LAPORAN PRAKTIKUM RESPIRASI HEWAN AIR

RESPIRASI HEWAN AIR

 

 

Oleh :

Nama                      : Niki Andalusi

NIM                        : B1A015082

Rombongan           : IV

Kelompok              : 5

Asisten                    : Estri Jayanti

LAPORAN PRAKTIKUM FISIOLOGI HEWAN I

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS BIOLOGI

PURWOKERTO

2016

I.  PENDAHULUAN

1.1    Latar belakang

Respirasi merupakan proses pengambilan O₂ dari lingkungan ke dalam tubuh hewan dan pengeluaran CO₂ dari dalam tubuh ke lingkungan. Respirasi pada hewan air, contoh pada ikan meliputi ekstraksi atau pengambilan O₂ dari perairan (Yuwono, 2001). Oksigen terlarut dibutuhkan oleh semua jasad hidup untuk pernafasan, metabolisme atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energi untuk pertumbuhan dan pembiakan. Selain itu, oksigen juga dibutuhkan untuk oksidasi bahan-bahan organik maupun non-organik dalam proses aerobik. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan proses fotosintesis dari organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Asmawi, 1983).

            Sistem dan proses respirasi pada hewan berbeda-beda, hal ini disebabkan organ-organ pernapasan dan habitat yang berbeda. Seperti pada ikan berbeda dengan hewan lain yang hidup di air. Proses respirasi pada ikan berbeda dengan hewan lain yang hidup di darat. Ikan saat mengambil oksigen, memerlukan organ respirasi khusus. Organ respirasi pada ikan adalah insang (gils) (Abdurrahman et al., 2008).

            Total konsumsi oksigen ikan mencerminkan statusn metabolisme basal dan merupakan salah satu indikator dari kesehatan umum ikan. Hal ini juga mungkin berguna untuk menilai keadaan fisiologis dari suatu organisme, membantu dalam mengevaluasi kerentanan atau ketahanan potensi dan juga berguna untuk menghubungkan perilaku binatang, yang akhirnya menjadi prediktor gangguan fungsional penduduk. Ikan menjadi hewan heterotrofik. Hal ini sering digunakan sebagai bioindikator pencemaran stres yang terkait dalam sistem peringatan dini biologis. Oleh karena itu, konsumsi oksigen diferensial dapat digunakan sebagai bioindikator pencemaran stres yang terkait dalam sistem peringatan dini biologis  (Neelima, 2016).

1.2    Tujuan

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

1.      Semakin kecil bobot ikan maka oksigen yang dikonsumsinya semakin besar, sebaliknya semakin berat bobot ikan maka oksigen yang dikonsumsi semakin kecil.

2.      Laju metabolisme berbanding lurus dengan banyaknya konsumsi oksigen. Apabila konsumsi oksigen tinggi maka laju metabolismenya pun tinggi.

3.      Faktor-faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen yaitu ukuran ikan, aktivitas, kondisi kesehatan ikan, seks, tekanan parsial oksigen, suhu, dan kondisi lingkungan

II. MATERI DAN CARA KERJA

2.1    Materi

          Peralatan yang digunakan pada praktikum respirasi hewan air adalah timbangan teknikal, aerator, gelas ukur besar, alat pengukur konsumsi oksigen (respirometer), termometer, botol sampel, tabung Erlenmeyer, buret, dan statif. 

Bahan yang dibutuhkan dalam praktikum adalah ikan nila (Oreochromis niloticus), ikan nilem (Ostheochilus hasselti), buret, reagen untuk titrasi kandungan oksigen air (larutan KOH-KI, larutan H₂SO₄ pekat, larutan Na₂S₂O₃, larutan MnSO₄, dan reagen amilum).

2.2    Cara Kerja

Cara kerja pada praktikum respirasi hewan air adalah sebagai berikut:

1.      Alat respirometer yang akan digunakan dalam percobaan difungsikan dengan pengisisan air hingga mendekati penuh. Aerator diaktifkan sehingga sirkulasi berfungsi. Sistem ini dibiarkan aktif selama 15 menit.

2.      Ikan yang diketahui bobot tubuh dan volumenya dimasukkan ke dalam respirometer. Ikan dibiarkan dalam sistem selama 30 menit.

3.      Sampel air pertama diambil sebanyak 250ml menggunakan botol winkler melalui dinding botol, sehingga tidak menyebabkan gelembung udara pada winkler.

4.      Ditambahkan 1ml larutan MnSO₄  pada sampel air, lalu 1ml KOH-KI, kemudian kocok hingga terbentuk endapan kuning

5.      Ditambahkan 1 ml H₂SO₄ pekat kemudian dikocok sampai endapan menghilang dan warna menjadi kuning gelap.

6.      Sebanyak 100ml larutan diambil dan dituang ke dalam erlenmeyer. Kemudian ditambahkan 2-3 tetes amilum hingga warna menjadi biru tua.

7.      Dilakukan titrasi menggunakan larutan Na₂S₂O₃ sampai warna berubah menjadi bening. Dihitung dengan rumus APHA: Ota=
dan dihitung Konsumsi Oksigen Ikan : VO₂ = .

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1  Hasil

3.1.1        Tabel Hasil Perhitungan Konsumsi Oksigen

NO	IKAN	W (gr)	H (jam)	cO2i	V	cO2f	VO2
1	Ikan Nile Kecil	31	0,5	4		2	0,662
2	Ikan Nilem besar	64	0,5	4,6	9,115	3,4	0,342
3	Ikan Nila Kecil	45	0,5	3,1	5,395	3,4	0,168
4	ikan Nila Besar	95	0,5	1,9	9,075	1,3	0,115

Ota      =  x 2 x 0,025 x 8 = 4

Otak    =  x 1 x 0,025 x 8 = 2

V         = 5465 – 330 = 5313 ml = 5,135 L

VO2    = (cO_2i - cO_2f) x V x H^-1 x W^-1

            = (4-2) x 5,135 x  x

            = 0,662 / jam

3.2  Pembahasan

Pada perhitungan didapatkan volume oksigen ikan yang dikonsumsi oleh ikan yang berukuran kecil lebih besar dibanding ikan yang berukuran lebih besar, hal ini sesuai dengan Fujaya (2004), yang menyatakan konsumsi oksigen dipengaruhi oleh besar ukuran tubuh (bobot dan Volume). Semakin berat dan besar volume ikan, maka konsumsi oksigennya semakin kecil, sebaliknya semakin rendah berat ikan maka konsumsi oksigennya semakin besar.

Laju metabolisme adalah jumlah total energi yang diproduksi dan dipakai oleh tubuh per satuan waktu (Seeley, 2002 : Putra, 2015). Laju metabolisme berkaitan erat dengan respirasi karena respirasi merupakan proses ekstraksi energi dari molekul makanan yang bergantung pada adanya oksigen (Tobin 2005, : Putra, 2015). 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 juga. Akan tetapi, laju metabolisme biasanya cukup diekspresikan dalam bentuk laju konsumsi oksigen. Beberapa faktor yang mempengaruhi laju konsumsi oksigen antara lain temperatur, spesies hewan, ukuran badan, dan aktivitas (Tobin, 2005 : Putra, 2015).

1.      alat dan bahan beserta fungsinya

Respirometer adalah alat yang berfungsi untuk mengukur rata-rata pernapasan organisme dengan mengukur rata-rata pertukaran oksigen dan karbon dioksida (Zonneveld,1991).

Menurut Wetsel dan Likens (2000) fungsi larutan – larutan dalam praktikum  kali ini adalah :

1.   digunakan untuk mengubah larutan yang awalnya berwarna coklat keruh menjadi coklat bening (kekuning kuningan).

2.  Amilum digunakan sebagai indikator yang merubah larutan yang berwarna coklat bening menjadi ungu (violet).

3.    digunakan untuk titrasi sebagai nilai p untuk mencari kadar O2 terlarut.

4.  KOH-KI  digunakan untuk mengikat oksigen

5.  Mn digunakan untuk mengikat sekain oksigen.

Reaksi titrasi ini melibatkan reagen KI, KOH, MnSO₄, H₂SO_4. Fungsi larutan yang dipakai untuk proses titrasi diantaranya larutan MnSO₄ yang digunakan untuk mengikat selain O₂, membentuk endapan coklat yang  mengindikasikan bahwa masih terdapat O₂ dalam sampel. Larutan KOH-KI digunakan untuk mengikat O₂. Berbagai jenis larutan reagen telah ditambahkan dan dapat direfresh oleh larutan H₂SO₄ dengan mengubah larutan yang awalnya berwarna coklat keruh menjadi coklat bening. Larutan coklat bening berubah menjadi biru gelap setelah penambahan amilum yang berperan sebagai indikator warna. Terakhir ditambahkan adalah larutan Na₂S₂O₃ untuk titrasi sebagai nilai p yang digunakan dalam mencari kadar O₂ terlarut (Wetzel, 2000).

Menurut Richard & Gordan (1989)  ada tiga macam metode untuk mengukur metabolisme yaitu sebagai berikut:

1. Menghitung selisih antara nilai energi dari semua makanan yang masuk kedalam tubuh hewan dan semua ekskresi terutama urin dan feses, cara ini hanya akurat digunakan untuk digunakan bila tidak terjadi perubahan komposisi tubuh hewan.

2. Menghitung produksi panas total pada organisme, metode ini sungguh akurat dalam memberikan informasi tentang bahan bakar yang digunakan, organisme yang diukur dimasukkan dalam kalorimeter.

3. Menghitung jumlah oksigen yang digunakan oleh organisme untuk proses oksidasi dan jumlah konsumsi oksigen, cara ini paling banyak digunakan dan mudah dilaksanakan tetapi tentu saja tidak bias digunakan untuk organisme anaerob sebab meskipun konsumsi oksigen nol bukan berarti tidak terdapat metabolisme dalam tubuh organisme tersebut.

Menurut Alaerts (1987), langkah-langkah metode titrasi dengan cara Winkler adalah sebagai berikut:

1. Air sampel dimasukkan ke dalam botol Winkler 125 ml (pada waktu praktikum, air yang digunakan sebanyak satu botol, kira-kira 100 ml) dengan syarat pada pengambilan sampel tidak ada udara yang masuk.
2. Air dalam botol Winkler ditambah larutan MnSO₄ sebanyak 0,5 ml (pada waktu praktikum, fungsi dari larutan MnSO₄ adalah mengikat gas- gas lain selain oksigen, larutan MnSO₄ yang digunakan sebanyak 1 ml atau 21 tetes), dan larutan KOH/ KI juga sebanyak 0,5 ml (pada waktu praktikum, fungsi dari larutan KOH/ KI adalah untuk mengikat oksigen, larutan KOH/ KI yang digunakan sebanyak 1 ml atau 21 tetes). Larutan dikocok kemudian dibiarkan sehingga terbentuk lapisan heterogen yaitu dibagian atas bening dan dibagian bawah berupa endapan berwarna coklat (apabila tidak mengandung oksigen endapan berwarna putih).
3. Air dalam botol Winkler direaksikan denga H₂SO₄ sebanyak 0,5ml (pada waktu praktikum, fungsi dari larutan H₂SO₄ adalah sebagai penyeimbang atau penetral suatu zat, larutan KOH/ KI yang digunakan sebanyak 1 ml atau 21 tetes), kemudian dikocok sehingga endapan di dalamnya menjadi larut dan terbentuk cairan kekuningan dibiarkan 10 menit.
4. Air dalam botol diambil 100 ml ditampung pada tabung Erlenmeyer dan ditambah amilum, sebagai indikator warna sebanyak 11 tetes lalu dititrasi dengan Na₂S₂O₃ 0,025 N sehingga warna kuning yang berasal dari campuran awal menjadi bening.
5. Metode Winkler dilakukan dua kali untuk mendapatkan nilai rata-ratanya
6. Rumus kandungan O₂ terlarut  Ot =  x p x q x 8

Faktor-faktor yang mempengaruhi laju respirasi:

1. Usia : Semakin tua usia, semakin sedikit respirasi yang dibutuhkan. Hal ini disebabkan oleh penurunan regenerasi sel sehingga respirasi yang dibutuhkan pun sedikit
2. Berat Badan : Organisme yang berat badannya lebih berat,lebih banyak respirasi yang dibutuhkan karena jumlah sel yang dimiliki lebih banyak dibanding organisme yang lebih ringan berat tubuhnya.
3. Jenis Kelamin : Betina lebih banyak melakukan respirasi karena betina memiliki sistem hormonal yang lebih kompleks dibanding jantan.
4. Suhu : Semakin tinggi suhunya, semakin banyak respirasi yang dibutuhkan karena H2O yang dihasilkan oleh respirasi berguna untuk menyesuaikan tubuh dengan menurunkan suhu.
5. Aktivitas : Semakin banyak aktivitas, semakin banyak respirasi yang dibutuhkan. Hal ini disebabkan akibat banyaknya energi yang dibutuhkan.
6. Emosi/Stress : Semakin tinggi emosi, semakin banyak respirasi yang dilakukan karena adanya hormon-hormon tertentu yang memengaruhi metabolisme sehingga respirasi lebih cepat (Alaerts, et al, 1987)

IV. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat disimpulkan bahwa:

4.      Semakin kecil bobot ikan maka oksigen yang dikonsumsinya semakin besar, sebaliknya semakin berat bobot ikan maka oksigen yang dikonsumsi semakin kecil.

5.      Laju metabolisme berbanding lurus dengan banyaknya konsumsi oksigen. Apabila konsumsi oksigen tinggi maka laju metabolismenya pun tinggi.

6.      Faktor-faktor yang mempengaruhi konsumsi oksigen yaitu ukuran ikan, aktivitas, kondisi kesehatan ikan, seks, tekanan parsial oksigen, suhu, dan kondisi lingkungan

DAFTAR REFERENSI

Abdurrahman, D. Andri N., dan Yenny Fahmawati. 2008. Biologi Kelompok Pertanian dan Kesehatan. Bandung: Grafindo Media Pratama.

Alaerts, G dan S.S. Santika.1987. Metode Penelitian Air. Surabaya : Usaha Nasional.

Asmawi, S. 1983. Pemeliharaan Ikan dalam Keramba. Jakarta: Gramedia.

Fujaya Y., 2004. Fisiologi Ikan. Jakarta : Rineka Cipta.

Neelima, p. 2016. A Study on Oxygen Consumption in a Freshwater Fish Cyprinus carpio Exposed to Lethal and Sublethal Concentrations of Cypermethrin (25%Ec). International Journal of Current Microbiology and Applied Sciences. Vol (5)  pp. 338-346

Putra, Achmad Noerkhaerin. 2015. Laju Metabolisme Pada Ikan Nila Berdasarkan Pengukuran Tingkat Konsumsi Oksigen. Jurnal Perikanan Dan Kelautan Vol. 5 No. 1 : 13-18.

Richard, W. H. & Gordan. 1989. Animal Physiology. New York: Harper-Collins Publisher.

Seeley, R. R., T.D. Stephens, P. Tate. 2003. Essentials of  Anatomy dan Physiology fourth edition. New York : McGraw-Hill Companies.

Tobin AJ. 2005. Asking About Life. Canada : Thomson Brooks/Cole.

Wetzel, R. G and G. E. Likens. 2000. Lymnological Analyses, Thirth Edition. New York : Springer-Verlag.

Yuwono, E. 2001. Fisiologi Hewan. Purwokerto: Fakultas Biologi UNSOED.

Zonneveld, N, Z. Hulsman dan J. Boon. 1991. Prinsip-Prinsip Budidaya Ikan.  Jakarta : Gramedia Pustaka Utama.