Tajuk : Mengaji sistem pernafasan lipas (system trakea)

Pengenalan:Organisma 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.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. Jadual dibawa menunjukkan organ pernafasan untuk organisma berlainan.

OrganismaOrgan Pernafasan

Serangga

Sistem trakea

Ikan

Insang

Manusia

Paru-paru

Mamalia

Paru-paru

Katak

Kulit, paru-paru

Organ Pernafasan Organisma Sistem pernafasan bagi serangga seperti lipas dan belalang dikenal sebagai sistem trakea. 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.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 adalah disusun membujur dan melintang di seluruh badan untuk memaksimumkan pengudaraan. Terdapat gelang-gelang kitin untuk menjadikan tiub trakea teguh. Ia membuka kepada trakeol, iaitu tiub yang lebih kecil. Trakeol ialah Tiub antara sel yang menembusi sel-sel badan. Di hujung trakeol, oksigen melarut dalam cecair sebelum terserap ke dalam sel badan.Serangga 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).

Objektif : Untuk mengaji sistem pernafasan serangga lipas adalah menggunakan sistem trakea.

Hipotesis : Struktur sel lipas yang kelihatan di bawah mikroskop elektron cahaya ialah spirakel, tiub trakea dan trakeol.Bahan & radas:LipasPapan pembedahanMikroskop elektron cahayaKanta besarInstrumen pembedahanKloroformBikar PlastikGetah

Rajah 1: Instrumen pembedahan

Prosedur :1.Mematikan lipas dengan mengunakan tisu yang mengandungi klorofrom.

Lipas yang telah matiKlorofrom Rajah 2: Proses mematikan lipas guna kloroform.

2.Letakkan lipas di atas papan pembedahan. Gunakan jarum untuk memegang lipas di atas bahagian toraks pada papan pembedahan.

JarumPapan pembedahanRajah 3: Proses meletakkan lipas di papan pembedahan.

3.Mulai potong di bahagian sayap lipas dan juga kaki-kaki lipas.

PisauSayapJarumRajah 4: Proses membuangkan sayap dan kaki lipas.4.Menggunakan pisau untuk memotong kulit luar abdomen lipas.

Kulit luar abdomen lipas Rajah 5: Proses memotong kulit luar abdomen lipas.5. Membukakan kulit luar abdomen lipas.

Rajah 6:Proses kulit luar abdomen dibuka.6.Meletakakan specimen diatas sisip kaca.

SpesimenSisip kacaRajah 7: Specimen diletakkan di atas sisip kaca.7.Melihatkan specimen melalui mikroskop electron cahaya.

Rajah 8: Proses melihat specimen melalui mikroskop.Pemerhatian:

TrakeolTrakeaRajah 9: Struktur respirasi lipas yang dilihat mikroskop.

Rajah 10: Sistem trakea lipas.

Rajah 11: Sistem trakea membawa oksigen terus kepada tisu dan organ. Perbincangan :Dalam kutikel abdomen lipas mempunyai spirakel yang berfungsi sebagai laluan udara masuk dan keluar. Spirakel ini bersambung dengan saluran trakea yang bercabang dan dihujungnya membentuk saluran yang lebih halus dinamakan trakeol. Udara yang masuk melalui spirakel akan melalui trakea dan sehingga ke trakeol untuk membekalkan sel dengan oksigen. Bahagian trakeol nipis mempunyai sejenis cecair betujuan melembab dan melarutkan gas respirasiuntuk tujuan penyerapan terus oleh sel. Serangga tidak memerlukan darah untuk tujuan penghantaran gas ke seluruh badan kerana sel-sel badan mendapat terus gas daripada trakeol yang berhubung terus dengannya.Keputusan :Dalam eksperimen ini kita telah membuktikan sistem pernafasan bagi serangga seperti lipas merupakan sistem trakea. 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 lipas tidak memerlukan darah untuk mengangkut oksigen.Struktur sel lipas terdiri daripada spirakel, tiub trakea dan trakeol. Spirakel merupakan liang pernafasan yang membuka ke sistem trakea.Terdapat satu pasang pada satu segmen di kedua-dua belah sisi toraks dan abdomen lipas. Tiub Trakea adalah disusun membujur dan melintang di seluruh badan untuk menghantarkan oksigen ke seluruh badan lipas. Trakeol ialah Tiub antara sel yang menembusi sel-sel badan. Di hujung trakeol, oksigen melarut dalam cecair sebelum terserap ke dalam sel badan lipas.

Rujukan:

1. Mah Chee Wai, 1996, Bantuan Studi Lengkap SPM KBSM Biologi, Sasbadi. Petaling Jaya Selangor, ms 57

2. Raven, P, H., Johnson, G. B., Losos, J.B. dan Singer, S.R.(2005). Biology. (7th ed.). Boston:McGraw Hill

3. Best The Lay Hong, 2004, Siri Referens SPM Biologi, Pearson Longman . Petaling Jaya Selangor, ms 220

4. Hassan Abdullah, 2002, Biologi Matrikulasi Jilid 1, Penerbit Fajar Bakti Sdn.Bhd.Shah Alam Selangor, ms187-188

5. http://www.emc.maricopa.edu/faculty/farabee/BIOBK/BioBookRESPSYS.html

6. http://kia46.blogspot.com/2009/01/sejarah-penemuan-sel.html

7. http://ahobart.net/oldsite/biology/advanced/htmlpages/gas.html

8. http://id.wikipedia.org/wiki/Sel_(biologi)

8