ANIMAL PHYSIOLOGY PRACTICAL REPORT “RESPIRATION”

ANIMAL PHYSIOLOGY PRACTICAL REPORT

“RESPIRATION”

 By:

Zakyah

120210153086

A-International

Group 1

BIOLOGY EDUCATION STUDY PROGRAM

SCIENCE DEPARTMENT EDUCATION

FACULTY OF TEACHER TRAINING AND EDUCATION

JEMBER UNIVERSITY

2014

I.                Title

RESPIRATION
Using Speed Oxygen ​​In Animals Respiration

II.             Purpose

1.     Proving that respiration requires oxygen

2.     Calculating the speed of use of O₂ in the respiratory process several kinds of animals

III.           Tinjaun Pustaka

            Respiration is the process of decomposition of food that produces energy. Respiration is carried by all living things with all constituent bodies, both plant cells and animal cells, and human. Respiration is carried out both day and night (Syamsuri, 1980).

Have the primary function of the respiratory system to supply oxygen in the body and remove CO2 from the body. External respiration the same as breathing, while the internal cellular respiration is the process the body's use of oxygen by the cells and the disposal of waste products of cell metabolism in the form of CO2, respiration must support implementation by appropriate respirator that is, a tool that can be used by animals to perform gas exchange with the environment, the tool is a special breathing apparatus or not (Isnaeni, 2006).

Plants, algae, and some bacteria harvest the energy of sunlight through photosynthesis, converting radiant energy into chemical energy. Reviews These organisms, along with a few others that use chemical energy in a Similar way, are called autotrophs ("selffeeders"). All other organisms live on the autotrophs produce organic compounds, using them as food, and are called heterotrophs ("fed by others"). At least 95% of the kinds of organisms on Earth-all animals and fungi, and most protists and prokaryotes-are heterotrophs. Autotrophs also extract energy from organic compounds-they just have the additional capacity to use the energy from sunlight to synthesize Reviews These compounds. The process by the which energy is harvested is cellular respiration-the oxidation of organic compounds to extract energy from chemical bonds (Mason, 2008)

As a respiratory medium, air has many advantages, one of which is of course a high oxygen content. In addition, since O₂ and CO₂ diffuse much faster in air than in water, the surface exposed to the air respiration should not be in such thoroughly gill respiration. While surface respiration removing oxygen from the air and give off carbon dioxide, diffusion quickly bring more oxygen to the surface and disposing of carbon dioxide respiration. When land animals do ventilation, the less energy is used because the air is much easier on the move than with water. However, a problem that beat the air as the medium gains respiration. Respiratory surface should be larger and continuously moist will lose water to the air through evaporation. The problem was overcome by making surface respiration fold into the body.

Insects have a special respiratory system trachea, made ​​of pipes that branch throughout the body, is one of the variations of the internal respiratory surface folded and that's the biggest pipe called trachea. For a small insect, diffusion processes alone can carry enough O₂ from the air into the tracheal system and dispose of enough CO₂ to support cellular respiration system. Larger insects with higher energy demands ventilased trachea systems with rhythmic body movements (rhythmic) that compress and conflate air pipes as a tool blower (Campbell, 2008).

Metabolic rate is the total amount of energy produced and used by the body per unit time. The rate of metabolism is closely related to respiration because respiration is the process of extracting energy from food molecules depends on the presence of oxygen (Tobin, 2005). Simply put, the chemical reactions that occur in respiration can be written as follows:
C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → CO₂ + 6H₂O + 6 ATP
(Tobin, 2005).

Metabolic rate is usually estimated by measuring the amount of oxygen consumed per unit time living beings. This allows for the oxidation of foodstuffs requires oxygen (known quantities) to produce the amount of energy that can be known. However, the rate of metabolism is usually fairly expressed in the form of rate of oxygen consumption. Several factors affect the rate of oxygen consumption, among others, temperature, species, body size, and activity (Tobin, 2005).

Respiration is an energy-producing processes in the living body. In addition to the energy produced carbon dioxide is also produced which must be removed from the body. The process of respiration includes 4 parts:

1.     Exit and entry of air between the two respiratory organs (lungs alveole) called polmonum ventilation.

2.     Diffusion of O₂ and CO₂ between the air and alveole and in the blood.

3.     Transport of O₂ and CO₂ in blood / body fluids to and from the cell.

4.     Setting in terms of ventilation and other respiratory Segui.
of the four above process can be divided into:

a)     External Respiration: O₂ and CO₂ exchange covering that occurs in the lungs between alveole and capillary blood.

b)     Internal Respiration: include exchange of gases (O₂ and CO₂) that occurs in fabrics: all the process of gas exchange between the cells with the fluid surrounding the cells.

In humans exhale when breathing, to the maximum, in the lungs is still no air. This is called residual air residual air. When issued ordinary breath, the lungs still contain air and the air is called a backup. When you inhale and breath eject regular basis, then this is called the breathing air. If we draw a deep breath, breathing the air in addition to also still be able to put the air again and the air is called complementary. Movement of gas through the respiratory membrane surface in and out of the body cells if available in water diffusion, the gas will dissolve in the membrane surface is wet and through according to the concentration gradient. Because of the oxygen used by cells of the levels in the cells and the body will always be lower than in the environment, either in water or in the air where the animals live. Instead the cells produce CO₂ because the gas in the cell and that there is a preformance amount greater than their environment. The respiratory system of insects recognizes two systems, namely open systems and closed systems. Used equipment or the organ called spirakulum (spiracle), and tracheal tubes also tracheola. The total pressure of the air is actually a number of gas pressure N₂, O₂, CO₂, and other gases. O₂'s own entrance into the network with a single process the air pressure in the network. Thus O₂ pressure must be greater than the air pressure in the tissue (Campbell, 2008).

According to Buckman and Brady (1982) in Azizah (2007), high water content with no availability of oxygen, the decomposition process will result in a less than perfect so as to produce other compounds such as organic acids, which would change the nature of the soil to become alkaline or pH increases . Organisms known as decomposers, decomposers approach generally requires alkaline pH.

Factors affecting respiration:

1.     body weight

The more severe the body of an organism, the more oxygen is needed and the sooner the process respiration.

2.     body temperature

The higher the temperature, the more the energy needs so that O2 also needs more and more.

3.     Activity body

Living creatures require energy body activity. Means the weight of its activity, the more energy needs, making breathing more quickly.
The process of inspiration and excretion lasted as much as 15 to 18 times every minute, but this frequency in each person is different, because it is influenced by the following factors:

a)     Age

More children than adults breathing frequency. This is because the children are still in the age of so much growth requires energy. Therefore, the need for oxygen is also much more than parents.

b)     Gender
More men than women breathing frequency. the more energy is needed, means the more O2 is taken from the air. This happens because men are generally more active than women .

c)     body temperature

The higher body temperature (fever), the respiratory rate will be faster. In the hot environment of the body to increase metabolism to maintain the temperature to remain stable. For the body should be a lot of sweat to lower body temperature. This activity requires energy produced from the oxidation events by using oxygen so it will need more oxygen to increase the frequency.

d)     The position of the body

Respiratory rate increased when compared to walking or running a stop. respiratory rate faster than the standing posture. Respiratory frequency sleep position faster than the prone position

e)     Body Activity

Means the weight of its work, the more energy needs, so the faster the breathing frequency.

Reptiles were the first vertebrates that adapted on terrestrial habitat area and breathe use lung as an organ for the acquisition of oxygen. Her skin is not used for gas exchange, but to keep the body from dehydration, dryness, which skin keratin coated. (Carvalho, 2011). To compare the two effects balance under physiological metabolism, oxygen consumption and CO₂ expenditure during cool temperatures, cold and very cold. In fact the best known is the exchange of gases in the ectoderm which depends on environmental conditions (Voituron, Yann et al., 2002).

In the insect tracheal system is a tool to take oxygen from outside, are distributed around the body and remove carbon dioxide. Air enters into the trachea by means of diffusion through the spiracles or aided by air vents.
The grasshopper tracheal system is quite typical as found in insects and insects in general. Trachea-trachea begins at the small holes in the exoskeleton (external skeleton) called spiracles. In insects smaller or less active entry of O₂ through the tracheal system with a simple function. Should the rice-sized insects such as grasshoppers and active with the gait of air exchange with the trachea.
Contractions in locust muscle flattens sagging organs, respiratory known with vital breathing lungs and at the point of maximum expiratory approximately (residual air) remain in the lungs. To understand respiration of animals then we do not only look at the nature of the organs respiratory alone but the mechanisms used to control respiration and adaptation to different environments. Together with other homoiostatic functions, animal respiration should be integrated and coordinated with other control activities.

IV. Research Method

4.1 Tools

-        Respirometer

-        Beaker glass

-        Pipette

-        Stopwatch

-        Scales analytic

4.2 Materials

- Grasshopper

- Earthworms

- KOH / NaOH crystals

- Vaseline

- Lizard

- Crickets

- Cotton

- Eusin

4.3 Procedure

    

 

V. OBSERVATION RESULT

GROUP	ANIMAL	WEIGHT (GR)	INTERVAL VELOCITY OXYGEN USE											AVERAGE		RESPIRATION RATE (ML/MINUTE)
			1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
1	cricket	6,6	0,18	0,19	0,16	0,15	0,14	-	-	-	-	-	0,164		0,124
2	Worm	0,9	0,03	0,03	0,02	0,03	0,02	0,02	0,03	0,01	0	0,01	0,02		0,002
3	Grasshopper	2,6	0,04	0,04	0,03	0,03	0,03	0,02	0,02	0,04	0,02	0,03	0,03		0,0012
4	Lizard	1,2	0,06	0,04	0,06	0,06	0,08	0,08	0,08	0,08	0,09	0,1	0,072		0,00654

VI.   Pembahasan

            Praktikum ini tentang kecepatan penggunaan oksigen dalam respirasi hewan yang bertujuan untuk membuktikan bahwa respirasi membutuhkan oksigen dan menghitung kecepatan penggunaan O₂ dalam proses respirasi beberapa macam hewan.

Secara umum, bernafas artinya melakukan pertukaran gas, yaitu mengambil oksigen (O₂) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkan karbondioksida (CO₂) serta uap air (H₂O) yang disebut proses ekspirasi. Sedangkan respirasi adalah seluruh proses sejak pengambilan O₂ untuk memecah senyawa-senyawa organik menjadi CO₂, H₂O dan energi. Pertukaran gas O₂ dan gas CO₂ berlangsung melalui proses difusi. Alat-alat pernafasan dapat berupa paru-paru, insang, trakea maupun bentuk lain yang dapat melangsungkan pertukaran gas O₂ dan gas CO₂. Respirasi dilakukan oleh semua makhluk hidup dengan semua penyusun tubuh, baik sel tumbuhan maupun sel hewan, dan manusia.

            Pada percobaan ini, menggunakan alat yang disebut respirometer, yaitu alat yang dapat digunakan untuk mengukur kecepatan pernapasan beberapa macam organisme hidup seperti serangga, bunga, akar, kecambah yang segar. Langkah kerja dalam percobaan ini yaitu dengan menyediakan respirometer, dan kemudian memasukkan hewan percobaan berupa serangga yang sudah ditimbang kedalam repirometer dan kemudian memasukkan KOH dan NaOH kristal yang telah dibungkus dengan kapas. Fungsi KOH atau NaOH digunakan untuk menyerap CO₂ yang dihembuskan oleh hewan  atau tumbuhan yang berada di dalam respirometer, agar organisme (kecambah dan jangkrik) tidak menghirup CO₂ yang dikeluarkan setelah bernafas. Kristal KOH/NaOH dapat mengikat CO₂ karena bersifat hidroskopis. Larutan eusin tersebut berfungsi sebagai indikator oksigen yang dihirup oleh organisme yang ada di dalam tabung pada repirometer sederhana. Eosin bergerak ke arah tabung spesimen (ke dalam) karena adanya penyusutan volum udara dalam tabung tertutup tersebut. Oksigen dihirup oleh jangkrik, kemudian karbon dioksida dikeluarkan namun diserap oleh NaOH. Kapas berfungsi untuk membungkus Kristal KOH/NaOH dan sebagai indikator adanya H₂O (uap air) sebagai hasil dari proses respirasi yang ditandai dengan kapas menjadi basah setelah percobaan. Begitu terus menerus sehingga udara dalam tabung berkurang dan eosin bergerak ke dalam. Selanjutnya, menutup tabung dengan pipa kapiler dan mengamati serta menghitung kecepatan gerakan eusin tiap tiga menit selama sepuluh kali.

            Dari hasil pengsamatan yang diperoleh pada percobaan tersebut diperoleh data sebagai berikut;

            Kelompok 1 menggunakan Jangkrik sebagai hewan percobaan dengan berat 6,6 gr. Data yang diperoleh kelompok 1 pada menit ke-1 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,18. Pada menit ke-2 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,19. Pada menit ke-3 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,16. Pada menit ke-4 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,15. Pada menit ke-5 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,16. Dan rata-rata kecepatan respirasinya adalah 0,164.

            Data yang diperoleh kelompok 2 menggunakan cacing sebagai hewan percobaan dengan berat 0,9 gr. Pada menit ke-1 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-2 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-3 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Pada menit ke-4 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-5 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Pada menit ke-6 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Pada menit ke-7 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-8 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,01. Pada menit ke-9 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0. Dan pada menit ke-10 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,01. Dan rata-rata kecepatan respirasinya adalah 0,02.

            Kelompok 3 menggunakan Belalang sebagai hewan percobaan dengan berat 2,6 gr. Data yang diperoleh kelompok 3 pada menit ke-1 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,04. Pada menit ke-2 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,04. Pada menit ke-3 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-4 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-5 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Pada menit ke-6 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Pada menit ke-7 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Pada menit ke-8 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,04. Pada menit ke-9 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,02. Sedangkan pada menit ke-10 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,03. Dan rata-rata kecepatan respirasinya adalah 0,03.

            Data yang diperoleh kelompok 4 menggunakan cicak sebagai hewan percobaan dengan berat hewan sebesar 1,2 gr. Pada menit ke-1 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,06. Pada menit ke-2 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,04. Pada menit ke-3 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,06. Pada menit ke-4 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,06. Pada menit ke-5 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,08. Pada menit ke-6 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,08. Pada menit ke-7 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,08. Pada menit ke-8 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,08. Pada menit ke-9 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,09. Sedangkan pada menit ke-10 diperoleh kecepatan respirasi sebesar 0,01. Dan rata-rata kecepatan respirasinya adalah 0,072.

            Berdasarkan data yang diperoleh, bahwa konsumsi oksigen pada setiap hewan itu berbeda. Pada hewan percobaan yang dipakai, menunjukkan bahwa jangkrik lebih besar kecepatan respirasinya dibandingkan dengan cacing dan belalang ataupun cicak. Semakin berat tubuh suatu organisme, maka semakin banyak oksigen yang dibutuhkan dan semakin cepat proses respirasinya. Artinya, hewan yang memiliki ukuran/ berat besar memiliki kemampuan menghirup oksigen yang lebih besar dibanding hewan dengan ukuran lebih kecil. Hal tersebut jika dibandingkan dengan dasar teori sudah sesuai, karena jika dilihat dari berat badan hewan percobaan yang dipakai, jangkrik memiliki berat badan yang lebih berat dari pada cacing, cicak dan belalang. Selain itu juga dipengaruhi oleh alat pernafasan pada masing-masing hewan percobaan tersebut. Karena berat badan dan alat pernafasan mempengaruhi jumlah konsumsi oksigen pada suatu organisme.

            Pada hewan yang memiliki jenis kelamin jantan dan betina, jumlah konsumsi oksigennya juga di pengaruhi oleh berat/ukutan badan hewan tersebut. Jika hewan jantan memiliki ukuran rubuh yang besar, maka jumlah konsumsi oksigennya juga besar demikian sebaliknya. Jika hewan betina memiliki ukuran tubuh yang lebih besar, maka jumlah konsumsi oksigennya juga besar.

Faktor-faktor yang mempengaruhi respirasi:

1.     Usia
Anak-anak lebih banyak frekuensi pernafasannya daripada orang dewasa. Hal ini disebabkan anak-anak masih dalam usia pertumbuhan sehingga banyak memerlukan energi. Oleh sebab itu, kebutuhannya akan oksigen juga lebih banyak dibandingkan orang tua.

2.     Jenis kelamin.

Laki-laki lebih banyak frekuensi pernafasannya daripada perempuan. semakin banyak energi yang dibutuhkan, berarti semakin banyak pula O2 yang diambil dari udara. Hal ini terjadi karena laki-laki umumnya beraktivitas lebih banyak daripada perempuan

3.     Suhu tubuh

Semakin tinggi suhu tubuh (demam) maka frekuensi pernapasan akan semakin cepat. Di lingkungan yang panas tubuh mengalami peningkatan metabolisme untuk mempertahankan suhu agar tetap stabil. Untuk itu tubuh harus lebih banyak mengeluarkan keringat agar menurunkan suhu tubuh. Aktivitas ini membutuhkan energi yang dihasilkan dari peristiwa oksidasi dengan menggunakan oksigen sehingga akan dibutuhkan oksigen yang lebih banyak untuk meningkatkan frekuensi

4.     Posisi tubuh

Frekuensi pernapasan meningkat saat berjalan atau berlari dibandingkan posisi diam. frekuensi pernapasan posisi berdiri lebih cepat dibandingkan posisi duduk. Frekuensi pernapasan posisi tidur terlentar lebih cepat dibandingkan posisi tengkurap

5.     Kegiatan Tubuh

Berarti semakin berat kerjanya maka semakin banyak kebutuhan energinya, sehingga frekuensi pernapasannya semakin cepat.

VII. Closing

7.1  Conclusion

a)     Every living creature perform respiration that requires oxygen because oxygen is one of the most vital needs in respiration

b)     The weight of the body of an organism, the more oxygen is needed and the sooner the process respiration

7.2 Suggestion

Practican should be more careful and cautious in carrying out the lab and assistant should always accompany the practitioner in performing the experiment to minimize the occurrence of errors
REFFERENCE

Azizah, Ria et all. 2007. Pengaruh Kadar Air Terhadap Laju Respirasi Tanah Tambak pada Penggunaan Katul Padi Sebagai Priming Agent. ILMU KELAUTAN. Juni 2007. Vol. 12 (2) : 67 – 72. ISSN 0853 - 7291

Carvalho, Olga. 2011.Comparative Physiology of the Respiratory System in the Animal Kingdom. The Open Biology Journal (4) Hal 40-41.

Champbell, Neil A, et all. 2008. Biology Edisi kedelapan jilid 3. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Isnaeni, wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Yogyakarta: Kanisius.

Mason, Kenneth, et all. 2008. Biology ninth edition. New York: The McGraw-Hill Companies, Inc

Syamsuri, Istamar. 1980. Biologi. Jakarta: Erlangga.

Tobin, A.J. 2005. Asking About Life. Canada: Thomson Brooks/Cole.

Voituron, Yann et all. 2002. The respiratory metabolism of a lizard (Lacerta vivipara)in supercooled and frozen states. The American Physiological Society Journal(283). Hal:181-186