Tujuan : Untuk Mengetehui
Konsumsi Oksigen Dan Mengukur Kecepatan Metabolisme Pada Berbagai Hewan.
I.
Dasar
Teori
Proses
respirasi pada serangga, sama dengan pada organisme lain, merupakan proses
pengambilan oksigen (O2), untuk diproses dalam mitokhondria. Baik serangga
terestrial maupun akuatik membutuhkan O2 dan membuang CO2, namun pada keduanya
terdapat perbedaan jelas: di udara terdapat kl. 20% oksigen, sedang di air 10%.
Oleh karenanya kecepatan diffusinya juga berbeda, di air 3 x 106 lebih
kecil daripada kecepatan diffusi O2 di udara.
Sistem
pernafasan pada serangga mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan
sistem tertutup. Digunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle),
jugatabung-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
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.
Pada
kepik air (Belastomatidae) digunakan apa yang disebut "insang fisis"
atauphysical gill digunakan untuk mengumpulkan gelembung, dan
jaringan mengambil O2 dari dalam gelembung-gelembung udara yang disimpan. Jika
tekanan parsial O2 menurun,tekanan udara di dalam air menjadi lebih besar, akan
ada gerakan udara dari dalam air ke dalam tubuh serangga, sehingga terkumpullah
gelembung-gelembung udara. Apabila di dalam gelembung udara yang disaring
tersebut sudah terkandung terlalu banyak N2, maka serangga akan muncul ke
permukaan dan membuka mulut.
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.
Gbr. Trakea pada serangga
Oksigen dari luar masuk lewat
spirakel. Kemudian udara dari spirakel menujupembuluh-pembuluh trakea dan
selanjutnya pembuluh trakea 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 kapiler pada sistem pengangkutan (transportasi) pada
vertebrata.
Mekanisme pernapasan pada serangga,
misalnya 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 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 kejaringan. 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.
Kalajengking dan laba-laba besar
(Arachnida) yang hidup di darat memiliki alat pernapasan berupa paru-paru buku,
sedangkan jika hidup di air bernapas dengan insang buku. Paru-paru buku memiliki gulungan
yang berasal dari invaginasi perut. Masing-masing paru-paru buku ini memiliki
lembaran-lembaran tipis (lamela) yang tersusun berjajar. Paruparu buku ini juga
memiliki spirakel tempat masuknya oksigen dari luar. Keluar masuknya udara disebabkan
oleh gerakan otot yang terjadi secara teratur
II.
Alat
Dan Bahan
1. Respirometer
sederhana
2. Pipet
tetes
3. Timbangan
4. Kapas
5. Vaselin
6. Kristal
NaOH/KOH
7. Eosin
8. Hewan
percobaan (kecoak, jangkrik, belalang, dan sebagainya)
III.
Prosedur
1. Masukkan
kristal NaOH atau KOH kedalam botol respirometer sederhana.
2. Tutup
kristal NaOH/KOH dengan selapis kapas, agar binatang yang diselidiki tidak
tersentuh oleh kristal tersebut.
3. Masukkan
hewan percobaan tertentu yang sudah diketahui beratnya kedalam botol respirometer.
4. Tutup
botol dengan penutup pada pipa berskala, kemudian tutup ujung pipa berskala
dengan ujung jari selama 2-5 menit kemudian tetesi ujung pipa tersebut dengan
larutan eosin. (agar tidak bocor olesi penutup botol itu dengan vaselin)
5. Tandailah
letak eosin, amatilah perubahannya pada setiap 5 menit selama 15 menit dan
catat hasilnya.
6. Lakukan
percobaan ini dengan variasi berat badan hewan yang berbeda pada hewan
tertentu.
7. Buatlah
grafik yang menunjukkan hubungan antara berat badan suatu hewan dengan kebutuhan
oksigen dalam waktu tertentu.
IV.
Masalah
1. Mengapa
dalam botol tersebut disimpan NaOH/KOH? Jelaskan !
2. Mengapa
tetesan eosin pada pipa berskala bergerak mendekati botol respirometer?
3. Adakah
hubungan antara berat badan suatu hewan dengan kebutuhan oksigen dalam
pernafasannya?
V.
Hasil
Pengamatan Dan Pembahasan
v Tabel konsumsi oksigen oleh
kecoa dengan berat 0,57 gr. Dengan rata-rata
kecepatan kecoa dalam mengkonsumsi oksigen 0,03 ml/menit.
|
5 menit ke
|
Banyak
prpindahan strip
|
Volume (ml)
|
|
1
|
+ 22
|
0,22 ml
|
|
2
|
+15
|
0,15 ml
|
|
3
|
+9
|
0,09m
|
v Tabel konsumsi oksigen oleh
capung dengan berat 0,10 gr. Dengan rata-rata
kecepatan capung dalam mengkonsumsi oksigen 0,047 ml/menit.
|
5 menit ke
|
Banyak prpindahan
strip
|
Volume (ml)
|
|
1
|
+ 13.5
|
0.135 ml
|
|
2
|
+22.5
|
0.225 ml
|
|
3
|
+35
|
0.35ml
|
v Dalam botol disimpan NaOH/KOH karena NaOH/KOH merupakan basa kuat, yang apabila dimasukkan ke dalam
botol akan memberikan efek panas pada botol juga pada serangga, sehingga
serangga akan melakukan respirasi lebih cepat.
v Ujung tangan diletakkan pada ujung pipa berskala
dilakukan agar udara dari luar tidak masuk ke dalam tabung percobaan sehingga
udara pada respirometer tetap.
v Eosin diletakkan pada ujung pipa berskala digunakan
sebagai tanda pada saat serangga melakukan respirasi maka warna merah dari
eosin akan bergerak masuk kedalam pipa berskala dan menandakan adanya kegiatan
serangga untuk bernafas.
v Bergeraknya eosin ke dalam alat respirometer dikarenakan
pada serangga terdapat gejala yang di sebut respirasi siklik, yaitu pengeluaran
CO2 terjadi pada jangka waktu tertentu dari mulai satu minggu sekali
sampai beberapa jam sekali.
v Hubungan antara berat
badan suatu hewan dengan kebutuhan oksigen dalam pernafasannya, apabila berat badan suatu hewan lebih besar maka
konsumsi o2 semakin sedikit.
VI.
Kesimpulan
Proses
respirasi pada serangga, sama dengan pada organisme lain, merupakan proses
pengambilan oksigen (O2), untuk diproses dalam
mitokhondria. Baik serangga terestrial maupun akuatik membutuhkan O2
dan membuang CO2, namun pada keduanya terdapat perbedaan jelas: di
udara terdapat kl. 20% oksigen, sedang di air 10%.
Oleh
karenanya kecepatan diffusinya juga berbeda, di air 3 x 106 lebih kecil
daripada kecepatan diffusi O2 di udara. Sistem pernafasan pada serangga
mengenal dua sistem, yaitu sistem terbuka dan sistem tertutup.
Digunakan alat/organ yang disebut spirakulum (spiracle),
juga tabung-tabung trakhea dan trakheola.
Pada percobaan kali ini
bergeraknya eosin ke dalam alat respirometer dikarenakan pada serangga terdapat
gejala yang di sebut respirasi siklik, yaitu pengeluaran CO2 terjadi
pada jangka waktu tertentu dari mulai satu minggu sekali sampai beberapa jam
sekali. Sehingga O2 yang di hirup oleh serangga tidak segera di
keluarkan dalam bentuk CO2.
Dan pada percobana didapatkan
hasil bahwa hubungan antara berat badan suatu hewan
dengan kebutuhan O2
dalam pernafasannya, apabila berat
badan suatu hewan lebih besar maka konsumsi O2 semakin sedikit.
Daftar
Pustaka
Tim Pembina Mata Kuliah Fisiologi Hewan. 2008. Pedoman praktikum fisiologi hewan. Surabaya:Universitas
Muhammadiyah Surabaya
Winatasasmita, Djamhur.
1985. Fisiologi Hewan Dan Tumbuhan.
Jakarta : Universitas Tebuka
http://www.edmart.staff.ugm.ac.id/?satoewarna=index&winoto=base&action=listmenu&skins=2&id=189&tkt=4
Tidak ada komentar:
Posting Komentar