LAPORAN BIOLOGI SISTEM PERNAPASAN PADA BELALANG

LAPORAN BIOLOGI

SISTEM PERNAPASAN PADA BELALANG

OLEH :

1.      ILHAM KHALIK                     

2.      INDRI SANOVA LESTARI

3.      JERMANSYAH DD KHAIRARI

4.      KARINA DWI AGUSTIARINI

5.      LAILY QODRIATUN N.J.

KELAS : XI IA 2

SMA NEGERI 1 SELONG

2012

Jalan Tuan Guru Haji Umar, Nomor 17 Selong, Telp. (0376) 21507, KP 83612

BAB I

PENDAHULUAN

A.  Latar Belakang

Di dalam tubuh manusia dan hewan, energi kimia dalam makanan dapat digunakan setelah dioksidasi di dalam tubuhnya. Oksigen sangat dibutuhkan oleh makhluk hidup, karena oksigen dapat membantu perombakan bahan makanan dalam tubuh. Dari proses perombakan makanan inilah energi bisa diperoleh. Oksigen yang dibutuhkan diperoleh melalui pernafasan. Pernafasan adalah proses pertukaran gas yang berasal dari makhluk hidup dengan gas yang ada di lingkungannya. Sedangkan proses perombakan bahan makanan menggunakan oksigen sehingga diperoleh energi dan gas sisa pembakaran berupa karbon dioksida (CO₂) disebut respirasi.

Respirasi sel terdiri atas respirasi aerob dan respirasi anaerob. Respirasi aerob adalah proses perombakan (pembakaran) bahan makanan dengan bantuan oksigen (O₂). Respirasi anaerob adalah suatu proses perombakan bahan makanan dengan jumlah oksigen yang sangat minim. Respirasi anaerob biasa terjadi pada mikrob, misalnya jamur.

Mekanisme pernafasan pada hewan bergantung pada sifat lingkungannya, yaitu lingkungan perairan atau daratan. Daratan lebih banyak mengandung oksigen (O₂) dari pada perairan, sehingga sistem pernafasan pada hewan yang hidup di air dengan yang hidup di darat berbeda. Pernafasan pada hewan ada yang dilakukan secara difusi langsung melalui sel-sel permukaan tubuh. Ada pula hewan yang melakukan pernafasan dengan alat-alat khusus, misalnya insang, kulit, trakea, atau paru-paru.

Pada serangga, pertukaran gas dari jaringan dengan udara di lingkungan dilakukan dengan menggunkan trakea (anyaman tabung-tabung yang berisi udara), sehingga disebut sistem pembuluh trakea.

B.  Rumusan Masalah

1.      Perbedaan oksigen pada belalang dengan berat tertentu dalam waktu tertentu?

2.      Berapa volume O₂ yang dibutuhkan oleh belalang dengan berat tertentu dalam waktu tertentu?

3.      Berapa O₂ yang dibutuhkan oleh hewan dalam waktu tertentu?

4.      Apa fungsi NaOH dan kapas?

C.  Tujuan

1.      Mengetahui jumlah O₂ yang dibutuhkan oleh belalang

2.      Menghitung volume O₂ yang dibutuhkan oleh belalang dengan berat tertentu dalam waktu tertentu

3.      Menghitung jumlah O₂ yang dibutuhkan oleh hewan dalam waktu tertentu

4.      Menjelaskan fungsi NaOH dan kapas

BAB II

ALAT dan BAHAN

A.  Alat

a.       Sabun colek

b.      Respirometer

c.       Pipa kapiler

d.      Timbangan

e.       Papan tempat respirometer

B.  Bahan

a.       Belalang

b.      Tinta

c.       Kapas

d.      NaOH

BAB III

PEMBAHASAN

A.  Hasil Kegiatan

 

No	Belalang	Volume O2 (ml) / 5 menit
		1	2	3	4
1	0,21	0,17	0,30	0,45	0,55
2	0,39	0,02	0,07	0,09	0,011
3	0,18	0,1	0,14	0,18	0,29
4	0,31	0,17	0,25	0,32	0,40
5	0,25	0,06	0,13	0,19	0,20
6	0,32	0,05	0,11	0,15	0,22
7	0,30	0,06	0,18	0,23	0,30

B.  Pembahasan

Dari tabel di atas (lihat no 3), kita dapat mengetahui tingkat oksigen (O₂₎ yang dibutuhkan oleh belalang dengan dibantu oleh tinta yang dimasukkan kedalam pipa kapiler. Belalang yang memiliki berat 0,18 mampu menghirup udara melalui pipa kapiler sebanyak 0,1 ml pada 5 menit pertama. Pada 5 menit kedua, belalang tersebut mampu menghirup udara sebanyak 0,14 ml. Pada 5 menit ketiga, belalang mampu menghirup udara sebanyak 0,18 dan pada 5 menit terakhir (5 menit keempat), belalang mampu menghirup udara sebanyak 0,29 ml. Sehingga dapat kita simpulakan perbedaan banyaknya udara yang mampu dihirup belalang melalui pipa kapiler. Jarak udara yang mampu dihirup dari 5 menit pertama dengan 5 menit kedua adalah 0,04 ml. 5 menit kedua dengan 5 menit ketiga jaraknya adalah 0,04 ml. 5 menit ketiga dengan 5 menit keempat jaraknya adalah  0,11 ml.

Meskipun belalang tersebut memiliki bobotnya paling ringan, tetapi dia mampu menghirup udara lebih banyak dari pada belalang yang memiliki bobot yang lebih berat.  Kalo kita berfikir dengan logika, belalang yang lebih berat membutuhkan  oksigen yang besar pula. Mengapa belalang yang besar volume yang dibutuhkannya sedikit karena staminanya berkurang (kelelahan) atau terjadinya kebocoran antara botol dan pipa yang menghubungkan oksigen.

NaOH dan kapas dalam respirometer berfungsi untuk menyerap karbon dioksida (CO₂). Adapun yang mempengaruhi pernapasan pada belalang adalah berat badan, jenis kelamin, usia dan kondisi fisik.

Adapun kapasitas volume paru-paru :

a.       Volume tidal yaitu banyaknya udara yang masuk dan keluar paru-paru selama pernapasan normal (500 ml)

b.      Volume residual yaitu banyaknya udara yang tertinggal di paru-paru (1200 ml)

1)      Sistem pernapasan pada serangga

 

Pada serangga, oksigen diedarkan tidak melalui darah, tetapi pertukaran gas dari jaringan dengan udara dilakukan dengan menggunakan 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 (lihat gambar).

Saluran pernapasan sistem pembuluh trakea adalah sebagai berikut. Pertukaran udara dilakukan melalui lubang-lubang pernapasan, yang disebut spirakel atau stigma (lihat gambar). 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 dilindungi oleh bulu-bulu halus yang berfungsi menahan debu dan benda asing lainnya dari udara sebelum masuk ke dalam trakea. Spirakel dilindungi oleh katup yang dikontrol oleh otos 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 keseluruh tubuh dan akhirnya sampai ke membran plasma sel dan oksigen akan berdifusi. Karbon dioksida (CO₂) hasil respirasi dibawa melalui sistem trakea yang akhirnya dikeluarkan melalui spirakel pada saat otot maka oksigen (O₂) atau karbon dioksida (CO₂) tidak diedarkan melalui darah, melainkan melalui pembuluh trakea. Oleh sebab itu, pembuluh darah serangga hanya berfungsi mengangkut sari-sari makanan dan hormon.

Sistem pernapasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup. Digunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle), juga tabung-tabung trakhea dan trakheola. 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: adanya tekanan udara dalam jaringan. Tekanan O2 dengan demikian harus lebih besar daripada tekanan udara dalam jaringan, sebaliknya tekanan CO2 dalam jaringan harus lebih besar dibanding yang ada di udara. Laju diffusi diukur dengan rumus 1/d (sebagai suatu peristiwa diffusi pasif).

         Pada umumnya serangga akuatik kecil luas permukaan tubuhnya lebih besar daripada volumenya, sehingga diffusi O2 dapat berjalan dengan baik berhubung luas permukaan yang cukup untuk akomodasi aliran O2 dari luar tubuh. Sebaliknya pada serangga yang ukurannya lebih besar, harus dibantu dengan menggunakan kantung udara (air-sacs), yang mengumpulkan udara dengan mekanisme kontraksi, yang harus didukung oleh suatu sistem pemanfaatan energi. Contohnya pada beberapa jenis belalang yang mampu hidup di dalam air.
Sistem respirasi terbuka banyak digunakan oleh serangga-serangga darat dan beberapa jenis serangga air, sedang sistem tertutup digunakan oleh serangga air, yang tidak menggunakan spirakulum, antara lain untuk mencegah supaya jangan terjadi evapotranspirasi.

2)      Mekanisme pernapasan pada belalang
         Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang 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.

         Sebaliknya terdapat juga serangga yang mampu tinggal lama di dalam air dengan bantuan suatu organ yang disebut plastron, suatu filamen udara. Dengan alat ini maka CO2 yang terbentuk dibuang, dan O2 yang terlarut diambil langsung (bukan dalam ujud gelembung udara). Bangunan ini sering juga disebut sebagai insang fisis khusus (special physical gill). Karenanya serangga mampu bertahan di dalam air dalam jangka waktu yang lebih lama. Serangga air juga ada yang memanfaatkan insang trakheal (tracheal gill), yang merupakan insang biologis, berfungsi karena gerak biologis.