MENGUKUR LAJU RESPIRASI PADA SERANGGA MENGGUNAKAN RESPIROMETER SEDERHANA

MENGUKUR LAJU RESPIRASI PADA SERANGGA MENGGUNAKAN RESPIROMETER SEDERHANA

(Diajukan Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Kuliah Praktikum Fisiologi Hewan Dari Dosen : Siti Nurkamiah, S.Pd.)

Di susun oleh :

KELOMPOK 1

Luckita Deyna                (12541040)

Dini Ariestriani              (12541044)

Anggita Putri Kamalia   (12541048)

Andriyana                      (12541054)

Neng Eyis Meilani          (12541056)

Ai Siti Nurhasanah         (12541057)

 

PROGRAM STUDI PENDIDIKAN BIOLOGI

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

(STKIP)  GARUT

2014

A.  Tujuan Praktikum

Untuk mengetahui laju respirasi dan konsumsi Oksigen (O2) pada hewan percobaan (serangga/jangkrik).

B.  Alat dan Bahan

·         Alat yang digunakan :

Gambar	Nama Alat
	Respirometer Sederhana
	Neraca Timbangan
	Pipet Tetes
	Alat penghitung waktu/stopwach
	Kapas/tissue

·         Bahan yang digunakan :

Gambar	Nama Bahan
	Jangkrik
	Kristal NaoH
	Vasline
	Metilen Blue

C.  Langkah Kerja

1.      Timbanglah massa serangga/jangkrik yang akan digunakan pada praktikum.

2.      Bungkuslah kristal NAOH dengan kapas, lalu masukan dalam tabung respirometer.

3.      Olesi bagian pipa berskala dengan vaselin.

4.      Masukan jangkrik kedalam botol respirometer kemudian tutup dengan pipa berskala.

5.      Masukan tetesan metilen blue dengan suntikan atau pipet tetes

6.      Amati dan catat perubahan kedudukan metilen blue pada pipa berskala/10 menit.

7.      Lakukan percobaan yang sama dengan menggunakan jangkrik yang ukurannya berbeda.

D.  Landasan Teori

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

Laju metabolisme adalah jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh per satuan waktu (Seeley, 2002). Laju metabolisme berkaitan erat dengan respirasi karena respirasi merupakan proses ekstraksi energi dari molekul makanan yang bergantung pada adanya oksigen (Tobin, 2005). Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi dalam respirasi dapat dituliskan sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ +6O₂ à 6CO₂ + 6H₂O + ATP

Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energi yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen.

Beberapa faktor yang mempengaruhi laju konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies hewan, ukuran badan, dan aktivitas (Tobin, 2005). Laju konsumsi oksigen dapat ditentukan dengan berbagai cara, antara lain dengan menggunakan respirometer, metode Winkler, maupun respirometer Scholander.

Penggunaan masing-masing cara didasarkan pada jenis hewan yang akan diukur laju konsumsi oksigennya. Respirometer dipakai untuk mengukur konsumsi oksigen hewan yang berukuran kecil seperti serangga atau laba-laba.

Metode Winkler merupakan suatu cara untuk menentukan banyaknya oksigen yang terlarut di dalam air (Anonim, wikipedia.org). Dalam metode ini, kadar Oksigen dalam air ditentukan dengan cara titrasi. Titrasi merupakan penambahan suatu larutan yang telah diketahui konsentrasinya (larutan standar) ke dalam larutan lain yang tidak diketahui konsentrasinya secara bertahap sampai terjadi kesetimbangan (Chang, 1996).

Dengan metode Wingkler, kita dapat mengetahui banyaknya oksigen yang dikonsumsi oleh hewan air seperti ikan.

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 atau organ yang disebut spirakulum (spiracle),  juga tabung-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 yaitu 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" atau physical 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.  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). (M. Abercrombie, 1993)

E.  Hasil Pengamatan

·         Perhitungan

a)      Percobaan A (Serangga besar dan serangga kecil)

-          Serangga besar

Berat tabung awal = 25,79 gram

Berat tabung + berat serangga (berat akhir) = 26,21 gram

Berat serangga = berat akhir - berat awal

                         = 26,21 - 25,79 = 0,42 gram

Konsumsi oksigen (O2) = 0,42 gram / 10 menit/ 0,3 ml

                                       = 0,12 gram / menit/ ml

-          Serangga kecil

Berat tabung awal = 25,79 gram

Berat tabung + berat serangga (berat akhir) = 26,07 gram

Berat serangga = berat akhir - berat awal

                         = 26,07 - 25,79 = 0,28 gram

Konsumsi oksigen (O2) = 0,28 gram/10 menit/ 0,58 ml

                                       = 0,0482 gram/ menit/ ml

b)     Percobaan B (Serangga jantan dan betina)

-          Serangga jantan

Berat tabung awal = 25,79 gram

Berat tabung + berat serangga ( berat akhir ) = 26,57 gram

Berat serangga = berat akhir – berat awal

                         = 26,57 – 25,79 = 0,78 gram

Konsumsi oksigen (O2) = 0,78 gram/ 10 menit/ 0,39 ml

                                       = 0,2 gram/ menit / ml

-          Serangga betina

Berat tabung awal = 25,79 gram

Berat tabung + berat serangga (berat akhir) = 26,21 gram

Berat serangga = berat akhir – berat awal

                         = 26,21 – 25,79 =0,42 gram

Konsumsi oksigen (O2) = 0,42 gram/ 10 menit/ 0,46 ml

                                       = 0,0913 gram/ menit/ ml

F.   Pembahasan

Bernapas adalah proses memasukkan serta mengeluarkan udara ke dan dari dalam tubuh. Udara yang dimasukkan itu mengandung oksigen, sedangkan udara yang dikeluarkan mengandung Karbon Dioksida serta uap air. Oksigen yang masuk digunakan tubuh untuk melakukan proses respirasi, yaitu proses pemecahan zat-zat makanan untuk menghasilkan energi. Energi tersebut digunakan makhluk hidup untuk melakukan seluruh aktivitas kehidupannya.

Istilah pernafasan sering di sama artikan dengan istilah Respirasi, walaupun sebenarnya kedua istilah tersebut secara harfiah berbeda. Pernafasan (breathing) berarti menghirup dan menghembuskan nafas. Bernafas berarti memasukkan udara dari lingkungan luar ke dalam tubuh dan mengeluarkan udara sisa dari dalam tubuh ke lingkungan luar. Sedangkan respirasi (respiration) berarti suatu proses pembakaran (oksidasi) senyawa organik (bahan makanan) di dalam sel guna memperoleh energi. Reaksi respirasi secara umum dapat ditulis

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ 6CO₂ +6H₂O + energi.

Laju respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu sebagai berikut :

1.      Gerakan anggota tubuh yang memakan banyak oksigen dalam otot untuk memberi energi yang diperlukan tubuh, emosi, rasa sakit dan takut juga mempengaruhi laju respirasi.

2.      Oksigen yang tersedia, usia, berat badan, posisi tubuh, aktivitas, kondisi tubuh, suhu, jenis kelamin dan tekanan darah

Berdasarkan tabel hasil pengamatan, volume udara yang dibutuhkan jangkrik berbeda-beda. Hal tersebut terjadi karena faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi pada jangkrik tersebut, misalnya massa badan yang berbeda diantara keduanya ataupun aktifitas yang dilakukan keduanya, kebutuhan oksigen atau kadar oksigen yang tesedia, dan faktor-faktor yang lain.

G. Kesimpulan

Berdasarkan hasil pengamatan maka dapat disimpulkan bahwa :

1.      Pada percobaan A, jangkrik berukuran kecil lebih banyak membutuhkan oksigen (konsumsi oksigen) dibandingkan jangkrik berukuran besar. Sedangkan pada percobaan B, jangkrik betina lebih banyak membutuhkan oksigen (konsumsi oksigen) dibandingkan jangkrik jantan. Hal ini disebabkan karena adanya faktor yang mempengaruhi respirasi, seperti faktor usia, kondisi tubuh, jenis kelamin, berat badan dan tekanan darah.

2.      Pemberian vaseline pada perbatasan antara tabung dengan pipa kapiler berfungsi agar oksigen didalam tabung tidak keluar atau oksigen dari luar tidak dapat masuk. Sehingga data yang didapat akurat.