respirasi haiwan

Click here to load reader

Post on 21-Nov-2015

330 views

Category:

Documents

8 download

Embed Size (px)

DESCRIPTION

respirasi

TRANSCRIPT

PGSR-SCE3101

SCE 3101 Hidupan dan Proses Kehidupan

TOPIK 4RESPIRASI HAIWAN

Sinopsis

Respirasi merujuk pada proses penghasilan tenaga melalui oksidasi makanan. Respirasi terbahagi kepada dua peringkat iaitu respirasi luar (pernafasan) dan respirasi dalam ataupun respirasi sel. Respirasi luar melibatkan pengambilan gas oksigen dan pembebasan gas karbon dioksida. Respirasi dalam merujuk pada proses penghasilan tenaga dalam sel melalui pengoksidaan glukosa.

Topik ini berfokuskan pada proses respirasi luar (pernafasan). Anda akan mempelajari tentang pelbagai jenis organ pernafasan, mekanisme pernafasan manusia dan pengangkutan oksigen. Hasil Pembelajaran 1. Terangkan struktur dan mekanisma pelbagai jenis organ pernafasan.2. Huraikan mekanisme pernafasan dalam manusia.3. Huraikan proses pengangkutan oksigen.4. Banding dan beza struktur organ pernafasan dan mekanisme pernafasan. di antara serangga, ikan dan manusia.

Ringkasan Keseluruhan

Rajah 4.1: Ringkasan Keseluruhan Isi Kandungan PengenalanOrganisma memerlukan tenaga untuk semua proses hidup. Tenaga diperolehi melalui proses respirasi. Respirasi di bahagi kepada respirasi luar (pernafasan) dan respirasi dalam (respirasi sel). Respirasi luar merujuk pada pengangkutan oksigen daripada udara luar ke dalam sel badan dan pengangkutan karbon dioksida dari sel badan ke udara luar. Respirasi dalam ialah proses metabolik yang berlaku dalam sel badan. Glukosa ialah substrat utama untuk respirasi sel. Semasa respirasi dalam, oksigen bertindakbalas dengan glukos untuk menghasilkan tenaga, karbon dioksida dan air. Anda akan belajar tentang respirasi dalam (respirasi sel) dalam topik 6. Dalam topik ini anda akan belajar tentang organ-organ pernafasan, mekanisme pernafasan dan pengangkutan oksigen dalam serangga, ikan dan manusia. Pernafasan melibatkan pengambilan oksigen dan penyingkiran karbon dioksida daripada badan hidupan. Dalam organisma unisel seperti Amoeba, pertukaran gas berlaku melalui resapan ringkas. Tetapi dalam organisma multisel, organ pernafasan yang khas diperlukan untuk pertukaran gas. Organ pernafasan terlibat dalam pertukaran gas di antara organisma dan persekitaran. Organ pernafasan hidupan yang berlainan adalah berbeza disesuaikan untuk bernafas dengan cekap. Organ pernafasan yang anda akan belajar dalam topik ini ialah sistem trakea, insang dan paru-paru. Jadual 4.1 menunjukkan organ pernafasan untuk organisma berlainan.

OrganismaOrgan Pernafasan

Serangga

Sistem trakea

Ikan

Insang

Manusia

Paru-paru

Mamalia

Paru-paru

Katak

Kulit, paru-paru

Jadual 4.1: Organ Pernafasan Organisma

4.1Sistem Pernafasan Serangga

Pemikiran

Perhatikan seekor belalang atau lipas. Bagaimanakah pernafasan berlaku dalam haiwan-haiwan ini? Adakah serangga mempunyai sistem peredaran darah untuk mengangkut gas-gas pernafasan?

Sistem pernafasan bagi serangga seperti lipas dan belalang dikenal sebagai sistem trakea. Rajah 4.2 menunjukkan sistem trakea dalam serangga. Sistem trakea terdiri daripada jaringan tiub kecil yang dipanggil trakea. Trakea disambung pada udara luar melalui pembukaan yang dipanggil spirakel. Udara masuk melalui spirakel ke dalam trakea. Trakea bercabang berulang kali untuk membentuk salur-salur halus yang dipanggil trakeol. Dinding trakeol adalah nipis dan lembab. Setiap sel di dalam badan serangga dibekalkan dengan sekurang-kurangnya satu trakeol. Pertukaran gas berlaku di antara trakeol dan sel badan. Oleh itu serangga tidak memerlukan darah untuk mengangkut oksigen.

Rajah 4.2: Sistem Trakea Serangga.Jadual 4.2 menunjukkan ciri-ciri dan penyesuaian sistem respirasi serangga. BahagianCiri-Ciri dan Penyesuaian

Spirakel

Merupakan liang pernafasan yang membuka ke sistem trakea. Terdapat satu pasang pada satu segmen di kedua-dua belah sisi toraks dan abdomen lipas dan belalang.

Pembukaan dan penutupan spirakel dikawal oleh injab semasa udara masuk atau keluar.

Tiub Trakea

Disusun membujur dan melintang di seluruh badan untuk memaksimumkan pengudaraan. Terdapat gelang-gelang kitin untuk menjadikan tiub trakea teguh. Membuka kepada trakeol, iaitu tiub yang lebih kecil.

Trakeol

Tiub antara sel yang menembusi sel-sel badan. Di hujung trakeol, oksigen melarut dalam cecair sebelum terserap ke dalam sel badan.

Jadual 4.2: Ciri-Ciri dan Penyesuaian Sistem Respirasi Serangga

4.1.1Mekanisme Pernafasan SeranggaSerangga menarik dan melepaskan nafas dengan mengembang dan menguncupkan toraks serta abdomennya secara beritma. Pengecutan otot abdomen serangga mampatkan organ dalam dan tindakan ini memaksa udara keluar (lepas nafas). Pengenduran otot abdomen membolehkan udara disedut masuk (tarik nafas).

Latihan 4.2

Jika bahagian kepala seekor belalang dicelup ke dalam air dan meninggalkan toraks serta abdomennya di luar air, belalang itu tidak akan mati lemas. Apakah penerangan bagi pemerhatiannya ini?Rehat

4.2Sistem Pernafasan Ikan Organ pernafasan ikan ialah insang. Insang ialah struktur respirasi yang khusus untuk pernafasan dalam air. Insang di sesuaikan untuk menyerap oksigen terlarut dalam air. Insang terletak di kedua-dua sisi badan ikan dan ditutupi oleh penutup insang atau operkulum. Lihat Rajah 4.3. Operkulum ialah struktur berotot yang menutup dan melindungi insang. Operkulum berkoordinasi dengan mulut dalam mekanisme pernafasan ikan.

Rajah 4.3: Kepala IkanKebanyakkan ikan mempunyai empat pasang insang, empat di sebelah kanan ikan dan empat lagi di sebelah kiri ikan. Setiap insang terdiri daripada satu lengkung insang yang keras dan dua baris filamen insang. Setiap filamen insang mempunyai lapisan menegak di permukaan atas dan bawah yang dipanggil lamela gill. Lamela gill merupakan permukaan untuk pertukaran gas berlaku. Kaji Rajah 4.4. yang menunjukkan gambarajah insang. Filamen insang dibekalkan dengan jalinan kapilari yang banyak. Dinding filamen yang halus memudahkan resapan oksigen ke dalam kapilari darah. Sisir insang berbaris pada lengkung insang dan menapis zarah-zarah kecil seperti pasir supaya tidak memasuki bahagian filamen dan merosakkannnya.

Rajah 4.4: Insang Ikan

Membuat Nota

Terangkan apa yang anda fahami mengenai istilah-istilah berikut: Insang, lengkung insang, filamen insang, lamela insang dan sisir insang. Sediakan jawapan anda dalam bentuk peta minda Rehat

Eksperimen

Penyiasatan Sistem Respirasi Ikan

Tujuan: Menyiasat sistem respirasi ikan Bahan dan radas: Ikan, instrumen pembedahan, papan pembedahan, mikroskop, kanta tangan, Prosedur : 1. Ikan bertulang mempunyai operkulum atau penutup insang di kedua-dua sisi badan. Potong operkulum pada satu sisi untuk mendedahkan insang. Berapa pasang insang yang anda perhatikan? Lukiskan pemerhatian anda.2. Insang disambung pada struktur bertulang yang dipanggil lengkung insang. Setiap insang terdiri daripada satu lengkung insang dan dua baris filamen insang. Perhatikan filamen insang di bawah mikroskop. Lukis dan label struktur ini. Namakan saluran darah yang terdapat dalam filamen insang.3. Pertukaran gas berlaku di filamen insang. Huraikan ciri-ciri penyesuaian filamen insang yang membolehkan pertukaran gas yang effisien.4. Terangkan fungsi insang filamen.

4.2.1 Mekanisme Pernafasan IkanAdakah anda perhatikan ikan dalam air? Mulut ikan sentiasa terbuka dan tertutup. Ini ialah cara ikan bernafas. Adakah anda tahu kepekatan oksigen dalam air adalah kurang berbanding dengan udara. Ikan memerlukan sistem pertukaran gas yang efisien untuk memastikan cukup oksigen diperolehi untuk pernafasan.Ikan bernafas dengan membuka dan menutup mulut dan operkulum secara selang seli. Lihat Rajah 4.5 dan baca apa yang berlaku semasa ikan membuka dan menutup mulut.(a) Pembukaan mulut / Air masuk

Mulut ikan membuka.

Rongga mulut membesar, isipadu bertambah. Tekanan dalam mulut menurun. Operlulum menutup kerana tekanan diluar lebih tinggi.

Air dengan oksigen terlarut masuk. (b) Penutupan mulut / Air keluar

Mulut ikan tutup

Rongga mulut mengecil, isipadu menurun

Tekanan dalam mulut tinggi

Operkulum membuka

Air dipaksa keluar 4.2.2 Pertukaran Dalam Aliran Bertentangan (Countercurrent exchange)Kecekapan pertukaran gas dalam ikan ditambah lagi dengan mekanisme countercurrent exchange. Ini merujuk pada pengaliran darah pada arah yang bertentangan dengan air. Pengaliran seperti ini memaksimumkan pemindahan oksigen ke dalam insang. Ini ialah kerana darah terdeoksigen dalam kapilari darah akan bertemu dengan air berkepekatan oksigen tinggi. Kecerunan kepekatan ini membolehkan pemindahan oksigen yang banyak ke dalam darah. Lihat Rajah 4.6 dan Rajah 4.7 yang menunjukkan konsep pertukaran dalam aliran bertentangan (countercurrent exchange).

Rajah 4.6 : Countercurrent Exchange

Rajah 4.7 : Konsep Countercurrent Exchange

Latihan 4.2

(a) Terangkan apa yang anda fahami dengan konsep

countercurrent exchange dalam pernafasan ikan.(b) Huraikan ciri-ciri penyesuaian insang ikan yang membolehkan

pertukaran gas yang cekap.Rehat

4.3Sistem Pernafasan ManusiaOrgan pernafasan manusia ialah paru-paru. Paru-paru ialah tisu berspan

yang dapat mengembang dan mengecut mengikut gerakan sedutan dan

hembusan nafas. Rajah 4.5 menunjukkan gambarajah paru-paru

manusia.

Rajah 4.8: Paru-paru Manusia

Trakea ialah struktur berbentuk tiub yang menyalurkan udara ke dalam dan ke luar paru-paru. Dinding trakea terdiri daripada gelang-gelang rawan berbentuk C yang mencegahnya daripada ranap. Trakea bercabang kepada