RESPIRASI PADA VERTEBRATA

Makalah disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Biologi Umum

Dosen pembimbing : Widodo, M.pd

Kelompok VII :

1. Asmaniar (10690007)

2. wildan nafisa bara ( 10690026)

3. Yuliana Anjasari (10690056)

4. As’ad Hendro Saputro (10690040)

Pendidikan Fisika

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri Sunan Kalijaga Yogyakarta

2011

1

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah 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 pihak. Karena itu

dalam kesempatan ini, penulis ingin menyampaikan terima kasih dan penghargaan

sedalam-dalamnya kepada semua pihak yang telah membantu penulis dalam

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

Penulis

2

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL………………………………….……………………. 1

KATA PENGANTAR………………………………….……………………. 2

DAFTAR ISI ………………………………….……………………. 3

BAB I PENDAHULUA…………………………….…………………….

A.LATAR BELAKANG MASAL………………….……………………. 4

B.PERUMUSAN MASALAH ………………………………………….. 4

C.TUJUAN PENULISAN…………………………………………………. 5

D.METODE PENULISAN………………………………………………… 5

BAB II SISTEM RESPIRASI PADA VERTEBRATA... ... ... ... ... 6

A.PENGERTIAN SISTEM RESPIRASI... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 6

B RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS AMFIBIA... ... ... ... 7

C.RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS PISCES ... ... ... ... ... 12

D. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS REPTIL ... ... ... ... ... 15

E. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS AVES ... ..... ... ... ... 16

F. RESPIRASI PADA VERTEBRATA KELAS MAMALIA... ... ... ... 18

BAB III PENUTUP………………………………….……………………. 22

A.KESIMPULAN………………………………….……………………… 22

DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………….. 23

3

BAB I

PENDAHULUAN

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

B. Respirasi pada vertebrata kelas amfibia

C. Respirasi pada vertebrata kelas pisces

D. Respirasi pada vertebrata kelas reptil

4

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.

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

6

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,

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

7

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 sisa-sisa 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 terhadap

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

1 ? http://forumbiologifromxia9.blogspot.com/2009/05/pb-7-sistem-respirasi-1.html

8

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.

c. Sistem Respirasi pada Kelas Amfibia

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

9

Pada katak, oksigen berdifusi lewat selaput rongga mulut, kulit, dan paru-

paru. 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 geniohioideus

3 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 paru-paru 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 Ikan

12

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 udaranya

13

meningkat. Udara yang mengandung karbondioksida (CO2) keluar membuka

koane, dan rongga mulut pun terbuba. Udara keluar dari rongga mulut.

d. perbedaan Inspirasi dan Ekspirasi

No Perbedaan Inspirasi Ekspirasi

1 Mulut Terbuka Tertutup

2 Tutup insang Ke luar/ke samping 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

15

moncong. Umumnya reptilia mempunyai trachea yang panjang dimana

dindingnya disokong 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 paru-paru 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

paru-paru. Keluar masuknya udara dari dan keluar paru-paru karena adanya

gerakan-gerakan 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 paru-paru lebih kompleks, dengan beberapa belahan-belahan yang

membuat paru-parunya 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

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

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

6

18

mendekati 40 mm 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 O 2 dan

CO2 ke dan dari berbagai jaringan tergantung dari difusi dan aliran darah secara

berturut-turut.

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 masing-masing 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

21

b. Kapasitas Difusi Membrana Respirasi Mamalia

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 III

PENUTUP

A.KESIMPULAN

Dari 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

23

2. Respirasi pada pisces,sistem pernapasan ikan menggunakan ingsang. Ingsang

ikan memiliki keistimewaan berupa tutup ingsang (operkulum)

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-7-sistem-

respirasi-1.

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

Kenneth V.Kardong.Ph.D.2009.VERTEBRATES.New York:McGraw-Hill

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

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

24

25