> Karakteristik Hewan Vertebrata :

· Domain: Eukarya

· Kerajaan: Animalia

· Filum: Chordata

· Upfilum: Vertebrata

Ciri- ciri Hewan Vertebrata :

1. Tulang hewan menjalar dari bagian belakang kepala hingga ke bagian ekor.

2. Bagian kepala otak memperoleh perlindungan dari tulang- tulang tengkorak

3. Bertubuh simetris bilateral.

4. Memiliki kepala, leher, badan dan ekor meskipun tidak dalam bentuk yang sempurna .

Ciri- ciri alat tubuh hewan Vertebrata :

1. Memiliki syaraf yang terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang .

2. Bernafas dengan paru- paru kulit dan insang.

3. Memiliki kelenjar yang bundar dan endoksin yang menghasilkan hormon pengendali.

4. Memiliki suhu tubuh yang panas dan tetap ( homoiternal ) atau bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan ( poikiloternal ).

5. Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut hingga ke anus, yang letaknya di sebelah vertran dan di belakang.

6. Berkulit epidermis ( bagian luar ) dan kulit endodermis ( bagian dalam ).

7. Alat reproduksi berpasangan, kecuali pada burung.

Ciri- ciri alat tubuh hewan Vertebrata :

1. Memiliki syaraf yang terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang .

2. Bernafas dengan paru- paru kulit dan insang.

3. Memiliki kelenjar yang bundar dan endoksin yang menghasilkan hormon pengendali.

4. Memiliki suhu tubuh yang panas dan tetap ( homoiternal ) atau bersuhu tubuh dingin sesuai dengan kondisi lingkungan ( poikiloternal ).

5. Alat pencernaan memanjang mulai dari mulut hingga ke anus, yang letaknya di sebelah vertran dan di belakang.

6. Berkulit epidermis ( bagian luar ) dan kulit endodermis ( bagian dalam).

7. Alat reproduksi berpasangan, kecuali pada burung.

Ciri-Ciri Morfologi Dan Anatomi Berbagai Hewan Vertebrata

1.Pisces

Ciri-ciri morfologi:

1. ditutupi oleh sisik dan memiliki gurat sisi untuk menentukan arah dan posisi berenang

2. Tubuh terdiri atas Kepala

3. Rangka tersusun atas tulang sejati Tidak ada daun telinga

Ciri-ciri anatomi:

1. Mempunyai hati, tetapi lambung hanya merupakan pembesaran dari usus. Pada usus terdapat katup-katup spiralis

2. Memiliki insang yang memiliki operculum dan celah insang. Gelembung renang terdiri oksigen, CO₂, N₂, dan berfungsi sebagai alat bantu pernafasan. Pada dipnoi 

terdapat pneumatosista yang berfungsi sebagai paru-paru apabila ikan hidup di lumpur yg mengandung air sedikit.

3. Jantung beruang dua darah mendapat O₂ dalam filament-filamen insang

4. Memiliki pronefron atau ginjal. Pada aghata tidak ada system portal ginjakl

5. Otak terdiri dari 5 bagian 10 saraf cranial Hewan betina memiliki sepasang ovarium dan sepasang oviduk, ovipar, atau vivipar

2. Amfibi

Ciri-ciri morfologi:

1. Dapat hidup di air dan di darat ataupun tempat-tempat yang lembab

2. Disebut juga hewan yang mempunyai tempat hidup (habitat) di dua alam

3. Hewan bernafas dengan paru-paru dan kulit. Telur dan berudu katak hidup di air kemudian setelah

4. Kulit terdiri dari dermis Tidak memiliki daun telinga

Ciri-ciri anatomi:

1. Pencernaan sempurna, berahang juga berkloaka. Mulut berlidah.

2. Alat pernafasan berupa paru-paru, kulit, dan insang. Pertukaran gas terjadi pada kulit. Larfa bernafas dengan insang

3. Jantung beruang tiga, dua serambi dan satu bilik. Peredaran darah tertutup terdapat arteri karotis, sistemik, dan pulmokutaneus. Memiliki 3 macam pembuluh 

balik yaitu vena kafa, vena porta, dan vena pulmokutanus.

4. Ginjal tipe mesonefroid dengan saluran kemih urin keluar lewat kloaka. Kandunga kemih merupakan gelembung tipis di sebelah sisi ventral kloaka Otak terbagi 

menjadi lima bagian dengan 10 saraf cranial. Memiliki kelenjer endokrin dan kelenjer tiroid. Telur terbungkus gelatin, di letakkan dalm air, menetas menjadi larva 

dan mengalami metamorphosis menjadi katak dewasa.

3. Reptile

Ciri-ciri morfologi:

1. Kulit kering bersisik dari zat tanduk karena zat kertin

2. Berdarah dingin (porkoliokonal) yakni yang suhu tubuhnya dipengaruhi oleh suhu lingkungan

3. Alat gerak berupa kaki dan ekor Tidak memiliki daun telinga

Ciri-ciri anatomi:

1. Memiliki hati, prankeas, gigi, dan lidah

2. Alat pernafasan paru-paru dengan trakea yang panjang bercincin kartilago

3. Memiliki 2 aorta yang membelok ke kiri dan kekanan. Jantung beruang 4, yaitu 2 serambi, dan 2 bilik tetapi sekat di antara 2 biliki belum sempurna. Memiliki 

eritrosit yang berinti

4. Memiliki sepasang ginjal yang pipih, terdapat ureter yang bermuara pada kloaka, meskipun memiliki juga kandungan kemih

5. System saraf pusat adalah otak dengan 12 pasang saraf cranial Alat kopulasi yang dapat di tonjolkan. Telur bercangkang.

4. Aves

Ciri-ciri morfologi:

1. Alat penglihatan, alat pendengaran dan alat suara sudah berkembang dengan baik

2. Berdarah panas (homoioteral)

3. Kulit berbulu

4. Tidak memiliki daun telinga Memiliki sayap

Ciri-ciri anatomi:

1. Mempunyai kelenjer ludah, kelenjer pancreas, dan hati yang menghasilkan empedu

2. Bernafas dengan paru-paru yang dihubungkan dengan kantong-kantong udara yang berhubungan pula dengan tulang-tulang pipa

3. Jantung di bungkus oleh selaput pericardium, beruang 4 yaitu 2 atrium, 2 vertikal, dengan sekat bilik sempurna. Lengkuk aorta satu di sebelah kanan. Hanya 

memiliki 1 sistem porta

4. Ginjal bertipe metanefron. Tidak memiliki kanding kemih. Vena porta ginjal tidak terbagi- bagi menjadi kapilar-kapilar ginjal

5. System saraf pusat otak dengan 12 pasang saraf cranial

6. Hewan jantan belum memiliki penis, hewan betina hanya mempunyai satu ovarium

5. Mamalia

Ciri-cirimorfologi:

1. Umumnya hidup di daratan, tetapi ada pula yang hidup di air seperti ikan paus, lumba-luma

2. Berdarah panas

3. Pada kulit terdapat kelenjar keringat dan kelenjar minyak Memiliki daun telinga

Ciri-ciri anatomi:

1. Didalam mulut terdapat langit-langit atasyang kersa dan bagian belakangnya lunak. Kelunjar penjernaannya berupa 4 pasang kelenjer ludah, hati dan kandungan 

empedu dan pancreas.

2. Dengan 2 lobus paru0paru masing-masing di dalam ruang pleura yang terpisah. Terdapat laring yang beratap epiglottis sebagai alat suara.

3. Terdapat 2 buah vena cava anterior kiri dan kanan. Jantung beruang 4 dengan sekat sempurna. Sel darah merah tidak berinti

4. Sepasang ginjal bertipe metanefros, bentuk seperti kacang kapri. Ruang ginjal dengan kantung kemih dihubungkan oleh sepasang ureter. Urin keluar lewat lubang 

urogentalis.

5. System saraf pusat: serebrum dan serebelum relative besar; terdapat 12 pasang saraf cranial Lubang genital dan anus terpisah. Hewan jantan mempunyai alat 

kopulasi berupa penis. Tetis menghasilkan spermatozoid dan berada dalam saku skotum. Ovum sanga kecil

Vertebrata merupakan kelompok hewan yang memiliki tulang belakang.Dalam sistem klasifikasi, vertebrata merupakan subfilum dari filum Chordata.

Chordata meliputi hewan-hewan yang memiliki ciri-ciri sebagai berikut :

> Memiliki notokord, yaitu kerangka berbentuk batangan keras tetapi lentur.Notokord terletak di antara saluran pencernaan dan tali saraf, memanjang sepanjang 

tubuh membentuk sumbu kerangka.

> Memiliki tali saraf tunggal, berlubang terletak dorsal terhadap notokord, dan memiliki ujung anterior yang membesar berupa otak.

> Memiliki ekor yang memanjang ke arah posterior terhadap anus.

> Memiliki celah faring

Filum Chordata terdiri dari tiga subfilum, yaitu Urochordata, Cephalochordata, dan vertebrata.Urochordata dan Cephalochordata tergolong invertebrata.Berikut 

bagan dari subfilum Chordata.

Ciri tubuh

Ciri tubuh meliputi ukuran, bentuk, struktur, dan fungsi tubuh.

Ukuran dan bentuk tubuh

Semua hewan yang tergolong vertebrata memiliki rangkaian tulang kecil (vertebra) yang memanjang pada bagian dorsal dari kepala hingga ekor.Rangkaian vertebra 

yang disebut tulang punggung ini membentuk sumbu kerangka menggantikan notokord.Tulang punggung berfungsi sebagai penyokong tubuh serta melindungi tali 

saraf.Selain adanya tulang punggung, kesamaan ciri lain pada vertebrata adalah :

- Tubuh terdiri atas kepala, badan, dua pasang anggota badan, dan ekor pada sebagian vertebrata.

- Kulit tersusun atas dua bagian yaitu epidermis dan dermis dan menghasilkan rambut, sisik, bulu, kelenjar atau horn

- Endoskeleton tersusun dari tulang atau tulang rawan

- Faring bercelah, yang merupakan tempat insang pada ikan namun pada hewan darat hanya terdapat pada tingkat embrio

- Otot melekat pada endoskeleton untuk bergerak

- Sistem pencernaan memiliki kelenjar pencernaan, hati, dan pankreas

- Jantung beruang 2 hingga 4

- Darah menandung sel darah putih dan sel darah merah berhemoglobin

- Rongga tubuh mengandung sistem viseral

- Ginjal sepasang dengan saluran untuk mengeluarkan zat sisa

- Gonad sepasang pada betina dan jantan

Habitat

Vertebrata hidup diberbagai habitat baik darat dan laut.

Klasifikasi

Vertebrata dibedakan menjadi dua kelompok berdasarkan ada dan tidak adanya rahang.Vertebrata dengan mulut tidak berahang dikelompokkan dalam superkelas 

Agnatha, sedangkan yang memiliki rahang termasuk dalam superkelas Gnathostomata.

Superkelas Agnatha

Hewan yang tergolong agnatha berbadan panjang dan ramping seperti belut serta tidak memiliki rahang.Contoh di kelas ini adalah Cephalospidomorphi (lamprey) 

dan Kelas Mycini (hagfish).

Lamprey hidup diperairan tawar dan laut.Hewan ini mengambil makanan dengan cara mengaitkan mulutnya yang bergigi ke sisi tubuh ikan dan menghisap 

darahnya.Larvanya memakan partikel di air.Larva lamprey hidup di perairan tawar.

Hagfish hanya hidup di air laut.Hewan ini tidak memiliki tahapan larva.Mulut hagfish tidak bergigi, namun memiliki tentakel peraba.

Makanannya adalah ikan mati yang kemudian di hisap darahnya dan cacing laut.

Superkelas Gnathostomata

Hewan ini memiliki rahang bersendi yang dapat digerakkan ke atas dan ke bawah.Hewan ini di golongkan  menjadi enam kelas yaitu :

Kelas Chonrichthyes

Hewan yang tergolong kelas ini memiliki kerangka yang tersusun dari tulang rawan.Pada sebagian besar kelompok ikan ini, beberapa bagian kerangka diperkuat oleh 

butiran berkalsium.Ciri khas lainnya pada Chonrichthyes adalah :

- mulut yang berahang kuat terletak di bagian bawah tubuh

- celah insang berjumlah lima, meskipun ada yang berjumlah tiga, enam, atau tujuh celah insang

- kulit ulet dan kasar bergigi karena adanya sisik gelakoid

- adanya sepasang pendekep (klasper) pada hewan jantan yang berfungsi untuk menyalurkan sperma ke kloaka betina

- usus pendek dan lebar berisi membran ulir untuk menyerap makanan lebih lama

- hati berukuran sangat besar untuk membantu pencernaan makanan

- fertilisasi terjadi secara internal

- bersifat ovipar, yaitu mengeluarkan telur hasil fertilisasi, atau ovovivipar yaitu membawa telur hasil fertilisasi di dalam saluran telur selama perkembangannya 

hingga menetas

Ikan bertulang rawan sebagian besar hidup di laut.Hewan yang bertulang rawan di antaranya termasuk hiu, ikan pari, dan chimaera.

Hiu bertubuh langsing.Bagian atas sirip ekornya lebih panjang daripada bagian bawah.Hiu tidak memiliki kantung udara.Ikan pari berbadan pipih atas bawah.Tubuh 

pipihnya berperan untuk menyembunyikan diri di dasar perairan dan untuk menggali pasir guna mencari makanan berupa hewan lunak dan udang-

udangan.Beberapa jenis ikan pari memiliki duri pada ekornya yang seperti pecut dan berfungsi untuk melindungi dari serangan musuh.Jenis lainnya juga ada yang 

memiliki sengatan listrik.

Kelas Osteichthyes

Kelompok Osteichthyes ini memiliki kerangka yang tersusun dari tulang keras yang mengandung matriks kalsium fosfat.

Ciri-ciri lainya adalah :

- mulut terdapat di bagian depan tubuh

- celah insang satu di masing-masing sisi kepala

- sirip ekor memiliki panjang yang sama pada bagian atas dan bawah

- kulit licin karena sekresi mukus oleh kelenjar pada kulit

- adanya gelembung renang sehingga tidak tenggelam saat tidak bergerak

- sistem gurat sisi terdapat pada sisi tubuh

- usus panjang dan ramping menggulung

- fertilisasi terjadi di luar

- mengeluarkan telurnya atau bersifat ovipar

ikan-gurami

Kelompok ikan ini hidup di laut dan dihampir setiap habitat air tawar.Osteichthyes mencakup subkelas Actinopterygii (yunani, aktin = berkas, pteryg = sirip) dan 

subkelas Sarcopterygii (Yunani, sarkodes = berdaging).Actinopterygii memiliki sirip yang ditunjang oleh duri panjang yang lentur sehingga disebut kelompok ikan 

bersirip duri.Contoh ikan bersirip duri adalah ikan mas (cyprinus carpio), ikan cupang (Betta splendens), ikan gurami (Osphronemus gouramy), ikan badut (Premnas 

biaculeatus), ikan kakap merah (Lutjanus bitaeniatus), dan ikan louhan (Cichlasoma sp.).

Sarcopterygii memiliki sirip dada dan sirip pelvis yang berotot.Sirip ini digunakan untuk berjalan d dasar perairan atau darat.Ikan yang termasuk kelompok ini adalah 

ikan bersirip lobus dan ikan paru-paru (lungfish).Contoh ikan bersirip lobus adalah coelancanth dengan nama spesies Latimeria chalumnae.Ikan paru-paru hidup di 

rawa dan kolam.Ikan paru-paru akan naik kepermukaan untuk bernapas.

JIka perairan mengering saat musim kemarau, ikan paru-paru bersarang dalam lumpur.

Kelas Amphibia

katak hijau

Kelas Amphibia umumnya hidup di dua tempat, yaitu darat dan air selama metamorfosisnya.

Sebagian besar Amphibia memiliki ciri-ciri khusus lainnya, yaitu :

- berkulit licin tidak bersisik

- menggunakan energi lingkungannya untuk mengatur suhu tubuhnya sehingga tergolong hewan eksoterm

- fertilisasi secara eksternal di air tau tempat lembab

- menghasilkan telur (bersifat ovipar) yang tidak bercangkang

Tidak semua jenis Amphibia hidup di dua tempat kehidupan.Beberapa jenis katak, salamander, dan caecilian ada yang hanya hidup di air dan ada yang hanya di 

darat.Namun habitatnya secara keseluruhan dekat dengan air dan tempat yang lembap seperti rawa dan hutan hujan tropis.Amphibia terdiri dari tiga ordo, yaitu 

Anura, Urodela, dan Apoda.

Anura

Anura memiliki ciri tidak berekor saat dewasa.Kaki belakangnya yang lebih panjang daripada kaki depan digunakan untuk melompat.

Lidahnya besar, lengket, dan dapat dijulurkan untuk menangkap mangsanya.Bagi yang jantan memiliki kantong udara di kerongkongannya yang dapat 

mengeluarkan suara untuk menarik betina saat musim kawin.Contoh hewan ini adalah katak hijau (Rana signata), katak pohon (Rachoporus sp.) dan kodok atau 

bangkong (bufo sp.)

Urodela

Urodela merupakan kelompok amphibia yang memiliki ekor saat larva, muda dan dewasa.Tubuhnya berbentuk silinder memanjang serta memiliki kaki depat yang 

sama ukurannya dengan kaki belakang.Beberapa jenis ini hidup di air dan ada yang di darat.Hewan yang tegolong kelompok ini adalah salamander.

Apoda

Apoda yang disebut juga sesilian merupakan amphibia tak berkaki.Bentuk tubuhnya seperti cacing tanah atau belut.Larva sesilian sangat menyerupai sesilian 

dewasa.Sesilian hidup terutama bersarang dalam lubang di tanah.

Kelas reptilia

buaya

Reptilia (dalam bahasa latin, reptil = melata) memiliki kulit bersisik yang terbuat dari zat tanduk (keratin).Sisik berfungsi mencegah kekeringan.Ciri lain yang dimiliki 

oleh sebagian besar reptil adalah :

- anggota tubuh berjari lima

- bernapas dengan paru-paru

- jantung beruang tiga tau empat

- menggunakan energi lingkungan untuk mengatur suhu tubuhnya sehingga tergolong hewan eksoterm

- fertilisasi secara internal

- menghasilkan telur sehingga tergolong ovipar dengan telur amniotik bercangkang

Reptil hidup hidup di air dan darat.Reptilia mencakup tiga ordo besar yaitu Chelonia atau Testudines, Squamata atau Lepidosauria, dan Crocodilia.Chelonia adalah 

reptilia yang memiliki cangkang.Cangkang bagian atas disebut karapaks, sedangkan bagian bawahnya disebut plastron.Cangkang merupakan bagian dari tulang 

belakang dan modifikasi tulang rusuk yang berfungsi sebagai pelindung dari pemangsanya.Chelonia yang hidup di laut adalah penyu hijau (Chelonia mydas) dan 

penyu belimbing (Dermochelys coriacea) yang memiliki kaki berbentuk dayung untuk berenang.Cangkang chelonia lebih tipis dibandingkan Chelonia darat.Contoh 

chelonia darat adalah kura-kura paua (Chelodina novaeguineae).Chelonia termasuk hewan berumur panjang hingga mencapai 200 tahun.

Squamata adalah reptilia yang umumnya memiliki kulit bersisik.Reptil yang termasuk golongan ini adalah kadal dan ular.Kadal memiliki sisik yang licin dan berbentuk 

membulat.tubuhnya kebanyakan berkaki empat, bertubuh kecil, dan memiliki ekor.Contoh hewan kadal bertubuh kecil misalnya, kadal kebun (Mabuya 

multifasciata), cecak dinding (Cosymbotus paltyurus) dan bunglon kebun (Bronchocela jubata), hingga kadal yang bertubuh besar seperti biawak komodo (Varanus 

komodoensis).

Ular tidak memiliki kaki dan bertubuh panjang serta memiliki sisik.Tulang rahang ular bersambungan secara longgar sehingga memungkinkan menelan mangsa yang 

lebih daripada tubuhnya.Gigi di mulut ular memiliki fungsi untuk mengunyah, melainkan untuk memegang mangsanya agar tidak mudah lepas.Ular berbisa memiliki 

sepasang gigi berlubang dan tajam untuk menyuntikkan bisa ke mangsanya.Lidahnya dapat dijulurkan untuk mengipas bau ke arah organ penciumannya.Ular 

memiliki kepekaan terhadap getaran yang berperan untuk mencari mangsanya.Ular tertentu memiliki kepekaan terhadap suhu mangsanya.Sebagian jenis ulat 

bersifat ovovivipar, yaitu telur menetas di dalam tubuh induk.Contohnya adalah ular sendok (Naja sumatrana), ular kobra (Ophiophagus hannah), dan ular sanca 

(Phyton sp.).

Crocodilia memiliki sisik tebal dari keratin dan diperkuat dengan lempengan tulang ysng disebut skuta sebgai pelindung.Sisik rontok satu persatu tidak seperti 

ular.Buaya memiliki ekor tebal berotot.Kaki depannya berjari lima, sedangkan kaki belakang berjari emapat sebagian berselaput untuk berenang.Lubang hidung 

terletak di ujung moncongnya yang memungkinkan untuk bernapas saat di dalam air.jantungnya beruang empat namun memiliki pori di antara bilik kiri dan 

kanan.Contoh spesies buaya adalah buaya muara ( Crocodylus porosus ).

Kelas Aves

burung-pipit

Aves atau burung memiliki bulu yang terbuat dari keratin.Bulu yang membentuk sayap berperan untuk terbang.selain bulu, ciri-ciri lainnya pada burung adalah :

- berparuh dari bahan keratin

- tidak bergigi

- struktur tulang menyerupai sarang lebah sehingga kerangnya kuat namun ringan

- memiliki empedal untuk menghacurkan makanan

- lambung berotot besar

- bernapas dengan paru-paru

- jantung beruang empat

- memiliki kantung udara

- indera penglihatan sangat tajam

- fertilisasi terjadi secara internal

- bertelur sehingga tergolong hewan ovipar dengan ciri telur bercangkang dan kuning telur besar

- mengerami telurnya dan merawat anaknya

Aves hidup di darat.Kelompok ini dibedakan menjadi dua berdasarkan kemampuan terbangnya, yaitu karinata dan ratita.

Burung yang tergolong karinata memiliki taju dada (carina).Taju dada berfungsi menyokong otot dadanya yang besar.Otot dada memberikan kekuatan terbang.Pada 

pinguin contohnya pinguin gentoo (Pygoscelis papua), yang merupakan karinata yang tidak terbang, otot dadanya digunakan untuk berenang  di laut mencari 

makanan.Hampir 60% spesies burung karinata tercakup dalam ordo passeriformes atau burung bertengger.Brung bertengger memiliki jari kaki yang dapat 

mencengkeram dahan pohon.Contoh burung ini adalah burng layang-layang besar (Hirundapus giganteus), burung merpati (Columbia livia), burung pipit (Anthus 

sp.), burung dara, dan berbagai burung pengicau.Burung layang-layang adalah burung yang paling cepat terbangnya yakni terbangnya mencapai 170 km/jam.

Ayam (gallus gallus domesticus) juga tergolong karinata.

burung yang tergolong ratita tidak memiliki taju dada pada tulang dadanya.Otot dadanya juga tidak sebesar burung karinata.Burung unta (Struthio camelus), kiwi 

(Apteryx australis), dan emu (Dromaius novaehollandiae) adalah contoh burung ratita.

Kelas mammalia

kangguru

kelompok mammalia semuanya menghasilkan susu sebagai makanan anaknya.Susu dihasilkanoleh kelenjar (mammae) yang terdapat  di daerah perut atau 

dada.Mammalia disebut juga hewan menyusui karena menyusui anaknya.Selain memiliki kelenjar susu, Mammalia juga berambut serta memiliki tiga tulang telinga 

tengah.Ketiga ciri ini tidak dimiliki oleh vertebrata lainnya.Pada paus dan lumba-lumba, rambut ada pada tahap tertentu perkembangan embrionya.Rambut 

mammalia tersusun dari protein yang disebut keratin.Rambut mammalia berfungsi tertentu, yaitu sebagai insulasi yang memperlambat pertukaran panas dengan 

lingkungan, segabai indera peraba antara lain pada kumis, sebagai pelindung dari gesekan maupun sinar matahari, sebagai penyamar atau pertahanan untuk 

melindungi dari mangsa, dan sebagai penciri kelamin.

Tiga tulang telinga tengah yang dimiliki mammalia terdiri atas tulang martil, tulang landasan, dan tulang sanggurdi.Ketiga tulang tengah berperan dalam 

pendengaran, yaitu meneruskan getaran suara dari membran timpani (gendang telinga) ke telinga dalam.

Ciri-ciri lain yang dimiliki sebagian besar mammalia adalah :

- geligi dengan berbagai ukuran dan bentuk

- rahang bawah tersusun dari satu tulang

- bernapas dengan paru-paru

- jantung beruang empat

- diafragma di antara rongga perut dan rongga dada untuk membantu pernapasan

- otak yang lebih berkembang dibandingkan vertebrata lain

- menggunakan energi metabolismenya untuk menjaga suhu tubuh tetap konstan sehingga digolongkan sebagai hewan endoterm dan homeoterm

- fertilisasi terjadi secara internal atau di dalam tubuh betina

- melahirkan anaknya sehingga termasuk hewan vivipar

Mammalia hidup diberbagai habitat di darat dan di perairan.Ada jga mammalia yang hidup di daerah yang cukup ekstrem misalnya di kutub dan digurun.Beberapa 

jenis ada yang menyelam untuk mencari makanan di perairan.Kelompok mammalia tertentu ada yang merupakan hewan arboreal yang hidup di pohon-pohon 

dalam hutan.

Meskipun ciri-ciri yang dimilii hampir sama, namun ada juga mammalia terkecil antara lain untuk spesies dari kelompok kelelawar kecil, yaitu Craseonycteris 

thonglongyai yang beratnya hanya tiga gram.Untuk mammalia yang terbesar adalah paus biru (Balaenoptera musculus) yang panjangnya dapat mencapai 27 meter 

dan berat 190 ton.Struktur tubuh mammalia sesuai dengan cara hidupnya, yaitu ada yang terbang, berenang, meluncur, berlari, melompat, atau 

menggali.Mammalia dibagi menjadi tiga kelompok utama, yaitu Mammalia bertelur (prototheria), mammalia berkantung (metatheria), dan mammalia berplasenta 

(eutheria).

Kelompok Prototheria bertelur sehingga tergolong ovipar.Embrio berkembang di dalam telur dengan menggunakan kuning telur sebagai sumber 

makanannya.Setelah menetas hewan ini akan menghisap susu dari rambut induknya, karena induk ini tidak memiliki puting susu.Hewan ini digolongkan sebagai 

ordo Monotremata, contohnya adalah platipus (Ornithorhynchus anatinus) dan echidna.

Kelompok Metatheria melahirkan anaknya saat embrio masih pada tahap awal sehingga masa kehamilannya singkat.Contohnya kanguru merah, anaknya yang 

masih berukuran sebesar lebah madu dilahirkan 33 hari setelah fertilisasi.Anak dalam tahap embrio tersebut dapat merangkak masuk ke dalam kantung induknya 

yang disebut marsupium.Di dalam masupium embrio menyusu pada puting susu dan mengalami perkembangan selanjutunya.Hewan ini digolongkan sebagai ordo 

Marsupialia atau hewan berkantung, contohnya adalah kanguru (Macropus sp.), koala (Phascolarctos cinereus), dan opposum (Pucadelphys andinus).

Kelompok Eutheria melahirkan anaknya yang telah menyelesaikan perkembangan embrioniknya di dalam rahim (uterus).Embrio memperoleh nutrisi dari induknya 

melalui plasenta sehingga kelompok hewan ini disebut mammalia berplasenta.Sebagian besar ordo dalam mammalia tergolong Mammalia berplasenta.Berikut 

Ordo-ordo utama Mammalia Eutheria :

- Ordo Insectivora adalah kelompok mammalia pemakan serangga.Tikus mondok dan landak adalah contoh hewan pemakan serangga.

- Ordo Chiroptera adalah kelompok Mammalia yang memiliki selaput kulit membentang dari kaki depan, badan, dan kaki belakang.Struktur sayap untuk terbang ini 

merupakan modifikasi dari kaki depan yang ditunjang oleh empat jari.Sebagian besar hewan ini adalah hewan nokturnal, yaitu mencari makanan pada malam 

hari.Selain sebagai pemakan serangga, beberapa jenis memakan buah-buahan dan vertebrata kecil seperti katak, tikus, dan burung.Jenis lain yaitu kelelawar vampir 

menghisap darah mammalia lain

- Ordo Lagomorpha mencakup mammalia yang memiliki gigi seri seperti pahat, misalnya kelinci.Kaki belakang hewan ini lebih panjang daripada kaki depan.Struktur 

kaki ini berfungsi untuk melompat.

- Ordo Perissodactyla mencakup mammalia berkuku pada jari yang berjumlah ganjil pada kakinya.Jika jari kakinya lebih dari satu jari tengahnya lebih besar daripada 

jari lain.Hewan ini merupakan pemakan tumbuhan atau herbivora.Contoh hewan ini adalah kuda (Equus caballus) yang berkuku satu, tapir (Tapirus indicus) dan 

badak sumatra (Dicerorhinus sumatrensis) yang berkuku tiga.

- Ordo Artiodactyla mencakup mammalia berkuku pada jari yang berjumlah genap masing-masing kakinya.Hewan ini juga herbivora.Contohnya adalah kambing, 

domba (Ovis aries), babi (Sus sp.), rusa sambar (Cervus unicolor), dan jerapah (Giraffa camelopardalis).

- Ordo Sirenia adalah mammalia herbivora akuatik yang memiliki tungkai depan mirip sirip.Kelompok mammalia ini tidak memiliki kaki belakang.Ekor besar dan 

pipih horizontal yang juga berperan seperti dayung untuk berenang.Sirenia merupakan mammalia bertubuh besar tidak berambut.Rambut kasar hanya terdapat di 

bibirnya.Contoh sirenia adalah duyung atau dugong (Dugong dugong).

- Ordo Proboscidea memiliki tubuh besar berotot serta belalai berotot.Hewan yang termasuk kelompok ini adalah gajah sumatera (Elephas maximus).Belalai gajah 

berfungsi seperti anggota badan kelima untuk mengambil makanan dan minum.Kulitnya longgar dan tebal.Gajah jantan memiliki gigi seri atas memanjang sebagai 

gading.

- Ordo Cetacea hidup di laut dengan tubuh berbentuk ikan, kaki depan mirip dayung dan tidak ada kaki belakang.Tubuhnya tidak berambut dan memiliki lapisan 

tebal lemak sebagai insulasi.Lumba-lumba hidung botol (Tursiops aduncus), paus biru (Balaenoptera musculus), dan paus pembunuh (Orcinus orca) adalah 

mammalia yang termasuk Cetacea.

- Ordo Cornivora adalah kelompok mammalia yang memiliki dan kuku yang tajam dan runcing untuk menangkap dan memakan mangsanya.Kelompok ini disebut 

juga pemakan daging.Mammalia yang termasuk carnivora adalah anjing (Canislupus familiaris), Kucing (Felis silvestris), harimau sumatera (Panthera tigris sumatrae), 

singa (Panthera leo) dan anjing laut (Caniformia pinniped).

- Ordo Rodentia memiliki gigi seri seperti pahat.Gigi serinya berjumlah sepasang di atas dan sepasang di bawah.Ggi seri tidak berakar sehingga tumbuh terus-

menerus.Contoh rodentia adalah tupai, berang-berang, tikus,landak, dan mencit.

- Ordo Primata memiliki ibu jari yang dapat disentuhkan ke jari lain, mata menghadap ke depan, korteks serebal berkembang baik.Kelompok primata adalah beruk 

(Macaca sp.), orang utan (pongo pygmaeus), dan lutung jawa (Trachypithecus auratus).Manuasi (homo sapiens) digolongkan dalam primata.

Peran Vertebrata bagi manusia

Vertebrata dimanfaat manusia dalam berbagai hal, misalnya sebagai berikut :

- Sumber bahan makanan, misalnya daging, telur ayam, dan susu sapi

- Sebagai bahan baku industri tekstil, misalnya pemanfaatan rambut domba untuk dijadikan wol

- Sebagai objek penelitian, misalnya hewan mammalia

- Sebagai hewan peliharaan, misalnya anjing, kucing, kelinci atau burung.

Namum, beberapa jenis vertebrata ada yang merugikan manusia misalnya tikus.Tikus dapat menjadi hama tanaman pertanian.

Mekanisme Pertahanan Tubuh -Kekebalan Non- Spesifik-

Kekebalan Tubuh Non-Spesifik

         Tubuh mempunyai dua lapisan kekebalan, yaitu kekebalan nonspesifik dan kekebalan spesifik . Bakteri, virus, dan zat asing harus melalui sistem kekebalan 

nonspesifik terlebih dahulu. Jika kekebalan nonspesifik tidak mampu menghancukannya, berikutnya zat penginfeksi tersebut akan menghadapi sistem kekebalan 

spesifik

 a. Kekebalan eksternal

     Kekebalan eksternal terdiri dari jaringan epitelium yang melindung tubuh kita (kulit dan kelenjar mukus) beserta sekresi yang dihasilkannya. selain sebagai 

penghalang masuknya penyakit, epitelium tersebut juga menghasilkan zat-zat pelindung. Misalnya hasil sekresi kulit bersifat asam sehingga beracun bagi bakteri. Air 

ludah (saliva) dan air mata juga dapat membunuh bakteri. Mukus (lendir) menjebak mikroorganisme sehingga tidak dapat masuk ke dalam saluran pencernaan dan 

pernapasan.

b. Kekebalan Internal

Kekebalan internal akan melawan bakteri, virus, atau zat-zat asing yang mampu melewati kekebalan eksternal. Kekebalan internal berupa rangsangan kimiawi dan 

melibatkan sel-sel fagositik, sel natural killer (sel pembunuh alami), protein anti mikroba yang melawan zat asing yang telah masuk dalam tubuh, serta peradangan 

(inflamasi) dan demam.

Sel-sel fagositik yang berperan dalam kekebalan internal antara lain neutrofil, makrofag, dan eosinofil.

1. Neutrofil meliputi sekitar 60% sampai 70 % dari semua sel darah putih (leukosit). sel-sel yang dirusak oleh mikroba yang menyerang membebaskan 

sinyal kimiawi yang menarik neutrofil dari darah untuk datang. Nautrofil akan memasuki jaringan yang terinfeksi. lalu menelan dan merusak mikroba 

yang ada disana. (migrasi menuju sumber zat kimia yang mengundah ini disebut kemotaksis). Akan tetapi, neutrofil cenderung merusak diri sendiri 

ketika mereka merusak penyerang asing, dan masa hidupnya rata-rata hanya beberapa hari.  

Gambar 3. Neutrofil sedang menyerang bakteri antraks (berbentuk batang)

2. Makrofag akan berlekatan dengan polisakarida di permukaan tubuh mikroba dan kemudian menelan   

mikroba tersebut (Campbell,2004).

Gambar 4. Fagositosit oleh makrofag. makrofag ini menunjukan kaki semu (peudopodia) makrofag yang 

menyerupai fibril sdg mengikat bakteri berbentuk batang, yang nantinya akan ditelan dan dirusak.

3. Eosinofil meliputi sekitar 1,5% saja dari leukosit. Sumbangan untuk eosinofil pada pertahanan adalah melawan penyerang parasitik yang berukuran 

lebih besar, seperti cacing darah. Eosinofil memposisikan dirinya melawan dinding eksternal parasit dan melepaskan enzim-enzim perusak dari granula sitoplasmik. 

sel-sel ini mempunyai aktivitas fagositik yang terbatas (Campbell, 2004).

       4. Natural Killer (Sel pembunuh alami) menyerang sel parasit dengan cara mengeluarkan senyawa    penghancur yang disebut perofin. Sel natural killer dapat 

melisiskan dan membunuh sel-sel kanker serta virus sebelum kekebalan adaptif diaktivasi. protein anti mikroba meningkatkan pertahanan tubuh dengan menyerang 

mikroorganisme secara langsung maupun dengan cara menghambat reproduksi mikroorganisme. Salah satu protein antimikroba yang penting untuk melindungi sel 

dari serangan virus dan interferon.

                                                           Gambar 5. Natural killer

        Kekebalan internal lain adalah respon peradangan (inflamasi) dan demam. Peradangan dipicu oleh trauma fisik, panas yang berlebihan, infeksi bakteri, dll. 

Peradangan bersifat lokal atau hanya muncul pada daerah terinfeksi sedangkan demam menyebar keseluruh tubuh (Syamsuri, 2007)

Gambar 6. Penggambaran respon peradangan.1. Respon yang terlokalisir dipicu ketika sel-sel jaringan yang 

rusak oleh bakteri atau kerusakan fisik membebaskan sinyal kmia seperti histamin dan prostaglandid. 2. 

Sinyal tersebut merangsang pembesaran kapiler (yang mengakibatkan peningkatan aliran darah) dan 

peningkatan permeabilitas kapiler didaerah yang terserang. sel-sel jaringan juga membebaskan zat kimia 

yang mengandung sel fagositik dan limfosit. 3 Ketika fagositik tiba di tempat luka, mereka memakan patogen 

dan serpihan-serpihan sel, dan jaringan itu sembuh (Campbell, 2004).

Mekanisme Pertahanan Tubuh Terhadap Bakteri

Tubuh manusia tidak mungkin terhindar dari lingkungan yang mengandung mikroba patogen di sekelilingnya. Mikroba tersebut dapat menimbulkan penyakit infeksi pada manusia. Mikroba patogen yang ada bersifat poligenik dan kompleks. Oleh karena itu respons imun tubuh manusia terhadap berbagai macam mikroba patogen juga berbeda. Umumnya gambaran biologik spesifik mikroba menentukan mekanisme imun mana yang berperan untuk proteksi. Begitu juga respon imun terhadap bakteri khususnya bakteri ekstraselular atau bakteri intraselular mempunyai karakteristik tertentu pulaTubuh manusia akan selalu terancam oleh paparan bakteri, virus, parasit, radiasi matahari, dan polusi. Stres emosional atau fisiologis dari kejadian ini adalah tantangan lain untuk mempertahankan tubuh yang sehat. Biasanya kita dilindungi oleh sistem pertahanan tubuh, sistem kekebalan tubuh, terutama makrofag, dan cukup lengkap kebutuhan gizi untuk menjaga kesehatan. Kelebihan tantangan negatif, bagaimanapun, dapat menekan sistem pertahanan tubuh, sistem kekebalan tubuh, dan mengakibatkan berbagai penyakit fatal.Penerapan kedokteran klinis saat ini adalah untuk mengobati penyakit saja. Infeksi bakteri dilawan dengan antibiotik, infeksi virus dengan antivirus dan infeksi parasit dengan antiparasit terbatas obat-obatan yang tersedia. Sistem pertahanan tubuh, sistem kekebalan tubuh, depresi disebabkan oleh stres emosional diobati dengan antidepresan atau obat penenang. Kekebalan depresi disebabkan oleh kekurangan gizi jarang diobati sama sekali, bahkan jika diakui, dan kemudian oleh saran untuk mengkonsumsi makanan yang lebih sehat.Imunitas atau kekebalan adalah sistem mekanisme pada organisme yang melindungi tubuh terhadap pengaruh biologis luar dengan mengidentifikasi dan membunuh patogen serta sel tumor. Sistem ini mendeteksi berbagai macam pengaruh biologis luar yang luas, organisme akan melindungi tubuh dari infeksi, bakteri, virus sampai cacing parasit, serta menghancurkan zat-zat asing lain dan memusnahkan mereka dari sel organisme yang sehat dan jaringan agar tetap dapat berfungsi seperti biasa. Deteksi sistem ini sulit karena adaptasi patogen dan memiliki cara baru agar dapat menginfeksi organisme.Untuk selamat dari tantangan ini, beberapa mekanisme telah berevolusi yang menetralisir patogen. Bahkan organisme uniselular seperti bakteri dimusnahkan oleh sistem enzim yang melindungi terhadap infeksi virus. Mekanisme imun lainnya yang berevolusi pada eukariota kuno dan tetap pada keturunan modern, seperti tanaman, ikan, reptil dan serangga. Mekanisme tersebut termasuk peptida antimikrobial yang disebut defensin, fagositosis, dan sistem komplemen. Mekanisme yang lebih berpengalaman berkembang secara relatif baru-baru ini, dengan adanya evolusi vertebrata. Imunitas vertebrata seperti manusia berisi banyak jenis protein, sel, organ tubuh dan jaringan yang berinteraksi pada jaringan yang rumit dan dinamin. Sebagai bagian dari respon imun yang lebih kompleks ini, sistem vertebrata mengadaptasi untuk mengakui patogen khusus secara lebih efektif. Proses adaptasi membuat memori imunologis dan membuat perlindungan yang lebih efektif selama pertemuan di masa depan dengan patogen tersebut. Proses imunitas yang diterima adalah basis dari vaksinasi.Respons pejamu yang terjadi juga tergantung dari jumlah mikroba yang masuk. Mekanisme pertahanan tubuh dalam mengatasi agen yang berbahaya meliputi

1. Pertahanan fisik dan kimiawi, seperti kulit, sekresi asam lemak dan asam laktat melalui kelenjar keringat, sekresi lendir, pergerakan silia, sekresi air mata, air liur, urin, asam lambung serta lisosom dalam air mata

2. Simbiosis dengan bakteri flora normal yang memproduksi zat yang dapat mencegah invasi mikroorganisme

3. Innate immunity (mekanisme non-spesifik), seperti sel polimorfonuklear (PMN) dan makrofag, aktivasi komplemen, sel mast, protein fase akut, interferon, sel NK (natural killer) dan mediator eosinofil

4. Imunitas spesifik, yang terdiri dari imunitas humoral dan seluler. Secara umum pengontrolan infeksi intraselular seperti infeksi virus, protozoa, jamur dan beberapa bakteri intraselular fakultatif terutama membutuhkan imunitas yang diperani oleh sel yang dinamakan imunitas selular, sedangkan bakteri ekstraselular dan toksin membutuhkan imunitas yang diperani oleh antibodi yang dinamakan imunitas humoral. Secara keseluruhan pertahanan imunologik dan nonimunologik (nonspesifik) bertanggung jawab bersama dalam pengontrolan terjadinya penyakit infeksi.

Invasi Patogen

Keberhasilan patogen bergantung pada kemampuannya untuk menghindar dari respon imun. Patogen telah mengembangkan beberapa metode yang menyebabkan 

mereka dapat menginfeksi sementara patogen menghindari kehancuran akibat sistem imun. Bakteri sering menembus perisai fisik dengan mengeluarkan enzim 

yang mendalami isi perisai, contohnya dengan menggunakan sistem tipe II sekresi. Sebagai kemungkinan, patogen dapat menggunakan sistem tipe III sekresi. 

Mereka dapat memasukan tuba palsu pada sel, yang menyediakan saluran langsung untuk protein agar dapat bergerak dari patogen ke pemilik tubuh; protein yang 

dikirim melalui tuba sering digunakan untuk mematikan pertahanan.

Strategi menghindari digunakan oleh beberapa patogen untuk mengelakan sistem imun bawaan adalah replikasi intraselular (juga disebut patogenesis intraselular). 

Disini, patogen mengeluarkan mayoritas lingkaran hidupnya kedalam sel yang dilindungi dari kontak langsung dengan sel imun, antibodi dan komplemen. Beberapa 

contoh patogen intraselular termasuk virus, racun makanan, bakteri Salmonella dan parasit eukariot yang menyebabkan malaria (Plasmodium falciparum) dan 

leismaniasis (Leishmania spp.). Bakteri lain, seperti Mycobacterium tuberculosis, hidup didalam kapsul protektif yang mencegah lisis oleh komplemen.  Banyak 

patogen mengeluarkan senyawa yang mengurangi respon imun atau mengarahkan respon imun ke arah yang salah.  Beberapa bakteri membentuk biofilm untuk 

melindungi diri mereka dari sel dan protein sistem imun. Biofilm ada pada banyak infeksi yang berhasil, seperti Pseudomonas aeruginosa kronik dan Burkholderia

cenocepaciakarakteristik infeksi sistik fibrosis.  Bakteri lain menghasilkan protein permukaan yang melilit pada antibodi, mengubah mereka menjadi tidak efektif; 

contoh termasuk Streptococcus (protein G), Staphylococcus aureus (protein A), dan Peptostreptococcus magnus (protein L).

Bakteri, dari kata Latin bacterium (jamak, bacteria), adalah kelompok terbanyak dari organisme hidup. Mereka sangatlah kecil (mikroskopik) dan kebanyakan 

uniselular (bersel tunggal), dengan struktur sel yang relatif sederhana tanpa nukleus/inti sel, cytoskeleton, dan organel lain seperti mitokondria dan kloroplas. 

Struktur sel mereka dijelaskan lebih lanjut dalam artikel mengenai prokariota, karena bakteri merupakan prokariota, untuk membedakan mereka dengan organisme 

yang memiliki sel lebih kompleks, disebut eukariota. Istilah “bakteri” telah diterapkan untuk semua prokariota atau untuk kelompok besar mereka, tergantung pada 

gagasan mengenai hubungan mereka.

Bakteri adalah yang paling berkelimpahan dari semua organisme. Mereka tersebar (berada di mana-mana) di tanah, air, dan sebagai simbiosis dari organisme lain. 

Banyak patogen merupakan bakteri. Kebanyakan dari mereka kecil, biasanya hanya berukuran 0,5-5 μm, meski ada jenis dapat menjangkau 0,3 mm dalam diameter 

(Thiomargarita). Mereka umumnya memiliki dinding sel, seperti sel tumbuhan dan jamur, tetapi dengan komposisi sangat berbeda (peptidoglikan). Banyak yang 

bergerak menggunakan flagela, yang berbeda dalam strukturnya dari flagela kelompok lain.

Respirasi aerob merupakan proses respirasi yang membutuhkan udara terutama oksigen. Secara garis besar, proses tersebut dibagi dalam 4 tahap, sebagai berikut,

1. Glikolisis

2. Dekarboksilasi Oksidatif

3. Siklus Krebs

4. Rantai Transport Elektron

a. Glikolisis Proses yang berlangsung di luar mitokondria dan secara anaerob. Dalam proses ini terjadi pengubahan 1 molekul glukosa (6 C) menjadi 2 asam piruvat (3 C). Dalam proses glikolisis dihasilkan 2 asam piruvat, 2 ATP, dan 2 NADH.

b. Dekarboksilasi OksidatifDekarboksilasi oksidatif merupakan reaksi antara yaitu antara glikolisis dengan siklus krebs. Dalam proses ini terjadi perubahan dari 2 asam piruvat (3 C) menjadi 2 asetil Ko Enzim A (2 C). Hasil dari proses ini adalah 2 asetil Ko Enzim A, dan 2 NADH.

c. Siklus Krebs atau Asam SitratSiklus Krebs terjadi di mitokondira. Dalam proses ini terjadi perubaha dari 2 asetil ko enzim A menjadi 2 C¬O2.. Proses ini berlangsung secara aerob. Hasil dari proses ini adalah 2 CO2, 2 FADH, dan 6 NADH.

d. Rantai Tansport ElektronPada proses ini terjadi penerjemahan elektron berenergi tinggi. Pada proses ini dihasilkan H2O dan terjadi konversi energi dengan rumus

1 NADH : 3 ATP1 FADH : 2 ATP

SehinggaProses Glikolisis ------------------ 2ATP, 2NADH ---------------------- 8 ATPProses Dekarboksilasi Oksidatif ---- 2NADH ------------------------ 6 ATPProses Siklus Krebs ---------------- 2FADH, 6NADH, 2ATP ------ 22 ATPHasil ------------------------------------------------------------------------------ 38 ATP

RESPORASI AN-AEROBRespirasi anaerob merupakan salah satu proses katabolisme yang tidak menggunakan oksigen bebas sebagai penerima atom hidrogen ( H ) terakhir, tetapi menggunakan senyawa tertentu ( seperti : etanol, asam laktat ) .Asam piruvat yang dihasilkan pada tahapan glikolisis dapat dimetabolisasi menjadi senyawa yang berbeda ( ada/tersedianya oksigen atau tidak ) .Pada kondisi aerobik ( tersedia oksigen ) sistem enzim mitokondria mampu mengkatalisis oksidasi asam piruvat menjadi H2O dan CO2 serta menghasilkan energi dalam bentuk ATP ( Adenosin Tri Phosphat ).Pada kondisi anaerobik ( tidak tersedia oksigen ), suatu sel akan dapat mengubah asam piruvat menjadi CO2 dan etil alkohol serta membebaskan energi ( ATP ). Atau oksidasi asam piruvat dalam sel otot menjadi CO2 dan asam laktat serta membebaskan energi ( ATP ).Bentuk proses reaksi yang terakhir disebut, lazim dinamakan fermentasi. Proses ini juga melibatkan enzim-enzim yang terdapat di dalam sitoplasma sel.

Pada respirasi anaerob, tahapan yang ditempuh meliputi :

1. Tahapan glikolisis, dimana 1 molekul glukosa ( C6 ) akan diuraikan menjadi asam piruvat, NADH dan 2 ATP2. Pembentukan alkohol ( fermentasi alkohol ), atau pembentukan asam laktat (fermentasi asam laktat )3. Akseptor elektron terakhir bukan oksigen, tetapi senyawa lain seperti : alkohol, asam laktat4. Energi ( ATP ) yang dihasilkan sekitar 2 ATP

Beberapa proses reaksi yang berlangsung secara aerob ( Respirasi Anaerob ) :

Fermentasi alkohol : Proses ini terjadi pada beberapa mikroorganisme seperti jamur ( ragi ), dimana tahapan glikolisis sama dengan yang terjadi pada respirasi aerob. Setelah terbentuk asam piruvat ( hasil akhir glikolisis ), asam piruvat mengalami dekarboksilasi (:  sebuah molekul CO2 dikeluarkan ) dan dikatalisis oleh enzim alkohol dehidrogenase menjadi etanol atau alkohol  dan terjadi degradasi molekul NADH menjadi NAD+ serta membebaskan energi/kalor. Proses ini dikatakan sebagai "pemborosan" karena sebagian besar energi yang terkandung dalam molekul glukosa masih tersimpan di dalam alkohol. Itulah sebabnya, alkohol/etanol dapat digunakan sebagai bahan bakar. Fermentasi alkohol pada mikroorganisme merupakan proses yang berbahaya bila konsentrasi etanolnya tinggi. Secara sederhana, reaksi fermentasi alkohol ditulis :

         2CH3COCOOH ----------> 2CH3CH2OH + 2CO2 + 28 kkal          asam piruvat                           etanol/alkohol

Fermentasi asam laktat : Pada sel hewan ( juga manusia ) terutama pada sel-sel otot yang bekerja keras , energi yang tersedia tidaklah seimbang dengan kecepatan pemanfaatan energi karena kadar O2 yang tersedia tidak mencukupi untuk kegiatan respirasi aerob ( reaksi yang membutuhkan oksigen ). Proses fermentasi asam laktat dimulai dari lintasan glikolisis yang menghasilkan asam piruvat. Karena tidak tersedianya oksigen maka asam piruvat akan mengalami degradasi molekul ( secara anaerob ) dan dikatalisis oleh enzim asam laktat dehidrogenase dan direduksi oleh NADH untuk menghasilkan energi dan asam laktat. Secara sederhana reaksi fermentasi asam laktat ditulis sebagai berikut.

         2CH3COCOOH ----------> 2CH3CHOHCOOH   + 47  kkal          asam piruvat                           asam laktat

         Pada manusia, kejadian ini sering temukan ketika seseorang bekerja atau berolahraga berat/keras. Akibat kekurangan oksigen menyebabkan asam piruvat yang terbentuk dari tahapan glikolisis akan diuraikan menjadi asam laktat.yang menyebabkan timbulnya rasa pegal-pegal setelah seseorang bekerja/berolahraga berat/keras.

Bioteknologi mengandung pengertian-pengertian sebagai berikut.

1. Suatu penerapan asas-asa ilmu pengetahuan alam dan rekayasa atau teknologi pada pengolahan suatu bahan yang melibatkan aktivitas bagian jasad hidup untuk 

menghasilkan barang dan jasa.

2. Pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan 

makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia.

3. Ilmu pengetahuan tentang berbagai proses produksi yang berdasarkan pada kerja mikroorganisme serta komponen aktifnya dan pada proses produksi yang 

melibatkan penggunaan sel dan jaringan dan suatu organisme yang Lebih tinggi.

Komponen-komponen dalam bioteknologi meliputi:

1. bahan yang diproses sebagai bahan masukan (input);

2. organisme yang menyelenggarakan proses;

3. prinsip ilmu yang melandasi proses;

4. produk atau jasa sebagai keluaran (output).

Louis Pasteur dikenal sebagai Bapak Bioteknologi karena telah mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan mikroorganisme untuk melakukan fermentasi 

yang selanjutnya berkembang pesat dalam biologi molekuler. Bioteknologi dapat dibedakan menjadi bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern.

Bioteknologi tradisional menggunakan mikroorganisme bakteri dan jamur untuk memproduksi alkohol, asam asetat, dan bahan makanan, seperti kecap, tempe, dan 

tapai. Adapun bioteknologi modern memanfaatka mikroorganisme dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah untuk memperoleh produk danjasa. Bioteknologi 

modern dapat diproduksi secara massal dan dapat dilakukan rekayasa genetika sesuai duduk sifat-sifat yang diinginkan manusia.

Tahap pengembangan bioteknologi meliputi empat Iangkah sebagai berikut.

1. Bioteknologi produksi makanan dan tanaman.

Contoh: pemanfaatan mikroorganisme (ragi) untuk pembuatan roti, anggur, bin, keju, tapai, tempe, oncom, dan yoghurt.

2. Bioteknologi produksi asam-asam organik, zat pelarut, dan biomassa di bawah kondisi nonsteril.

3. Proses-proses bioteknologi di bawah kondisi steril.

4. Aplikasi keilmuwan dalam bioteknologi.

Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu ‘bio’ yang berarti makhuk hidup dan ‘teknologi’ yang berarti cara untuk memproduksi barang. Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, sepertibiokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa (Sumber : Wikipedia).

Menurut Jujun Ratnasari, S.Si., M.Si., bioteknologi adalah manipulasi organisme atau komponen organisme tersebut untuk melakukan tugas praktis, menghasilkan produk yang bermanfaat. Sejak berabad-abad bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme telah berlangsung secara tradisional, seperti pada proses pembuatan anggur, bir, keju, sake, dan lain-lain. Proses tradisional ini hanya menggunakan dan mengandalkan proses genetik alami dari mikroba.

Bioteknologi merupakan suatu usaha terpadu dari berbagain disiplin ilmu untuk mengolah bahan baku dengan memanfaatkan mikroorganisme dan komponen-komponen lainnyauntuk menghasilkan barang dan jasa. Disiplin ilmu yang terlibat dalam bioteknologi, di antaranya Kimia, Biokimia, Rekayasa Biokimia, Teknik Kimia, Mikrobiologi, dan tentunya Biologi.

Menurut Yuwono (2006 : 1), bioteknologi memiliki pengertian penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan rekayasa dalam pengolahan bahan dengan memanfaatkan agensia jasad hidup dan komponen-komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa. Dengan melihat pengertian tersebut, semua produk atau jasa yang berasal dari jasad hidup atau komponennya dan yang dihasilkan dari penerapan teknik biologi, biokimia, dan rekayasa adalah produk atau jasa bioteknologi.

Dalam batasan pengertian bioteknologi, ada beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut sebagai berikut.

1. Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi yang dipergunakan ini tidak hanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk di 

dalamnya adalah hasil metabolit sekunder atau enzim yang dihasilkan.

2. Penggunaan agen biologi dilakukan dengan suatu cara atau metode tertentu.

3. Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses pengguaan agen biologi tersebut.Suatu proses industri bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk, pada dasarnya terdiri dari tiga tahap utama yaitu:

1.      Proses hulu dimana melibatkan serangkaian perlakuan pada bahan mentah sehingga dapat digunakan sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme sasaran.2.      Fermentasi dan transformasi adalah pertumbuhan mikroorganisme sasaran dalam bioreaktor besar yang diikuti dengan produksi bahan yang diinginkan, misalnya 

antibiotik, asam amino, enzim, atau asam-asam organik3.      Proses hilir adalah proses pemurnian senyawa atau bahan yang diinginkan dari medium fermentasi atau dari massa sel.B.     Prinsip-prinsip Dasar Bioteknologi

Ada beberapa proses yang merupakan prinsip dasar dari bioteknologi, yaitu fermentasi, seleksi dan persilangan, analisa genetik, kultur jaringan, rekombinasi DNA, dan analisa DNA.

1. FermentasiFermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik (tanpa oksigen). Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi 

anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal.

Fermentasi merupakan proses dasar untuk mengubah suatu bahan menjadi bahan lain dengan cara sederhana dan dibantu oleh mikroorganisme. Proses fermentasi ini merupakan bioteknologi sederhana dan sudah dikenal sejak jaman dahulu. Contohnya pembutan roti, minuman anggur, yoghurt, tuak dan sake.

2. Seleksi dan PersilanganProses seleksi dilakukan dengan memenipulasi DNA yang ada pada mikroba, tanaman, atau hewan agar menjadi mikroba, tanaman, atau hewan dengan sifat 

yang lebih baik sehingga apabila disilangkan akan menjadi bibit unggul yang baik untuk masa depan. Contohnya, ayam Leghorn, sapi ayrshire, padi Cisadane kedelai Muria, dan jagung Metro.

3. Analisa GenetikProses ini mempelajari cirri atau sifat dan gen makhluk hidup dari generasi ke generasi untuk mendapatkan sifat atau ciri yang unggul serta interaksi antara 

gen dan lingkungan agr menghasilkan keturunan yang baik.

4. Kultur Jaringan

Kultur jaringan atau biakan jaringan merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial). Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena itu teknik ini sering kali disebut kultur in vitro, sebagai lawan dari in vivo. Dikatakan in vitro (bahasa Latin, berarti "di dalam kaca") karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan Petridari kaca atau material tembus pandang lainnya. Kultur jaringan secara teoretis dapat dilakukan untuk semua jaringan, baik dari tumbuhanmaupun hewan (termasuk manusia) namun masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu.

Selain itu, kultur jaringan diartikan juga sebagai proses menumbuhkan atau memperbanyak jaringan hewan dan tanaman dari jaringan atau selnya di dalam laboratorium tanpa mendapat gangguan dari organisme lain. Proses ini dimanfaatkan untuk perbanyakan, produksi bahan-bahan kimia, dan riset di bidang pengobatan. Contohnya kultur jaringan anggrek dan pisang.

Pelaksanaan teknik ini memerlukan berbagai prasyarat untuk mendukung kehidupan jaringan yang dibiakkan. Yang paling esensial adalah wadah dan media tumbuh yang steril. Media adalah tempat bagi jaringan untuk tumbuh dan mengambil nutrisi yang mendukung kehidupan jaringan. Media tumbuh menyediakan berbagai bahan yang diperlukan jaringan untuk hidup dan memperbanyak dirinya. Ada dua penggolongan media tumbuh: media padat dan media cair. Media padat pada umumnya berupa padatan gel, seperti agar. Nutrisi dicampurkan pada agar. Media cair adalah nutrisi yang dilarutkan di air. Media cair dapat bersifat tenang atau dalam kondisi selalu bergerak, tergantung kebutuhan.

Teori dasar dari kultur in vitro ini adalah Totipotensi.Teori ini mempercayai bahwa setiap bagian tanaman dapat berkebang biak, karena seluruh bagian tanaman terdiri atas jaringan - jaringan hidup.

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan adalah

1. Pembuatan media

2. Inisiasi

3. Sterilisasi

4. Multiplikasi

5. Pengakaran

6. AklimatisasiMedia merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan.  Komposisi media yang digunakan tergantung dengan jenis tanaman yang akan 

diperbanyak. Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon.  Selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain.  Zat pengatur tumbuh (hormon) yang ditambahkan juga bervariasi, baik jenisnya maupun jumlahnya, tergantung dengan tujuan dari kultur jaringan yang dilakukan.  Media yang sudah jadi ditempatkan pada tabung reaksi atau botol-botol kaca.  Media yang digunakan juga harus disterilkan dengan cara memanaskannya dengan autoklaf.

Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan. Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah tunas. 

Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di tempat yang steril, yaitu di laminar flow dan menggunakan alat-alat yang juga steril. Sterilisasi juga dilakukan terhadap peralatan, yaitu menggunakan etanol yang disemprotkan secara merata pada peralatan yang digunakan.  Teknisi yang melakukan kultur jaringan juga harus steril.  

Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan.  Tabung reaksi yang telah ditanami ekplan diletakkan pada rak-rak dan ditempatkan di tempat yang steril dengan suhu kamar.

Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan dengan baik.  Pengamatan dilakukan setiap hari untuk melihat pertumbuhan dan perkembangan akar serta untuk melihat adanya kontaminasi oleh bakteri ataupun jamur. Eksplan yang terkontaminasi akan menunjukkan gejala seperti berwarna putih atau biru (disebabkan jamur) atau busuk (disebabkan bakteri). 

Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap, yaitu dengan memberikan sungkup. Sungkup digunakan untuk melindungi bibit dari udara luar dan serangan hama penyakit karena bibit hasil kultur jaringan sangat rentan terhadap serangan hama penyakit dan udara luar. Setelah bibit mampu beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan bibit generatif. 

5. Rekombinasi DNA

Proses transfer segmen DNA dari satu organisme ke DNA organisme lain dinamakan rekombinasi DNA. Kedua organisme itu dapat saja tidak memiliki hubungan atau kekerabatan. Contohnya, penyisipan gen manusia pada bakteri Bacillus thuringiensis sehingga bakteri tersebut dapat memproduksi insulin.

Rekombinasi merupakan hasil teknologi atau rekombinasi DNA di laboratorium. Dengan teknologi DNA dapat diproduksi atau dibuat fragmen DNA tertentu. Enzim digunakan untuk memotong fragmen DNA dan menempelkan fragmen DNA ke tempat yang diinginkan. Enzim restriksi digunakan untuk memotong fragmen DNA menjadi fragmen-fragmen. Sementara enzim DNA ligase menyambungkan antar fragmen DNA. Dengan pemotongan dan penyambungan kembali bagian yang diinginkan dapat didesain urutan DNA sesuai kode yang diinginkan atau gen yang diinginkan.

Gen dapat diklon dalam plasmid rekombinan, plasmid buatan hasil rekombinasi. Plasmid adalah DNA sirkuler yang dimiliki bakteri dapat bereplikasi dan diturunkan ketika sel bakteri membelah. Plasmid diartikan juga sebagai salah satu vektor atau pembawa rekombinan gen atau rekombinan DNA. Gen yang telah diklon dapat disimpan dalam pustaka genom berupa plasmid rekombinan atau virus DNA rekombinan. Enzim reverse transcriptase dapat membuat DNA dari RNA dan kemudian DNA hasilnya dapat diklon. Molekul probe atau molekul penanda dapat digunakan untuk mengidentifikasi gen khusus yang dibawa suatu DNA (gen) klon. Ada alat otomatik untuk membuat proses sintesa DNA yang cepat dan mensekuens urutan DNA.

Metoda untuk menganalisa fragmen DNA hasil kerja enzim restriksi dan mendeteksi perbedaan fragmen yang dihasilkan telah ada Metode PCR dapat memperbanyak sampel DNA yang dituju. Rekayasa genetika pada sel bakteria, yeast, tanaman, hewan digunakan untuk menghasilkan produk gen secara massal. Kelebihan teknologi DNA atau rekayasa genetika menjadi penyebab revolusi pada industri farmasi dan pengobatan manusia, bidang pertanian, dan rekayasa genetika sudah sangat akrab, hewan transgenik dan pengembangan riset masa kini.Kekurangan teknologi DNA membawa risiko, menimbulkan pertanyaan etika yang penting.

6. Analisis DNA

Proses reaksi rantai polymerase sehingga dapat membuat kopi (salinan) dari DNA. Proses ini berguna untuk memetakan DNA sehingga dapat diketahui dengan pasti DNA dari satu organisme untuk menentukan genetik keturunannya. Teknik ini biasanya digunakan untuk mendapatkan atau mengenali DNA dari korban – korban kecelakaan yang sulit diidentifikasi oleh tim forensik.Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Beberapa teknologi yang mendasari Bioteknologi adalah:1.      Teknologi Antibodi Monoklonal (TAM)

TAM menggunakan sel-sel sistem imunitas yang disebut antibodi. Dengan mengetahui cara kerja antibodi, maka kita dapat memanfaatkannya untuk keperluan deteksi, kuantitasi dan lokalisasi. TAM saat ini telah digunakan untuk deteksi kehamilan, alat diagnosis berbagai penyakit infeksi dan deteksi sel-sel kanker.

2.      Teknologi BioprosesTeknologi bioproses menggunakan sel-sel hidup atau komponen mekanisme biokimia untuk mensintesis, menguraikan atau membebaskan energi. Termasuk teknologi bioproses adalah fermentasi dan biodegradasi.

3.      Teknologi Sel dan Kultur JaringanTeknologi sel dan kultur jaringan adalah teknologi yang memungkinkan kita menumbuhkan sel atau jaringan dalam nutrien yang sesuai di laboratorium. Teknologi ini dapat dilakukan pada tanaman maupun hewan.

4.      Teknologi BiosensorTeknologi biosensor merupakan gabungan antara biologi molekuler dan mikroelektronika. Teknologi biosensor dapat digunakan dalam berbagai bidang seperti pengukuran derajat kesegaran suatu bahan pangan, memonitor suatu proses industri, atau mendeteksi senyawa yang terdapat dalam jumlah kecil di dalam darah.

5.      Rekayasa GenetikaRekayasa genetika atau teknologi DNA rekombinan merupakan tulang punggung dan pemicu lahirnya bioteknologi molekuler. DNA rekombinan dikonstruksi dengan menggabungkan materi genetik dari dua atau lebih sumber yang berbeda atau melakukan perubahan secara terarah pada suatu materi genetik tertentu. Rekayasa genetik merupakan usaha manusia mencari varietas atau galur yang paling sesuai.

6.      Teknologi Rekayasa ProteinTeknologi rekayasa protein sering digunakan bersamaan dengan rekayasa genetika untuk meningkatkan profil atau kinerja suatu protein dan untuk mengkonstruksi protein baru yang secara alami tidak ada. Dengan teknologi rekayasa protein kita dapat meningkatkan daya katalisis suatu enzim, sehingga dapat lebih produktif pada kondisi proses-proses industri.

Respirasi pada Tumbuhan

Tumbuhan terutama tumbuhan tingkat tinggi, untuk memperoleh makanan sebagai kebutuhan pokoknya agar tetap bertahan hidup, tumbuhan tersebut harus melakukan suatu proses yang dinamakan proses sintesis karbohidrat yang terjadi di bagian daun satu tumbuhan yang memiliki kloropil, dengan menggunakan cahaya matahari. Cahaya matahari merupakan sumber energi yang diperlukan tumbuhan untuk proses tersebut. Tanpa adanya cahaya matahari tumbuhan tidak akan mampu melakukan proses fotosintesis, hal ini disebabkan kloropil yang berada di dalam daun tidak dapat menggunakan cahaya matahari karena kloropil hanya akan berfungsi bila ada cahaya matahari (Dwidjoseputro, 1986).Karbohidrat merupakan senyawa karbon yang terdapat di alam sebagai molekul yang kompleks dan besar. Karbohidrat sangat beraneka ragam contohnya seperti sukrosa, monosakarida, dan polisakarida. Monosakarida adalah karbohidrat yang paling sederhana. Monosakarida dapat diikat secara bersama-sama untuk membentuk dimer, trimer dan lain-lain. Dimer merupakan gabungan antara dua monosakarida dan trimer terdiri dari tiga monosakarida (Kimball, 2002).Fotosintesis merupakan proses sintesis senyawa organik (glukosa) dari zat anorganik (CO2 dan H2O) dengan bantuan energi cahaya matahari. Dalam proses ini energi radiasi diubah menjadi energi kimia dalam bentuk ATP dan NADPH + H yang selanjutnya akan digunakan untuk mereduksi CO2 menjadi glukosa. Maka persamaan reaksinya dapat dituliskan :Kloropil6CO2 + 6H2O C6H12O6 + 6O2 + EnergiSinar matahariTergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Persamaan reaksi kimia respirasi merupakan kebalikan dari reaksi kimia fotosintesis (Syamsuri, 2000).Perbedaan antara jumlah CO2 yang dilepaskan dan jumlah O2 yang digunakan biasa dikenal dengan Respiratory Ratio atau Respiratory Quotient dan disingkat RQ. Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempurna atau tidaknya proses respirasi tersebut dengan kondisi lainnya (Simbolon, 1989).Fotosintesis juga terjadi proses metabolisme lain yang disebut respirasi. Respirasi merupakan proses katabolisme atau penguraian senyawa organik menjadi senyawa anorganik. Respirasi sebagai proses oksidasi bahan organik yang terjadi didalam sel dan berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. Dalam respirasi aerob diperlukan oksigen dan dihasilkan karbondioksida serta energi. Sedangkan dalam respirasi anaerob dimana oksigen tidak atau kurang tersedia dan dihasilkan senyawa selain karbondiokasida, seperti alkohol, asetaldehida atau asam asetat dan sedikit energi (Lovelles, 1997).Bahan organik yang dioksidasi adalah glukosa (C6H12O6) maka persamaan reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6H2O + EnergiTergantung pada bahan yang digunakan, maka jumlah mol Co2 yang dilepaskan dan jumlah mol O2 yang diperlukan tidak selalu sama. Diketahui nilai RQ untuk karbohidrat = 1, protein < 1 (= 0,8 – 0,9), lemak 1 (1,33). Nilai RQ ini tergantung pada bahan atau subtrat untuk respirasi dan sempuran tidaknya proses respirasi dan kondisi lainnya (Krisdianto dkk, 2005).Pembuktian pristiwa respirasi2.1 KatabolismeKatabolisme adalah reaksi penguraian senyawa yang kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana dengan bantuan enzim. Penguraaian suatu senyawa dapat menghasilkan energi. Energi berasal dari lepasnya ikatan kimia yang menyusun peresenyawaan. Contoh katabolisme adalah proses pernapasan sel atau respirasi (syamsuri, 1980).2.2 RespirasiYang dimaksud dengan respirasi adalah proses penguraian bahan makanan yang menghasilkan energi. Respirasi dilakukan oleh semua penyusun tubuh, baik sel-sel tumbuhan maupun sel hewan dan manusia. Respirasi dilakukan baik siang maupun malam (syamsuri, 1980).Sebagaimana kita ketahui dalam semua aktivitas makhluk hidup memerlukan energi, tumbuhan juga. Respirasi terjadi pada seluruh bagian tubuh tumbuhan, pada tumbuhan tingkat tinggi respirasi terjadi baik pada akar, batang maupun daun dan secara kimia pada respirasi aerobik pada karbohidrat (glukosa) adalah kebalikan fotosintesis. Pada respirasi pembakaran glukosa oleh oksigen kan menghasilkan energi. Karena semua bagian tumbuhan tersusun atas jaringan dan jaringan tersusun atas sel, maka respirasi terjadi pada sel (jasin, 1989).Kandungan katalis disebut juga enzim, sangat penting untuk siklus reaksi respirasi (sebaik-baiknya proses respirasi ). Beberapa reaksi kimia membolehkan mencampur dengn fungsi dari enzim memperbat enzim atau dengan mengkombinasi dengan sisi aktifnya. Penggunaan ini akan dapat dilihat hasilnya pada inhibitor dari aktivitas enzim (mertens, 1966).Sistem pernapasan adalah pertukaran gas O2 dan CO2 dalam tubuh organisme dan bertujuan mendapatkan energi. Alat respirasi pada berbagai hewan berbeda-beda. Pada hewan tingkat rendah O2 langsung berdifusi melalui permukaan tubuh, pada serangga adalah trakea, kalajengking dengan paru-paru buku, ikan dengan insang, katak dengan paru-paru, kulit dan rongga mulut, reptile dengan paru-paru, dll (panduan primagama).Respirasi juga terjadi pada manusia yang disebut dengan pernapasan. Proses menghirup oksigen dan mengeluarkan karbondioksida. Respirasi pada manusia bisa memiliki gangguan seperti penyakit infeksi saluran pernapasan akut atau yang disebut juga (ISPA), hal ini merupakan salah satu masalah kesehatan di Indonesia karena masih tingginya angka kejadian ISPA terutama pada anak balita. Untuk mencegahnya bisa digunakan sanitasi rumah, yaitu usaha kesehatan masyarakat yang menitik beratkan pada pengawasan terhadap struktur fisik, dimana orang menggunakan sebagai tempat berlindung yang mempengaruhi derajat kesehatan manusia. Sarana tersebut antara lain ventilasi, suhu, kelembapan, padatan hunian, penerangan alami, kontruksi bangunan, sarana pembuangan sampah, sarana pembuangan kotoran manusia dan penyediaan air bersih ( nindya, sulistyorini, 2005).Ditinjau dari kebutuhannya akan oksigen, respirasi dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu :2.2.1 Respirasi Aerobik (aerob)Respirasi aerob yaitu respirasi yang menggunakan oksigen oksigen bebas untuk mendapatkan energi. Persamaan reaksi proses respirasi aerob secara sederhana dapat dituliskan:C6H12O6 + 6H2O >> 6H2O + 6CO2 + 675 kalDalam kenyataan reaksi yang terjadi tidak sesederhana itu. Banyak tahapan yang terjadi dari awal hingga terbentuknya energi. Reaksi-reaksi itu dapat dibedakan menjadi 3 tahapan yaitu glikolosis, siklus krebs dan transport elektron (syamsuri, 1980).a. GlikolisisKata “glikolisis” berarti “menguraikan gula” dan itulah yang tepatnya terjadi selama jalur ini. Glukosa, gula berkarbon enam, diuraikan menjadi dua gula 

berkarbon tiga. Gula yang lebih kecil ini kemudian dioksidasi, dan atom sisanya disusun ulang untuk membuat dua molekul piruvat (champbell, 2002)NADH merupakan sumber elektron berenergi tinggi, sedangkan ATP adalah persenyawaan berenergi tinggi. Selama glikolisis dihasilkan 4 molekul ATP, akan tetapi 2 molekul ATP diantaranya digunakan kembali untuk berlangsungnya reaksi-reaksi yang lain sehingga tersisa 2 molekul ATP yang siap digunakan untuk tubuh. Seluruh proses glikolisis tidak memerlukan oksigen. Reaksi glikolisis terjadi di sitoplasma (di luar mitokondria). Hasil akhir sebelum memasuki siklus krebs adalah asam piruvat. Ada yang membedakan tahap ini menjadi dua yaitu glikolisis dan dekarbosilasi oksidatif. Glikolisis mengubah senyawa 6C menjadi senyawa 2C pada hasil akhir glikolisis. Yang dimaksud dekarbosilasi oksidatif adalah reaksi asam piruvat diubah menjadi asetil KoA (syamsuri, 1980_.b. Siklus krebsGlikolisis melepas energi kurang dari seperempat energi kimiawi yang tersimpan dalam glukosa, sebagian besar energi itu tetap tersimpan dalam dua molekul piruvet. Jika ada oksigen molekuler, piruvat itu memasuki mitokondria dimana enzim siklus krebs menyempurnakan oksidasi bahan bakar organiknya (champbell, 2002)Memasuki siklus krebs, asetil KoA direaksikan dengan asam oksaloasetat (4C) menjadi asam piruvat (6C). selanjutnya asam oksaloasetat memasuki daur menjadi berbagai macam zat yang akhirnya menjadi asam oksalosuksinat. Dalam perjalanannya, 1C (CO2) dilepaskan. Pada tiap tahapan, dilepaskan energi dalam bentuk ATP dan hidrogen. ATP yang dihasilkan langsung dapat digunakan. Sebaliknya, hidrogen berenergi digabungkan dengan penerima hidrogen yaitu NAD dan FAD, untuk dibawa ke sistem transport elektron. Dalam tahap ini dilepaskan energi, dan hidrogen direasikan dengan oksigen membentuk air. Seluruh reaksi siklus krebs berlangsung dengan memerlukan oksigen bebas (aerob). Siklus krebs berlangsung didalam mitokondria (Syamsuri, 1980).c. Sistem Transpor ELektronEnergi yang terbentuk dari peristiwa glikolisis dan siklus krebs ada dua macam. Pertama dalam bentuk ikatan fosfat berenergi tinggi, yaitu ATP atau GTP (Guanin Tripospat). Energi ini merupakan energi siap pakai yang langsung dapat digunakan. Kedua dalam bentuk transport elektron, yaitu NADH (Nikotin Adenin Dinokleutida) dan FAD (Flafin adenine dinukleotida) dalam bentuk FADH2. Kedua macam sumber elektron ini dibawa kesistem transfer elektron. Proses transfer elektron ini sangat komplek, pada dasarnya, elektron dan H+ dan NADH dan FADH2 dibawa dari satu substrak ke substrak yang lain secara berantai. Setiap kali dipindahkan, energi yang terlepas digunakan untuk mengikatkan fosfat anorganik (P) kemolekul ADP sehingga terbentuk ATP. Pada bagian akhir terdapat oksigen sebagai penerima, sehingga terbentuklah H2O. katabolisme 1 glukosa melalui respirasi aerobik menghasilkan 3 ATP. Setiap reaksi pada glikolisis, siklus krebs dan transport elektron dihasilkan senyawa – senyawa antara. Senyawa itu digunakan bahan dasar anabolisme (Syamsuri, 1980).2.2.2 Respirasi Anaerobik (Anaerob)Respirasi anaerobik adalah reaksi pemecahan karbohidrat untuk mendapatkan energi tanpa menggunakan oksigen. Respirasi anaerobik menggunakan senyawa tertentu misalnya asam fosfoenol piruvat atau asetal dehida, sehingga pengikat hidrogen dan membentuk asam laktat atau alcohol. Respirasi anaerobik terjadi pada jaringan yang kekurangan oksigen, akan tumbuhan yang terendam air, biji – biji yang kulit tebal yang sulit ditembus oksigen, sel – sel ragi dan bakteri anaerobik. Bahan baku respirasi anaerobik pada peragian adalah glukosa. Selain glukosa, bahan baku seperti fruktosa, galaktosa dan malosa juga dapat diubah menjadi alkohol. Hasil akhirnya adalah alcohol, karbon dioksida dan energi. Glukosa tidak terurai lengkap menjadi air dan karbondioksida, energi yang dihasilkan lebih kecil dibandingkan respirasi aerobik. Reaksinya :C6H12O6 Ragi >> 2C2H5OH + 2CO2 + 21KalDari persamaan reaksi tersebut terlihat bahwa oksigen tidak diperlukan. Bahkan bakteri anaerobik seperti klostidrium tetani (penyebab tetanus) tidak dapat hidup jika berhubungan dengan udara bebas. Infeksi tetanus dapat terjadi jika luka tertutup sehingga member kemungkinan bakteri tambah subur (Syamsuri, 1980).respirasi pada makhluk hidupPada percobaan ini menguunakan 5 buah tabung yang diletakkan dalam raknya. Masing-masing tabung diisi dengan 20 tetes phenol red, fungsinya adalah sebagai indikator untuk melihat perubahan warna. Menjadi kuning, membuktikan adanya respirasi. Setelah itu masing-masing tabung diisi dengan sekrup sampai ke dasar tabung, fungsinya untuk mencegah bahan praktikum agar tidak tercelup ke dalam phenol red. Masing-masing tabung diberi tanda. Tabung reaksi I diisi dengan 15 kecambah kacang hijau, disini kacang hijau berfungsi sebagai bahan yang akan dibuktikan respirasinya pada subjek tumbuhan. Tabung reaksi II diisi denngan 15 kacang kedelai, fungsinya sama dengan kecambah kacang hijau, hanya saja pada kedelai volumenya lebih besar dibandingkan dengan kacang hijau,hal ini digunakan untuk membuktikan bahwa semakin besar individu itu maka lebih cepat mengubah warna phenolnya menjadi kuning dan itu membuktikan bahwa individu itu lebih banyak dan lebih cepat menghirup udara. Tabung reaksi III diisi dengan jangkrik, jangkrik berfungsi sebagai bahan yang akan dibuktikan respirasinya pada hewan. Praktikum ini menggunakan kecambah dan jangkrik bertujuan untuk membandingkan antara respirasi hewan dengan tumbuhan. Tabung reaksi IV diisi dengan kerikil, dan tabung reaksi V diisi dengan kertas tissu yang telah dicelupkan dalam air gula. Kedua bahan ini digunakan untuk membuktikan proses respirasi pada benda mati, yang ternyata tidak mengalami perubahan warna pada phenol rednya. Hal ini dikarenakan benda mati tidak mengalami proses respirasi. Kemudian tabung reaksi ditutup dengan menggunakan alumunium foil, sebagai alat yang menghindarkan bahan praktikum dari pengaruh lingkungan. Kemudian alumunium foil itu diikat dengan karet gelang agar tidak mudah lepas. Setelah ditunggu beberapa menit,phenol red yang lebih dulu berubah warna adalah tabung III atau tabung yang berisi jangkrik, karena jangkrik beraktivitas lebih banyak daripada yang lain sehingga membutuhkan udara lebih banyak dan proses respirasinya lebih cepat. Setelah itu tabung reaksi II yang berisi kecambah kacang kedelai, dan disusul dengan tabung reaksi I yang berisi kacang hijau. Penyebabnya adalah volume kedelai lebih besar daripada kacang hijau sehingga proses respirasinya lebih cepat kacang kedelai. Pada respirasi jangkrik, dia menggunakan pembuluh darah terbuka untuk mengikat oksigen. Dia juga menggunakan indoskeleton sebagai pengganti hemoglobin.Mekanisme respirasi hewan jangkrik yaitu corong hawa (trakea) adalah alat pernafasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. Pembuluh trakea bermuara pada lubang kecil yang ada dikerangka luar (eksoskeleton) yang disebut spirakel. Spirakel berbentuk pembuluh silindris yang berlapis zat kitin, yang terletak berpasangan pada setiap sekmen tubuh. Spirakel mempunyai tutup yang dikontrol oleh otot sehingga membuka dan menutupnya spirakel terjadi secara teratur. Umumnya spirakel terbuka selama serangga terbang, dan menutup saat beristirahat. Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dan spirakel menuju pembuluh – 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 titin, terisi cairan dan dibentuk oleh sel yang disebut trakeoblas. Pertukaran gas terjadi antara trakeolus dengan sel – sel tubuh. Trakeolus mempunyai fungsi yang sama dengan kapiler. Pada sistem pengangkutan pada vertebrata. Mekanisme pernapasan pada serangga ini, misalnya belalang adalah : jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea menyerpi sehingga udara kaya CO2 keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea kembali pada volume semula. Sehingga tekanan 

udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan diluar sebagai akibatnya udara diluar yang kaya oksigen masuk ke trakea, sistem trake berfungsi mengangkut oksigen dan mengedarkan keseluruh tubuh, sebaliknya mengangkut karbondioksida hasil respirasi dikeluarkan dalam tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan tidak mengangkut gas. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan.Mekanisme respirasi tumbuhan memberi manfaat pada tumbuhan. Manfaatnya terlihat pada respirasi dimana terjadi pemecahan senya organik, dari proses pemecahan tersebut maka dihasilkan senyawa antara yang penting sebagai “building block” merupakan senyawa yang penting dalam tubuh. Senyawa tersebut meliputi, asam amino, untuk protein nukleotida, untuk asam nukleat dan prazat karbon untuk pigmen profirin (seperti klorofil dan sitokinin), lemak, steron,karotenoit, pigmen flafonoit. Seperti antosianin dan senyawa aromatik tertentu lainnya seperti likmin. Telah diketahui hasil akhir dari respirasi adalah CO2 dan H2O, terjadi bila substrat secara sempurna dioksidasi. Namun bila berbagai senyawa diatas terbentuk substrat awal respirasi tidak seluruhnya diubah menjadi CO2 dan H2O.4.2.2 Respirasi menghasilkan panasTabung reaksi diletakkan pada raknya dan diberi tanda. Tabung reaksi I diisi kecambah kacang hijau besar setengah bagian, sedangkan tabung reaksi II diisi kecambah kacang hijau segar setengah bagian tujuannya adalah untuk membuktikan ssemakin besar volume individu, maka semakin besar pula panas yang dihasilkan. Tabung III diisi dengan kacang hijau yang telah direbus setengah bagian. Setelah itu tabung reaksi ditutup dengan sumbat karet dan disisipi denga termometer, fungsinya untuk mengetahui suhu dan atau kenaikannya karena yang dicari adalah pembuktian bahwa respirasi menghasilkan panas. Tabung yang mengeluarkan suhu yang paling tinggi adalah tabung yang no I karena volume kecambah didalamnya lebih besar dibanding kecambah pada tabung no II yang dipotong tiga perempat bagian. Sedangkan pada tabung ketiga yidak mengalami kenaikan suhu karena kecambah didalamnya tidak mengalami respirasi lagi disebabkan sel – sel didalamnya telah mati setelah melalui proses perebusan.