Metabolisme

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia. Dalam hal ini, makhluk hidup mendapat, mengubah dan memakai senyawa kimia dari sekitarnya untuk mempertahankan hidupnya.

Metabolisme meliputi proses sintesis (anabolisme) dan penguraian (katabolisme) senyawa atau komponen dalam sel hidup. Semua reaksi metabolisme dikatalis oleh enzim. Hal lain yang penting dalam metabollisme adalah perenannya dalam penawar racun atau detoksifikasi.

Laju metabolisme biasanya diperkirakan dengan mengukur banyaknya oksigen yang dikonsumsi makhluk hidup per satuan waktu. Hal ini memungkinkan karena oksidasi dari bahan makanan memerlukan oksigen (dalam jumlah yang diketahui) untuk menghasilkan energi yang dapat diketahui jumlahnya. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen.

Untuk mengetahui secara jelas maka dilakukan percobaan tentang metabilosme khususnya pada sub bab konsumsi oksigen ini.

1.2  Tujuan

Tujuan dari praktikum ini yaitu untuk mengetahui konsumsi oksigen dan mengukur kecepatan metabolisme pada beberapa hewan.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

Bernafas merupakan penghirupan oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Dalam arti lainnya bernafas adalah pertukaran gas oksigen melalui proses difusi. Pada beberapa jenis hewan tertentu terdapat perbandingan antara luas permukaan dengan volume tubuh yang cukup besar sehingga dapat melaksanakan pertukaran gas dan cukup untuk memenuhi kebutuhan tubuhnya.

Paru-paru merupakan organ yang sangat vital bagi beberapa jenis makhluk hidup diantaranya: mammalia, primata, dan beberapa jenis hewan darat tertentu. Dalam sistem ekskresi paru-paru berfungsi untuk mengeluarkan CO2 dan H2O.
Mekanisme respirasi meliputi proses: Inspirasi dan ekspirasi.

Didalam paru-paru terjadi proses pertukaran antara gas oksigen dan karbondioksida. Setelah membebaskan oksigen, sel-sel darah merah menangkap karbondioksida sebagai hasil metabolisme tubuh yang akan dibawa ke paru-paru. Di paru-paru karbondioksida dan uap air dilepaskan dan dikeluarkan dari paru-paru melalui hidung
Metabolisme adalah keseluruhan proses-proses kimiawi yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Proses metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, Karena seluruh proses metabolisme selalu menggunakan katalisator enzim. Berdasarkan prosesnya metabolisme dibagi menjadi dua, yaitu anabolisme dan katabolisme. Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks, sementara katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah.

Metabolisme merupakan aktivitas hidup yang selalu terjadi pada setiap sel hidup,pada metabolisme sel bahan dan energi diperoleh dari lingkungan sel yang berupa cairan. Cairan yang mengelilingi sel disebut cairan ekstrasel. Cairan ini terdiri dari ion dan gas berikut:

1.      Gas (terutama o2 dan CO2)

2.      Ion anorganik (terutama Na+, Cl- ,K , Ca++, HCO3, PO4).

3.      Zat organic (makanan dan vitamin )

4.      Hormone

Mekanisme pertukaran zat dalam sel dengan cairan eksternal melalui lima cara, yaitu difusi, osmosis, transport aktif, endositosis, dan eksositosis. Bahan yang terdapat dalam cairan sel dapat digunakan sebagai bahan baku gula, asam lemak, gliserol dan asam amino yang kemudian disusun menjadi makromolekul sel seperti polisakarida, lipid dan protein asam nukleat. Proses metabolisme tubuh pertama-tama, tubuh merubah kalori menjadi energi untuk memenuhi kebutuhan setiap sel (Nutrion sel/NS). Kalori digunakan sebagai bahan bakar untuk setiap fungsi tubuh. Kita memperbaharui persediaan energi sel kita setiap hari melalui makanan. Secara umum proses metabolisme merubah makan menjadi energi hanya sekitar85% efisien, tubuh masih harus menagani kelebihan kalori sekitar 15% inefisinsi. Untuk membuang kalori yang berlebihan ini. Tubuh dapat menyimpan kalori ekstra dalam sel lemak putih sebagai lemak tubuh atau membakar kalori dalam sel lemak baik (Brown adipose tissue/BAT). Pada tahun 1980an telah ditemukan peranan BAT dalam mengurangi lemak tubuh. Kini, kita mengetahui bahwa termogenesis atau pembakaran kalori berlebihan dalam BAT yang unik merupakan kunci untuk mencegah dan menghilangkan lemak tubuh. Bila BAT aktif, boleh dikatakan semua kelebihan kalori makanan dapat dibuang. Ternyata untuk meningkatkan aktifitas BAT dapat melalui konsumsi beberapa jenis herbal. Selain itu serat juga berperan penting untuk mencegah lemak terserap di dinding usus dan memberikan rasa kenyang.
Untuk pengaturan kalori makanan, sekarang sudah tersedia cara yang praktis yaitu berupa produk pengganti makanan yang bisa disajikan secara instant. Yang kedua konsumsi herbal yang meningkatkan aktifitas BAT serta serat ditambah dengan vitamin, mineral. Ini pun sekarang sudah tersedia dalam bentuk tablet yang praktis.

konsumsi oksigen dapat dipengaruhi oleh beberapa factor, yaitu:

1.      Intensitas dari metabolisme oksidatif dalam sel.

2.      Kecepatan pertukaran yang mengkontrol perpindahan air disekitar insang yang berdifusi melewatinya.

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

4.      Afinitas oksigen dari haemoglobin.

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 berarti, 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.

BAB III

METODELOGI PENELITIAN

A.    Alat dan Bahan

Alat dan bahan yang digunakan dalam praktikum ini yaitu respirometer sederhana, pipet tetes, jarum suntik, eosin, kristal NaOH, lilin, serangga (kecoa, jangkrik, laba-laba).

B.     Cara Kerja

1.      Menimbang botol respirometer, kemudian memasukkan serangga dan menimbang

      kembali. Selisih beratnya merupakan berat serangga.

2.      Memasukkan kristal NaOH ke dalam botol yang telah berisi serangga.

3.      Menutup botol dengan prop bersekala dan mengolesi di sekeliling prop dengan lilin.

4.      Meletakkan botol tersebut secara mring di atas meja, sehingga permukaan pipet sejajar dengan permukaan meja.

5.      Meneteskan eosin menggunakan jarum suntik ke dalam pipet dari ujung yang terbuka.

6.      Mengamati pergerakan tetesan eosin, dan mencatat jarak yang ditempuh selama waktu 5 menit.

7.      Menghitung volume udara dalam pipet 1 menit, melakukan percobaan sampai 3 kali(diameter pipet harus diketahui).

8.      Melakukan hal yang sama untuk serangga lainnya.

9.      Menghitung konsumsi oksigen  per berat badan (ml/gram).

BAB IV

HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN

A.    Hasil Pengamatan

Tabel konsumsi oksigen per berat badan (ml/g)

HEWAN	Menit ke 1	Menit ke 2	Menit ke 3	Menit ke 4	Menit ke 5	Kecepatan metabolisme
Jangkrik	0,16	0,19	0,49	0,85	1	0,2
Kecoa	0,16	0,27	0,28	0,29	0,32	0,064
Laba-laba	0,14	0,36	0,67	0,83	1,29	0,258

Diketahui

Berat jangkrik = 0,29 gram

Berat kecoa = 1,83 gram

Berat laba-laba = 0,11 gram

B.     Pembahasan

Berdasarkan tabel hasil pengamatan diatas dari beberapa jenis serangga dengan berat yang berbeda mempunyai perbedaan dalam konsumsi oksigennya pula. Pada serangga jenis jangkrik dengan berat badan 0,29 gram pada menit pertama jarak eosin yang ditempuh yaitu 0,16 ml, pada menit kedua yaitu 0,19 ml, pada menit ketiga yaitu 0,49 ml, pada menit keempat yaitu 0,85 ml dan pada menit kelima yaitu 1 ml sehingga memperoleh kecepatan metabolismenya yaitu 0,2 ml/g.

Pada serangga jenis kecoa dengan berat badan 1,83 gram pada menit pertama jarak eosin yang ditempuh yaitu 0,16 ml, pada menit kedua yaitu 0,27 ml, pada menit ketiga yaitu 0,28 ml, pada menit keempat yaitu 0,29 ml dan pada menit kelima yaitu 0,32 ml sehingga memperoleh kecepatan metabolismenya yaitu 0,064 ml/g.

Pada serangga jenis laba-laba dengan berat badan 0,11 gram pada menit pertama jarak eosin yang ditempuh yaitu 0,14 ml, pada menit kedua yaitu 0,36 ml, pada menit ketiga yaitu 0,67 ml, pada menit keempat yaitu 0,83 ml dan pada menit kelima yaitu 1,29 ml sehingga memperoleh kecepatan metabolismenya yaitu 0,258 ml/g.

Perbedaan konsumsi oksigen yang terjadi pada ketiga jenis serangga tersebut dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya yaitu berat badan serangga, aktifitas serangga dan spesies serangga itu sendiri. Namun dalam praktikum kali ini, yang paling berpengaruh aitu aktifitas dari serangga itu sendiri, karena semakin banyak aktifitas yang dilakukan oleh serangga maka konsumsi oksigen yang dibutuhkan akan semakin banyak walaupun berat badan serangga lebih kecil dari pada berat badan serangga lain. Pada serangga jenis laba-laba mengkonsumsi paling banyak oksigen sedangkan berat badannya pling rendah yaitu 0,11 gram, hal ini dikarenakan laba-laba lebih banyak beraktifitas dari pada kecoa dan jangkrik. Walaupun berat badan dari kecoa paling besar tetapi konsumsi oksigennya lebih sedikit, hal ini dikarenakan kecoa terebut tidak banyak melakukan aktifitas sehingga oksigen yang dibutuhkan untuk dionsumsi sangat sedikit.

Fungsi dari larutan KOH adalah untuk mengikat CO2, sehingga pergerakan dari larutan eosin benar-benar hanya disebabkan konsumsi oksigen. Beberapa factor yang mempengaruhi laju kerja oksigen, adalah: Tempratur, spesies hewan, ukuran badan dan aktifitas.

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

BAB V

KESIMPULAN

Dari uraian diatas dapat diambil bberapa kesimpulan yaitu :

1.      Bernafas artinya melaksanakan pertukaran gas, yaitu: mengambil oksigen (O2) dan mengeluarkan karbondioksida (CO2). Pertukaran gas O2 dengan CO2 dapat berlangsung melalui proses difusi.

2.      Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi didalam tubuh makhluk hidup, mulai makhluk hidup bersel satu hingga yang memiliki susunan tubuh kompleks seperti manusia.

3.      Perbedaan konsumsi oksigen yang terjadi pada ketiga jenis serangga tersebut dipengaruhi oleh beberapa hal diantaranya yaitu berat badan serangga, aktifitas serangga dan spesies serangga itu sendiri.

4.      Semakin banyak aktifitas yang dilakukan oleh serangga maka konsumsi oksigen yang dibutuhkan akan semakin banyak.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell, jwrence G. Mitchell Neil A.2004. Biologi.edisi 5 jilid 3. Jakarta :

            Erlangga.
Cartono, 2005. Biologi Umum Untuk Perguruan Tinggi LPTK. Bandung : Prime

 Press.

Djamhur Winatasasmita, 1985. Materi Pokok Fisiologi Hewan dan Tumbuhan.

Departemen Pendidikan dan Kebudayaan : UT.

Http://id.wikipedia.org/wiki/Respirometer.