I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Proses respirasi merupakan reaksi kimia yang memecah molekul nutrisi dalam sel hidup e

untuk melepaskan energy. Pembebasan energy menggunakan energy bebas. Kebutuhan oksigen

dalam respirasi antara hewan satu dengan yang lainnya berbeda.

B. Rumusan Masalah

Apakah jenis serangga memengaruhi banyak sedikitnya oksigen yang diperlukan serangga

untuk bernafas?

C. Tujuan Praktikum

Mengetahui factor yang mempengaruhi banyak sedikitnya Oksigen yang diperlukan oleh

serangga untuk bernafas.

II. KAJIAN PUSTAKA

Variabel bebas : Bermacam-macam jenis serangga

Varibel terikat/respon : Kuantitas oksigen yang dibutuhkan

Variabel kontrol : Massa serangga, suhu di lingkungan sekitar, jenis kelamin(jika bisa),

dan jumlah KOH yang diberikan.

Laju metabolisme adalah jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh per

satuan waktu (Seeley, 2002). Laju metabolisme berkaitan erat dengan respirasi karena respirasi

merupakan proses ekstraksi energi dari molekul makanan yang bergantung pada adanya oksigen

(Tobin, 2005). Secara sederhana, reaksi kimia yang terjadi dalam respirasi dapat dituliskan sebagai

berikut:

C6H12O6 + 6O2 → 6 CO2 + 6H2O + ATP

(Tobin, 2005).

Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang

dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan

makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energi yang

dapat diketahui jumlahnya juga. Akan tetapi,laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam

bentuk laju konsumsi oksigen.

Respirometer 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 memengaruhi rata-rata

pernapasan.

Serangga merupakan hewan terestial yang tidak memiliki paru-paru tetapi menggunakan

system trakea untuk pertukaran gas. Kulit pada serangga terletak dikedua sisi bagian toraks dan

abdomen, memiliki sederatan paru-paru atau disebut juga spirakel, yang tersusun pada setiap

segmen dan behubungan dengan system saluran trakea spirakel dilindungi katub atau rambut-

rambut untuk mencegah evaporasi yang berlebihan lewat pori-pori ini. Trakea tersusun dengan

teratur, sebagian berjalan longitudinal dan sebagian lagi tranpersal. Diameter trakea yang besar

berkisar sekitar 1mm dan selalu terbuka dengan penebalan berbentuk spiral dan melingkar,

terbentuk dari khitin yang keras, merupakan suatu bahan yang juga terdapat pada kutikula

(Darmadi Goenarso,2005)

Trakea merupakan invaginasi (lekukan kedalam)dari ectoderm dan umumnya mempunyai

lubang keluar yang disebut spirakel. Bentuknya berupa pembuluh yang silindris yang mempunyai

lapisan kitin (chitin). Lapisan kitin ini mempunyai penebalan seperti spiral. Spirakel terdapat

sepasang tiap ruas tubuh yang kadang-kadang mempunyai katup untuk menjaga penguapan air.

Trakea mempunyai cabang-cabang dan cabang yang terkecil yang menembus jaringan disebut

trakeolus dengan diameter 1-24. Trakeolus tidak mempunyai lapisan kitin dan dibentuk oleh sel

yang disebut trakeoblas, trakeolus pada serangga ujungnya buntu dan berisi udara atau kadang-

kadang berisi cairan.

Alat pernapasan pada serangga berupa trakea, udara masuk dan keluar melalui lubang kerut

yang disebut spirakel atau stigma yang terletak di kanan kiri tubuhnya. Dari stigma udara terus

masuk ke pembuluh trakea memanjang dan sebagian ke kantung hawa halus yang masuk ke seluruh

jaringan tubuh. Pada system trakea ini pengangkutan oksigen dan karbon dioksida tidak

memerlukan bantuan system transportasi khususnya darah.

Fungsi spirakel dan trakea untuk memungkinkan lewatnya udara kepercabangan saluran

yang disebut trakeol, yang merupakan saluran lembut intraseluler dengan diameter sekitar 1μm.

Jumlahnya sangat banyak dan berada diberbagai jaringan, terutama otot. Berbeda dengan trakease,

saluran-saluran lembut ini tidak dilapisi dengan kutikula, pertukaran gas terjadi dengan mudah

melewati dinding saluran ini. System pernapasan pada serangga melalui sejumlah percabangan

saluran udara pada system trakea. Oksigen langsung dibawa ke jaringan, jadi tidak dilaksanakan

melewati aliran darah. Distribusi oksigen dan pengeluaran karbondioksida tidak dilakukan lewat

system peredaran. Pada kebanyakan serangga dengan difusi saja sudah tercukupi oleh karena itu

tubuh serangga pada umumnya berukurab kecil. Pada beberapa spesies difusi ini dibantu dengan

gerakan ritmiks toraks atauabdomen.

Cara mengalirkan udara (ventilsi) seperti itu, pada belalang spirakel dibuka dan ditutup

bergantian, sehingga udara dapat masuk ke tubuh lewat spirakel toraks dan keluar tubuh lewat

spirakel abdomen. Selain itu serangga dapat mengendalikan laju masuknya oksigen ke jaringan.

Bila terjadi peningkatan otot (saat terbang ) akan terjadi penumpukan asam laktat di jaringan.

Akibatnya tekanan osmosis cairan jaringan meningkat sehingga cairan di trakeol terserap masuk,

sehingga jalan udara lebih leluasa mencapai jaringan dan difusi oksigen ke jaringan lebih cepat.

Ada tiga fase gerakan pernafasan serangga, yaitu:

• Inspirasi kurang ¼ detik, pada awal inspirasi katub spirakel terbuka

• Fase pertukaran selama 1 detik, baik spirakel pada toraks atau abdomen menutup

• Fase ekspirase, dan spirakel abdomen membuka

Udara masuk dari system trakea sebelah muka pada inspirasi dan bergerak ke belakang

selama fase pertukaran gas dan pada fase ke-3 udara keluar dari spirakel bagian posterior.

Membuka dan menutupnya spirakel dikontrol oleh system saraf.

System trakea berfungsi mengangkut O2 dan mengedarkannya keseluruh tubuh dan

sebaliknya mengangkut CO2 hasil respirasi untuk dikelurkan dari tubuh. Maka darah pada serangga

hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernafasan. Di bagian

ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air

jentik nyamuk udara di peroleh dengan menjulurkan tabung pernafasan kepermukaan air untuk

mengambil udara, serangga air tertentu mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai

rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, karbondiksida dalam gelembung dipindahkan

melalui system trakea ke sel-sel pernafasan. Selain itu adapula serangga yang pengambilan udara

melelui cabang-cabang harus serupa insang selanjutnya dari cabang halus ini oksigen di edarkan

melalui pembuluh trakea.

III. METODE PRAKTIKUM

A. Alat dan Bahan

1. Respirometer sederhana

2. Timbangan

3. Tiga jenis serangga dengan berat yang sama (sikel, jangkerik dan )

4. Kristal KOH

5. Eosin

6. Plastisin

7. Kapas

8. Siring

B. Cara Kerja

1. Menimbang berat beberapa jangkrik dan belalang menggunakan timbangan.

2. Memilih satu ekor sikel dan satu ekor jankerik yang memiliki berat yang sama.

3. Membungkus Kristal KOH dengan kapas, lalu memasukkannya ke dalam tabung

respirometer.

4. Memasukkan seekor sikel ke dalam tabung respirometer, kemudian menutup tabung

tersebut dengan pipa berskala.

5. Menempelkan plastisin pada celah penutup tabung.

6. Menutup ujung lain pipa berskala menggunakan jari tangan selama satu menit.

7. Melepaskan jari dari ujung pipa dan menyuntikkan eosin sampai batas angka 0 pada pipa

dengan siring.

8. Mengamati pergerakan eosin setiap dua menit selama 8 menit.

9. Mencatat pergerakan eosin setiap dua menit.

10. Melakukan percobaan yang sama pada jangkerik dan belalang.

IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASANA. Hasil Pengamatan

Tabel 1. Data pengamatan

No Jenis Serangga Berat Serangga

Perpindahan kedudukan eosin (dalam skala)2 menit ke-1

2 menit ke-2

2 menit ke-3

2 menit ke-4

1 Sikel 0,55 gram 16 18 10 62 Jangkerik 0,55 gram 10 5 9 83 Belalang 0,55 gram 15 12 27 16

Tabel 2. Data hasil olahan

No Jenis Serangga Berat Serangga

Kebutuhan Oksigen Serangga (dalam ml)2 menit ke-1

2 menit ke-2

2 menit ke-3

2 menit ke-4

1 Sikel 0,125 0,55 gram 0,16 0,18 0,10 0,062 Jangkerik 0,55 gram 0,1 0,05 0,09 0,083 Belalang 0,55 gram 0,15 0,12 0,27 0,16

No. Jenis Serangga Volume Oksigen Rata-rata per Menit (dalam mL)

Laju konsumsi Oksigen

1 Sikel 0,1252 Jengkerik 0,0803 Belalang 0,175

Contoh penghitungan kebutuhan oksigen pada serangga :

Diketahui : 100 skala = 1 mlJenis serangga = sikelWaktu = 2 menit pertama kedudukan eosin = 16 skala

Ditanyakan : kebutuhan oksigen sikel pada 2 menit pertama (ml)

Jawab : kebutuhan O2 = 16

100x1= 0,16

2 menit ke-1 2 menit ke-2 2 menit ke-3 2 menit ke-40

0.05

0.1

0.15

0.2

0.25

0.3

Chart Title

Sikel 0,55 gram Jangkerik 0,55 gram Belalang 0,55 gram

Grafik 1. Laju kebutuhan oksigen

Dari grafik olahan data di atas, pada 2 menit ke-2 laju kebutuhan oksigen sikel mengalami kenaikan, sedangkan pada jengkerik dan belalang mengalami penurunan. Pada 2 menit ketiga laju

kebutuhan O2 pada 2 menit ke-3 mengalami penurunan, sedangkan pada jengkerik dan belalang mengalami kenaikan. Pada 2 menit ke-4 laju kebutuhan O2 pada ketiga jenis serangga mengalami penurunan.

B. Pembahasan

Dalam percobaan ini, khususnya pada percobaan yang menggunakan mikrorespirometer dan respirometer Scholander, digunakan KOH 20%. Fungsi dari larutan ini adalah untuk mengikat CO2, sehingga pergerakan dari cairan eosin benar-benar hanya disebabkan oleh konsumsi oksigen. Adapun reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO2 adalah sebagai berikut:

KOH + CO2 → K2CO3 + H2OLaju kebutuhan O2 pada sikel,belalang,dan jengkerik berbeda-beda. Perbedaan jenis ini tentu saja

mengakibatkan perbedaan laju konsumsi oksigen, karena perbedaan jenis tentu saja menunjukan perbedaan karakter morfologis seperti ukuran tubuh Walaupun massa ketiga jenis serangga sama, tetapi ukuran tubuhnya berbeda-beda. Hal ini juga mempengaruhi laju kebutuhan O2 . Selain itu faktor yang mempengaruhi laju kebutuhan O2 yang dapat diamati pada saat praktikum adalah aktivitas dari serangga. Perbedaan ini dapat di amati pada laju kebutuhan O2 belalang pada 2 menit ke-3 yang mengalami kenaikan yang signifikan. Hal ini dikarenakan belalang aktif bergerak di dalam tabung respirometer.Semakin aktif semakin besar pula konsumsi oksigen. Hal ini di karenakan pada saat aktif, sel-sel tubuh memerlukan lebih banyak energy, dan karena itu lebih banyak membutuhkan oksigen.

V.