PENGUKURAN MOLEKUL CO2 HASIL RESPIRASI

Nama   : Ratna Lestyana Dewi

NIM    : 11140950000007

                                                            Praktikum IV

                                    Pengukuran Molekul CO₂ Hasil Respirasi

I.                   Dasar Teori

Respirasi dalam biologi adalah proses mobilisasi energi yang dilakukan jasad hidup melalui pemecahan senyawa berenergi tinggi (SET) untuk digunakan dalam menjalankan fungsi hidup. Resprirasi juga sering disebut dengan proses bernafas, yaitu proses menghirup O₂ untuk proses pembakaran dalam tubuh dan mengeluarkan zat sisa CO₂. Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi antara lain aktivitas tubuh, ukuran tubuh, jenis kelamin, suhu tubuh dan posisi tubuh (Ganong, 2001).

Faktor pertama yaitu aktivitas, semakin banyak aktivitas energi yang dibutuhkan semakin besar menyebabkan laju pembakaran meningkat sehingga jumlah oksigen yang harus dihirup akan meningkat pula dan akhirnya laju respirasi meningkat (Wilson, 1997). Faktor kedua yaitu ukuran tubuh, semakin besar ukuran tubuh dan berat badan seseorang maka kebutuhan oksigen lebih banyak sehingga laju pernapasan meningkat dan kadar CO₂ yang dihasilkan meningkat pula. Faktor ketiga yaitu jenis kelamin, pria lebih banyak mempunyai kadar Hb yang lebih besar daripada wanita sehingga O₂ yang dibutuhkan lebih besar berarti kadar CO₂  yang dihasilkan semakin banyak. Faktor keempat adalah umur, semakin bertambah umur kadar O₂ yang dibutuhkan semakin besar. Faktor kelima yaitu suhu tubuh, semakin tinggi suhu tubuh maka laju respirasi semakin cepat yang berkaitan dengan metabolisme (Wilson, 1997). Selain itu, gaya hidup juga berpengaruh pada laju respirasi.

Adanya CO₂ yang terlalu banyak di dalam tubuh harus dihindari, oleh karena CO₂ itu harus segera dikeluarkan dari tubuh secara terus menerus. Respirasi adalah suatu proses pembongkaran (katabolisme atau disimilasi) dimana energi yang tersimpan dibongkar kembali untuk menyelenggarakan proses–proses kehidupan. Selain itu respirasi merupakan proses oksidasi bahan organik yang terjadi di dalam sel, berlangsung secara aerobik maupun anaerobik. 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 di ekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies, ukuran badan, dan aktivitas tubuh (Ganong, 2001).

II.                Prinsip Kerja

Dengan menghitung volume NaOH yang diperlukan untuk menetralkan asam dapat diketahui volume CO₂ dalam larutan. Teknik ini dapat digunakan untuk mengukur kecepatan ekspirasi. Makin banyak CO₂ yang ditambahkan kedalam air, maka semakin banyak asam yang terbentuk. CO₂ dengan air (H₂O) yang ditambahkanindikator BTB dan diteteskan NaOH akan membentuk warna biru.

       CO₂+ H₂                             H₂CO₃ (asam karbonat)

III.             Cara Kerja

Alur Kerja

Hasil Pengamatan

Kantong plastic diikat dengan pipa plastik   Disediakan 3 gelas ukur 100 ml, masing-masing diisi dengan 50 ml air. Ditambahkan 10 tetes indicator brom thimol blue diaduk hingga merata   Dalam keadaan istirahat, bernafaslah secara normal. Hembusan nafas ditampung dalam kantung plastic sampai kantung plastic penuh   Setelah kantung plastik penuh dengan hembusan, plastic diikat agar tidak ada udara yang keluar. Dimasukkan ujung pipa plastik kedalam gelas ukur A. Udara dikeluarkan dari kantung plastik   Pada gelas ukur A diberi setetes larutan NaOH dan diaduk   Diukur berapa ml NaOH yang dipakai, dengan cara menampung sejumlah tetesan yang sama banyaknya didalam gelas ukur 10 ml   Orang probandus berlari-lari hingga terengah-engah   Dilakukan kembali tahapan sebelumnya. Perbedaanya ujung plastik dimasukkan dalam gelas ukur C   Diukur volume kantung plastik dengan cara mengisi air kedalam kantung plastik   Dihitung banyaknya mikromol CO2 yang terdapat dalam 1 liter udara yang berasal dari hembusan nafas probandus

 HASIL DAN PEMBAHASAN

Percobaan yang dilakukan untuk mengatahui kadar CO₂ pada proses respirasi dengan objek Orang Probandus yang memiliki jenis kelamin dan berat badan serta beraktivitas atau tidaknya Orang Probandus maka didapatkan hasil pada tabel sebagai berikut :

Tabel 1.1 Hasil Pengukuran molekul CO₂ respirasi

No	Nama Probandus	Jenis Kelamin	Berat Badan (kg)	CO2 non aktivitas (ml)	CO2 Aktivitas (ml)
1	Nuraini	Perempuan	<50 kg	3,088	5,488
2	Rahma Qurrotu ‘Ayun	Perempuan	>50 kg	4,38	2,48
3	Eko Jatmiko	Laki - laki	<50 kg	2,80	1,19
4	Alfathan Luthfi	Laki - laki	>50 kg	5	3,82

Berdasarkan pada hasil yang didapat pada tabel 1.1 mengenai hasil pengukuran molekul CO₂ respirasi maka dapat dilihat bahwa secara keseluruhan jumlah CO₂ non aktivitas lebih kecil hasilnya jika dibandingkan dengan setelah beraktivitas. Sementara itu kadar CO₂ perempuan lebih besar dibandingkan dengan kadar CO₂ pada laki – laki. Kemudian, kadar CO₂ pada orang probandus yang memiliki berat badan >50 kg lebih besar dibandingkan dengan kadar CO₂ pada orang probandus yang memiliki berat badan <50 kg.

Kemudian, pada kegiatan pengukuran kadar CO₂ ini dipergunakan dalam satu kali mekanisme respirasi, yaitu saat udara yang dikeluarkan setiap dari setiap orang probandus mampu untuk mengubah NaOH yang bersifat basa dan bereaksi dengan CO₂ sehingga membentuk asam karbonat (H₂CO₃) dan gas Hidrogen (H₂) (Isnaeni, 2006) Dengan reaksi :

2NaOH +2CO₂ NaCO₃ + H₂

Gambar 1.1 Perbandingan Kadar CO₂ perempuan         Gambar 1.2 Perbandingan Kadar CO₂ laki - laki

Berdasarkan pada gambar 1.1 mengenai grafik pengukuran molekul CO₂ respirasi, pada orang probandus baik perempuan maupun laki – laki saat sebelum melakukan aktivitas memiliki hasil pengukuran molekul CO₂ pada hasil respirasinya lebih kecil jika dibandingkan pada saat sesudah aktivitas (Kecuali pada orang probandus kedua dan ketiga tidak sesuai). Adanya ketidaksesuaian ini dikarenakan beberapa faktor dari penggunaan metode ini yaitu pengamatan warna yang subjektif, dan kalibrasi volume udara pada volume air tidak akurat. Seharusnya, hasil pengukuran yang diperoleh akan semakin besar kadar pengukuran molekul  CO₂  nya. Hal ini disebabkan karena semakin tinggi aktivitas maka laju respirasinya juga akan meningkat pula. Sehingga, peningkatan laju respirasi akan berdampak pada peningkatan hasil respirasi yaitu pada molekul CO_2.  Kemudian, dengan adanya aktivitas ini akan membuat sel – sel di dalam tubuhnya memperbanyak aktivitas metabolisme untuk menghasilkan energi, dan semakin besar pula udara yang dibutuhkan saat respirasi.

 Kemudian, jika dilihat berdasarkan pada berat badan, pada orang probandus perempuan yang memiliki berat badan >50 kg memiliki kadar molekul CO₂ yang lebih besar (saat sebelum aktivitas) namun tidak lebih besar kadar molekul respirasinya saat setelah aktivitas, dibandingkan dengan orang probandus perempuan dengan berat badan <50 kg. Seharusnya berdasarkan pada literatur, hasil pengukuran molekul CO₂ respirasinya lebih besar jika dibandingkan dengan orang probandus perempuan berat badan <50 kg. Hal ini disebabkan karena semakin besar berat badan seseorang maka akan semakin banyak sel yang terdapat di dalam tubuh orang tersebut. Jumlah sel yang banyak akan berdampak pada peningkatan laju respirasi sel, sehingga hasil produk respirasi berupa molekul CO₂ juga akan meningkat (Isnaeni, 2006).

Sementara itu, pada orang probandus laki – laki yang memiliki berat badan >50 kg memiliki kadar molekul CO₂ yang lebih besar secara keseluruhannya dibandingkan dengan orang probandus laki - laki dengan berat badan <50 kg. Hal ini juga disebabkan karena adanya peningkatan jumlah berat badan dapat mempengaruhi proses respirasi sel yang kemudian akan meningkat dan akan berdampak pada peningkatan laju respirasi sel, sehingga hasil produk respirasi berupa molekul CO₂ akan meningkat pula (Soewolo, 2000).

Kemudian, jika dibandingkan antara orang probandus laki – laki dengan orang probandus perempuan secara keseluruhan jumlah kadar pengukuran molekul CO₂ hasil respirasinya lebih banyak pada jenis kelamin laki – laki meskipun terdapat selisih yang sedikit. Berdasarkan pada literatur, pada umumnya laki-laki lebih banyak membutuhkan energi, sehingga memerlukan oksigen yang lebih banyak dari pada perempuan sehingga jumlah kadar pengukuran molekul CO₂ hasil respirasinya lebih banyak.

Berdasarkan pada literatur, terdapat beberapa faktor yang mempengaruhi laju respirasi diantaranya yaitu umur, jenis kelamin, suhu tubuh, aktivitas dan berat badan. Bertambahnya umur seseorang maka frekuensi respirasi menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energi yang dibutuhkan lebih sedikit dibandingkan pada saat usia pertumbuhan, sehingga oksigen yang diperlukan relatif lebih sedikit (Sussana, 2002). Kemudian jika berdasarkan pada perbedaan jenis kelamin, pada umumnya laki-laki lebih banyak membutuhkan energi dan aktivitas yang lebih banyak, sehingga memerlukan oksigen yang lebih banyak dari pada perempuan. Kemudian jika pada suhu tubuh, suhu tubuh yang konstan (berkisar antara 36 - 37 ⁰C) karena manusia mampu mengatur produksi panas tubuhnya dengan meningkatkan laju metabolisme. Jika suhu tubuh turun, maka tubuh akan meningkatkan metabolismenya sehingga kebutuhan akan oksigen meningkat. Ini terlihat dari perbedaan konsentrasi CO₂ pada saat sebelum beraktivitas dan sesudah beraktivitas dapat meningkatkan suhu tubuh. Jika pada faktor aktivitas, semakin tinggi aktivitas maka laju respirasinya juga akan meningkat pula. Sedangkan pada berat badan, semakin bertambah berat badan seseorang maka hal ini akan meningkatkan laju respirasi selulernya (Soewolo, 2000).

KESIMPULAN

Besarnya hasil pengukuran molekul CO₂ respirasi yang dihasilkan dalam proses respirasi pada manusia berbeda – beda. Hasil pengukuran molekul CO₂ respirasi pada laki –laki lebih besar dibandingkan dengan perempuan, hasil pengukuran molekul CO₂ respirasi pada saat sebelum aktivitas lebih kecil dibandingkan sesudah beraktivitas, dan hasil pengukuran molekul CO₂ respirasi pada berat badan >50 kg lebih besar dibandingkan dengan orang probandus <50 kg. Laju respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu umur, jenis kelamin, berat tubuh dan aktivitas tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

Ganong, W. F. 1999. Buku Ajar Fisiologi Kedokteran. Edisi 17. Penerbit Buku Kedokteran. EGC

Isnaeni, Wiwi. 2006. Fisiologi Hewan. Karnisius. Yogyakarta

Soewolo. 2000. Pengantar Fisiologi Hewan. Depdiknas. Jakarta

Sussana, et al. 2002. Buku Panduan Praktikum Biologi Jurusan Kesehatan Lingkungan. Fakultas

                  Kesehatan Masyarakat. Universitas Indonesia. Depok

Wilson, 1997. Anatomi Fisiologi Untuk Siswa Perawat. EGC. Jakarta

LAMPIRAN

Tugas

1.      Faktor – faktor apakah yang mempengaruhi laju pernapasan?

2.      Apakah konsentrasi CO₂ per satuan volume udara yang kita hembuskan meningkat jika laju pernapasan meningkat?

Jawab

1.      . Laju respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor, yaitu umur, jenis kelamin, berat tubuh dan aktivitas tubuh.

2.      Ya akan meningkat, karena dengan adanya peningkatan ini dapat mempengaruhi proses respirasi sel dan akan berdampak pada peningkatan laju respirasi sel, sehingga hasil produk respirasi atau volume udara yang kita hembuskan berupa molekul CO₂ akan meningkat pula.

Perhitungan

Perhitungan kelompok 2.

Gelas ukur A (KEADAAN ISTIRAHAT): Terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 45 tetes

    NaOH

Gelas ukur B (SETELAH BERLARI): Terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 25  tetes NaOH

Volume udara pd gelas ukur A            : 1950 ml

Volume udara pd gelas ukur B : 1960 ml

Saat Istirahat :

NaOH = 2.25 ml

Vol. udara = 1950 ml

 x NaOH =  x 2.25 ml = 4,38 ml

Setelah berlari :

NaOH = 1,25 ml

Vol. udara = 1780 ml

 x NaOH =  x 1,25 = 2,45 ml

Perhitungan Kelompok 3

Gelas ukur A (KEADAAN ISTIRAHAT):  terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 30 tetes

    NaOH

Gelas ukur B (SETELAH BERLARI): Terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 10 tetes NaOH

Volume udara pd gelas ukur A            : 1870 ml

Volume udara pd gelas ukur B : 1990 ml

Saat Istirahat :

NaOH = 2.5 ml

Vol. udara = 1870 ml

 x NaOH =  x 2.5 ml = 2,80 ml

Setelah berlari :

NaOH = 2.15 ml

Vol. udara = 1990 ml

 x NaOH =  x 2.15 = 1,19 ml

Perhitungan Kelompok 4

Gelas ukur A (KEADAAN ISTIRAHAT):  terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 50 tetes

                 NaOH

Gelas ukur B (SETELAH BERLARI): Terjadi perubahan warna menjadi hijau setelah diberi 43 tetes NaOH

Volume udara pd gelas ukur A            : 2000 ml

Volume udara pd gelas ukur B : 1780 ml

Saat Istirahat :

NaOH = 2.5 ml

Vol. udara = 2000 ml

 x NaOH =  x 2.5 ml = 5 ml

Setelah berlari :

NaOH = 2.15 ml

Vol. udara = 1780 ml

 x NaOH =  x 2.15 = 3.827 ml