SISTEM RESPIRASI

I. Tujuan Pengamatan :Mengamati perbedaan kecepatan bernapas antara organisme ulat, jangkrik, dan kecambah

II. Teori :Respirasi adalah proses perombakan bahan makanan menggunakan oksigen sehingga

diperoleh energi dan gas sisa pembakaran berupa karbon dioksida (CO2) dan uap air (H20). Sedangkan pernapasan adalah proses pertukaran gas yang berasal dari makhluk hidup dengan gas yang ada di lingkungannya.

Laju respirasi adalah jumlah nafas yang dilakukan oleh suatu makhluk hidup yang dihitung dalam satuan waktu tertentu, biasanya setiap menit. Caranya bisa dilakukan secara konvensional, yaitu dengan menghitung jumlah nafas setiap menit, ataupun dengan bantuan alat bernama respirometer. Biasanya alat respirometer digunakan untuk menghitung kecepatan bernafas organisme seperti jangkrik, ulat, tanaman, dengan bantuan alat – alat lain.

Respirometer adalah alat yang digunakan untuk mengukur rata – rata pernapasan organisme dengan mengukur rata – rata pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Hal ini memungkinkan penyelidikan bagaimana faktor – faktor seperti umur atau pengaruh cahaya mempengaruhi rata – rata pernapasan. Jika tidak ada pertubuhan suhu yang berarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/gram, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat setiap detik. Respirometer ini terdiri atas dua bagian yang dapat dipisahkan, yaitu tabung spesimen (tempat hewan atau bagian tumbuhan yang diselidiki) dan pipa kapiler berskala yang dikaliberasikan teliti hingga 0,01 ml. Kedua bagian ini dapat disatukan amat rapat hingga kedap udara dan didudukkan pada penumpu (landasan) kayu atau logam.

Pada serangga, pertukaran gas dari jaringan dengan udara di lingkungan dilakukan dengan menggunakan trakea, sehingga disebut 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. Saluran percabangan yang paling ujung akan tenggelam ke dalam membran sel pada sel tubuh.

Pertukaran udara dilakukan melalui lubang – lubang pernapasan, yang disebut spirakel atau stigma. Spirakel pada segmen pertama dan ketiga masing – masing terdapat satu pasang pada tiap sisi toraks dan dealapan 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 otot 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 ke seluruh tubuh dan akhirnya sampai ke membran plasma sel dan oksigen akan berdifusi. Karbon dioksida hasil respirasi dibawa melalui spirakel pada saat otot berelaksasi sehingga trakea mengempis. Dengan mekanisme pernapasan seperti itu, maka oksigen maupun karbon dioksida tidak diedarkan melalui darah, melainkan melalui pembuluh trakea. Oleh sebab itu, pembuluh darah serangga hanya berfungsi mengangkut sari – sari makanan dan hormon.

Kebanyakan serangga hidup di darat, tetapi ada beberapa serangga yang pada masa larvanya hidup di air, misalnya capung. Larva capung bernapas menggunakan insang trakea, berupa insang yang sangat halus dan berfungsi mengikat oksigen yang terlarut di dalam air dengan cara difusi. Insang trakea tersebut hanya berfungsi saat larva, kemudian akan mereduksi dan hilang setelah serangga tersebut pindah ke darat.

III. Percobaan :

A. Alat dan Bahan :- Respirometer- Jangkrik hidup (satu ekor untuk ukuran jari kelingking)- Ulat hidup secukupnya- Kecambah secukupnya

- Larutan Iodin- Pipet - Kristal NaOH (natrium hidroksida)- Kapas- Plastik- Timbangan - Alkohol - Vaseline

B. Langkah Pengamatan :1. Kristal natrium hidroksida dimasukkan ke dalam kapas, kemudian kapas tersebut dimasukkan

ke dalam tabung respirometer.2. Masukkan jangkrik ke dalam plastik dan ikat plastik, kemudian timbang berat jangkrik di

dalam plastik.3. Pindahkan jangkrik ke dalam tabung respirometer yang telah dimasukkan kapas dengan

kristal natrium hidroksida, kemudian tutup tabung.4. Celah yang ada di sekitar tutup tabung respirometer diberi vaseline agar udara tidak dapat

keluar – masuk lewat celah tersebut. 5. Letakkan respirometer pada dudukannya dalam keadaan datar. 6. Masukkan larutan iodin ke dalam saluran respirometer hingga 0,5 centimeter.7. Amati pergerakan larutan iodin dalam saluran respirometer dan catat angka yang dicapai

larutan iodin tersebut setiap tiga menit selama 15 menit (lima kali pencatatan)8. Buka tutup respirometer, dan keluarkan jangkriknya, namun biarkan natrium hidroksida tetap

dalam tabung respirometer.9. Ambil ulat dan masukkan ke dalam plastik secukupnya sehingga beratnya sama dengan berat

jangkrik yang telah diujicobakan.10. Masukkan ulat – ulat tersebut ke dalam tabung respirometer, tutup tabung respirometer, dan

rapikan vaseline yang terdapat pada celah tutup tabung respirometer sehingga celah tersebut tertutup kembali.

11. Lakukan langkah nomor 5 sampai dengan 7 untuk ulat tersebut.12. Buka tutup respirometer, dan keluarkan ulatnya, namun biarkan natrium hidroksida tetap

dalam tabung respirometer.13. Ambil kecambah dan masukkan ke dalam plastik secukupnya sehingga beratnya sama dengan

berat jangkrik dan ulat yang telah diujicobakan.14. Masukkan kecambah - kecambah tersebut ke dalam tabung respirometer, tutup tabung

respirometer, dan rapikan vaseline yang terdapat pada celah tutup tabung respirometer sehingga celah tersebut tertutup kembali.

15. Lakukan langkah nomor 5 sampai dengan 7 untuk ulat tersebut.

C. Variabel :a. Variabel bebas : jenis spesimen / organisme (ulat, jangkrik, kecambah) b. Variabel terikat : kedudukan larutan iodin pada skala respirometerc. Variabel kontrol : waktu

IV. Data Hasil Pengamatan :Yang diuji Berat 3 menit 6 menit 9 menit 12 menit 15 menitJangkrik 2.9 gram 0.38 0.51 0.68 0.73 0.85Ulat 2.9 gram 0.47 0.87 0.31* 0.47 0.59Kecambah 2.9 gram 0.45 0.70 0.85 0.03* 0.15

Yang Diuji ∆ 1 ∆ 2 ∆ 3 ∆ 4Jangkrik 0.13 0.17 0.05 0.14Ulat 0.40 0.31 0.18 0.12Kecambah 0.25 0.15 0.18 0.12

1 2 3 4-8.32667268468867E-17

0.0999999999999999

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

Grafik Laju Pernapasan

JangkrikUlatKecambah

∆ m

ilim

eter

V. Pembahasan :Dari data di atas, dapat dilihat bahwa jangkrik, ulat, dan kecambah uji coba yang mempunyai

berat yang sama memiliki kecepatan respirasi yang berbeda – beda. Jangkrik yang jumlahnya hanya satu ekor memiliki kecepatan respirasi yang lebih kecil dibandingkan dengan ulat yang jumlahnya banyak.

Disebutkan pada teori di atas, bahwa dalam keadaan oksigen yang semakin sedikit, seharusnya kecepatan pernapasan setiap spesimen menurun. Namun pada data hasil pengamatan kecambah dan jangkrik di atas, terdapat data yang mengalami kenaikan di tengah – tengah percobaan.

Terjadi ketidakakuratan data di atas, hal tersebut kemungkinan besar disebabkan oleh adanya sisa larutan eosin dalam pipa kapiler respirometer sehingga memperbesar volume larutan eosin yang ada di dalam pipa kapiler respirometer. Hal tersebut menyebabkan larutan eosin seakan – akan bergerak lebih cepat karena volumenya yang semakin besar.

VI. Kesimpulan : Setiap organisme (hewan dan tumbuhan) melakukan respirasi. Laju respirasi dipengaruhi juga oleh kadar oksigen dalam udara.