RESPIRASI PADA VERTEBRATAMakalah disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Biologi Umum Dosen pembimbing : Widodo, M.pd

Kelompok VII :1. Asmaniar 2. wildan nafisa bara 3. Yuliana Anjasari 4. Asad Hendro Saputro

(10690007) ( 10690026) (10690056) (10690040)

Pendidikan Fisika Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta 2011

1

KATA PENGANTARAlhamdulillah puji syukur senantiasa penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, karena hanya dengan rahmat, hidayah, asih sayang dan barokah-Nya, penulis dapat menyelesaikan makalah yang berjudul Respirasi Pada Vertebrata iini. serta salam tidak lupa penulis haturkan kepada junjungan kita, Rasullullah Muhammad SAW sebagai pembawa revolusioner sejati, beserta keluarga, para sahabat dan umatnya sampai harikiamat. . Makalah ini disusun guna memenuhi tugas mata kuliah Biologi Umum di Fakultas Sains dan Teknologi UIN Sunan Kalijaga Yogyakarta. Penulis menyadari bahwa dalam proses penyelesaian makalah ini tidak terlepas dari peran dan sumbangsih pemikiran serta intervensi dari banyak kepada pihak. semua Karena pihak itu dalam kesempatan ini, penulis penulis ingin dalam menyampaikan terima kasih dan penghargaan sedalam-dalamnya yang telah membantu menyelesaikan penulisan makalah ini yang tidak dapat kami sebutkan satu-persatu. Penulis menyadari bahwa dalam penulisan ini masih terdapat banyak kekurangan dan jauh dari kesempurnaan sehingga kritik dan saran yang membangun sangat penulis harapkan. Semoga tulisan ini bermanfaat, Aamiin.

Yogyakarta, 14 April 201

2

Penulis DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL.. KATA PENGANTAR.. DAFTAR ISI .. BAB I PENDAHULUA.. A.LATAR BELAKANG MASAL.. B.PERUMUSAN MASALAH .. C.TUJUAN PENULISAN. D.METODE PENULISAN BAB II SISTEM RESPIRASI PADA VERTEBRATA... ... ... ... ... 6 A.PENGERTIAN SISTEM RESPIRASI... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6 B RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS AMFIBIA... ... ... ... 7

1 2 3 4 4 5 5

C.RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS PISCES ... ... ... ... ...12 D. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS REPTIL ... ... ... ... ... E. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS AVES ... ..... ... ... ... F. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS MAMALIA... ... ... ... BAB III PENUTUP.. 22 A.KESIMPULAN. 22 DAFTAR PUSTAKA .. 23 15 16 18

3

BAB IPENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG MASALAH Setiap organisme mengalami proses respirasi untuk menghasilkan energi. Respirasi merupakan proses pertukaran gas yang meliputi pengambilan oksige di udara dan pembuangan karbondioksida(CO2). Sistem respirasi pada hewan berbeda-beda. Hewan avertebrata dengan hewan vertebrata memiliki proses respirasi yang berbeda. Begitu pula organ respirasi yang digunakan berbeda. Ada beberapa faktor yang menyebabkan perbedan organ respirasi diantaranya; habitat tempat tinggal seperti hewan yang hidup di darat dan di air, suhu lingkungan, kebiasaan hidup hewan seperti burung terbiasa tebang yang memiliki keistimewaan pundi pundi udara. Hewan vertebrata adalah hewan yang memiliki tulang belakang, contohnya kelas amfibia, pisces, aves, reptil dan mamalia. Sertiap kelas memiliki ciri yang berbeda dan sisem respirasi yang berbeda dengan karakteristik organ yang berbeda pula. Pisces hidup di air memiliki alat pernapasan ingsang, katak di waktu muda ingsang dan dewasa dengan paru-paru dan kulit, aves dengan paru-paru yang dibantu dengan pundi pundi udara dan mamalia dengan paru-paru.

B. PERUMUSAN MASALAH Agar tidak terjadi kesalahan dalam penyusunan makalah ini, maka kami merumuskan masalah sebagai berikut : A. Pengertian Respirasi

4

B. Respirasi pada vertebrata kelas amfibia C. Respirasi pada vertebrata kelas pisces D. Respirasi pada vertebrata kelas reptil E. Respirasi pada vertebrata kelas aves F. Respirasi pada vertebrata kelas mamalia

C. TUJUAN PENULISAN Adapun tujuan penulisan dalam pembahasan masalah ini adalah mengetahui : Memahami proses respirasi pada vertebrata pada masing masing kelas vertebrata. D. METODE PENULISAN Metode yang digunakan penulis adalah metode kepustakaan yaitu memberikan gambaran tentang materi-materi yang berhubungan dengan permasalahan melalui literatur buku-buku yang tersedia,tidak lupa juga penulis mengambil sedikit dari media massa atau internet

5

BAB II SISTEM RESPIRASI VERTEBRATA A. Pengertian Respirasi Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan zat 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 mencakup pada istilah pernapasan. Respirasi terjadi pada semua tingkatan organisme hidup, mulai dari individu sampai satuan terkecil(sel). Apabila pernapasan biasanya diasosiasikan dengan penggunaan oksigen sebagai senyawa pemecah, respirasi tidak senantiasa melibatkan oksigen. Fungsi dari pernapasan adalah pengiriman oksigen ke organ,jaringan dan organ dan pengeluaran limbah pernapasan yang berupa karbondioksida. Pernapasan dibagi menjadi dua yaitu external dan internal. pernapasan External mengacu pada pertukaran gas antara lingkungan dan darah melalui permukaan. Pernapasan Internal mengacu pada pertukaran gas antara darah dan jaringan tubuh. Pada dasarnya, respirasi adalah proses oksidasi yang dialami sel sebagai unit penyimpan energi kimia pada organisme hidup. Sel seperti molekul gula atau asam-, 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.

6

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. Berbagai bakteri anaerob menggunakan belerang (atau senyawanya) atau beberapa logam sebagai oksidator. B. Respirasi Pada Kelas Amfibia Kodok (bahasa Inggris: frog) dan katak alias bangkong (b. Inggris: toad) adalah hewan amfibia yang paling dikenal orang di Indonesia. Anak-anak biasanya menyukai kodok dan katak karena bentuknya yang lucu, kerap melompat-lompat, tidak pernah menggigit dan tidak membahayakan. Hanya orang dewasa yang kerap merasa jijik atau takut yang tidak beralasan terhadap kodok. Kedua macam hewan ini bentuknya mirip. Kodok bertubuh pendek, gempal atau kurus, berpunggung agak bungkuk, berkaki empat dan tak berekor (anura: a tidak, ura ekor). Kodok umumnya berkulit halus, lembab, dengan kaki belakang yang panjang. Sebaliknya katak atau bangkong berkulit kasar berbintil-bintil sampai berbingkul-bingkul, kerapkali kering, dan kaki belakangnya sering pendek saja, sehingga kebanyakan kurang pandai melompat jauh. Namun kedua istilah ini sering pula dipertukarkan penggunaannya. Kodok dan katak mengawali hidupnya sebagai telur yang diletakkan induknya di air, di sarang busa, atau di tempat-tempat basah lainnya. Beberapa jenis kodok pegunungan menyimpan telurnya di antara lumut-lumut yang basah di pepohonan. Sementara jenis kodok hutan yang lain menitipkan telurnya di punggung kodok jantan yang lembab, yang akan selalu menjaga dan membawanya hingga menetas bahkan hingga menjadi kodok kecil.Sekali bertelur katak bisa menghasilkan 5000-20000 telur, tergantung dari kualitas induk dan berlangsung sebanyak tiga kali dalam setahun. Telur-telur kodok dan katak menetas menjadi berudu atau kecebong (b. Inggris: tadpole), yang bertubuh mirip ikan gendut, bernafas dengan insang dan selama beberapa lama hidup di air. Perlahan-lahan akan tumbuh kaki belakang,

7

yang kemudian diikuti dengan tumbuhnya kaki depan, menghilangnya ekor dan bergantinya insang dengan paru-paru. Setelah masanya, berudu ini akan melompat ke darat sebagai kodok atau katak kecil. Pengenalan tentang katak, bisa dipahami lewat morfologinya, cara hidup, dan reproduksinya. Akan tetapi, pengenalan tentang katak akan ditinjau dari segi morfologinya, habitat, cara mendapatkan makanan dan bernafas untuk memperoleh energi melalui proses oksidasi biologi. a. Morfologi Kodok1 Kepala dan badan lebar bersatu, ada dua pasang kaki atau anggota, tak ada leher dan ekor. Bagian dalam ditutupi dengat kulit basah halus lunak. Kepala mempunyai mulut tang lebar untuk mengambil makanan, 2 lubang hidung/ nares externa yang kecil dekat ujung hidung yang berfungsi dalam pernapasan, 2 mata yang besar spherik, dibelakangnya 2 lubang pipih tertutup oleh membrane tympani yang berfungsi sebagai telinga untuk menerima gelombang suara. Tiap mata mempunyai kelopak mata atas dan bawah, serta di dalamnya mempunyai selaput mata bening membrane nictitans untuk menutupi mata apabila berada di dalam air. Di bagian ujung belakang badan dijumpai anus, lubang kecil untuk membuang sisasisa makananyang tak dicerna, urine dan sel-sel kelamin/ telur atau sperma dari alat reproduksi. Kaki katak terdiri atas sepasang kaki depan dan sepasang kaki belakang. Kaki depan terdiri atas lengan atas (brancium), lengan bawah (antebrancium), tangan (manus), dan jari-jari (digiti). Pada kaki belakang terdiri atas paha (femur), betis (crus), kaki (pes) dan jari-jari (digiti). Secara umum katak jumlah jari tungkai depan biasanya empat jari dan tungkai belakang lima jari. Pada tungkai belakang memanjang yang berpotensi untuk melompat. Kadang-kadang dijumpai jari tambahan sebagai prehaluk pada sisi ventral kaki. Prehaluk ini pada Spadefoot (katak penggali tanah) berupa tulang -tulang keras yang digunakan untuk menggali tanah sebagai tempat bersembunyi. Kulit amphibi sangat penting dalam respirasi dan proteksi. Kulit yang tipis fleksibel membagi bagian luar badan untuk melindungi organisme terhadap1

http://forumbiologifromxia9.blogspot.com/2009/05/pb-7-sistemrespirasi-1.html

8

penyakit, berfungsi dalam pernapasan, penyerapan air, sebab katak tidak pernah minum. Di lengkapi dengan kelenjar mukosa yang menyebabkan kulit terjaga kelembabannya, bagi spesies yang hidup di air, mukus memberikan minyak pelumas bagi tubuh. Sebagian besar memiliki kelenjar granular dan kelenjar mukus. Keduanya mirip, akan tetapi hasil produksinya berbeda. Kelanjar granular memproduksi zat abnoxious atau racun untuk melindungi diri dari musuh. Keduanya dikelompokkan sebagai kelenjar alveolar (kelenjar yang tidak mempunyai saluran pengeluaran, tetapi produknya di keluarkan lewat dinding selnya sendiri secara alami). Kelenjar racun dapat menimbukan iritasi pada kulit. Katak adalah bilateral simetris, dengan bagian sisi kiri dan kanan equal. Bagian tengah disebut medial, samping/lateral, badan muka depan adalah ujung anterior, bagian belakang disebutujung posterior, bagian punggung atau dorsal, sedang bagian muka ventral. Bagian badan terdiri atas kepala/ caput, kerongkongan/ cervik, dada/ thorax atau pectoral, perut atau abdomen, pantat pelvis serta bagian kaudal pendek (Kastowo, 1982: 32). b. Habitat dan Makanan Katak Kodok dan katak hidup menyebar luas, terutama di daerah tropis yang berhawa panas. Makin dingin tempatnya, seperti di atas gunung atau di daerah bermusim empat (temperate), jumlah jenis kodok cenderung semakin sedikit. Salah satunya ialah karena kodok termasuk hewan berdarah dingin, yang membutuhkan panas dari lingkungannya untuk mempertahankan hidupnya dan menjaga metabolisme tubuhnya.2 Kodok memangsa berbagai jenis serangga yang ditemuinya, seperti nyamuk, belalang, kupu-kupu. Kodok kerap ditemui berkerumun di bawah cahaya lampu jalan atau taman, menangkapi serangga-serangga yang tertarik oleh cahaya lampu tersebut. Sebaliknya, kodok juga dimangsa oleh pelbagai jenis makhluk yang lain: ular, kadal, burung-burung seperti bangau dan elang, garangan, linsang, dan juga dikonsumsi manusia.2

Wijaya jati, 2008, BIOLOGI Interaktif Kelas XI IPA, Jakarta: Ganeca Exact, hal. 157

9

c. Sistem Respirasi pada Kelas Amfibia Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paruparu. Kecuali pada fase berudu bernapas dengan insang karena hidupnya di air. Tiga alat bantu pernafasan pada amfibia yaitu:3 Selaput rongga mulut: berfungsi sebagai alat pernapasan karma tipis dan banyak terdapat kapiler yang bermuara di tempat itu. Pada saat terjadi gerakan rongga mulut dan faring, Iubang hidung terbuka dan glotis tertutup sehingga udara berada di rongga mulut dan berdifusi masuk melalui selaput rongga mulut yang tipis. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut, katak bernapas pula dengan kulit Kulit: berfungsi sebagai tempat pertukaran udara karena mengandung banyak kapiler. Oksigen yang masuk lewat kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea) kemudian dibawa ke jantung untuk diedarkan ke seluruh tubuh. Sebaliknya karbon dioksida dari jaringan akan di bawa ke jantung, dari jantung dipompa ke kulit dan paru-paru lewat arteri kulit pare-paru (arteri pulmo kutanea). Dengan demikian pertukaran oksigen dan karbon dioksida dapat terjadi di kulit. Selain bernapas dengan selaput rongga mulut dan kulit, katak bernapas juga dengan paruparu walaupun paru-parunya belum sebaik paru-paru mamalia. Paru-paru: Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung tempat bermuaranya kapiler darah. Permukaan paru-paru diperbesar oleh adanya bentuk- bentuk seperti kantung sehingga gas pernapasan dapat berdifusi. Paru-paru dengan rongga mulut dihubungkan oleh bronkus yang pendek. Dalam paru-paru terjadi mekanisme inspirasi dan ekspirasi yang keduanya terjadi saat mulut tertutup. Fase inspirasi adalah saat udara (kaya oksigen) yang masuk lewat selaput rongga mulut dan kulit berdifusi pada gelembung-gelembung di paru-paru. Mekanisme inspirasi adalah sebagai berikut. Otot Sternohioideus berkonstraksi sehingga rongga mulut membesar, akibatnya oksigen masuk melalui koane. Setelah itu koane menutup dan otot rahang bawah dan otot geniohioideus3

http://tedbio.multiply.com/journal/item/7

10

berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya rongga mulut mendorong oksigen masuk ke paru-paru lewat celah-celah. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, oksigen diikat oleh darah yang berada dalam kapiler dinding paruparu dan sebaliknya, karbon dioksida dilepaskan ke lingkungan. Mekanisme ekspirasi adalah sebagai berikut. Otot-otot perut dan sternohioideus berkontraksi sehingga udara dalam paru-paru tertekan keluar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan sebaliknya koane membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang juga diikuti dengan berkontraksinya geniohioideus sehingga rongga mulut mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut maka udara yang kaya karbon dioksida keluar.4 Dengan bantuan alat pernapasan seperti selaput rongga mulut, kulit maupun paru-paru, katak menghirup oksigen melalui salah satu alat bantu pernafasan tersebut. Makanan dalam perut katak yang dilumatkan dengan asam laktat seperti serangga, akan dirubah menjadi gula atau glukosa. Dengan bantuan oksigen tersebut glukosa akan melalui pembakaran oksigen atau biasa dikenal dengan proses oksidasi akan dirubah kedalam bentuk energi. Reaksi persamaan kimianya bisa ditulis dengan C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energi (38 ATP)

Dimana glukosa dan oksigen dalam tubuh katak akan dirubah menjadi karbon dioksida, air, dan energi sehingga katak mampu melakukan aktifitasnya melalui energi (38 ATP) dari hasil proses oksidasi biologi tersebut. Sedangakan air hasil proses oksidasi tersebut akan dikeluarkan melalui kulit dan air kencingnya. Karbon dioksida yang tidak dibutuhkan katak akan dikeluarkan melalui salah satu alat pernapasan tersebut.

C. Respirasi Pada Pisces

4

Diah Aryulina, Dkk, 2009, BIOLOGI Jilid 2, Bandung: ESIS, hal 164

11

Pada ikan alat pernafasannya berupa insang yang terluar berhubungan dengan air dan yang dalam berhubungan dengan kapiler darah. Di setisp lembsrsn insang terdapat filamen yang terdiri dari lapisan tipis(lamela). Pada filamen terdapat kapler darah sehinggamemudahkan pertukaran antara oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Namun adapula ikan yang bernafas dengan gelembung udara yang menyerupai paru-paru. Perbedaannya terletak pada ketahanan hidupnya, jika ikan dengan insang hanya bisa bernafas di air, ikan paru (dipnoi) dapat bertahan hidup tanpa air, karena kerja insangnya digantikan oleh gelembung udara yang menyerupai paru-paru. Ada beberapa fungsi insang, yaitu : 1) sebagai alat pernafasan 2) alat ekskresi garam-garam 3) penyaring makanan 4) alat pertukaran ion 5) osmolegurator a) Susunan Insang Ikan

tutup insang/operkulum(pada ikan bertulang sejati), untuk melindungi bagian kepala dan mengtur mekanisme aliran air.

selaput tipis di pinggir operkulum(membran brankiostega), untuk klep/katup pada waktu air masuk ke rongga mulut.

lengkung insang (arkus brankialis) lembaran insang berwarna kemerahan. saringan insang(tapis insang), untuk mencegah benda-benda asing masuk ke rongga insang.

b) Proses Inspirasi Dan Ekspirasi Pada Ikan12

Proses inspirasi, gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel, mulut terbuka dan tekanan air dalam mulut menurun. Hal itu menyebabkan air masukke dalam rongga mulut. Proses ekspirasi, air yang telah masuk mengakibatkan rongga mult menutp. Sementara itu insang kembali ke kedudukannya serta celah insang terbuka. Air mengalir keluar melalui celah insang. Pada proses ini saat di insang terjadi pertukaran karbondioksida (CO2) dari sel-sel darah ke air dan oksigen (O2) dari air ke sel-sel darah. Proses diatas terjadi pada ikan bertulang sejati. Proses inspirasi dan ekspirasi pada ikan bertulang rawan sama, hanya saja pada tiadak memiliki tutup insang, melainkan digantikan oleh selaput kulit yang tersusun dari sel-sel. c) Mekanisme inspirasi dan ekspirasi Inspirasi, otot sternoideus berrelaksasi, rongga mulut membesar, dan udara masuk melalui koane (celah hidung). Koane menutup dan otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi mengakibatkan mulut mengecil, sehingga udara terdorong masuk ke paru-paru dan terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karondioksida (CO2). Inspirasi, otot sternoideus berrelaksasi, rongga mulut membesar, dan udara masuk melalui koane (celah hidung). Koane menutup dan otot submandibularis dan otot geniohioideus berkontraksi mengakibatkan mulut mengecil, sehingga udara terdorong masuk ke paru-paru dan terjadi pertukaran gas oksigen (O2) dan karondioksida (CO2). Ekspirasi, otot submandibularis berelaksasi sementara itu otot perut dan otot sternoideus berkontrksi. Akibatnya paru-paru mengecil dan tekanan udaranya meningkat. Udara yang mengandung karbondioksida (CO2) keluar membuka koane, dan rongga mulut pun terbuka. Udara keluar dari rongga mulut. Ekspirasi, otot submandibularis berelaksasi sementara itu otot perut dan otot sternoideus berkontrksi. Akibatnya paru-paru mengecil dan tekanan udaranya13

meningkat. Udara yang mengandung karbondioksida (CO2) keluar membuka koane, dan rongga mulut pun terbuba. Udara keluar dari rongga mulut.

No

Perbedaan

d. perbedaan Inspirasi dan Ekspirasi Inspirasi

Ekspirasi

1 2

Mulut Tutup insang

Terbuka Ke luar/ke samping

Tertutup Ke kedudukannya

3

Rongga mulut

Besar

Mengecil

4

Selaput tipis

Menempel/mengecil

Membesar

5

Tekanan udara di mulut

Kecil

Besar

6

Udara

Pengambilan o2

Pengeluaran co2

e) Gambar Sistem Respirasi Pisces

14

D. Respirasi Pada Reptil Reptilia bernafas meggunakan paru-paru. Gas O2 masuk melalui lubang hidung kemudian masuk ke rongga mulut. Dari mulut menuju ke anak tekak, lalu diteruskan menuju ke trakhea yang tidak panjang. Lalu menuju ke bronkeolus dan di paru, paru terjadi pertukaran gas O2 dengan CO2. O2 kemudian diangkut menuju jaringan tubuh yang dipompa dari jantung. Gas CO2 dari jaringan tubuh diangkut menuju jantung dan dipompa ke paru-paru untuk pertukaran dengan gas O2. Udara yang mengandung CO2 kemudian dikeluarkan. Dari paru-paru menuju ke bronkeolus, kemudian ke trakhea tidak panjang lalu ke anak tekak. Dari anak tekak dilanjutkan menuju ke rongga mulut kemudian dikeluarkan melalui lubang hidyng. Pada reptil yag hidup di air terdapat lubang hidung reptilea terdapat katup. Katup tersebut tertutup saat menyelam, agar air tidak masuk. Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung kepala atau moncong. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan tulang rusuk. Secara umum reptilia bernapas menggunakan paru-paru. Tetapi pada beberapa reptilia, pengambilan oksigen dibantu oleh lapisan kulit disekitar kloaka. Pada reptilia umumnya udara luar masuk melalui lubang hidung, trakea, bronkus, dan akhirnya ke paru-paru. Lubang hidung terdapat di ujung kepala atau moncong. Umumnya reptilia mempunyai trachea yang panjang dimana dindingnya disokong

15

oleh sejumlah cincin cartilago. Udara keluar dan masuk ke dalam paru-paru karena gerakan tulang rusuk. Sistem pernafasan pada reptilia lebih maju dari Amphibi. Laring terletak di ujung anterior trachea. Dinding laring dibentuk oleh tulang rawan kriterokoidea dan tulang rawan krikodea. Trakhea dan bronkhus berbentuk panjang dan dibentuk oleh cincin-cincin tulang rawan. Tempat percabangan trakhea menjadi bronkhus disebut bifurkatio trakhea. Bronkhus masuk ke dalam paru-paru dan tidak bercabang-cabang lagi. Paru-paru reptilia berukuran relatif besar, berjumlah sepasang. Struktur dalamnya berpetak-petak seperti rumah lebah, biasanya bagian anterior lebih banyak berpetak daripada bagian posterior. Paru-paru dikelilingi oleh rongga dada yang bertulang rusuk. Tulang-tulang rusuk ini dapat secara bergantian merenggang, dan kemudian merapat oleh karena adanya perangkap otot-otot tulang rusuk yang berlawanan. Bila tulang-tulang rusuk merenggang, volume rongga dada akan meningkat. Perluasan ini menimbulkan sebagian paru-paru hampa dan segera terisi oleh karena masuknya udara segar. Udara yang segar tentu membawa persediaan oksigen yang baru bagi jaringan paruparu yang basah itu. Kontraksi rongga dada kemudian mendesak udara keluar dari paru-paru. Udara yang dihembuskan miskin akan oksigen, tetapi kaya akan karbondioksida yang diterima ketika di dalam paru-paru (Kimball, 1999). Pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida terjadi di dalam paruparu. Keluar masuknya udara dari dan keluar paru-paru karena adanya gerakangerakan dari tulang rusuk. Paru-paru reptilia lebih sederhana, hanya dengan beberapa lipatan dinding yang berfungsi memperbesar permukaan pertukaran gas. Pada reptilia pertukaran gas tidak efektif. Pada kadal, kura-kura, dan buaya paruparu lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang membuat paruparunya bertekstur seperti spon. Paru-paru pada beberapa jenis kadal misalnya bunglon Afrika mempunyai pundi-pundi hawa cadangan yang memungkinkan hewan tersebut melayang di udara. a. Mekanisme Pernafasan pada reptil adalah sebagai berikut :

16

Fase Inspirasi : Tulang rusuk merenggang dan volume rongga dada meningkat, sehingga paru-paru yang kosong akan terisi oleh udara yang banyak mengandung oksigen Fase ekspirasi : Tulang rusuk merapat, sehingga udara yang mengandung CO2 dan uap air akan terdesak keluar dari paru-paru.

E. RESPIRASI PADA AVES a. Pernapasan pada Aves Alat pernafasan pada burung (unggas) terbagi atas paru-paru mempunyai bronkhus tertier yang lebih banyak jumlahnya dibandingkan dengan paru-paru ayam. Ayam mempunyai 7 kantong hawa, yaitu sepasang kantong hawa servikalis, sepasang abdominalis, sepasang torakalis, dan sebuah kantong hawa klavikularis. Kalkun mempunyai 8 kantong hawa dan sebuah kantong hawa servikalis (sama dengan klavikularis), 2 pasang kantong torakalis, 2 pasang kantong abdominalis. Pada umumnya kebanyakan jenis burung kecil hanya sedikit atau tidak memiliki pneumatic bones, sedangkan jenis burung yang besar mempunyai banyak pneumatic bones. Jadi, ternyata bahwa ada tidaknya pneumatic bones hanya berperan kecil dalam kemampuan terbang. Ada pendapat yang menyangkal bahwa humerus pada ayam itu merupakan pneumatic bones, tetapi ada pendapat lain yang menyatakan bahwa pneumatic bones pada ayam meliputi hampir semua vertebre servikalis, 2 tulang rusuk yang pertama, tulang dada, humerus, dan bagian setengah bawah korakoid. Semua pneumatic bones tidak berhubungan dengan kantong hawa, tetapi humerus berhubungan dan beberapa jenis burung dapat bernafas melalui humerus pada kondisi tertentu.5

Duellman, William E., Schlager, Neil, 2003, "Animal Life Encyclopedia: Volume 6 Aves", Thomson-Gale

5

17

Selama pernafasan (respirasi), terjadi gerakan dada (thorax = thorak) dan perut. Pada inspirasi, sternum korakoid, furkula, dan rusuk bergerak ke depan dan ke bawah. Rusuk vertebral ditarik ke depan dan ke dalam. Jadi, pada inspirasi diameter vertical thorak bertambah besar dan diameter melintangnya bertambah kecil. Paru-paru membesar pada saat inspirasi, dan tulang rusuk serta dada tertarik ke arah dalam. b. Pernafasan Aves Selama Terbang Persediaan dan kecepatan oksigen (O2) berdifusi dalam paru-paru sangat penting artinya bagi bangsa burung pada waktu terbang. Pada waktu terbang konsumsi oksigen bisa 10 15 kali lebih banyak dibandingkan dengan pada keadaan istirahat. Konsumsi itu juga tergantung pada kecepatan terbang. Pada kecepatan terbang 35 km/jam, oksigen yang diperlukan rata-rata 21,9 ml/g/jam atau 12,8 kali lebih banyak dibandingkan dengan keadaan tidak terbang, dan pada kecepatan terbang 40 km/jam konsumsi oksigen 23ml/g/jam. Konsumsi oksigen paling tinggi pada waktu terbang menaik dan paling rendah pada waktu terbang menurun. Beberapa peneliti mengasumsikan bahwa pernafasan (aliran udara paru-paru) ada hubungan (sinkronisasi) dengan berbagai gerakan sayap pada waktu terbang. Pada waktu sayap bergerak ke bawah, terjadi ekspirasi. c. Respirasi pada Aves Pada kapiler jaringan, O2 berdifusi ke dalam jaringan oleh suatu proses penting yang sama dengan yang terjadi dalam paru-paru. Dengan demikian tekanan O2 (PO2) dalam cairan interstisial di luar kapiler rendah dan diperkirakan sangat bervariasi, rata-rata sekitar 40 mm Hg, sedangkan di dalam darah arteri tinggi sekitar 95 mm Hg. Oleh karena itu, pada kapiler tekanannya berbeda sampai 55 mm Hg yang menyebabkan difusi O26. Pada waktu itu, darah yang mengalir melalui kapiler banyak O2 berdifusi ke dalam jaringan dan PO2 kapiler mendekati 40 mm6

18

Hg dalam cairan jaringan. Konsekwensinya, darah venous yang meninggalkan jaringan mengandung O2 yang sangat penting untuk berbagai aktivitas. Reaksi persamaan oksidasi pada Aves bisa dituliskan: Makanan burung + O2 --> CO2 + H2O + Energi C6H12O6 + 6O2 6CO2 + 6H2O + energi Oksidasi Biologi --> Energi --> Aktivitas Tubuh

d. Gambar sistem Respirasi Pada Aves

F. Respirasi pada Mamalia

19

Pernafasan pada mamalia mempunyai 2 arti yang sangat berbeda : 1) Pernafasan oksigen (O2 ) dalam matabolisme karbohidrat dan berbagai molekul organik lainnya. 2) Suatu proses yang melibatkan pertukaran O2 dan CO2 di antara berbagai sel suatu organisme dan lingkungan luar. Sebagian besar sel tubuh mamalia memperoleh energi dari reaksi kimia yang melibatkan O2. Sel itu harus mampu melenyapkan CO2 yang merupakan hasil akhir utama dari metabolisme oksidasi. Organisme bersel satu pertukaran O2 dan CO2 terjadi secara langsung dengan lingkungan luar, tetapi hal itu sama sekali tidak mungkin untuk sebagian besar sel organisme yang kompleks seperti manusia maupun hewan/ternak. Oleh karena itu, evaluasi hewan besar memerlukan perkembangan suatu sistem khusus yaitu sistem respirasi (pernafasan) untuk pertukaran O2 dan CO2 bagi hewan tersebut dengan lingkungan sekitarnya meliputi : paru-paru, jalan udara ke paru-paru, dan struktur dada yang bertanggung jawab terhadap gerakan udara keluar dan masuk ke paru-paru. a. Transportasi O2 dan CO2 pada Mamalia Gas dapat mengaliri suatu tempat ke tempat lain dengan jalan difusi dan hal ini selalu disebabkan oleh adanya perbedaan tekanan dari satu tempat terhadap tempat lainnya. Jadi, O2 berdifusi dari alveoli ke dalam pembuluh darah kapiler pulmonaris karena perbedaan tekanan yang dalam hal ini tekanan O2 (PO2) di dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan PO2 di dalam darah pulmonaris. Darah pulmonaris diangkut melalui sirkulasi darah menuju berbagai jaringan perifir. Di sana PO2 lebih rendah dalam sel dibandingkan dengan yang di dalam darah arteri yang masuk ke dalam berbagai pembuluh darah kapiler. Di situ lagi PO2 jauh lebih tinggi dalam darah kapiler menyebabkan O2 berdifusi ke luar dari pembuluh kapiler dan seluruh cairan interstisial menuju sel.7

7

Salman, Aykar, 1999, Biologi Umum SMU Kelas II, Jakarta: Erlangga, hal 89

20

Karena O2 dimetabolisasikan dengan makanan dalam sel untuk membentuk CO2 maka tekanan CO2 (PCO2) meningkat mencapai nilai tinggi dalam sel yang menyebabkan CO2 berdifusi dari sel ke dalam jaringan kapiler. CO2 dalam darah diangkut ke kapiler pulmonaris. CO2 itu berdifusi ke luar dari darah dan menuju ke dalam alveoli karena PCO2 di dalam alveoli lebih rendah dibandingkan dengan yang di dalam darah. Hal yang mendasar di sini adalah bahwa angkutan O2 dan CO2 ke dan dari berbagai jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara berturutturut. Prinsip dan formula terjadinya difusi gas melalui membrana respirasi sama dengan difusi gas melalui air dan berbagai jaringan. Jadi, faktor yang menentukan betapa cepat suatu gas melalui membrana tersebut adalah : 1). ketebalan membrana, 2).luas permukaan membrana, 3).koefisien difusi gas dalam substansi membrana, dan 4). perbedaan tekanan antara kedua sisi membrana. Sering terjadi kecepatan difusi melalui membrana tidak proporsional terhadap ketebalan membrana sehingga setiap faktor yang meningkatkan ketebalan melebihi 2 3 kali dibandingkan dengan yang normal dapat mempengaruhi secara sangat nyata pertukaran gas pernafasan normal. Khusus pada olahragawan, luas permukaan membrana respirasi sangat mempengaruhi prestasi dalam pertandingan maupun latihan. Luas permukaan paru-paru yang berkurang dapat berpengaruh serius terhadap pertukaran gas pernafasan. Dalam hal koefisien difusi masingmasing gas kaitannya dengan perbedaan tekanan ternyata CO2 berdifusi melalui membrana kira-kira 20 kali lebih cepat dari O2, dan O2 dua kali lebih cepat dari N2. Dalam hal perbedaan tekanan gas, tekanan gas parsial menyebabkan gas mengalir melalui membrana respirasi. Dengan demikian, bila tekanan parsial suatu gas dalam alveoli lebih besar dibandingkan dengan tekanan gas dalam darah seperti halnya O2 , difusi terjadi dari alveoli ke arah dalam, tetapi bila tekanan gas dalam darah lebih besar dibandingkan dengan dalam alveoli seperti halnya CO2 maka difusi terjadi dari darah ke dalam alveoli b. Kapasitas Difusi Membrana Respirasi Mamalia

21

Kemampuan seluruh membrana respirasi untuk terjadinya pertukaran gas antara alveoli dan darah pulmonaris dapat diekspresikan dengan istilah kapasitas difusinya, yang dapat didefinisikan sebagai volume gas yang berdifusi melalui membrana tadi setiap menit untuk setiap perbedaan tekanan 1 mm Hg. Kapasitas difusi O2 laki-laki muda dewasa pada waktu istirahat rata-rata 21 ml per menit per mm Hg. Rata-rata perbedaan tekanan O2 menembus membrana respirasi selama dalam keadaan normal yaitu dalam keadaan bernafas tenang kira-kira 11 mm Hg. Peningkatan tekanan itu menghasilkan kira-kira 230 ml O2 berdifusi normal melalui membrana respirasi setiap menit; dan itu sama dengan kecepatan tubuh menggunakan O2. Di lain pihak, kapasitas difusi CO2 belum pernah dihitung karena kesukaran teknis. Sebenarnya sangat penting diketahui kapasitas difusi yang tinggi dari CO2 itu. Bila tidak demikian maka membrana respirasi banyak mengalami kerusakan. Akibatnya, kapasitasnya membawa O2 ke dalam darah sering tidak cukup sehingga menyebabkan kematian seseorang jauh lebih cepat daripada ketidakseimbangan yang serius dari difusi CO2 d. Mekanisme Respirasi Mamalia Selama respirasi, terjadi gerakan dada (thorax) dan perut. Pada inspirasi sternum coracoid , furcula, dan rusuk bergerak ke depan dan ke bawah. Rusuk vertebral ditarik ke depan dan ke dalam. Jadi, pada inspirasi diameter vertikal dada bertambah besar dan diameter melintangnya bertambah kecil. Paru-paru membesar pada saat inspirasi, dan tulang rusuk serta dada tertarik ke arah dalam.

22

BAB IIIPENUTUP

A.KESIMPULANDari beberapa pembahasan mengenai sistem respirasi vertebrata diatas, maka dapat diambil beberapa kesimpulan di antaranya: 1. Respirasi pada amfibi, terjadi perbedaan organ respirasi saat larva bernapas dengan ingsang, larva berkembang dengan ingsang dalam dan sat dewasa dengan paru-paru dan kulit 2. Respirasi pada pisces,sistem ingsang (operkulum) pernapasan ikan menggunakan

ingsang. Ingsang ikan memiliki keistimewaan berupa tutup

23

3. Respiras pada reptil, pada umumnya yang digunakan sebagai alat pernapasan adalah paru paru , namun reptil memiliki alat bantu yaitu berupa kulit yang terletak didekap kloaka 4. Respirasi pada Aves,sistem respirasi burung menggunakan paru paru sebagai alat pernapasan.pertukaran udara pada burung terjadi pada para bronkus yang banyak mengandung pembulu darah.paru paru burung memiliki keistimewaan karena mengalami perluasan menjadi pundi pundi udara. 5. Respirasi pada mamalia,sistem respirasi mamalia menggunakan paru paru sebagai alat pernapasan.Paru paru berfungsi sebagai tempat difusi oksigen, sedangkan karbondioksida berdifusi dari kapiler.

DARTAR PUSTAKA http://forumbiologifromxia9.blogspot.com/2009/05/pb-7sistem-respirasi-1. http://tedbio.multiply.com/journal/item/7 Kenneth York:McGraw-Hill Salman, Aykar.1999.Biologi Umum SMU Kelas II, Jakarta: Erlangga Wijaya jati, 2008, BIOLOGI Interaktif Kelas XI IPA, Jakarta: Ganeca Exact V.Kardong.Ph.D.2009.VERTEBRATES.New

24

25