LAPORAN PRAKTIKUM BIOLOGI

RESPIRASI PADA HEWAN DAN TUMBUHAN

BAB I
PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam beberapa aspek fisiologi tumbuhan berbeda dengan fisiologi hewan atau fisiologi sel. Tumbuhan dan hewan pada dasarnya telah berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Mahkluk hidupdapat tumbuh dan berkembang melalui pola atau kebiasaan yang berbeda. Mahkluk hidup dapat tumbuh dan berkembang sepanjang hidupnya. Kebanyakan tumbuhan tidak berpindah, memproduksi makanannya sendiri, menggantungkan diri pada apa yang diperolehnya dari lingkungannya sampai batas-batas yang tersedia. Hewan sebagian besar harus bergerak, harus mencari makan, ukuran tubuhnya terbatas pada ukuran tertentu dan harus menjaga integritas mekaniknya untuk hidup dan pertumbuhan.

Reaksi kimia yang terjadi di dalam sel hewan maupun tumbuhan sangat tergantung pada adanya oksigen (O₂), sehingga diperlukan adanya suplai O₂ secara terus menerus. Hal ini berarti bahwa O₂ merupakan substansi yang penting dan sangat. Salah satu substansi yang dihasilkan atau diproduksi oleh reaksi kimia yang terjadi di dalam seladalah gas asam arang (CO₂). Adanya CO₂ yang terlalu banyak di dalam tubuh harus dihindari, oleh karena itu CO₂ harus segera dikeluarkan dari tubuh secara terus menerus.

Respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan.Selain itu respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik.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 di ekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen.Beberapa faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies, ukuran badan, dan aktivitas tubuh.

B. Rumusan Masalah

1. Bagaimana pernapasan pada hewan dan tumbuhan ?

2. Apa faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada hewan dan tumbuhan pada saat bernapas ?

C. Tujuan Penelitian

1. Mempelajari pernapasan pada hewan dan tumbuhan.

2. Untuk mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada hewan dan tumbuhan pada saat bernapas.

D. Manfaat Penelitian

1. Dapat mengetahui pernapasan pada hewan dan tumbuhan.

2. Dapat mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuhan oksigen pada hewan dan tumbuhan pada saat bernapas.

BAB II
DASAR TEORI

A. Pernapasan (Respirasi)

Bernafas artinya melakukan pertukaran gas, yaitu mengambil oksigen (O2) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkan karbondioksida (CO2) serta uap air (H2O) yang disebut proses ekspirasi. Sedangkan respirasi adalah seluruh proses sejak pengambilan O2 untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO2, H2O dan energi. Pertukaran gas O2 dan gas CO2 berlangsung melalui proses difusi. Alat-alat pernafasan dapat berupa paru-paru, insang, trakea maupun bentuk lain yang dapat melangsungkan pertukaran gas O2 dan gas CO2.

Respirasi dapat berlangsung dengan 2 cara, yaitu :

1. Respirasi Aerob (Oksidasi)

Proses ini merupakan pemecahan molekul dengan menggunakan oksigen, reaksi umumnya sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 675 kalori

Pada umumnya dalam keadaan normal manusia menggunakan cara ini.

2. Respirasi Anaerob

Proses ini merupakan pemecahan molekul tidak menggunakan oksigen. Reaksi umumnya sebagai berikut:

C₆H₁₂O₆ → 2C₂H₅OH + CO₂ + 28 Kalori

Pada proses respirasi anaerob terjadi pemecahan molekul yang sempurna, karena masih dihasilkan zat organik sehingga energinya belum terbebaskan semua. Pada proses tersebut hanya terhenti sampai glikolisis dan terbentuk asam laktat, sehingga energi yang dihasilkan sedikit dan dampaknya mengakibatkan kelelahan pada tubuh. Proses ini umumnya terjadi pada organism tingkat rendah, yaitu pada ragi dan bakteri. Pada organisme tingkat tinggi proses ini hanya berlangsung dalam keadaan darurat, yaitu apabila persediaan oksigen kurang mencukupi. Ini terjadi ketika otot bekerja terlalu keras dan berlebih.

B. Pernapasan pada Serangga

Insecta (serangga) bernafas dengan menggunakan tabung udara yang disebut trakea. melalui lubang-lubang kecil pada eksoskeleton yang disebut stigma atau spirakel. Stigma dilengkapi dengan bulu-bulu untuk menyaring debu. Stigma dapat terbuka dan tertutup karena adanya katup-katup yang diatur oleh otot. Tabung trakea bercabang-cabang ke seluruh tubuh. Cabang terkecil berujung buntu dan berukuran ±0,1 nanometer. Cabang ini disebut trakeolus; beisi udara dan cairan. Oksigen larut dalam cairan ini kemudian berdifusi ke dalam sel-sel di dekatnya.Jadi, pada insect, oksigen tidak diedarkan melalui darah, tetapi melalui trakea.

Pada belalang misalnya, keluar masuknya udara ke dalam trakea diatur oleh kontraksi otot perut. Ketika otot kendur, volume perut normal dan udara masuk. Ketika otot berkontraksi sehingga udara keluar.Udara masuk melalui empat pasang sigma depan dan keluar melalui enam pasang stigma abdomen. Dengan demikian, udara yang miskin oksigen tidak akan bercampur dengan udara kaya karbondioksida yang masuk.

C. Respirometer Sederhana

Respirometer sederhana adalah alat yang dapat digunakan untukmengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Jika tidak ada perubahan suhu yang berarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/g, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat tiap 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.

Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbon dioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala.

D. Belalang

Belalang adalah serangga herbivora dari subordo Caelifera dalam ordo Orthoptera. Serangga ini memiliki antena yang hampir selalu lebih pendek dari tubuhnya dan juga memiliki ovipositor pendek. Suara yang ditimbulkan beberapa spesies belalang biasanya dihasilkan dengan menggosokkan femur belakangnya terhadap sayap depan atau abdomen(disebut stridulasi), atau karena kepakan sayapnya sewaktu terbang. Femur belakangnya umumnya panjang dan kuat yang cocok untuk melompat. Serangga ini umumnya bersayap, walaupun sayapnya kadang tidak dapat dipergunakan untuk terbang. Belalang betina umumnya berukuran lebih besar dari belalang jantan.

E. Kecambah

Kecambah adalah tumbuhan (sporofit) muda yang baru saja berkembang dari tahap embrionik di dalam biji.Tahap perkembangannya disebut perkecambahan dan merupakan satu tahap kritis dalam kehidupan tumbuhan. Kecambah biasanya dibagi menjadi tiga bagian utama: radikula (akar embrio), hipokotil, dan kotiledon (daun lembaga). Dua kelas daritumbuhan berbunga dibedakan dari cacah daun lembaganya : monokotil dan dikotil. Tumbuhan berbiji terbuka lebih bervariasi dalam cacah lembaganya.Kecambah pinus misalnya dapat memiliki hingga delapan daun lembaga.Beberapa jenis tumbuhan berbunga tidak memiliki kotiledon, dan disebut akotiledon.Kecambah melakukan pernapasan untuk mendapatkan energi yang dilakukan dengan melibatkan gas oksigen (O2) sebagai bahan yang diserap/diperlukan dan menghasilkan gas karbondioksida (CO2), air (H2O) dan sejumlah energi.

BAB III
METODE PENELITIAN

A. Alat dan Bahan

1. Alat

· Respirometer sederhana

· Timbangan

· Pipet

· Kapas
2. Bahan

· Belalang

· Kristal NaOH/KOH

· Eosin

· Vaselin

B. Langkah Kerja

1. Membungkus Kristal NaOH/KOH dengan kapas, lalu memasukkannya ke dalam tabung respirometer.

2. Memasukkan belalang yang telah ditimbang beratnya ke dalam botol respirometer, kemudian menutupnya dengan pipa berskala.

3. Mengoleskan vaselin pada celah penutup tabung.

4. Menutup ujung pipa berskala dengan jari kurang lebih 1 menit, kemudian dilepas dan memasukkan setetes eosin dengan menggunakan pipet.

5. Mengamati dan mencatat perubahan kedudukan eosin pada pipa berskala setiap 2 menit selama 10 menit.

6. Melakukan percobaan yang sama (langkah 1 sampai 5) menggunakan belalang dengan ukuran yang berbeda.

C. Waktu dan Tempat Penelitian

Waktu pelaksanaan :Selasa, 14 Februari 2012

Tempat : Laboratorium Biologi SMA N 1 Jetis

BAB IV
DATA DAN PEMBAHASAN

A. Data

No	Jenis hewan/ tumbuhan	Berat (g)	Skala kedudukan eosin tiap 2 menit (ml)					Rata-rata (ml/menit)
No	Jenis hewan/ tumbuhan	Berat (g)	I	II	III	IV	V	Rata-rata (ml/menit)
1	Belalang	0.8	0.2	0.26	0.4	0.5	0.7	0.20
2	Belalang	0.5	0.02	0.15	0.75	1	-	0.24
3	Belalang	0.4	0.4	1	-	-	-	0.35
4	Kecambah	8	0.1	0.25	0.65	0.7	1	0.27
5	Kecambah	4	0.18	0.35	0.51	0.7	0.85	0.25
6	Kecambah	3	0.18	0.28	0.36	0.42	0.45	0.16
7	Kecambah	2	0.01	0.01	0.02	0.02	0.02	0.003

B. Pembahasan

Dari data yang diambil melalui uji coba dengan respirometer sederhana. Mengukur kecepatan respirasi tumbuhan dan hewan dengan indicator eosin. Data diambil dengan cara mengamati kedudukan eosin pada skala respirometer tiap 2 menit.Hal ini dipastikan karena eosin yang bergerak tersebut disebabkan olehaktivitas kecambah ataupun belalang dan KOH. Peran KOH adalah menyerap H2O hasil respirasi, karena KOH bersifat hidrofil (hydrofilic) maka H₂O hasil dari respirasi akan diserap oleh KOH. Maka dari ituKOH dilapisi tissue agar sifat kaustik dari KOH tidak terlalu berefek pada makhluk hidup yang ada di dalam tabungKetika melakukan ekspirasi, CO₂dari sisa metabolisme kecambah atau belalangakan diikat oleh KOH menjadi K₂CO₃ dan H₂O.

2KOH + CO₂ K₂CO₃ + H₂O

Dimana CO₂ memiliki volumeterbesar karena merupakan gas.Sedangkan K₂CO₃ sendiri berbentuk padat.Akibatnya, volumeCO₂dalam tabung kaca berisi kecambah atau belalang akan terus berkurang karena CO₂ diikat menjadi K₂CO₃. Volume udara yang berkurang akan menyebabkan adanya tekanan negatif yang menyebabkan larutan eosin bergerak menuju tabung kaca yang berisi belalang. Sehingga semakin banyak udara yang dibutuhkan maka semakin cepat laju respirasinya, maka eosin juga akan lebih cepat bergerak kearah tabung.

1. Laju respirasi pada belalang

Pada praktikum repirasi kali ini menggunakan belalang yang dimasukkan ke dalam respirometer. Belalang ini dimasukkan ke dalam tabung respirometer kemudian dimasukkan KOH yang berfungsi untuk mengikat CO2, namun KOH harus dibungkus terlebih dahulu dengan menggunakan kapas sebelum dimasukkan ke dalam tabung. Hal ini dimaksudkan untuk memisahkan belalang dengan zat kimia. Kemudian pada ujung pipa kapiler diberi cairan eosin sebagai indikator sekaligus memisahkan udara yang ada di dalam tabung dan udara yang ada di luar tabung.

a. Belalang 0.8 gram dan 0.5 gram

Belalang seberat 0.8 garam adalah belalang yang paling besar yang di uji cobakan dalam praktikum ini.Dalam hasil praktikum tercatat belalang 0.8 gr memiliki kecepatan respirasi paling lambat dibanding dengan belalang uji yang lain (20 ml/menit).Hal ini disebabkan oleh aktivitas belalang besar yang lebih cenderung diam. Meskipun berat tubuh mempengaruhi laju metabolisme dan yang kemudian juga mempercepat respirasi, itu tidak berlaku jika tubuh dalam keadaan diam laju metabolisme dan respirasi dapat terkontrol dengan teratur.

b. Belalang 0.4 gram

Belalang ini berukuran kecil, lebih banyak melakukan aktivias (bergerak) sehingga dapat meningkatkan suhu tubuh yang juga akan membuat membutuhkan O₂ yang lebih untuk pembentukan energy. Dari sisi morfologi juga mempengaruhi kecepatan , dikarenakan morfologi ukuran tubuh dan berat tubuh belalang 0.4 gr lebih kecil dari belalang 0.8 dan 0.5 gr. Sehingga ukuran trakea juga lebih pendek, jadi proses respirasi berjalan lebih cepat untuk menjangkau seluruh tubuh belalang.

2. Laju respirasi pada kecambah

Perlakuan untuk mengukur kecepatan pada kecambah sama dengan perlakuan terhadap belalang. Menggunakan KOH untuk mengikat CO₂ dan eosin sebagai indikator sekaligus pemisah udara dalam dan luar tabung.

a. Kecambah 8 gram

Kadar CO₂dalam tabung dapat diikat oleh KOH, tetapi kecambah yang ada dalam tabung tidak dapat mengkonsumsi O₂ secara maksimal, karena kadar CO₂ dalam tabung lebih besar dari pada O₂sebablebih banyak individu yang mengeluarkan CO₂sehingga O₂ yang dibutuhkan juga meningkat. Maka udara yang ada pada pipa respirometer akan terhirup lebih cepat pula. Dengan demikian indikator eosin akanmenuju tabuang lebih cepat dan menunjukan skala yang lebih besar tiap menitnya (0.27 ml/ menit).

b. Kecambah 4 gram dan 3 gram

Jumlah individu pada kecambah 4 gr dan 3 gr terhitung cukup banyak tetapi tidak sebanyak kecambah 8 gr. Sehingga kebutunhan O₂pada udara yang terhirup juga lebih sedikit dibandingkan dengan kecambah 8 gr. Yang menyebabkan eosin pada pipa respirometer akan berjalan lebih lambat. Tetapi kecambah 4 gr lebih cepat daripada kecambah 3 gr (0.25 > 0.16).

c. Kecambah 2 gram

Sedikitnya jumlah kecambah dalam tabung mengakibatkan O₂ dalam udara tabung terhirup secara lebih maksimal.Hal ini membuat uadara pada pipa respirometer lama terhirup juga. CO₂ yang dilepaskan juga lebih sedikit sehingga KOH jaga dapat lebih maksimal mengikatnya.Bahkan ketika pengamatan laju respirasi beberapa kali menunjukan skala yang sama tiap 2 menitnya. Ini menunjukkan kecambah dalam tabung hanya membutuhkan sedikit udara (O₂) sehingga udara pada pipa respirometer lebih lama terhirup atau kemungnkinan kecambah hanya menghirup udara dalam tabung selama 10 menit pengamatan.Hingga tercatat rata-rata kecepatan respirasi kecambah 0.003 / menit.

BAB V
PENUTUP

A. Kesimpulan

1. Perbandingan kecepatan respirasi belalang :

0.8gr < 0.5 gr < 0.4gr

Semakin besar ukuran tubuh belalang semakin lambat laju respirasi, semakin kecil ukuran belalang semakin cepat laju respirasi.

2. Perbandingan kecepatan respirasi kecambah :

8gr > 4 gr > 3 gr > 2 gr

Semakin banyak jumlah kecambah laju respirasi semakin cepat, semakin sedikit jumlah kecambah laju respirasi semakin lambat.

3. KOH berfungsi sebagai pengikat CO₂

2KOH + CO₂ K₂CO₃ + H₂O

4. Faktor yang mempengaruhi kecepatan respirasi :

· Spesies

· Morfologi tubuh (berat tubuh)

· Aktivitas

· Suhu tubuh

· Jumlah individu

· Kadar oksigen dalam udara

B. Saran

Dalam praktikum lakukan dengan teliti sehingga dapat mendapatkan hasil yang akurat.Jangan mengubah/menggeser posisi respirometer agar laju eosin tidak terganggu.Sebaiknya, saat pengambilan KOH menggunakan sendok atau tissue karena jika terkena kulit akan mengakibatkan gatal/panas. Dalam menyambungkan tabung dengan pipa respirometer gunakan vaselin agar lebih mudah dilepas lagi dan menjaga agar udara dalam tabung tidak bocor (tidak tercampur dengan udara luar).