Perbedaan Gymnospermae dan Angiospermae

Penggolongan Spermatophyta : Gymnospermae dan Angiospermae Berdasarkan kondisi bijinya, Spermatophyta digolongkan menjadi tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae) 1) Gymnospermae Ciri morfologi tumbuhan ini adalah berakar tunggang, daun sempit, tebal dan kaku, biji terdapat dalam daun buah (makrosporofil) dan serbuk sari terdapat dalam bagian yang lain (mikrosporofil), daun buah penghasil dan badan penghasil serbuk sari terpisah dan masingmasing disebut dengan strobillus. Ciri-ciri anatominya memiliki akar dan batang yang berkambium, akar mempunyai kaliptra, batang tua dan batang muda tidak mempunyai floeterma atau sarung tepung, yaitu endodermis yang mengandung zat tepung. Pembuahan tunggal dan selang waktu antara penyerbukan dengan pembuahan relatif lama. Berkas pembuluh angkut belum berfungsi secara sempurna berupa trakeid. Yang termasuk golongan ini adalah Cycas rumphii (pakis haji), Ginko opsida (ginko). metagenesis gymnospermae siklus hidup http://info-gudangilmu.blogspot.com/ 2) Angiospermae Tanaman angiospermae mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut mempunyai bunga yang sesungguhnya, bentuk daun pipih dan lebar dengan susunan daun yang bervariasi, bakal biji tidak tampak terlindung dalam daun buah atau putik, terjadi pembuahan ganda, pembentukan embrio dan endosperm berlangsung dalam waktu yang hampir bersamaan. Angiospermae dibedakan menjadi dua kelas berdasarkan keping biji (kotiledon), adalah sebagai berikut. a) Monokotiledon, yaitu tumbuhan yang mempunyai keping biji tunggal. Contohnya kelapa (Cocos nucifera), melinjo (Gnetum gnemon). b) Dikotiledon, yaitu tumbuhan yang mempunyai keping biji dua. Contohnya petai (Parkia speciosa), cabe rawit (Capsicum frustescens). Tabel perbedaan morfologi dan anatomi monokotiledon dengan dikotiledon. monokotil dikotil info-gudangilmu.blogspot.com sumber: Biologi BSE kelas X

AZAS HARDY-WEINBERG

hardy Hukum ini menyatakan bahwa dalam suatu kondisi tertentu yang stabil, frekuensi gen dan frekuensi genotif akan tetap konstan dari satu generasi ke generasi dalam suatu populasi yang berbiak seksual, bila syarat berikut dipenuhi: Genotif yang ada memiliki viabilitas (kemampuan hidup) dan fertilitas (kesuburan) yang sama Perkawinan yang terjadi berlangsung secara acak Tidak ada mutasi gen Tidak terjadi migrasi Tidak terjadi seleksi Hukum Hardy-Weinberg ini berfungsi sebagai parameter evolusi dalam suatu populasi. Bila frekuensi gen dalam suatu populasi selalu konstan dari generasi ke generasi, maka populasi tersebut tidak mengalami evolusi. Bila salah satu saja syarat tidak dipenuhi maka frekuensi gen berubah, artinya populasi tersebut telah dan sedang mengalami evolusi. Bila frekuensi gen yang satu dinyatakan dengan simbol p dan alelnya dengan simbol q, maka secara matematis hukum tersebut dapat ditulis sebagai berikut: Evolusi (2) : Hukum Hardy–Weinberg Contoh penggunaan hukum ini adalah sebagai berikut: 1. Bila dalam suatu populasi masyarakat terdapat perasa kertas PTC 64% sedangkan bukan perasa PTC (tt) 36%, a. Berapa frekuensi gen perasa (T) dan gen bukan perasa (t) dalam populasi tersebut? b. Berapakah rasio genotifnya? Evolusi (2) : Hukum Hardy–Weinberg 2. Dalam masyarakat A yang berpenduduk 10.000 orang terdapat 4 orang albino. Berapa orang pembawa sifat albino pada masyarakat tersebut?

HUKUM HARDY-WEINBERG

Asas Hardy-Weinberg menyatakan bahwa frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan tetap konstan, yakni berada dalam kesetimbangan dari satu generasi ke generasi lainnya kecuali apabila terdapat pengaruh-pengaruh tertentu yang mengganggu kesetimbangan tersebut. Pengaruh-pengaruh tersebut meliputi perkawinan tak acak, mutasi, seleksi, ukuran populasi terbatas, hanyutan genetik, dan aliran gen. Adalah penting untuk dimengerti bahwa di luar laboratorium, satu atau lebih pengaruh ini akan selalu ada. Oleh karena itu, kesetimbangan Hardy-Weinberg sangatlah tidak mungkin terjadi di alam. Kesetimbangan genetik adalah suatu keadaan ideal yang dapat dijadikan sebagai garis dasar untuk mengukur perubahan genetik. Frekuensi alel yang statis dalam suatu populasi dari generasi ke generasi mengasumsikan adanya perkawinan acak, tidak adanya mutasi, tidak adanya migrasi ataupun emigrasi, populasi yang besarnya tak terhingga, dan ketiadaan tekanan seleksi terhadap sifat-sifat tertentu. Contoh paling sederhana dapat terlihat pada suatu lokus tunggal beralel ganda: alel yang dominan ditandai A dan yang resesif ditandai a. Kedua frekuensi alel tersebut ditandai p dan q secara berurutan; freq(A) = p; freq(a) = q; p + q = 1. Apabila populasi berada dalam kesetimbangan, maka freq(AA) = p2 untuk homozigot AA dalam populasi, freq(aa) = q2 untuk homozigot aa, dan freq(Aa) = 2pq untuk heterozigot. Konsep ini juga dikenal dalam berbagai nama: Kesetimbangan Hardy-Weinberg, Teorema Hardy-Weinberg, ataupun Hukum Hardy-Weinberg. Asas ini dinamakan dari G. H. Hardy dan Wilhelm Weinberg. Syarat berlakunya asas Hardy-Weinberg Setiap gen mempunyai viabilitas dan fertilitas yang sama Perkawinan terjadi secara acak Tidak terjadi mutasi gen atau frekuensi terjadinya mutasi, sama besar. Tidak terjadi migrasi Jumlah individu dari suatu populasi selalu besar Jika syarat-syarat tersebut terpenuhi, maka frekuensi alel dan frekuensi genotipe dalam suatu populasi akan konstan dan evolusi pun tidak akan terjadi. Tetapi dalam kehidupan, syarat-syarat tersebut tidak mungkin terpenuhi sehingga evolusi dapat terjadi

VOLUME PARU-PARU

Spirometri1 Gambar 1. Spirometer1 Spirometri adalah salah satu metode sederhana yang dapat digunakan untuk mempelajari ventilasi paru, yaitu dengan mencatat volume udara yang masuk dan keluar paru. Spirometer terdiri dari sebuah drum yang dibalikkan di atas bak air dan diimbangi oleh suatu beban. Di dalam drum terdapat gas untuk bernapas, biasanya udara atau oksigen. Terdapat sebuah pipa yang menghubungkan mulut dengan ruang gas. Bila seseorang bernapas melalui pipa tersebut, drum akan naik turun dan terjadi perekaman yang sesuai pada gulungan kertas yang berputar. Gambar 2. Peristiwa Pernapasan Selama Bernapas Normal, Inspirasi Maksimal, dan Ekspirasi Maksimal1 Gambar di atas adalah sebuah spirogram yang menunjukkan perubahan volume paru pada berbagai kondisi pernapasan. Untuk memudahkan penjelasan mengenai peristiwa ventilasi paru, udara dalam paru pada diagram dibagi menjadi empat volume dan empat kapasitas yang merupakan nilai rata-rata pada laki-laki dewasa muda. Volume Paru1,2 Pada bagian kiri gambar dituliskan empat volume paru. Bila semuanya dijumlahkan, sama dengan volume maksimal paru yang mengembang. Penjelasan dari masing-masing volume ini adalah sebagai berikut. 1. Volume tidal (VT) adalah volume udara yang diinspirasi atau diekspirasi setiap kali bernapas normal; besarnya kira-kira 500 mililiter. 2. Volume cadangan inspirasi (IRV) adalah volume udara ekstra yang dapat diinspirasi setelah dan di atas volume tidal normal bila dilakukan inspirasi kuat dengan kontraksi maksimal dari diafragma, m. intercostalis externi, dan otot inspirasi aksesori; biasanya mencapai 3000 mililiter. 3. Volume cadangan ekspirasi (ERV) adalah volume udara ekstra maksimal yang dapat diekspirasi melalui ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi tidak normal; jumlah normalnya adalah sekitar 1100 mililiter. 4. Volume residu (RV) yaitu volume udara yang masih tetap berada di paru setelah ekspirasi paling kuat; volume ini besarnya kira-kira 1200 mililiter. Volume residu tidak dapat diukur dengan spirometer karena volume udaranya tidak masuk maupun keluar dari paru. Kapasitas Paru1,2,3 1. Kapasitas inspirasi (IC) sama dengan volume tidal ditambah volume cadangan inspirasi. Ini adalah jumlah udara (kira-kira) 3500 mililiter yang dapat dihirup oleh seseorang, dimulai pada tingkat ekspirasi normal dan pengembangan paru sampai jumlah maksimum. 2. Kapasitas residu fungsional (FRC) sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah volume residu. Ini adalah jumlah udara yang tersisa dalam paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2300 mililiter). 3. Kapasitas vital (VC) sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah volume tidal dan volume cadangan ekspirasi. Ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan seseorang dari paru setelah terlebih dahulu mengisi paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4600 mililiter). Nilai ini memberikan informasi yang berguna mengenai kekuatan otot-otot pernapasan dan aspek fungsi paru lainnya. 4. Kapasitas paru total (TLC) adalah volume maksimum yang dapat mengembangkan paru sebesar mungkin dengan inspirasi sekuat mungkin (kira-kira 5800 mililiter); jumlah ini sama dengan kapasitas vital ditambah volume residu. Forced Expiratory Flow (FEV1) adalah bagian dari kapasitas vital yang diekspirasi secara paksa pada satu detik pertama. Nilai FEV1 dapat memberi informasi tambahan. Biasanya nilai FEV1 adalah sekitar 80% dari VC. Kapasitas vital mungkin saja normal sementara nilai FEV1 turun pada beberapa penyakit seperti asma (resistensi saluran napas meningkat karena konstriksi bronkial). Ventilasi volunter maksimal (MVV) adalah volume udara terbesar yang dapat dimasukkan dan dikeluarkan dari paru selama 1 menit oleh usaha volunter. Nilai normal MVV adalah 125-170 L/menit. Volume dan kapasitas paru pada perempuan kira-kira 20 sampai 25 persen lebih kecil daripada laki-laki, dan lebih besar lagi pada orang yang atletis dan bertubuh besar daripada orang yang bertubuh kecil dan astenis. Volume pernapasan semenit adalah jumlah total udara baru yang masuk ke dalam saluran pernapasan tiap menit, sama dengan volume tidal dikalikan dengan frekuensi pernapasan permenit. Volume tidal normal kira-kira 500 mililiter dan frekuensi pernapasan normal kira-kira 12 kali permenit sehingga rata-rata volume pernapasan adalah 6 liter/menit. Komplians Paru dan Dinding Dada3 Interaksi recoil paru dan dada dapat didemonstrasikan dengan cara sebagai berikut. Lubang hidung dijepit dengan klip dan subjek bernapas melalui suatu spirometer yang memiliki katup tepat di bawah sambungan dengan mulut yang berisi suatu alat pengukur tekanan. Setelah subjek menginhalasi sejumlah udara, katup ditutup sehingga jalan napas tertutup. Otot-otot pernapasan kemudian berelaksasi sementara tekanan pada saluran napas diukur. Prosedur ini dilakukan berulang setelah menginhalasi atau mengekshalasi berbagai volume secara aktif. Kurva tekanan saluran napas yang didapatkan adalah kurva tekanan relaksasi dari sistem respirasi total. Tekanan bernilai nol pada volume paru setelah ekspirasi diam (volume relaksasi, sama dengan FRC). Perubahan volume paru per unit perubahan tekanan saluran napas adalah komplians paru dan dinding dada. Komplians biasa diukur pada kisaran tekanan ketika bentuk kurva tekanan relaksasi paling curam. Nilai normalnya sekitar 0,2 L/cmH2O. Komplians bergantung pada volume paru; orang dengan satu paru memiliki sekitar separuh perubahan volume untuk suatu nilai perubahan tekanan. Komplians juga sedikit lebih besar ketika diukur selama deflasi daripada selama inflasi. Gambar 3. Hubungan Tekanan Intrapulmoner dan Volume3 Flow Volume Loop dan Keterbatasan Aliran Udara Ekspirasi4 Salah satu pengukuran paling praktis dari keseluruhan properti mekanik paru adalah hubungan aliran-volume ekspirasi maksimum (MEFV) yang didapatkan ketika subjek melakukan manuver kapasitas vital ekspirasi maksimal setelah inhalasi hingga TLC. Gambar 4. Kurva Hubungan MEFV dan Kurva Tekanan-Aliran Isovolumik4 Hubungan MEFV menunjukkan adanya keterbatasan aliran udara ekspirasi, misalnya ketika subjek melakukan ekspirasi berulang kali dengan usaha yang meningkat, hubungan antara aliran ekspirasi dan tekanan transpulmonal dapat dibentuk pada suatu volume paru. Kurva tekanan-aliran isovolumik menunjukkan bahwa pada volume paru yang tinggi, aliran tidak terbatas (kurva A). Hal ini bergantung pada usaha subjek, mencakup faktor kekuatan, kecepatan, dan otot-otot pernapasan. Pada volume paru yang spesifik lebih rendah (<70% VC), aliran mencapai nilai batas maksimum dengan peningkatan PL, dan aliran maksimum turun dengan menurunnya volume paru (kurva B dan C). Oleh karena itu, aliran tidak bergantung pada usaha.

METAGENESIS TUMBUHAN LUMUT (BRIOPHYTA)

Tumbuhan lumut merupakan sekumpulan tumbuhan kecil yang termasuk dalam Bryophytina[rujukan?] (dari bahasa Yunani bryum, "lumut"). Tumbuhan ini sudah menunjukkan diferensiasi tegas antara organ penyerap hara dan organ fotosintetik namun belum memiliki akar dan daun sejati. Kelompok tumbuhan ini juga belum memiliki pembuluh sejati. Alih-alih akar, organ penyerap haranya adalah rizoid (harafiah: "serupa akar"). Daun tumbuhan lumut dapat berfotosintesis. Tumbuhan lumut merupakan tumbuhan pelopor, yang tumbuh di suatu tempat sebelum tumbuhan lain mampu tumbuh. Ini terjadi karena tumbuhan lumut berukuran kecil tetapi membentuk koloni yang dapat menjangkau area yang luas. Jaringan tumbuhan yang mati menjadi sumber hara bagi tumbuhan lumut lain dan tumbuhan yang lainnya. Dalam bahasa sehari-hari, istilah "lumut" dapat merujuk pada beberapa divisio. Klasifikasi lama pun menggabungkan pula lumut hati dan lumut tanduk ke dalam Bryophyta, sehingga di dalam Bryophyta terangkum lumut tanduk, lumut hati, dan lumut sejati (Musci). Namun, perkembangan dalam taksonomi tumbuhan menunjukkan bahwa penggabungan ini parafiletik, sehingga diputuskan untuk memisahkan lumut hati dan lumut tanduk ke luar dari Bryophyta. Di dunia terdapat sekitar 4.000 spesies tumbuhan lumut (termasuk lumut hati), 3.000 di antaranya tumbuh di Indonesia[1]. Kebun Raya Cibodas di Jawa Barat memiliki "taman lumut" yang mengoleksi berbagai tumbuhan lumut dan lumut hati dari berbagai wilayah di Indonesia dan dunia. Daftar isi 1 Pergiliran keturunan 2 Peran tumbuhan lumut dalam ekosistem 3 Manfaat tumbuhan lumut 4 Rujukan Pergiliran keturunan Pergiliran keturunan tumbuhan lumut Tumbuhan lumut mengalami pergiliran keturunan dalam daur hidupnya. Apa yang dikenal orang sebagai tumbuhan lumut merupakan tahap gametofit (tumbuhan penghasil gamet) yang haploid (x = n). Dengan demikian, terdapat tumbuhan lumut jantan dan betina karena satu tumbuhan tidak dapat menghasilkan dua sel kelamin sekaligus. Sel-sel kelamin jantan (sel sperma) dihasilkan dari anteridium dan sel-sel kelamin betina (sel telur atau ovum) terletak di dalam arkegonium. Kedua organ penghasil sel kelamin ini terletak di bagian puncak dari tumbuhan. Anteridium yang masak akan melepas sel-sel sperma. Sel-sel sperma berenang (pembuahan terjadi apabila kondisi lingkungan basah) menuju arkegonium untuk membuahi ovum. Ovum yang terbuahi akan tumbuh menjadi sporofit yang tidak mandiri karena hidupnya disokong oleh gametofit. Sporofit ini diploid (x = 2n) dan berusia pendek (3-6 bulan untuk mencapai tahap kemasakan). Sporofit akan membentuk kapsula yang disebut sporogonium pada bagian ujung. Sporogonium berisi spora haploid yang dibentuk melalui meiosis. Sporogonium masak akan melepaskan spora. Spora tumbuh menjadi suatu berkas-berkas yang disebut protonema. Berkas-berkas ini tumbuh meluas dan pada tahap tertentu akan menumbuhkan gametofit baru. Peran tumbuhan lumut dalam ekosistem Tumbuhan lumut memiliki peran dalam ekosistem sebagai penyedia oksigen, penyimpan air (karena sifat selnya yang menyerupai spons), dan sebagai penyerap polutan. Tumbuhan ini juga dikenal sebagai tumbuhan perintis, mampu hidup di lingkungan yang kurang disukai tumbuhan pada umumnya. Manfaat tumbuhan lumut Beberapa tumbuhan lumut dimanfaatkan sebagai ornamen tata ruang. Beberapa spesies Sphagnum dapat digunakan sebagai obat kulit dan mata. Tumbuhan lumut yang tumbuh di lantai hutan hujan membantu menahan erosi, mengurangi bahaya banjir, dan mampu menyerap air pada musim kemarau.

KOMPOSISI UDARA

Pertukaran O2 Dan CO2 Dalam Pernafasan Biologi Kelas 2 > Sistem Respirasi

umlah oksigen yang diambil melalui udara pernapasan tergantung pada kebutuhan dan hal tersebut biasanya dipengaruhi oleh jenis pekerjaan, ukuran tubuh, serta jumlah maupun jenis bahan makanan yang dimakan.

Pekerja-pekerja berat termasuk atlit lebih banyak membutuhkan oksigen dibanding pekerja ringan. Demikian juga seseorang yang memiliki ukuran tubuh lebih besar dengan sendirinya membutuhkan oksigen lebih banyak. Selanjutnya, seseorang yang memiliki kebiasaan memakan lebih banyak daging akan membutuhkan lebih banyak oksigen daripada seorang vegetarian.

Dalam keadaan biasa, manusia membutuhkan sekitar 300 cc oksigen sehari (24 jam) atau sekitar 0,5 cc tiap menit. Kebutuhan tersebut berbanding lurus dengan volume udara inspirasi dan ekspirasi biasa kecuali dalam keadaan tertentu saat konsentrasi oksigen udara inspirasi berkurang atau karena sebab lain, misalnya konsentrasi hemoglobin darah berkurang.

Oksigen yang dibutuhkan berdifusi masuk ke darah dalam kapiler darah yang menyelubungi alveolus. Selanjutnya, sebagian besar oksigen diikat oleh zat warna darah atau pigmen darah (hemoglobin) untuk diangkut ke sel-sel jaringan tubuh.

Hemoglobin yang terdapat dalam butir darah merah atau eritrosit ini tersusun oleh senyawa hemin atau hematin yang mengandung unsur besi dan globin yang berupa protein.

Gbr. .Pertukaran O2 dan CO2 antara alveolus dan Pembuluh darah yang menyelubungi

Secara sederhana, pengikatan oksigen oleh hemoglobin dapat diperlihat-kan menurut persamaan reaksi bolak-balik berikut ini :

Hb4 + O2 4 Hb O2 (oksihemoglobin)
berwarna merah jernih

Reaksi di atas dipengaruhi oleh kadar O2, kadar CO2, tekanan O2 (P O2), perbedaan kadar O2 dalam jaringan, dan kadar O2 di udara. Proses difusi oksigen ke dalam arteri demikian juga difusi CO2 dari arteri dipengaruhi oleh tekanan O2 dalam udara inspirasi.

Tekanan seluruh udara lingkungan sekitar 1 atmosfir atau 760 mm Hg, sedangkan tekanan O2 di lingkungan sekitar 160 mm Hg. Tekanan oksigen di lingkungan lebih tinggi dari pada tekanan oksigen dalam alveolus paru-paru dan arteri yang hanya 104 mm Hg. Oleh karena itu oksigen dapat masuk ke paru-paru secara difusi.

Dari paru-paru, O2 akan mengalir lewat vena pulmonalis yang tekanan O2 nya 104 mm; menuju ke jantung. Dari jantung O2 mengalir lewat arteri sistemik yang tekanan O2 nya 104 mm hg menuju ke jaringan tubuh yang tekanan O2 nya 0 - 40 mm hg. Di jaringan, O2 ini akan dipergunakan. Dari jaringan CO2 akan mengalir lewat vena sistemik ke jantung. Tekanan CO2 di jaringan di atas 45 mm hg, lebih tinggi dibandingkan vena sistemik yang hanya 45 mm Hg. Dari jantung, CO2 mengalir lewat arteri pulmonalis yang tekanan O2 nya sama yaitu 45 mm hg. Dari arteri pulmonalis CO2 masuk ke paru-paru lalu dilepaskan ke udara bebas.

Berapa minimal darah yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan oksigen pada jaringan? Setiap 100 mm3 darah dengan tekanan oksigen 100 mm Hg dapat mengangkut 19 cc oksigen. Bila tekanan oksigen hanya 40 mm Hg maka hanya ada sekitar 12 cc oksigen yang bertahan dalam darah vena. Dengan demikian kemampuan hemoglobin untuk mengikat oksigen adalah 7 cc per 100 mm3 darah.

Pengangkutan sekitar 200 mm3 C02 keluar tubuh umumnya berlangsung menurut reaksi kimia berikut:

C02 + H20 Þ (karbonat anhidrase) H2CO3

Tiap liter darah hanya dapat melarutkan 4,3 cc CO2 sehingga mempengaruhi pH darah menjadi 4,5 karena terbentuknya asam karbonat.

Pengangkutan CO2 oleh darah dapat dilaksanakan melalui 3 Cara yakni sebagai berikut.

1. Karbon dioksida larut dalam plasma, dan membentuk asam karbonat dengan enzim anhidrase (7% dari seluruh CO2).

2. Karbon dioksida terikat pada hemoglobin dalam bentuk karbomino hemoglobin (23% dari seluruh CO2).

3. Karbon dioksida terikat dalam gugus ion bikarbonat (HCO3) melalui proses berantai pertukaran klorida (70% dari seluruh CO2). Reaksinya adalah sebagai berikut.

CO2 + H2O Þ H2CO3 Þ H+ + HCO-3

Gangguan terhadap pengangkutan CO2 dapat mengakibatkan munculnya gejala asidosis karena turunnya kadar basa dalam darah. Hal tersebut dapat disebabkan karena keadaan Pneumoni. Sebaliknya apabila terjadi akumulasi garam basa dalam darah maka muncul gejala alkalosis.

PRAKTIKUM SISTEM RESPIRASI PADA SERANGGA

Pendahuluan

Serangga bernafas dengan menggunakan tabung udara yang di sebut trakea. Udara keluar masuk ke pembulu trakea melalui lubang kecil setiap ruas-ruas tubuh yang di sebut stigma atau spirakel melewati trakea, menuju ke trakeol dan trakeolus berukuran halus yaitu 0.1  nano meter, ujungnya berbatasan dengan sel-sel tubuh, sehingga langsung terjadi difusi gas.

Tujuan

1.      Membuktikan bahwa pernapasan pada serangga membutuhkan oksigen

2.      Melihat faktor-faktor yang mempengaruhi jumlah kebutuha oksigen pada serangga pada saat bernapas

Alat dan Bahan

1.      Respirometer sederhana

2.      Timbangan

3.      2 Ekor belalang (kumbang,capung, dll)

4.      Kristal NAOH/KOH

5.      Eosin / Tinta

6.      Kapas / tissue

7.      Pipet atau sirink

Dasar Teori

Bernafas artinya melaksanakan pertukaran gas, yaitu: mengambil oksigen (O2) dan mengeluarkan karbondioksida (CO2). Pertukaran gas O2 dengan CO2 dapat berlangsung melalui proses difusi. Pada hewan berukuran kecil terdapat perbandingan antara luas permukaan dengan volume tubuh yang cukup besar sehingga dapat melaksanakan pertukaran gas dan cukup untuk memenuhi kebutuhannya. Hal ini dapat dilakukan melalui cara difusi melalui pertukaran tubuhnya. Tetapi pada hewan berukuran besar, terutama pada hewan yang aktif, perbandingan antara luas dengan volume tubuh terlalu kecil untuk melakukan hal yang serupa, karenanya diperlukan suatu permukaan tubuh yang khusus untuk pernafasan, untuk menangkap O2 dan melepaska CO2. Alat-alat ini dapat berupa insang atau paru-paru atau saluran udara (trakea) atau bentuk lain yang dapat melangsungkan pertukaran O2 dengan CO2. Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia dalam system table periodic yang mempunyai lambing O dan nomor atom 8, ia merupakan unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur lainnya. Pada tempratur dan tekanan standar, dua atom unsur ini berikatan menjadi oksigen, yaitu senywa gas diatomic dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau

Menurut logler (1977) konsumsi oksigen dapat dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu:

• Intensitas dari metabolisme oksidatif dalam sel

• Kecepatan pertukaran yang mengkontrol perpindahan air disekitar insang yang berdifusi melewatinya

• Factor internal yaitu kecepatan sirkulasi darah dan volume darah yang dibawa menuju insang

• Afinitas oksigen dari haemoglobin.                                                                                     

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, udar 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.

Salah satu factor yang mendukung laju metabolisme yang tinggi, adalah bahwa sel-sel otot terbang dibungkus dengan mitokondria dan pipa trake mempunyai oksigen yang mencukupi bagi tiap-tiap organel yang membangkitkan ATP ini.

Cara kerja

1.      Membungkus  NAOH dengan tissue atau kapas, dan letakan dalam tabung respirometer

2.      Menimbang berat 2 Ekor serangga dan masukkan ke dalam tabung respirometer

3.      Merangkai alat respirometer kemudian  pada ujung pipa kapiler meneteskan eosin, ditutup  dengan ibu jari

4.      Mengamati dan mencatat perubahan kedudukan eosin pada pipa berskala setiap 2 menit selama 10 menit

5.      Melakukan percobaan yang sama dengan  hewan yang beratnya berbeda

6.      Mencatat hasil pengamatan pada table hasing pengamatan

 Hasil pengamatan

Jenis hewan	Berat	SKALA KEDUDUKAN EOSIN
		I	II	III	IV	V
Jangkrik

Analisis Data

1.      Apa yang menyebabkan terjadinya pergerakan eosin?

Jawab  : Cairan eosin bergerak, karena pada saat organisme bernapas,mereka menghirup oksigen atau udara di sekitar. Pada saat merekaberada di dalam respirometer sederhana, udara yang tersimpan didalamnya tidak dapat keluar ataupun masuk, sehingga jumlah udarayang berada di dalam respirometer tersebut semakin sedikit. Karenapada ujung respirometer diberikan eosin, sehingga eosin tersebutakan terseret mendekat akibat dari bertambah sedikitnya jumlahudara yang ada di respirometer tersebut. Seperti pada sedotan saatkita hirup maka air yang ada di bawahnya akan tersedot

2.      Apa fungsi penambahan NaOH/KOH pada perangkat respirometer sederhana tersebut?

Jawab  : Fungsi KOH/NaOH pada percobaan diatas adalah mempercepat proses pernapasan pada belalang dan mengikat CO2 agar tidak mengganggu proses respirasi

3.      Apakah ada kaitan antara berat badan serangga dengan kecepatan respirasinya?

Jawab  : Ada, semakin berat tubuh serangga maka semakin cepat pernapasan pada serangga (belalang). Sebaliknya, semakin ringan tubuh serangga maka semakin lambat pernapasan pada serangga (belalang).

4.      Apakah ada kaitan antara jenis serangga dengan kecepatan respirasinya?

Jawab :  Ada, karena kecepatan respirasi juga dipengaruhi :

            Emosi

Umur

Jenis K            elamin (pada manusia dan hewan)

Posisi organisme

Ukuran badan

Pembahasan

Respirometer sederhana adalah alat yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Jika tidak ada perubahan suhu yang beraarti, kecepatan pernapasan dapat dinyatakan dalam ml/detik/g, yaitu banyaknya oksigen yang digunakan oleh makhluk percobaan tiap 1 gram berat tiap detik. Alat ini bekerja atas suatu prinsip bahwa dalam pernapasan ada oksigen yang digunakan oleh organisme dan ada karbon dioksida yang dikeluarkan olehnya. Jika organisme yang bernapas itu disimpan dalam ruang tertutup dan karbon dioksida yang dikeluarkan oleh organisme dalam ruang tertutup itu diikat, maka penyusutan udara akan terjadi. Kecepatan penyusutan udara dalam ruang itu dapat dicatat (diamati) pada pipa kapiler berskala.

Prinsip kerja respirometer digunakan untuk mengukur laju konsumsi oksigen hewan-hewan seperti katak atau mencit. Alat ini terdiri atas syringe, manometer, tabung specimen, dan tabung control. Tabung specimen, tabung kapiler, kran 3 arah, syringe saluran masuk saluran keluar, tabung specimen, tabung kontol dan manometer.

Kapas kecil dimasukan ke dalam tabung specimen dan ditetesi dengan larutan KOH 20% hingga jenuh, setelah itu kawat kasa dimasukan kedalam tabung specimen, kemudian hewan percobaan yang telah ditimbang beratnya dimasukan kedalamnya juga. Setelah itu pergerakan posisi larutan iod dapat diamati dan dapat dicatat. Fungsi dari larutan KOH adalah untuk mengikat CO2, sehingga prgerakan dari larutan iodium benar-benar hanya disebabkan konsumsi oksigen.

Adapun reaksi yang terjadi antara KOH dengan CO2 adalah sebagai berikut:

KOH+CO2 K2CO3+H2O. Beberapa factor yang mempengaruhi laju kerja oksigen, adalah:

• Tempratur • Aktifitas

• Spesies hewan • Ukuran badan

Perbedaan jenis ini tentu saja mengakibatkan perbedaan laju konsumsi oksigen, karena perbedaan jenis tentu saja menunjukan perbedaan karakter morfologis seperti ukuran tubuh, serta aktifitas yang dilakukan oleh masig-masing hewan tersebut. Walaupun begitu literature menunjukan sesuatu mengenai laju konsumsi oksigen yaitu bahwa suhu mempengaruhi besarnya laju konsumsi oksigen hal ini berkaitan dengan hukum Van’t Hoff. 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 mempunyai 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.

Oksigen dari luar masuk lewat spirakel. Kemudian udara dari 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 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. Mekanisme pernapasan pada serangga, misalnya belalang, adalah sebagai berikut :Jika otot perut belalang berkontraksi maka trakea mexrupih sehingga udara kaya COZ keluar. Sebaliknya, jika otot perut belalang berelaksasi maka trakea kembali pada volume semula sehingga tekanan udara menjadi lebih kecil dibandingkan tekanan di luar sebagai akibatnya udara di luar yang kaya 02 masuk ke trakea. Sistem trakea berfungsi mengangkut OZ dan mengedarkannya ke seluruh tubuh, dan sebaliknya mengangkut C02 basil respirasi untuk dikeluarkan dari tubuh. Dengan demikian, darah pada serangga hanya berfungsi mengangkut sari makanan dan bukan untuk mengangkut gas pernapasan. Di bagian ujung trakeolus terdapat cairan sehingga udara mudah berdifusi ke jaringan. Pada serangga air seperti jentik nyamuk udara diperoleh dengan menjulurkan tabung pernapasan ke perxnukaan air untuk mengambil udara.

Serangga air tertentu mempunyai gelembung udara sehingga dapat menyelam di air dalam waktu lama. Misalnya, kepik Notonecta sp. mempunyai gelembung udara di organ yang menyerupai rambut pada permukaan ventral. Selama menyelam, O2 dalam gelembung dipindahkan melalui sistem trakea ke sel-sel pernapasan. Selain itu, ada pula serangga yang mempunyai insang trakea yang berfungsi menyerap udara dari air, atau pengambilan udara melalui cabang-cabang halus serupa insang. Selanjutnya dari cabang halus ini oksigen diedarkan melalui pembuluh trakea.

Kesimpulan

Bedasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat di tarik kesimpulan bahwa KOH/NaOH dapat Membantu mempercepat proses pernapasan pada belalang, dan terdapat hubungan antara berat searangga dengan kecepatan pernafasannya, Semakin Berat tubuh belalang maka semakin banyak oksigen yang di butuhkan sehingga semakin cepat pernapasannya. Sebaliknya, Semakin ringan berat serangga maka makin sedikit pula oksigen yang ia butuhkan sehingga semakin lambat pernapasannya.

GIGI TIDAK TERMASUK TULANG

Gigi dan tulang sama kerasnya, sama putihnya dan memiliki kadar kalsium tinggi. Namun hal itu tak membuatnya sama. Mengapa?

Dari cara penyembuhan, gigi sedikit berbeda dengan tulang. Gigi terdiri dari kalsium, fosfor, dan mineral lainnya. Tulang terdiri dari kalsium, forfor, sodium, dan mineral lainnya. Namun, kebanyakan tulang terdiri dari kolagen protein.

Kolagen ini hidup dan menumbuhkan jaringan yang memberi tulang fleksibilitas guna menahan tekanan. Kalsium mengisi ruang disela-sela tulang dan menguatkannya untuk menopang berat badan. Namun, tulang tak sekuat gigi.

Bagian terkeras dari tubuh manusia ini terdiri dari jaringan terkalsium, dentin. Jaringan dentin gigi ditutupi enamel keras dan bersinar yang Anda sikat tiap hari. Tulang terdiri dari periosteum padat dan lembut.

Membran ini memberi garis di permukaan tulang kecuali sendi karena terdiri dari hyaline cartilage licin. Periosteum terdiri dari osteoblast atau sel yang membentuk tulang baru dan memperbaikinya. Namun, enamel gigi tak punya kemampuan regeneratif serupa.

Gigi tak bisa tumbuh kembali jika rusak. Berbeda, ketika tulang retak, sel tulang baru akan mengisi retakan. Perbedaan lainnya, sumsum tulang bisa memproduksi sel darah merah dan putih, sedangkan gigi tak bisa.

Meski inti darah gigi mirip sumsum, sebenarnya itu hanyalah pulpa dental yang terdiri dari syaraf dan pembuluh. Syaraf inilah yang menyebabkan sakit gigi ketika memakan sesuatu yang panas atau dingin.

Perbedaan terakhir, gigi, telanjang dan tampak dari luar. Sementara itu, tulang berada di bawah kulit. Jadi, ketika Anda sibuk memutihkan gigi agar tak tampak kuning, Anda tak perlu khawatir tulang menguning.