LAPORAN PRAKTIKUMSTRUKTUR DAN PERKEMBANGAN HEWAN 1SISTEM RESPIRASI

OLEH :

Nama : Dea SintiaNIM : 08121004065Kelompok : II Asisten: Meilisa Dwinda A

LABORATORIUM FISIOLOGI HEWANJURUSAN BIOLOGIFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAMUNIVERSITAS SRIWIJAYAINDRALAYA2013ABSTRAKPraktikum mengenai struktur dan perkembangan hewan yang membahas tentang Sistem Respirasi. Praktikum ini bertujuan untuk mengetahui dan mengamati organ-organ yang berperan dalam sistem respirasi. Praktikum ini dilaksanakan pada hari Selasa, tanggal 21 Mei 2013, Pukul 08.00-10.00 WIB. Bertempat di Laboratorium Fisiologi Hewan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sriwijaya, Indralaya. Alat yang digunakan adalah alat tulis, baki, buku kerja dan gunting bedah. Sedangkan bahan yang digunakan adalah Mus musculus, Rana vulgaris, Valanga sp, Cyprinus carpio. Adapun hasil yang di dapat yaitu anatomi organ organ respirasi dari Mus musculus, Rana vulgaris, Valanga sp, Cyprinus carpio. Kesimpulan yang di dapat dari praktikum ini adalah Aves dapat tetap bernapas saat terbang dikarenakan memiliki pundi-pundi udara. Sistem pernapasan pada Mus musculus atau mamalia dimulai dari hidung sebagai jalan masuk udara, memasuki pharink, larynx, trachea, bronchi, dan paru-paru. Rana vulgaris atau amphibi bernapas dengan kulit saat berada di darat. Sistem respirasi pada pisces berupa pengaturan pipa-pipa kapiler darah pada insang juga meningkatkan proses pertukaran gas dan menurunkan energi yang diperlukan untuk menjalankan proses ventilasi.

BAB 1PENDAHULUAN1.1. Latar BelakangHewan menggunakan oksigen dan menghasilkan karbondioksida selama proses respirasi sel. Organisme yang diameternya lebih kecil dari 0,5 mm dapat menggunakan difusi saja untuk pertukaran gas. Seiring bertambah besarnya organisme, jarak difusi meningkat dan rasio daerah permukaan terhadap volume mengecil. Sistem sirkulasi dan sistem respirasi pada hewan yang lebih besar berkembang untuk mempermudah pertukaran gas (Stephen 2003: 138).Sebagian besar hewan vertebrata menggunakan paru-paru sebagai organ untuk melakukan proses pertukaran gas yang diperlukan dalam proses oksidasi makanan pengecualian adalah ikan yang menggunakan insang sebagai organ pernapasan. Paru-paru memiliki pipa-pipa kapiler dalam jumlah sangat besar tepat di bagian bawah jaringan epitel yang membentuk bagian permukaan dari saluran pernapasan. Secara umum ukuran dan kompleksitas dari paru-paru berkolerasi dengan tingkat metabolisme (sangat ditentukan oleh tingkat pertukaran gas). Sebagai contoh, ukuran paru-paru dari hewan endotherm lebih besar dibandingkan pada hewan ectodherm walaupun keduanya memiliki ukuran tubuh yang sama (Agus 2001: 130).Struktur jalan napas (saluran napas) dimulai dari hidung, mulut, faring, laring dan trakea. Udara memasuki hidung atau mulut dan berpindah ke faring. Faring merupakan bagian atas kerongkongan yang berada di belakang jalan nasal dan di belakang lidah. Udara kemudian berpindah ke dalam laring, daerah bagian bawah kerongkongan tempat pita suara berada. Udara harus melalui celah diantara dua pita suara untuk memasuki trakea. Trakea adalah pipa kaku (rigid) yang terbuat dari cincin tulang rawan. Trakea yang kaku itu berguna untuk mencegah agar tidak kolaps akibat tekanan negatif yang terjadi selama inspirasi (Stephen 2003: 138).Bernapas melibatkan perpindahan gas diantara tubuh dan lingkungannya. Bologiwan menyebutnya pertukaran gas. Organ yang melakukan proses ini menyusun sistem pernapasan (respiratori). Setiap sel dalam tubuh membutuhkan gas berupa oksigen untuk dapat berfungsi. Proses bernapas membantu mengirimkan gas ini. Proses ini juga membuang gas lain, karbondioksida, yang merupakan salah satu hasil buangan fungsi sel. Bernapas sangat penting sehingga dikendalikan oleh sitem saraf otonom tubuh. Sistem ini mengatur fungsi penting tubuh secara otomatis sehingga berada diluar kendali sadar kita (Patricia 2010: 27).Pisces menggunakan insang sebagai organ pernapasan. Insang adalah salah satu lipatan permukaan tubuh yang selalu berada dalam air. Sebagai medium tempat hidup, air memiliki keuntungan dan kelemahan bagi insang. Keuntungannya adalah air memungkinkan membran pada insang tetap lembab. Akan tetapi kelemahannya adalah konsentrasi oksigen terlarut pada air sangat rendah. Bahkan konsentrasi tersebut menjadi semakin rendah bila suhu dan kadar garam meningkat. Proses penting yang membantu insang untuk mengambil oksigen dari air adalah ventilation (ventilasi) yang merupakan suaru proses peningkatan aliran medium hidupp yang mengandung oksigen (dalam hal ini air) pada permukaan organ pernapasan (dalam hal ini insang) (Agus 2001: 130).Difusi disebabkan molekul berpindah dari tempat berkadar tinggi ke tempat berkadar rendah. Oksigen dibutuhkan untuk memecah bahan bakar seperti glukosa yang memberi tenaga pada sel. Saat sel menghabiskan oksigen, kadar oksigen di dalam menjadi lebih rendah daripada di luar. Sehingga oksigen berdifusi ke dalam melalui membran sel dan menuju ke sel. Demikian pula, saat buangan karbondioksida menumpuk di dalam sel, kadarnya menjadi lebih tinggi daripada di luar. Kemudian karbondioksida berdifusi keluar melalui membran sel (Patricia 2010: 28).Bronkus utama adalah dua cabang utama trakea. Ada bronkus utama kiri dan kanan. Bronkiolus adalah set cabang bronkus yang lebih kecil yang dibentuk dari setiap pembagian cabang utama (lebih dari 20 kali). Sebagian besar cabang awal memiliki dinding pendukung tulang rawan dan kaku (Stephen 2003: 138).

1.2. Tujuan PraktikumTujuan dari praktikum ini adalah untuk mengetahui dan mengamati organ-organ yang berperan dalam sistem respirasi.

BAB IITINJAUAN PUSTAKADifusi adalah kunci pertukaran gas. Hewan besar bersel banyak, seperti manusia, memiliki sistem pernapasan untuk difusi oksigen dan karbondioksida keluar masuk darah. Saat bergerak ke seluruh tubuh, darah bersentuhan dengan sel tubuh. Darah mengangkut gas diantara sel dan organ pernapasan paru-paru. Udara masuk ke hidung atau mulut dan menuruni pipa bernama trakea. Trakea memisah menjadi cabang seperti pipa yang disebut bronkus. Bronkus kemudian memasuki paru-paru dan bercabang menjadi pipa-pipa yang semakin kecil yang disebut bronkiol (Patricia 2010: 29).Alveolus adalah struktur terkecil di bagian akhir jaringan percabangan bronkus. Alveolus dilapisi oleh sel tunggal dan merupakan ruang sferis tempat sebagian besar pertukaran gas terjadi. Sebagian besar perukaran gas terjadi melalui membran sel alveolus. Terdapat lebih dari 300 juta alveolus pada paru manusia dewasa. Kantong alveolus berasal dari sekelompok alveolus dan berhubungan satu dengan yang lain melalui duktus alveolus. Bronkiolus terminalis membawa udara ke jaringan alveolus. Asinus adalah suatu jaringan alveolus yang dipasok oleh satu bronkus terminalis. Suara dihasilkan pada saat otot-otot pita suara bervibrasi dan menggetarkan udara yang masuk melalui pita suara (Stephen 2003: 139).Sistem respirasi pada pisces berupa pengaturan pipa-pipa kapiler darah pada insang ikan juga meningkatkan proses pertukaran gas dan menurunkan energi yang diperlukan untuk menjalankan proses ventilasi. Darah pada insang mengalir dalam arah yang berlawanan dengan pergerakan air pada insang. Hal ini memungkinkan oksigen bergerak dari air ke dalam secara sangat efisisen dengan menggunakan proses pertukaran arus berlawanan. Pada proses ini darah yang bergerak pada insang semakin jenuh dengan oksigen, akan tetapi pada saat bersamaan darah pernapasan dengan aliran air yang baru memasuki insang. Kondisi ini menyebabkan selalu terdapat perbedaan konsentrasi oksigen antara air dan darah dengan air selalu memiliki konsentrasi oksigen yang lebih tinggi sehingga memungkinkan terjadinya difusi oksigen dari air menuju ke darah (Agus 2001: 131).Paru-paru mengandung sejumlah besar gugus kantong udara yang disebut alveolus. Alveolus mengumpul seperti anggur di ujung bronkiol. Tiap kumpulan disebut kantong alveolus. Karena setiap kantong mengandung banyak alveolus, luas permukaan yang tersedia untuk pertukaran gas sangatlah besar. Kedua gas yaitu, oksigen dan karbondioksida secara terus-menerus bertukar dalam alveolus. Dinding alveolus hanyalah setebal satu sel untuk membantu memperlancar difusi, cukup lentur sehingga memudahkan perpindahan gas keluar masuk kantong udara. Alveolus memiliki jaringan pembuluh yang disebut kapiler yang membawa darah dalam paru-paru. Pertukaran gas terjadi diantara darah dalam kapiler dan udara dalam alveolus (Patricia 2010: 29).Sistem pernapasan pada mamalia dimulai dari hidung sebagai jalan masuk udara. Udara yang dihisap selanjutnya memasuki pharink, larynx, trachea, bronchi, dan paru-paru. Nostril atau sering disebut lubang hidung merupakan gerbang menuju saluran-saluran nasal yang dilapisi oleh membran mukus. Pada bagian bawah membran tersebut terdapat kapiler darah yang berfungsi menghangatkan udara sebelum mencapai paru-paru. Selain dihangatkan, udara tersebut juga disaring oleh rambut-rambut yang terdapat pada rongga hidung. Pharink adalah daerah dimana terjadi persilangan antara jalur untuk sistem pernapasan dan pencernaan makanan. Struktur larynx adalah kotak suara pada kebanyakn mamalia. Dinding larynx diperkuat oleh rawan krikoid dan tiroid. Larynx terletak antara pharink dan trachea (Agus 2001: 133).Dalam sistem respirasi, hemoglobin juga berperan dalam hal ini. Hemoglobin merupakan pigmen resprasi yang berperan sebagai pembawa oksigen utama dalam darah. Struktur hemoglobin adalah molekul besar dengan berat molekul 68 ribu. Setiap molekul mengandung empat subunit dan setiap subunit mengandung sebuah rantai polipeptida dan hem yaitu yang mengandung gugus prostetis. Rantai polipeptida terdiri atas rantai alfa dan beta. Setiap molekul hemoglobin mengandung dua rantai alfa dan dua rantai beta. Masing-masing memiliki bagian hem yang terkait. Perangkat pengikat setiap subunit dapat mengikat satu molekul oksigen. Pengikatan molekul oksigen pertama menyebabkan pengikatan molekul oksigen berikutnya menjadi semakin mudah dikenal sebagai kerja sama yang positif (Stephen 2003: 140).Pada hewan mamalia Setiap bronchus bermuara pada satu paru-paru. Epitel pada saluran ini diselimuti oleh silia dan lapisan tipis mukus. Mukus berperan dalam menangkap debu, polen dan kontaminan kecil yang lolos dari saringan rambut di rongga hidung. Silia berperan sabagai alat untuk untuk menggerakkan mukus yang telah terkontaminasi tersebut ke arah atas yang untuk selanjutnya ditelan melalui esofagus dan masuk ke sistem pencernaan makanan. Di dalam paru-paru, bronchi bercabang menjadi tubulus-tubulus kecil yang dikenal sebagai bronchioles. Percabangan halus dari bronchioles selanjutnya memasuki alveoli. Sel-sel alveoli merupakan permukaan pernapasan sesungguhnya dari paru-paru. Pada daerah ini proses pertukaran gas terjadi (Agus 2001: 134).Darah yang masuk ke paru-paru dari jantung telah selesai mengelilingi tubuh, mengumpulkan hasil buangan. Kadar karbondioksida di dalam darah tinggi, sedangkan kadar karbondioksida di dalam alveolus rendah. Sehingga karbondioksida berdifusi keluar dari darah dan massuk ke alveolus. Dari alveolus, karbondioksida meninggalkan tubuh dengan jalur yang sama saat udara dari luar masuk. Darah yang kehilangan karbondioksidanya masih miskin oksigen, tetapi kemudian mengambil oksigen saat melewati kapiler yang mengelilingi alveolus. Setelah berdifusi ke dalam kapiler, oksigen terikat pada molekul yang disebut hemoglobin yang terdapat di dalam sel darah merah. Darah kaya oksigen kemudian mengalir dari paru-paru kembali ke jantung, yang memompanya ke selururh tubuh lainnya (Patricia 2010: 31).Setiap sel hidup harus beraktivitas untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Untuk melaksanakan aktivitas tersebut, sel memerlukan energi dari luar tubuhnya. Sumber energi utama adalah cahaya matahari yang masuk ke ekosistem. Semua sel aktif melakukan respirasi terus-menerus, menyerap oksigen dan melepaskan karbondioksida. Namun, respirasi bukan hanya sekedar pertukaran gas-gas. Proses keseluruhan respirasi adalah oksidasi-reduksi, yang mengoksidasi senyawa-senyawa menjadi karbondioksida, sedangkan oksigen yang diserap direduksi menjadi air. Reaksi oksidasi-reduksi membebaskan energi ketika elektron bergerak dari pembawa hidrogen menuju oksigen. Pertukaran gas terjadi diantara darah dalam kapiler dan udara dalam alveolus, dengan setiap permukaan kantong alveolus yang luas (Agus 2001: 103).BAB IIIMETODOLOGI PRAKTIKUM3.1. Waktu dan TempatPraktikum ini dilaksanakan pada hari selasa tanggal 21 Mei 2013 pukul 08.00-10.00 WIB bertempat di Laboratorium Fisiologi Hewan, Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pegetahuan Alam, Universitas Sriwijaya, Indralaya.

3.2. Alat dan BahanAdapun alat-alat yang digunakan pada praktikum ini yaitu alat tulis, baki, buku catatan dan gunting bedah. Sedangkan bahan yang digunakan adalah Mus musculus, Rana vulgaris, Valanga sp, Cyprinus carpio.

3.3. Cara KerjaLangkah pertama yang dapat kita lakukan pada praktikum kali ini ialah dengan menyiapkan bahan yang akan digunakan lalu letakkan diatas baki. Kemudian bedah untuk diamati organ organ respirasinya dan menentukan bagian bagiannya. Dan langkah terakhir yaitu menggambarkanya dalam buku kerja dan agar hasil yang didapat mudah dimengerti sertakan penjelasan dan keterangan pada gambar tersebut.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN4.1. HasilOrgan Respirasi Mus musculus

Klasifikasi :Kingdom: AnimaliaFilum: ChordataKelas: MamaliaOrdo: RodentiaFamili: MuriidaeGenus: MusSpesies: Mus musculusNama umum: Mencit

Keterangan Gambar :1. Laring2. Trakea3. Syrinx4. Thorak5. Abdominal6. Glottis7. Bronkus8. Cor

Organ Respirasi Columba livia

Klasifikasi :Kingdom: AnimaliaFilum: ChordataKelas: AvesOrdo: ColumbiformesFamili : ColumbidaeGenus : ColumbaSpesies: Columba liviaNama umum: Burung merpati

Keterangan Gambar :1. Pulmo2. Pundi-pundi udara3. Kantung servikal 4. Laring 5. Trakea 6. Kantung abdominal7. Glottis

Organ Respirasi Cyprinus carpio

Klasifikasi :Kingdom: AnimaliaFilum: ChordataKelas: PiscesOrdo: OstariophysiFamili: CyrinidaeGenus: CyprinusSpesies: Cyprinus carpioNama umum: Ikan mas

Keterangan gambar :1. Rimaoris2. Katup mulut3. Insang4. Operkulum5. Ruang operkulum6. Faring7. Esofagus

Organ Respirasi Valanga sp

Klasifikasi :Kingdom: AnimaliaFilum: ArthropodaKelas: InsectaOrdo: OrthopteraFamili: AcridiodeaGenus: ValangaSpesies: Valanga sp.Nama umum: Belalang

Keterangan gambar :1. Kantung udara2. Trakea3. Trakeola4. Spirakel5. Sel tubuh

Organ Respirasi Rana vulgaris

Klasifikasi :Kingdom: AnimaliaFilum: ChordataKelas: AmphibiaOrdo: AnuraFamili: RanidaeGenus: RanaSpesies: Rana vulgarisNama umum: Katak

Keterangan gambar :1. Nariseksternal2. Rimaoris3. Bronkus4. Naris internal5. Glotis6. Faring7. Esofagus8. Pulmo

4.2. PembahasanAlat respirasi pada hewan bervariasi antara hewan yang satu dengan hewan yang lain, ada yang berupa paru-paru, insang, kulit, trakea, dan paru - paru buku, bahkan ada beberapa organisme yang belum mempunyai alat khusus sehingga oksigen berdifusi langsung dari lingkungan ke dalam tubuh, contohnya pada hewan bersel satu, porifera, dan coelenterata. Pada ketiga hewan ini oksigen berdifusi dari lingkungan melalui rongga tubuh.Corong hawa (trakea) adalah alat pernapasan yang dimiliki oleh serangga dan arthropoda lainnya. 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 mem punyai 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.Menurut Patricia (2010: 33), oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari spirakel menujupembuluh-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 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.Padaaves, tempat berdifusinya gas pernapasan hanya terjadi di paru-paru. Paru-paru burung berjumlah sepasang dan terletak dalam rongga dada yang dilindungi oleh tulang rusuk. Jalur pernapasan pada burung berawal di lubang hidung. Pada tempat ini, udara masuk kemudian diteruskan pada celah tekak yang terdapat pada dasar faring yang menghubungkan trakea. Trakeanya panjang berupa pipa bertulang rawan yang berbentuk cincin, dan bagian akhir trakea bercabang menjadi dua bagian, yaitu bronkus kanan dan bronkus kiri. Dalam bronkus pada pangkal trakea terdapat sirink yang pada bagian dalamnya terdapat lipatan-lipatan berupa selaput yang dapat bergetar. Bergetarnya selaput itu menimbulkan suara. Bronkus bercabang lagi menjadi mesobronkus yang merupakan bronkus sekunder dan dapat dibedakan menjadi ventrobronkus (di bagian ventral) dan dorsobronkus ( di bagian dorsal). Ventrobronkus dihubungkan dengan dorsobronkus, oleh banyak parabronkus.Pada pisces, insang ikan mas tersimpan dalam rongga insang yang terlindung oleh tutup insang (operkulum). Insang ikan mas terdiri dari lengkung insang yang tersusun atas tulang rawan berwarna putih, rigi-rigi insang yang berfungsi untuk menyaring air pernapasan yang melalui insang, dan filamen atau lembaran insang. Filamen insang tersusun atas jaringan lunak, berbentuk sisir dan berwarna merah muda karena mempunyai banyak pembuluh kapiler darah dan merupakan cabang dari arteri insang. Di tempat inilah pertukaran gas karbondioksida dan oksigen berlangsung.Menurut Agus (2001: 136), gerakan tutup insang ke samping dan selaput tutup insang tetap menempel pada tubuh mengakibatkan rongga mulut bertambah besar, sebaliknya celah belakang insang tertutup. Akibatnya, tekanan udara dalam rongga mulut lebih kecil daripada tekanan udara luar. Celah mulut membuka sehingga terjadi aliran air ke dalam rongga mulut. Setelah air masuk ke dalam rongga mulut, celah mulut menutup. Insang kembali ke kedudukan semula diikuti membukanya celah insang. Air dalam mulut mengalir melalui celah-celah insang dan menyentuh lembaran-lembaran insang. Pada tempat ini terjadi pertukaran udara pernapasan. Darah melepaskan karbondioksida ke dalam air dan mengikat oksigen dari air.Masuknya udara yang kaya oksigen ke paru-paru (inspirasi) disebabkan adanya kontraksi otot antartulang rusuk (interkostal) sehingga tulang rusuk bergerak keluar dan tulang dada bergerak ke bawah. Atau dengan kata lain, burung mengisap udara dengan cara memperbesar rongga dadanya sehingga tekanan udara di dalam rongga dada menjadi kecil yang mengakibatkan masuknya udara luar. Udara luar yang masuk sebagian kecil tinggal di paru-paru. Saat sayap mengepak atau diangkat ke atas maka kantung hawa di tulang korakoid terjepit sehingga oksigen pada tempat itu masuk ke paru-paru. Sebaliknya, ekspirasi terjadi apabila otot interkostal relaksasi maka tulang rusuk dan tulang dada kembali ke posisi semula.

BAB VKESIMPULANBerdasarkan hasil pengamatan dari praktikum ini, maka diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :1. Aves dapat tetap bernapas saat terbang dikarenakan memiliki pundi-pundi udara.2. Sistem pernapasan pada Mus musculus atau mamalia dimulai dari hidung sebagai jalan masuk udara, memasuki pharink, larynx, trachea, bronchi, dan paru-paru. 3. Hemoglobin merupakan pigmen respirasi yang berperan sebagai pembawa oksigen utama dalam darah.4. Rana vulgaris atau amphibi bernapas dengan kulit saat berada di darat.5. Sistem respirasi pada pisces berupa pengaturan pipa-pipa kapiler darah pada insang juga meningkatkan proses pertukaran gas dan menurunkan energi yang diperlukan untuk menjalankan proses ventilasi.

LAMPIRAN

Cyprinus carpio

http://www.google-respirasi-pisces.comRana cancrivora

http://www.google-respirasi-katak.comValanga sp

http://www.google-respirasi-valanga.com

Columba livia

http://www.google-respirasi-aves.comMus musculus

http://www.google-respirasi-mencit.com

DAFTAR PUSTAKAAgus, Permana D, dkk. 2001. Biologi Edisi keempat. PT Tobi: Jakarta.Patricia, Davis, et all. 2010. Biologi Volume 7. Pakar Raya: Bandung.Stephen, Bresnick. 2003. Intisari Biologi. Hipokrates: Jakarta.