BAB
I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Dalam membahas
sistem pernapasan, kita akan berbicara tentang sistem pernapasan pada manusia,
sistem pernapasan pada hewan, serta gangguan-gangguan dan kelainan yang ada di
sistem pernapasan. Sistem pernapasan pada manusia sendiri terdiri atas organ
yang membentuk saluran pernapasan, diantaranya rongga hidung, faring, laring,
trakea, bronkus, bronkiolus, serta alveolus. Adapun mekanisme pernapasan pada
manusia yaitu dengan cara pernapasan dada dan pernapasan perut. Sedangkan
organ-organ pernapasan pada hewan sendiri atas trakea (pada serangga), insang
(pada ikan), dan paru-paru (pada burung dan mamalia).
Pernapasan
merupakan rangkaian proses sejak pengambilan gas atau udara. Penggunaannya
untuk memecah zat, mengeluarkan gas yang dihasilkan dari sisa metabolisme, dan
memanfaatkan energi yang dihasilkan. Pernapasan oleh mahkluk hidup dapat
dibedakan menjadi dua, yaitu dengan cara langsung dan tidak langsung.
Pernapasan secara langsung terjadi pada organ pernapasan khusus, sedangkan
pernapasan tidak langsung terjadi jika belum ada organ pernapasan khusus. Pada
hewan sendiri, pernapasan dapat dibedakan pada hewan bersel satu (uniseluler)
dan hewan bersel banyak (multiseluler). Hewan bersel satu, belum memiliki
sistem organ, pernapasannya terjadi secara langsung dari udara bebas langsung
berdifusi ke sel tubuhnya. Hewan yang bersel banyak yang ukuran tubuhnya cukup
banyak, umumnya pernapasannya tidak langsung. Pada percobaan kali ini akan
dilakukan uji respirasi pada serangga.
1.2 Rumusan Masalah
Berdasarkan penelitian
yang telah dilakukan, maka beberapa permasalahan dalam penelitian Biologi
mengenai uji bahan makanan ini antara lain :
Bagaimana cara menentukan variabel bebas, variabel
kontrol, dan variabel terikat ?
Apa yang menyebabkan pergeseran eosin selama percobaan ?
Apa fungsi oksigen pada respirasi mahkluk hidup ?
Apa fungsi KOH pada percobaan ?
1.3 Maksud dan Tujuan Percobaan
1.3.1 Maksud Percobaan
Maksud dari
percobaan ini adalah untuk mengetahui dan memahami faktor yang memengaruhi
banyak sedikitnya oksigen yang diperlukan oleh hewan pada saat bernapas per
satuan waktu tertentu dengan menggunakan alat bantu respirometer, stopwatch,
gelas kimia, neraca, serta pipet tetes.
1.3.2 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk memahami, mengetahui,
dan menentukan faktor yang memengaruhi banyak sedikitnya oksigen yang
diperlukan oleh hewan pada saat bernapas per satuan waktu tertentu.
1.4 Manfaat
Beberapa manfaat yang bisa kita peroleh dari
percobaan/penelitian yang kita lakukan yaitusebagai berikut.
Bagi siswa
Manfaat bagi
siswa dengan adanya penelitian/percobaan ini yaitu pengetahuan siswa menjadi
lebih bertambah dalam mengetahui dan menentukan faktor yang memengaruhi banyak
sedikitnya oksigen yang diperlukan oleh hewan pada saat bernapas per satuan
waktu.
Bagi guru
Manfaat bagi guru melalui penelitian/percobaan ini yaitu
guru dapat mengetahui tingkat pemahaman siswa dalam menentukan faktor yang
memengaruhi banyak sedikitnya oksigen yang diperlukan oleh hewan pada saat
bernapas per satuan waktu selama percobaan serta dapat mengetahui tingkat
kemampuan siswanya dalam menggunakan berbagai alat bantu penelitian.
BAB
II
METODE KERJA
2.1 Alat dan Bahan
2.1.1 Alat
1.
Respirometer Sederhana.
2.
Pipet tetes.
3.
Stopwatch/Jam.
4.
Neraca.
5.
Gelas kimia.
2.1.2 Bahan
1.
Kapas.
2.
Vaselin.
3.
KOH.
4.
Belalang.
5.
Eosin.
2.1.3 Cara Kerja
1.
Bungkus kristal KOH dengan kapas, lalu masukkan dalam
tabung respirometer.
2.
Masukkan belalang yang telah ditimbang beratnya ke dalam
botol respirometer, tutup dengan pipa berkala.
3.
Oleskan vaselin plastisin pada celah penutup tabung.
4.
Tutup ujung pipa yang berskala dengan jari kurang lebih 1
menit, kemudian lepaskan dan masukkan setetes eosin dengan menggunakan pipet.
5.
Amati dan catat perubahan kedudukan eosin pada pipa
berkala setiap 2 menit selama 8 menit.
6.
Lakukan percobaan yang sama (1-5) dengan menggunakan
belalang yang berbeda ukuran.
BAB
III
TABEL HASIL PENGAMATAN
No.
|
Berat
Tubuh Hewan
|
Perpindahan Kedudukan Eosin
|
|||
2 Menit
|
2 Menit
|
2 Menit
|
2 Menit
|
||
1
|
0,8 gram
|
0,6 ml
|
0,3 ml
|
0,2 ml
|
0,1 ml
|
2
|
2,4 gram
|
0,002 ml
|
0,21 ml
|
0,48 ml
|
0,73 ml
|
3
|
0,4 gram
|
0 ml
|
0,1 ml
|
0,2 ml
|
0,3 ml
|
Berat belalang 1 :
ð (Berat plastik +
belalang) – berat plastik
ð 2,4 gram – 1,6
gram
ð 0,8 gram.
Berat belalang 2 :
ð (Berat plastik +
belalang) – berat plastik
ð 4,0 gram – 1,6
gram
ð 2,4 gram.
Berat belalang 3 :
ð (berat plastik +
belalang) – berat plastik
ð 2,0 gram – 1,6
gram
ð 0,4 gram.
Pertanyaan :
1)
Tentukan :
a)
Variabel bebas;
b)
Variabel kontrol;
c)
Variabel terikat;
Jawab :
a)
Variabel bebas adalah variabel yang dibuat berbeda. Dalam
percobaan kali ini, yang menjadi variabel bebas tidak lain adalah belalang yang
memiliki ukuran dan berat yang berbeda.
b)
Variabel kontrol adalah variabel yang sengaja dibuat sama
(dikontrol supaya sama), yang menjadi variabel kontrol dalam percobaan kali ini
yaitu jumlah kristal KOH yang digunakan, alat yang digunakan yaitu
respirometer, serta waktu yang diperlukan untuk mencatat perubahan kedudukan
eosin yaitu setiap 2 menit selama 8 menit.
c)
Variabel terikat merupakan variabel yang diteliti, yang
menjadi variabel terikat dalam percobaan kali ini adalah banyaknya oksigen yang
diperlukan hewan pada saat bernapas per satuan waktu dilihat dari kedudukan
eosin.
2)
Apakah yang menyebabkan pergeseran eosin pada percobaan ?
Jawab :
Yang menyebabkan
pergeseran eosin pada percobaan tidak lain karena belalang menghirup oksigen
dari luar tabung kapiler berkala, sehingga jika belalang menghirup oksigen,
maka eosin akan bergerak mendekat ke arah belalang.
3)
Buatlah grafik hubungan antara berat belalang dengan
penggunaan oksigen per menit !
Jawab :
a)
Grafik belalang 1
b)
Grafik belalang 2
c)
Grafik belalang 3
4)
Apakah fungsi oksigen pada proses respirasi mahkluk hidup
? Jelaskan !
Jawab :
Fungsi oksigen pada
proses respirasi mahkluk hidup yaitu sebagai proses pembebasan energi yang
tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan
oksigen sebagai medianya sehingga akan menghasilkan energi kimia ATP untuk
kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.
5)
Dari grafik nomor 3, jelaskan hubungan antara variasi
berat dengan penggunaan O2, mengapa demikian ?
Jawab :
Berdasar kepada
grafik nomor 3 dan percobaan yang telah dilakukan, kita dapat menyimpulkan
bahwa banyak oksigen yang dihirup oleh tiap serangga berbeda-beda dan oksigen
yang dihirup sesuai dengan berat badan hewan tersebut. Semakin berat hewan
tersebut, semakin banyak oksigen yang dihirup. Pada percobaan menggunakan
belalang, dapat kita tarik kesimpulan bahwa serangga memiliki daya hirup
udara/oksigen yang kecil. Dan hewan yang dipercobakan tidak mengalami gangguan
ketika telah dipercobakan. Dan oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin
berat serangga tersebut maka semakin banyak udara yang dihirup.
6)
Apakah fungsi KOH ? Jelaskan pengaruhnya pada percobaan !
Jawab :
Fungsi kristal KOH
pada percobaan adalah untuk mengikat gas CO2 yang dikeluarkan oleh belalang,
agar organisme (belalang) tidak menghirup CO2 yang dikeluarlkan
setelah bernapas sehingga tidak mengganggu terhadap pergerakan eosin atau
dengan kata lain pergerakan eosin benar-benar hanya disebabkan oleh oksigen
yang dihirup oleh belalang.
7)
Bagaimana membuktikan adanya CO2 dan H2O
sebagai sisa oksidasi ? Coba demonstrasikan dan jelaskan hasilnya !
Jawab :
a)
Membuktikan adanya CO2 sebagai sisa oksidasi.
Salah satu cara membuktikannya yaitu dengan meniup air kapur selama waktu
tertentu. Setelah ditiup, ternyata air kapur tersebut berubah menjadi keruh. Hal ini disebabkan karena air
kapur bereaksi dengan karbon dioksida yang persamaan reaksinya sebagai berikut
:
CaOH + CO2 à CaCO3
+ H2O
Air kapur berfungsi untuk mengetahui apakah ada respirasi
atau tidak. Air kapur juga berfungsi sebagai indikator, jika air kapur berubah
menjadi keruh berarti telah terjadi respirasi yang ditandai dengan adanya CO2
yang bereaksi dengan air kapur tersebut sehingga air kapur tersebut berubah
menjadi keruh.
b)
Membuktikan adanya
H2O sebagai sisa oksidasi. Salah satu cara membuktikannya yaitu
dengan menghembuskan napas ke sebuah media atau indikator yaitu cermin. Dari
hasil yang diperoleh bahwa sebelum napas dihembuskan cermin terlihat
jernih/bening. Tetapi, setelah kita menghembuskan napas akan terlihat gelembung
udara atau H2O pada cermin. Hal ini membuktikan bahwa terjadi
respirasi dimana menghasilkan CO2 dan H2O.
BAB
IV
GAMBAR HASIL PENELITIAN
 |
| Belalang Uji 1 |
 |
| Belalang Uji 2 |
 |
| Belalang Uji 3 |
 |
| Pengujian Belalang Uji 1 |
 |
| Pengujian Belalang Uji 2 |
 |
| Pengujian Belalang Uji 3 |
BAB
V
PEMBAHASAN
5.1 Sistem 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.
5.1.1 Faktor yang Memengaruhi Respirasi
Faktor yang
memengaruhi laju respirasi pada mahkluk hidup antara lain sebagai berikut.
Ketersediaan Substrat
Tersedianya substrat pada
tanaman merupakan hal yang penting dalam melakukan respirasi. Tumbuhan dengan
kandungan substrat yang rendah akan melakukan respirasi dengan laju yang rendah
pula. Demikian sebaliknya, bila substrat yang tersedia cukup banyak maka laju
respirasi akan meningkat
Ketersediaan Oksigen
Ketersediaan oksigen akan
mempengaruhi laju respirasi, namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi
masing-masing spesies dan bahkan berbeda antara organ pada tumbuhan yang sama.
Fluktuasi normal kandungan oksigen di udara tidak banyak mempengaruhi laju
respirasi, karena jumlah oksigen yang dibutuhkan tumbuhan untuk berespirasi
jauh lebih rendah dari oksigen yang tersedia di udara.
Suhu
Pengaruh faktor suhu bagi
laju respirasi tumbuhan sangat terkait dengan faktor Q10, dimana umumnya laju
reaksi respirasi akan meningkat untuk setiap kenaikan suhu sebesar 10oC,
namun hal ini tergantung pada masing-masing spesies. Tipe dan umur tumbuhan. Masing-masing
spesies tumbuhan memiliki perbedaan metabolisme, dengan demikian kebutuhan
tumbuhan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing spesies. Tumbuhan muda menunjukkan laju respirasi yang lebih tinggi
dibanding tumbuhan yang tua. Demikian pula pada organ tumbuhan yang sedang
dalam masa pertumbuhan.
5.2 Respirasi pada
Serangga
Serangga mempunyai alat pernapasan khusus
berupa sistem trakea yang berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan O2 ke
seluruh tubuh serta mengangkut dan mengeluarkan CO2 dari tubuh.
Trakea memanjang dan bercabang-cabang menjadi saluran hawa halus yang masuk ke
seluruh jaringan tubuh oleh karena itu, pengangkutan O2 dan CO2 dalam sistem
ini tidak membutuhkan bantuan sistem transportasi atau darah. Udara masuk dan
keluar melalui stigma, yaitu lubang kecil yang terdapat di kanan-kiri tubuhnya.
Selanjutnya dari stigma, udara masuk ke pembuluh trakea yang memanjang dan
sebagian ke kantung hawa. Pada serangga bertubuh besar terjadinya pengeluaran
gas sisa pernafasan terjadi karena adanya pengaruh kontraksi otot-otot tubuh
yang bergerak secara teratur.
Alat
pernapasan pada hewan berkaki berbuku-buku, khususnya pada serangga adalah
berupa pembuluh trakea. Udara masuk dan keluar melalui lubang kecil yang
disebut spirakel atau stigma yang terdapat di kanan kiri tubuhnya. Dari stigma,
udara terus masuk ke pembuluh trakea memanjang dan sebagian ke kantung hawa.
Trakea memanjang ini selanjutnya bercabang-cabang menjadi saluran hawa halus
yang masuk ke seluruh jaringa tubuh. Oleh karena itu, pada sistem trakea ini,
pengangkutan oksigen dan karbondioksida tidak memerlukan sistem transportasi,
khususnya darah.
Zat
kimia yang dikeluarkan sel-sel tubuh umumnya kekurangan oksigen. Oleh karena
itu, pembuluh trakea bercabang-cabang hingga bagian tubuh yang demikian ini.
BAB
VI
PENUTUP
6.1 Kesimpulan
Berdasarkan
penelitian/percobaan yang telah dilakukan, maka kita dapat menyimpulkan
kesimpulan yaitu sebagai berikut.
ð Banyak oksigen
yang dihirup oleh tiap serangga berbeda-beda dan oksigen yang dihirup sesuai
dengan berat badan hewan tersebut. Semakin berat hewan tersebut, semakin banyak
oksigen yang dihirup. Pada percobaan menggunakan belalang, dapat kita tarik
kesimpulan bahwa serangga memiliki daya hirup udara/oksigen yang kecil. Dan
hewan yang dipercobakan tidak mengalami gangguan ketika telah dipercobakan. Dan
oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa semakin berat serangga tersebut maka
semakin banyak udara yang dihirup.
ð Fungsi kristal
KOH pada percobaan adalah untuk mengikat gas CO2 yang dikeluarkan
oleh belalang, agar organisme (belalang) tidak menghirup CO2 yang
dikeluarlkan setelah bernapas sehingga tidak mengganggu terhadap pergerakan
eosin atau dengan kata lain pergerakan eosin benar-benar hanya disebabkan oleh
oksigen yang dihirup oleh belalang.
ð Fungsi oksigen
pada proses respirasi mahkluk hidup yaitu sebagai proses pembebasan energi yang
tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan
oksigen sebagai medianya sehingga akan menghasilkan energi kimia ATP untuk
kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.
6.2 Saran
Dalam melakukan kegiatan
penelitian/percobaan ini harus lebih ditingkatkan terutama dalam bidang
ketersediaan alat bantu penelitian/percobaan khusunya mikroskop. Dengan lengkap
dan memadainya alat-alat bantu penelitian/percobaan maka konsentrasi siswa akan
lebih terfokuskan sehingga hasil yang ingin dicapai selama penelitian/percobaan
akan maksimal dan sesuai dengan yang diharapkan selain itu dapat memberi manfaat
dan pengetahuan yang lebih banyak mengenai penelitian/percobaan.
DAFTAR
PUSTAKA
Amin, Mohamad., Biologi SMA/MA, Bailmu, Jakarta.
Komentar
Posting Komentar