LAPORAN BIOLOGI UMUMPROSES RESPIRASI PADA SERANGGA
Nama Kelompok :
1. Alfahnadia Hanum(123194053) / PKA 20122. Amalia Rizki Nuraini
F.(123194215) / PKA 20123. Dwi Mei Windawati(123194249) / PKA
20124. Fatimah Slamet(123194011) / PKA 2012
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU
PENGETAHUAN ALAMJURUSAN KIMIA2012
KATA PENGANTAR
Pertama-tama penulis mengucapkan puji dan syukur kepada Tuhan
Yang Maha Esa yang telah melimpahkan rahmat dan hidayah-Nya kepada
kami sehingga makalah Biologi Umum yang berjudul Proses Respirasi
Pada Serangga ini dapat diselesaikan. Penulisan makalah ini
dilakukan dalam rangka mata kuliah wajib yaitu Biologi Umum. Selain
itu, penulisan makalah ini juga bertujuan untuk mengetahui proses
respirasi pada serangga dan mengetahui faktor-faktor yang
memengaruhi respirasi.Dalam penyelesaian makalah ini, kami
mengalami banyak kesulitan. Namun, berkat bimbingan dari berbagai
pihak, akhirnya penulisan makalah ini dapat diselesaikan. Karena
itu, sepantasnya jika kami mengucapkan terima kasih kepada :1. Mas
Bayu,Co-Ast Biologi, atas bimbingan yang diberikan.2. Teman-teman
kelompok lima yang menyelesaikan makalah ini.Kami menyadari,
sebagai seorang mahasiswa yang pengetahuannya belum seberapa dan
masih perlu banyak belajar. Oleh karena itu, kami mengharapkan
adanya kritik dan saran yang positif agar menjadi lebih baik dan
berdaya guna di masa yang akan datang. Dengan menyelesaikan makalah
ini, kami mengharapkan banyak manfaat yang dapat dipetik dan
diambil.
Surabaya, November 2012
Penulis
14
DAFTAR ISI
KATA PENGANTARiDAFTAR ISIiiBAB I. PENDAHULUAN1A.Latar
Belakang1B.Rumusan Masalah2C.Tujuan Penelitian2D.Manfaat
Penelitian2BAB II. KAJIAN
TEORI3A.Jangkrik3B.KOH4C.Respirasi5D.Faktor-Faktor yang Memengaruhi
respirasi9E. Hipotesis10BAB III. METODE PENELITIAN 11A. Jenis
Penelitian11B. Tempat dan Waktu11C. Sasaran Penelitian11D. Alat dan
Bahan11E. Variabel-variabel Penelitian12F. Prosedur Penelitian12BAB
IV. PEMBAHASAN13A. Hasil dan Analisis13B. Pembahasan13BAB V.
PENUTUP15A. Simpulan15B. Saran15DAFTAR PUSTAKAiiiLAMPIRAN
BAB IPENDAHULUAN
A. Latar BelakangMakhluk hidup adalah makhluk yang memiliki
ciri-ciri tumbuh, memerlukan nutrisi, bernafas, dan sebagainya.
Semua hewan merupakan salah satu makhluk hidup yang juga bernafas.
Respirasi sel menyangkut proses enzimatik di dalam sel di mana
molekul karbohidrat, asam lemak dan asam amino diuraikan menjadi
karbondioksida dan air dengan konservasi energi biologis yang
sangat bermanfaat pada organisme itu sendiri.Hewan bernafas dengan
mengambil O2 dari lingkungan dan hasil CO2 dilepaskan ke
lingkungan. Pada hewan berukuran besar terdapat alat respirasi yang
sesuai deengan lingkungannya, sedangkan pada hewan kecil
pengambilan O2 dengan cara difusi.Pengambilan O2 pada banyak hewan
rendah mempunyai hubungan langsung dengan tekanan partial O2 .
Kecepatan pengambilan O2 dari lingkungannya tergantung pada
kecepatan penggunaan O2 pada proses pernafasan sel. Biasanya difusi
CO2 ke lingkungannya lebih cepat dari pada difusi O2 dari
lingkungan ke dalam tubuhnya. Pada vertebrata, konsentrasi CO2 akan
merangsang kecepatan pernafasan.Oleh karena itu, untuk mengetahui
proses respirasi pada hewan, maka kami akan melakukan percobaan
yang berjudul Proses Respirasi Pada Serangga.
B. Rumusan masalahDari latar belakang di atas, kami memiliki
rumusan masalah sebagai berikut : 1. Bagaimana proses respirasi
pada serangga?2. Apa faktor yang memengaruhi proses respirasi pada
serangga?
C. TujuanAdapun tujuan dari penelitian ini adalah sebagai
berikut :1. Mengetahui proses respirasi pada serangga2. Mengetahui
berat tubuh dapat mempengaruhi kecepatan pernafasan pada
serangga
D. ManfaatAdapun manfaat dari penelitian ini adalah sebagai
berikut :1. Dapat mengamati secara langsung bagaimana proses
respirasi pada serangga2. Mengetahui pengaruh berat tubuh terhadap
kecepatan pernafasan pada serangga
BAB IIDASAR TEORIA.Cangkerik (Jangkrik)Cengkerik
Cengkerik hitam, Gryllus assimilis
Klasifikasi ilmiah
Kerajaan:Animalia
Filum:Arthropoda
Kelas:Insecta
Ordo:Orthoptera
Upaordo:Ensifera
Superfamili:Grylloidea
Famili:GryllidaeBolvar, 1878
Cengkerik atau jangkrik (Gryllidae) adalah serangga yang
berkerabat dekat dengan belalang, memiliki tubuh rata dan antena
panjang. Jangkrik adalah omnivora, dikenal dengan suaranya yang
hanya dihasilkan oleh cengkerik jantan. Suara ini digunakan untuk
menarik betina dan menolak jantan lainnya. Suara cengkerik ini
semakin keras dengan naiknya suhu sekitar. Di dunia dikenal sekitar
900 spesies cengkerik, termasuk di dalamnya adalah
gangsir.Cengkerik telah dipelihara manusia sejak lama, dan di Asia
dianggap sebagai pembawa keberuntungan. Laga cengkerik adalah
sejenis permainan yang populer dan kerap kali melibatkan taruhan.
Di Caraguatatuba, Brazil, cengkerik hitam di dalam ruangan
dipercaya sebagai tanda datangnya penyakit, cengkerik hijau
harapan, dan cengkerik kelabu uang.
Sistem RespirasiRespirasi adalah suatu proses pengambilan O2
untuk memecah senyawa-senyawa organikmenjadi CO2, H2O dan energi.
Namun demikian respirasi pada hakikatnya adalah reaksi
redoks,dimana substrat dioksidasi menjadi CO2 sedangkan O2 yang
diserap sebagai oksidatormengalami reduksi menjadi H2O. Yang
disebut substrat respirasi adalah setiap senyawa organikyang
dioksidasikan dalam respirasi, atau senyawa-senyawa yang terdapat
dalam sel tumbuhanyang secara relatif banyak jumlahnya dan biasanya
direspirasikan menjadi CO2 dan air.Sedangkan metabolit respirasi
adalah intermediat-intermediat yang terbentuk dalam reaksi-reaksi
respirasi.Karbohidrat merupakan substrat respirasi utama yang
terdapat dalam seltumbuhan tinggi. Terdapat beberapa substrat
respirasi yang penting lainnya diantaranya adalahbeberapa jenis
gula seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa; pati; asam organik;
dan protein(digunakan pada keadaan & spesies tertentu). Secara
umum, respirasi karbohidrat dapatdituliskan sebagai berikut:
C6H12O6 + 6O2+ 6CO2 + H2O + energi.Pada dasarnya, respirasi adalah
proses oksidasi yang dialami SET sebagai unit penyimpan energi
kimia pada organisme hidup. SET, seperti molekul gula atau
asam-asam lemak, dapat dipecah dengan bantuan enzim dan beberapa
molekul sederhana. Karena proses ini adalah reaksi eksoterm
(melepaskan energi), energi yang dilepas ditangkap oleh ADP atau
NADP membentuk ATP atau NADPH. Pada gilirannya,berbagai reaksi
biokimia endotermik (memerlukan energi) dipasok kebutuhan energinya
dari kedua kelompok senyawa terakhir ini. Kebanyakan respirasi yang
dapat disaksikan manusia memerlukan oksigen sebagai oksidatornya.
Reaksi yang demikian ini disebut sebagai respirasi aerob. Namun
demikian, banyak proses respirasi yang tidak melibatkan oksigen,
yang disebut respirasi anaerob. Respirasi dilakukan pada satuan
sel. Proses respirasi pada organisme eukariotik terjadi di dalam
mitokondria. Baik pada respirasi aerob maupun respirasi anaerob
yang terjadi didalam satuan sel, keduanya mengalami proses
katabolisme. Katabolisme merupakanreaksi penguraian senyawa yang
kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim.
Penguraian senyawa dapat menghasilkan energi. Energi berasal dari
terlepasnya ikatan-ikatan kimia yang menyusun suatu
persenyawaan.Contoh katabolisme karbohidrat adalah respirasi dengan
glukosa sebagai bahan baku yang diuraikan menjadi karbondioksida,
air, dan ATP.Tahap-tahap penguraian glukosa
:.1Glikolisis2.Dekarboksilasi oksidatif3.Siklus krebs4.Transpor
ElektronGlikolisis merupakan peristiwa penguraian glukosa (senyawa
kimia dengan 6C) menjadi 2 asampiruvat (senyawa 3C). Glikolisis
terjadi di dalam sitoplasma sel.Jadi hasil dari glikolisis :1.
Molekul asam piravat.2. Molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber
elektron berenergi tinggi.3. Molekul ATP untuk setiap molekul
glukosa.Asam Piruvat yang merupakan hasil dari glikolisis mengalami
proses Dekarboksilasi Oksidatifyang mengubah asam Piruvat menjadi
Asetil Koenzim A (asetil koA) sebelum masuk ke Siklus Kreb. Daur
Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan
pembongkaran asam piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta
energi kimia.Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang
dibawa sebagai NADH2 (NADH + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga
di dalam mitokondria (dengan adanya siklus Krebs yang dilanjutkan
dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan
terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2. Produk
sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh
melalui stomata pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa
pernafasan hewan tingkat tinggi. Siklus ini dinamakan Transpor
Elektron (ETC) yang berperan dalam membentuk energi selama oksidasi
dari enzim pereduksi .Rantai transpor elektron terjadi dalam ruang
intermembran mitokondria.Ketiga proses respirasi yang penting
tersebut dapat diringkas sebagai berikut: 1. Glikolisis:
Glukosa> 2 asam piruvat +2 NADH +2 ATP2. Siklus Krebs:2 asetil
piruvat > 2 asetil KoA + 2 C02 +2 NADH+2 ATP2 asetil KoA> 4
CO2 + 6 NADH + 2 PADH23. Rantai trsnspor elektron respirator:10
NADH + 502 > 10 NAD+ + 10 H20 +30 ATP2 FADH2 + O2 > 2 PAD + 2
H20 +4 ATP
Total 38 ATPRespirasi Pada Serangga (Jangkrik)Serangga mempunyai
alat pernapasan khusus berupa sistem trakea, yang terbuat dari pipa
yang becabang di seluruh tubuh, merupakan salah satu variasi dari
permukaan respirasi internal yang melipat-lipat dan pipa yang
terbesar itulah yang disebut trakea. Bagi seekor serangga kecil,
proses difusi saja dapat membawa cukup O2 dari udara ke sistem
trakea dan membuang cukup CO2 untuk mendukung sistem respirasi
seluler. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada di
kerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel
berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, dan terletak
berpasangan pada setiap segmen tubuh. Spirakel mempunyai katup yang
dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel
terjadi secara teratur. Pada umumnya spirakel terbuka selama
serangga terbang, dan tertutup saat serangga beristirahat. Oksigen
dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menuju
pembuluh-pembuluh trakea dan selanjutnya pembuluh trakea bercabang
lagi menjadi cabang halus yangdisebut 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 jangkrik, adalah
sebagai berikut :Jika otot perut serangga berkontraksi maka trakea
mexrupih sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot
perut serangga 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.
Faktor Faktor yang Mempengaruhi Laju RespirasiUkuran tubuh
hewan. Ukuran tubuh hewan akan mempengaruhi laju reaksi. Semakin
besar hewan itu maka laju reaksi semakin cepat. Sebaliknya semakin
kecil hewan itu maka laju reaksi semakin lambat.Ketersediaan
Oksigen. Ketersediaan oksigen akan mempengaruhi laju respirasi,
namun besarnya pengaruh tersebut berbeda bagi masing-masing spesies
dan bahkan berbeda antara organ pada hewan yang sama.Suhu. Pengaruh
faktor suhu bagi laju respirasi hewan sangat terkait dengan faktor
Q10, dimana umumnya laju reaksi respirasi akan meningkat untuk
setiap kenaikan suhu sebesar 100C, namun hal ini tergantung pada
masing-masing spesies.Tipe dan umur hewan. Masing-masing spesies
hewan memiliki perbedaan metabolisme, dengan demikian kebutuhan
hewan untuk berespirasi akan berbeda pada masing-masing
spesies.
RespirometerRespirometer 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. Respirometer sederhana
adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur 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.
BAB IIIMETODE PENELITIANA.Jenis Penelitian.Jenis penelitian yang
dilakukan dalam penelitian respirasi hewan ini adalah eksperimen.
Karena dalam penelitian ini adanya perbedaan perlakuan terhadap
obyek atau dengan kata lain dalam percobaan ini terdapat variabel
manipulasi.
B.Hari dan Tanggal penelitian.Penelitian dengan judul Respirasi
hewan ini dilakukan pada :Hari: KamisTanggal: 8 November 2012Waktu:
07.00 sampai 08.00 Tempat: Di depan Waduk FMIPA Unesa
C.Sasaran PenelitianAdapun sasaran dalam penelitian ini adalah:
Nama : Gryllus sp ( jangkrik ) Klasifikasi hewan Jangkrik :Kingdom:
Animaliafilum: ArthropodaKelas InsectaOrdo: orthopterafamily:
GrylludaeGenus: Gryllusspesies : Gryllus sp
D.LANGKAH PERCOBAANCara Kerja :1. Menyiapkan Alat dan bahan yang
diperlukan untuk praktikum.2. Mengambil sedikit kristal KOH yang
kemudian dibungkus dengan kapas. Hal ini dilakukan agar tidak
bersentuhan langsung dengan serangga. Kemudian memasukkan ke dalam
botol respirometer.3. Menimbang jangkrik terlebih dahulu, kemudian
memasukkan ke dalam botol respirometer dan segera tutup kembali.
Kemudian , memberi plastik pada pertemuan tutup botol supaya tidak
ada pengaruh udara luar yang keluar masuk botol respirometer. 4.
Kemudian memberikan eosin pada ujung pipa respirometer. 5.
Memperhatikan kedudukan eosin pada respirometer. 6. Mengamati
pergeseran eosin tiap 5 menit. Jarak yang ditempuh eosin
menunjukkan jumlah oksigen yang diperlukan oleh jangkrik itu untuk
bernapas.7. Mencatat setiap pengamatan yang didapatkan dalam tabel
.8. Menghentikan Percobaan Jika eosin telah sampai pada ujung
tabung respirometer.
E.DESAIN PERCOBAAN
BAB VIDATA DAN PEMBAHASAN
A. DATA KELASKelompok Ke-Berat (gram)Skala
5 menit pertama5 menit kedua5 menit ketiga
10,41,402,302,40
20,50,090,170,23
30,4---
40,40,190,210,20
50,40,320,770,90
60,40,530,620,64
7----
80,40,150,200,28
9----
100,40,030,050,06
Rata-rata0,410,380,610,67
Keterangan : Tempat percobaan dilakukan di tempat teduh.
B. PEMBAHASANDalam pembahasan yang kami uji cobakan, kami
menguji kadar dan lamanya serta kekuatan proses respirasi pada
hewan khususnya pada serangga dengan menggunakan respirometer
sederhana, dan larutan eosin, berdasarkan praktikum yang kami
lakukan sesuai dengan hasil yang tertera pada tabel pengamatan
bahwa jenis serangga berdasarkan beratnya dan hasil dari praktikum
yang kami uji cobakan.Belalang kecil (0,4 gram) kami menguji jenis
hewan ini ( belalang kecil ) dengan dimasukan pada respirometer
sederhana yang telah berisi kristan NaOH yang berfungsi untuk
mengikat CO2(karbon dioksida),kemudian kami memasukan eosin untuk
mempermudah proses pengamatan pada skala respirometer. Dari data
diatas, dapat dilihat serangga yang memiliki berat 0,4 gram selama
beberapa menitoksigen berkurang karena terjadi proses respirasi
pada seranggayang ditandai dengan bergesernya keadaan skala
respirometer dengan selisih 0,10-0,30 mm yang menandakan bahwa
belalang tersebut menghirup udara atau O2(Oksigen)untuk proses
respirasi/proses pernafasan yang cukup kuat.Belalang besar (0,5
gram) kami menguji jenis hewan ini ( belalang besar ) dengan
dimasukan pada respirometer sederhana yang telah berisi kristan
NaOH yang berfungsi untuk mengikat CO2(karbon dioksida),kemudian
kami memasukan eosin untuk mempermudah proses pengamatan pada skala
respirometer. Dari data diatas, dapat dilihat serangga yang
memiliki berat 0,5 gram selama beberapa menitoksigen berkurang
karena terjadi proses respirasi pada seranggayang ditandai dengan
bergesernya keadaan skala respirometer dengan selisih 0,06-0,08 mm
yang menandakan bahwa belalang tersebut menghirup udara atau O2
(Oksigen)untuk proses respirasi/proses pernafasan yang lemahPada
percobaan ini, ada beberapa percobaan yang gagal. Hal ini ditandai
dengan cairan eosin pada skala respirometer tidak bergerak. Hal ini
dapat terjadi karena disebabkan oleh beberapa factor. Kemungkinan
dikarenakan alat respirometer yang kurang baik. Karena, kelompok
kami telah melakukan percobaan 2 kali dengan jangkrik yang berbeda,
namun percobaan tersebut tetap gagal (cairan eosin skala
respirometer tidak bergerak).Hasil dari percobaan ini tidak sesuai
dengan teori yang menyatakan bahwa semakin besar ukuran jangkrik,
maka semakin besar pula oksigen yang dihirup. Sedangkan semakin
kecil ukuran jangkrik kebutuhan oksigen juga lebih sedikit
dibandingkan dengan jangkrik berukuran besar. Namun, hasil data
dari percobaan ini menyatakan jangkrik berukuran kecil berrespirasi
lebih kuat dibandingkan dengan jangkrik besar. Hal ini dapat
disebabkan oleh beberapa factor, yaitu usia, suhu, aktifitas,
dll.
