 yang dihirup jangkrik tidak bisa diukur 2) Apakah yang terjadi dengan eosin? Apakah hal tersebut ada hubungannya dengan berat jangkrik? Mengapa dapat terjadi?  Eosin digunakan sebagai indikator berapa O2 yang dihirup jangkrik.Berat badan jangkrik memengaruhi karena jangkrik yang berat badannya lebih kecil akan lebih sering bernapas.Jumlah O2 yang dihirup dapat dilihat dari perubahan eosin pada pipa. Selain berat badan, kesehatan dari jangkrik itu



9|Sistem Respirasi Hewan



sendiri juga memengaruhi kecepatan untuk menghirup O2 yang dilakukan jagkrik tersebut 3) Perhatikan reaksi respirasi berikut. C6H12O6 + 6 O2 → 6 CO2 + 6 H2O + ATP Berdasarkan reaksi tersebut, jawablah pertanyaan berikut. a. Apakah fungsi/tujuan makhluk hidup melakukan respirasi?  Supaya mendapatkan energi untuk melakukan aktivitas b. Dari manakah glukosa diperoleh pada respirasi hewan dan manusia?  Dari nutrisi makanan c. Pada saat bernapas, kita menghirup dan mengeluarkan gas. Gas apakah yang dihirup dan dikeluarkan?  Gas yang dihirup : Oksigen (O2)  Gas yang dikeluarkan : Karbondioksida (CO2) 4) Respirasi merupakan salah satu proses perubahan energi. Jelaskan perubahan energi terebut.  O2 masuk kedalam tubuh yang terdapat Glukosa. Glukosa bercampur dengan O2 sehingga menghasilkan CO2, air, dan ATP. 5) Bernapas dan respirasi adalah 2 aktivitas yang berbeda, tetapi berhubungan. Jelaskan hubungan kedua aktivitas tersebut.  Bernapas adalah menghirup O2 dan mengeluarkan CO2 setelah itu terjadi proses respirasi didalam sel.  Respirasi adalah proses memecah O2 dalam tingkat sel untuk menghasilkan energi.



BAB 3 : PENUTUP 3.1



KESIMPULAN Pada hasil di atas jelas sekali bahwa ukuran tubuh mempegaruhi laju pernapasan,



semakin besar ukuran dan berat tubuh maka semakin cepat laju pernapasannya. Karena pada jangkrik yang berukuran besar melakukan aktifitas yang berkemungkinan banyak melakukan pergerakkan, sehingga membutuhkan banyak oksigen. Faktor lain yang memperngaruhi antara yaitu, kondisi fisik, dan Kadar O2 .



10 | S i s t e m R e s p i r a s i H e w a n



LAMPIRAN



11 | S i s t e m R e s p i r a s i H e w a n



12 | S i s t e m R e s p i r a s i H e w a n



13 | S i s t e m R e s p i r a s i H e w a n