Laporan Respirasi Hewan dan Tumbuhan

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

RESPIRASI

A.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. Yang disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organik yang dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat dalam sel tumbuhan yang secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya direspirasikan menjadi CO2 dan air. Sedangkan metabolit respirasi adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi respirasi.Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang terdapat dalam sel tumbuhan tinggi. Terdapat beberapa substrat respirasi yang penting lainnya diantaranya adalah beberapa jenis gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik; dan protein (digunakan pada keadaan & spesies tertentu). Secara umum, respirasi karbohidrat dapat dituliskan sebagai berikut: C6H12O6 + O2 6CO2 + H2O + energi.

Serangga mempunyai alat pernapasan khusus berupa system trachea 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. Beberapa faktor yang mempengaruhi jalannya respirasi adalah temperatur, spesies, ukuran badan dan aktifitas.Respirasi atau oksidasi glukosa secara lengkap merupakan proses pembentukan energy yang utama untuk kebanyakan sel. Pada waktu glukosa dipecah dalam suatu rangkaian reaksi enzimatis, beberapa energy dibebaskan dan diubah menjadi bentuk ikatan phosphate bertenaga tinggi (ATP)dan sebagian lagi hilang sebagai panas. Proses keseluruhan dari respirasi merupakan reaksi oksidasi reduksi, yaitu senyawa dioksidasi menjadi CO₂

sedangkan O₂ yang diserap direduksi membentuk H₂O. pati, fruktan, sukrosa, atau gula lainnya, lemak, asam organic, protein dapat bertindak sebagai substrat respirasi. Respirasi umum glukosa, dapat ditulis sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂                            6CO₂ + 6H₂O + energy (ATP + panas)

          Respirasi merupakan rangkaian dari 50 atau lebih reaksi komponen, masing-masing dikatalisis oleh enzim yang berbeda. Respirasi merupakan oksidasi yang berlangsung di medium air, dengan pH mendekati netral, dan pada suhu sedang. Respirasi merupakan reaksi oksidasi senyawa organic yang menghasilkan energy yang digunakan untuk aktivitas sel dalam bentuk ATP atau senyawa berenergi tinggi lainnya.

          Lebih lanjut, sejalan dengan berlanngsungnya pemecahan, kerangka karbon antara disediakan untuk menghasilkan berbagai produk esensial lainnya.

Berdasarkan kebutuhan terhadap oksigen respirasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

1.             Respirasi aerob

Yang menggunakan O2 sebagai terminal electron akseptor (respirasi yang memerlukan oksigen,penguraian lengkap sampai dihasilkan CO₂ + H₂O àoksidasi sempurna).

  Raksinya :  C₆H₁₂O₆              à              6CO₂ + 6H₂O + ATP

2.             Respirasi anaerob

Yang tidak memerlukan oksigen tetapi asam organic sebagai electron akseptor (respirasi yang tidak memerlukan oksigen, penguraian bahan organic tidak lengkapà oksidasi tidak sempurna )

Raksinya :            C₆H₁₂O₆                à       2C₂H₅OH + 2CO₂ + ATP

v   Resprasi pada insecta

     Kelas hexapoda seringkali disebut sebagai insecta atau serangga, yang memiliki kaki yang berjumlah emanam. Namun tidak semua anggotanya selalu memiliki kaki enam. Golongan serangga primitif memmiliki kaki setiap ruas tubuhnya. Selama daur hidupnya serangga mengalami pergantian bentuk yang disebut metamorfosis, dengan jalan melakukan pengelupasan kulit yang disebut ekdisis. Metamorfosis ada dua macam, yaitu metamorfosis tak sampurna dan metamorfosis sempurna.

     Serangga dapat ditemukan di mana-mana, misalnya di air, darat, dan udara atau di tumpukan buku-buku. Ada yang hidup bebas ada juga yang pasarit. Ada yang mengeluarkan cahaya di malam hari, ada pula yang mengeluarkan suara yang nyaring. Ada yang memiliki

nilai ekonomi dan ada juga yang merugikan.  Serangga merpakan hewan yang paling sukses hidup didunia karena dapat beradaptasi dengan segala kondisi lingkungan.Anggota Insekta sekitar 900.000 jenis yang berbagi menjadi 25 ordo. Insekta dipelajari dalam ilmu khusus yaitu entomologi.

                                 I.Sistem respirasi pada insecta

          Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthopoda lainya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di kerangka luar (eksosleketon) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembulu 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 ummunya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat.

          Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya trakea bercabang lagi 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 kalpiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada vertebrata.

Makanisme pernapasan pada serangga, misalanya belalang, adalah sebagai berikut :

          Jika otot perut belalang berkontraksi, maka trekea mexrupih sehingga udara kaya CO₂ keluar. Sebaliknya, kerja 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 O₂ masuk ke trakea.

          Sistem trakea berfungsi mengangkut O₂ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut CO₂ 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 permukaan air untuk mengambil udara.

          Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam ke dalam air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. Mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan vertikal. 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.

v   Respirasi pada tumbuhan (kecambah kacang hijau)

Respirasi banyak memberikan manfaat bagi tumbuhan. Manfaat tersebut terlihat dalam proses respirasi dimana terjadi proses pemecahan senyawa organik, dari proses pemecahan tersebut maka dihasilkanlah senyawa-senyawa antara yang penting sebagai ”Building Block”. Building Block merupakan senyawa-senyawa yang penting sebagai pembentuk tubuh.

Senyawa-senyawa tersebut meliputi asam amino untuk protein; nukleotida untuk asam nukleat; dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokrom), lemak, sterol, karotenoid, pigmen flavonoid seperti antosianin, dan senyawa aromatik tertentu lainnya, seperti lignin.

         Laju respirasi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain yaitu :

              · Ketersediaan substrat.

Tersedianya substrat pada tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. Tumbuhan dengan kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah pula. Demikian sebaliknya bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju respirasi akan meningkat.

              · 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 berrespirasi jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.

              ·Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10^o C, namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies.

              · Tipe dan umur tumbuhan.

Masing-masing spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolsme, dengan demikian kebutuhan tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang dalam masa pertumbuhan.

              · Kadar CO₂ dalam udara.

Kurangnya O₂ atau kelebihan CO₂ tampak pada kegiatan respirasi biji-bijian, akar maupun batang yang terpendam dalam tanah. Jika kadar CO₂ naik sampai 10 % dan kadar O₂ turun sampai 0 % maka respirasi akan terhenti.

              · Persediaan air.

Jika kadar air sedikit maka respirasi kecil
Jika biji (direndam air) maka respirasi menjadi lebih giat
Pada daun yang layu maka respirasi lebih giat ++ gula (timbunan tepung/KH).

              · Cahaya.

Cahaya fotosintesis + substrat repirasi. Cahaya menambah panas, panas menambah kegiatan respirasi.

7

              · Luka

Jaringan yg luka/terbuka ++ respirasi aktivitas sel parenkim untuk menutup luka.

              · Pengaruh bahan kimia.

Zat penghambat respirasi diantaranya sianida, fluoride, Iodo asetat, CO diberikan pada jaringan. Dalam Konsentrasi rendah (eter, kloroform, aseton, formaldehida) menambah respirasi dalam waktu singkat.

1.2 Tujuan

Untuk menentukan banyaknya O₂  yang dibutuhkan oleh hewan dan tumbuhan untuk respirasi.

1.3 Judul Dan Tanggal Praktikum

A.Judul : Respirasi Hewan Dan Tumbuhan

B.Tanggal Praktikum : 12 Februari 2014

8

BAB II

METODE

2.1 Alat

            A.Reapirometer

            B.Timbangan

            C.Kapas

            D.Pipet tetes

            E.Arloji

Bahan

A.Eosin

            B.Vaselin

            C.Kristal KOH

            D.Serangga(Jangkrik)

            E.Kecambah

2.2 Cara kerja

            1.Bungkus kristal KOH dengan kapas lalu masukkan ke dalam tabung respirometer.

            2.Masukkan seekor jangkrik / kecambah yang telah di timbang beratna kedalam

              botol respirometer,kemudian tutup dengan pipa berskala.

            3.Oleskan vaselin pada celah tertutup.

            4.Tutup ujung pipa berskala dengan jari-jari kurang lebih satu menit,kemudian

               lepaskan  dan masukkan setetes eosin / tinta dengan menggunakan pipet tetes.

            5.Amati dan catat perubahan kedudukan eosin pada pipa berskala tiap 3 menit

              selama 9 menit.

9

BAB III

HASIL

3.1 Tabel Pengamatan :

No.	Berat tubuh hewan / Tumbuhan	Perpindahan kedudukan eosin(dalam skala)
		3 menit	3 menit	3 menit
1.	Jangkrik (0,6 gr)	0,3	0,5	0,6
2.	Kecambah (0,4 gr)	0,25	0,35	0,7

3.2 Pertanyaan:

1).Kearah manakah eosin bergerak?Mengapa?

Jawab : Ke arah serangga / kecambah,karena serangga dan kecambah membutuhkan oksigen sehingga antara eosin dan serangga / kecambah saling tarik menarik untuk mendapatkan oksigen.

2).Perhatikan tabel diatas.Hitung berapa volume menyuruh pipa kapiler yang di beri  skala ! kemudian hitung volume gas yang telah di pergunakkan oleh serangga/kecambah.Gas apakah itu ?

Jawab :

3).Menurut pendapatmu,dari percobaan ini faktor-faktoor apa saja yang berpengaruh?

Jawab : -Berat dari hewan dan tumbuhan

            -Aktifitas yang di lakukan oleh serangga / kecambah (aktif/pasif)

            -Kelembapan dalam respirometer

4).Apakah kebutuhan gas O₂ per 3  menit nya sama?Apabbila tidak sama, apa faktor  penyebabbnya ?

Jawab :Tidak sama,karena semakin aktif jangkrik di dalam respirometer maka skalanya akan semakinn tinggi akibat kebutuhan  O₂ yang semakinn tinggi.

5).Buatlah kesimpulan berdasarkan dari data yang tela didapatkan !

Jawab : Yang mempengaruhi adalah berat serangga / kecambah,aktifitas yang dilakukan serangga semakin aktif maka kebutuhan O₂  yang semakin tinggi.

6).Apa fungsi KOH dalam botol?Apa alasanya KOH dibunngkus dengan kapas?

Jawab :Fungsi KOH adalah untuk mengikat CO₂ sehingga pergerakan dari eosin akibat kebutuhan oksigen yang sangat tinggi.

10

BAB IV

PEMBAHASAN

Dari data yang diambil melalui uji coba dengan respirometer sederhana. Mengukur kecepatan respirasi tumbuhan dan hewan dengan eosin . Data diambil dengan cara mengamati kedudukan larutan warna  pada skala respirometer tiap 3 menit.Hal ini dipastikan karena eosin  yang bergerak tersebut disebabkan oleh aktivitas kecambah ataupun belalang dan KOH. Peran KOH adalah mengikat CO₂, karena KOH bersifat hidrofil (hydrofilic). Maka dari itu KOH dilapisi tissue agar sifat kaustik dari KOH tidak terlalu berefek pada makhluk hidup yang ada di dalam tabung ketika melakukan ekspirasi . CO₂ dari sisa metabolisme kecambah atau belalang akan diikat oleh KOH. Volume udara yang berkurang akan menyebabkan adanya tekanan negatif yang menyebabkan eosin bergerak menuju tabung kaca yang berisi belalang. Sehingga semakin banyak udara yang dibutuhkan maka semakin cepat laju respirasinya, maka larutan berwarna  juga akan lebih cepat bergerak ke arah tabung

1.Respirasi pada jangkrik

  Laju respirasi pada jangkrik pada praktikum repirasi kali ini menggunakan jangkrik yang dimasukkan ke dalam respirometer. Jangkrik ini dimasukkan ke dalam tabung respirometer kemudian dimasukkan KOH yang berfungsi untuk mengikat CO₂, namun KOH harus dibungkus terlebih dahulu dengan menggunakan kapas sebelum dimasukkan ke dalam tabung. Hal ini dimaksudkan untuk memisahkan jangkrik dengan zat kimia. Kemudian pada ujung pipa kapiler diberi cairan larutan berwarna  sebagai indikator sekaligus memisahkan udara yang ada di dalam tabung dan udara yang ada di luar tabung

2.Respirasi pada kecambah

  Laju respirasi pada kecambah perlakuan untuk mengukur kecepatan pada kecambah sama dengan perlakuan terhadap belalang. Menggunakan KOH untuk mengikat CO₂ dan larutan berwarna  sebagai indikator sekaligus pemisah udara dalam dan luar tabung.

11

BAB V

KESIMPULAN

5.1 Kesimpulan

·         KOH  berfungsi sebagai peningkat CO₂ agar respirasi terpicu menjadi cepat. Selain itu KOH juga berfungsi sebagai pengikat CO₂.Kristal KOH dapat mengikat CO₂ karena bersifat hidroskopis.

·         Respirasi dipengaruhi oleh massa tubuh, suhu dan jenis hewan/tumbuhan.  

5.2 Saran

        Dalam  praktikum lakukan dengan teliti sehingga dapat mendapatkan hasil yang akurat. Jangan mengubah/menggeser posisi respirometer agar laju eosin tidakterganggu.Sebaiknya, saat pengambilan KOH menggunakan sendok atau tissue karena jika terkena kulitakan  mengakibatkan gatal/panas. Dalam menyambungkantabung dengan pipa respirometer gunakan vaselin agar lebih mudah dilepas lagi danmenjaga agar udara dalam tabung tidak bocor (tidak tercampu rdengan udara luar).

12

DAFTAR PUSTAKA

http://rheeaputri.blogspot.com/2012/11/laporan-praktikum-biologi-respirasi.html