Gambar Sampul Biologi · Bab VII Sistem Pernapasan
Biologi · Bab VII Sistem Pernapasan
Suwarno dkk

24/08/2021 10:01:03

SMA 11 KTSP

Lihat Katalog Lainnya
Halaman

Sistem Pernapasan

111

1.

Pernapasan

2.

Oksigen

3.

Paru-paru

Bab VII

Sistem Pernapasan

Kelainan atau Penyakit pada

Sistem Pernapasan

dipahamkan dengan

Pernapasan pada Manusia

Pernapasan pada Hewan

1. Pernapasan pada Hewan

Bersel Satu

2. Pernapasan pada Insekta

3. Pernapasan pada

Kalajengking dan Laba-

laba (Arachnida)

4. Pernapasan pada Ikan

5. Pernapasan pada Burung

meliputi

Tujuan Pembelajaran:

Setelah mempelajari bab ini, kalian dapat menjelaskan proses pernapasan manusia dan hewan,

kalian dapat menjelaskan bagaimana kalian bernapas, selain itu kalian dapat menjelaskan kelainan

atau penyakit yang bisa terjadi pada sistem pernapasan.

Sistem

Pernapasan

Untuk mempermudah tercapainya tujuan pembelajaran tersebut perhatikanlah

peta konsep

berikut!

Setelah peta konsep kalian kuasai, perhatikan kata kunci yang merupakan kunci pemahaman

dalam bab ini! Berikut ini

kata kunci

dari bab VII:

Sistem Pernapasan

111

Sumber gambar:

Indonesian Heritage

112

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

Coba bayangkan seandainya kita tidak mempunyai hidung, dari mana kita

memasukkan oksigen?

Dengan mulut kita masih bisa memasukkan oksigen tetapi tidak ada yang

menyaringnya.

Hidung-faring-trakea-bronkus-bronkiolus-alveolus-paru-paru, merupakan

saluran ajaib bagi keluar masuknya oksigen. Lebih jelasnya, pelajarilah bab ini

dengan cermat!

Gambar.

Kita bisa menghirup segarnya udara karena punya hidung

Sumber:

Dokumentasi Penerbit

112

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

Sistem Pernapasan

113

Sistem pernapasan pada hewan amat bervariasi karena sistem organ

tubuhnya juga bervariasi.

1.

Pernapasan pada Hewan Bersel Satu

Hewan bersel satu belum memiliki sistem organ, pernapasannya

terjadi secara langsung dari udara bebas langsung berdifusi ke dalam

tubuhnya.

berdifusi

O

2

CO

2

Di dalam mitokondria O

2

digunakan untuk memecah senyawa

organik, sehingga dihasilkan energi dan zat sisa berupa air dan CO

2

. CO

2

dan O

2

bergerak dengan arah yang berlawanan. O

2

bergerak secara difusi

dari membran menuju ke mitokondria, sedangkan CO

2

bergerak dari

mitokondria di dalam sitoplasma menuju membran terus ke udara bebas.

2.

Pernapasan pada Insekta

Sistem pernapasannya berupa

sistem pernapasan trakea

.

Alat

pernapasan serangga adalah

pembuluh trakea

. Pembuluh trakea

merupakan pembuluh udara yang memanjang dan bercabang-cabang

menjadi halus (

trakeolus

) sehingga dapat mencapai seluruh jaringan tubuh.

Udara keluar masuk melalui lubang kecil yang disebut

spirakel

yang

terdapat pada setiap sisi ruas tubuh serangga.

masuk melalui

spirakel

Skema 7.2

Pernapasan pada insekta

Di dalam trakeolus terjadi pertukaran gas dengan sel-sel tubuh.

3.

Pernapasan pada Kalajengking dan Laba-laba (Arachnida)

Alat pernapasannya berupa paru-paru buku (Arachnida hidup di

darat) atau insang buku (Arachnida hidup di air).

A.

Pernapasan pada Hewan

O

2

dari

lingkungan

mitokondria

membran

sitoplasma

pembuluh trakea

O

2

trakeolus

Skema 7.1

Pernapasan hewan bersel satu

114

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

Udara keluar masuk melalui spirakel yang disebabkan oleh gerakan

otot yang teratur.

4.

Pernapasan pada Ikan

Organ pernapasan pada ikan adalah:

a

.

Insang dengan bentuk lembaran-lembaran merah muda dengan

jumlah 5 - 7 lembar.

b.

Setiap lembar terdiri atas sepasang filamen.

c.

Pada permukaan filamen terdapat struktur yang letaknya saling sejajar

yang disebut lamela.

d.

Setiap lamela mengandung banyak pembuluh darah yang

memungkinkan oksigen berdifusi masuk dan karbon dioksida keluar

dari insang.

Bagaimana pernapasannya? Pernapasan dilakukan melalui 2 tahap, yaitu:

a.

Inspirasi (tahap pengambilan oksigen)

O

2

dimasukkan ke dalam insang melalui rongga mulut.

b.

Ekspirasi (tahap pelepasan karbon dioksida)

CO

2

dikeluarkan melalui celah insang.

Melalui celah ini air akan menyentuh lembar-lembar insang sehingga

terjadilah pertukaran gas, ketika darah melepaskan CO

2

dan mengikat O

2

dari air. Beberapa ikan, misalnya ikan mas, memiliki gelembung sebagai

alat bantu pernapasan. Alat ini membantu pernapasan ikan dalam

memperoleh dan menyimpan O

2

. Selain untuk menyimpan udara,

gelembung renang berperan sebagai alat hidrostatik, yaitu alat untuk

mengetahui tekanan tempat ikan berenang.

5.

Pernapasan pada Katak

Alat pernapasan pada katak terdiri atas selaput rongga mulut, kulit,

dan paru-paru.

Mekanisme pernapasan:

a.

Selaput rongga mulut

Bila faring dan rongga mulut bergerak, lubang hidung terbuka dan

glotis tertutup sehingga udara masuk rongga mulut melalui selaput rongga

mulut yang tipis.

b.

Kulit

O

2

yang masuk melalui kulit akan melewati vena kulit (vena kutanea)

kemudian ke jantung dan selanjutnya diedarkan ke seluruh tubuh. CO

2

dari jaringan dibawa ke jantung dan selanjutnya ke kulit dan paru-paru

melalui arteri kulit paru-paru (arteri pulmo kutanea).

Sistem Pernapasan

115

c.

Paru-paru

Katak mempunyai sepasang paru-paru yang berbentuk gelembung

tempat bermuara ka

piler darah. Pada katak inspirasi dan ekspirasi

berlangsung pada saat mulut tertutup.

1)

Inspirasi

Udara kaya O

2

masuk ke paru-paru lewat selaput rongga mulut dan

kulit. Otot sternohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut membesar,

akibatnya udara luar yang kaya O

2

masuk ke dalam rongga mulut melalui

koane. Kemudian koane menutup dan segera otot rahang bawah dan otot

geniohioideus berkontraksi sehingga rongga mulut mengecil. Mengecilnya

rongga mulut mengakibatkan udara masuk ke celah-celah yang terbuka

menuju ke paru-paru. Dalam paru-paru terjadi pertukaran gas, O

2

diikat

oleh darah yang ada dalam pembuluh-pembuluh kapiler dinding paru-

paru, sedangkan karbon dioksida dilepaskan.

2)

Ekspirasi

Udara miskin O

2

dilepaskan ke luar. Otot perut dan otot sternohioideus

berkontraksi sehingga udara yang ada di dalam paru-paru tertekan ke

luar dan masuk ke dalam rongga mulut. Celah tekak menutup dan koane

membuka. Bersamaan dengan itu, otot rahang bawah berkontraksi yang

segera diikuti oleh kontraksi otot geniohioideus, sehingga rongga mulut

mengecil. Dengan mengecilnya rongga mulut, akibatnya udara dari paru-

paru yang kaya CO

2

akan keluar melalui koane.

6.

Pernapasan pada Burung

Alat pernapasan burung:

a.

2 pasang lubang hidung.

b.

Celah tekak pada dasar hulu kerongkongan atau faring yang

menghubungkan rongga mulut dengan trakea.

c.

Trakea atau batang tenggorok.

d.

Sepasang paru-paru yang dihubungkan dengan kantong-kantong

hawa atau pundi-pundi hawa atau sakus pneumatikus.

Kantong hawa terdapat pada: pangkal leher (servikal), ruang dada

bagian depan (toraks anterior), antara tulang selangka (korakoid), rongga

dada bagian belakang (toraks posterior), rongga perut (saccus abdominalis),

ketiak (saccus axilaris).

Fungsi kantong hawa, yaitu membantu pernapasan, terutama saat

saat terbang, menyimpan cadangan udara (oksigen), memperbesar atau

memperkecil berat jenis pada saat burung terbang, mencegah hilangnya

panas tubuh yang terlalu banyak.

116

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

Latihan 7.1

a.

Pernapasan saat tidak terbang

Inspirasi:

Otot antartulang rusuk berkontraksi sehingga menyebabkan rongga

dada mengembang, demikian pula paru-paru ikut mengembang.

Akibatnya, udara akan masuk ke dalam paru-paru. Sebagian udara

diteruskan ke pundi-pundi udara.

Ekspirasi:

Rongga

dada akan mengecil, sehingga tekanan paru-paru lebih besar

dari pada tekanan udara luar sehingga udara keluar dari paru-paru.

Bersamaan dengan mengecilnya rongga dada, udara dari pundi-pundi

udara masuk ke paru-paru dan terjadi pelepasan O

2

dalam pembuluh

kapiler paru-paru. Dengan demikian, pengambilan O

2

pada burung

dilakukan baik pada tahap inspirasi maupun tahap ekspirasi.

b.

Pernapasan saat terbang

Inspirasi:

P

ada saat sayap diangkat, kantong udara antarkorakoid terjepit,

sedangkan pada ketiak mengembang sehingga O

2

dapat masuk ke paru-

paru.

Ekspirasi:

Pada saat gerakan sayap ke bawah kantong udara ketiak terjepit,

sedangkan kantong udara antar korakoid mengembang. Akibatnya, udara

dari paru-paru keluar. Semakin tinggi burung terbang, semakin cepat

gerak sayapnya guna memenuhi kebutuhan O

2

.

Latihan 7.1 berikut akan mengembangkan

keingintahuan

dan

kecakapan akademik

kalian.

Jelaskan sistem pernapasan pada ikan paru-paru (

Dipnoi

)!

B.

Pernapasan pada Manusia

1.

Alat Pernapasan Manusia

Terdiri:

a

.

Rongga hidung (

cavum nasales

)

e.

Bronkiolus (cabang dari

b.

Faring

bronkus)

c.

Trakea (batang tenggorokan)

f.

Alveolus

d.

Bronkus (cabang dari

tenggorokan) g.

Paru-paru

Sistem Pernapasan

117

Latihan 7.2

a.

Rongga hidung

Merupakan tempat masuknya udara pernapasan. Di dalam rongga

hidung udara akan mengalami:

1

)

Penyaringan, ditujukan kepada benda-benda asing yang tidak

berbentuk gas, misalnya debu.

Benda-benda tersebut dihalangi oleh rambut-rambut yang tumbuh

ke arah luar lubang hidung.

2)

Penghangatan, yaitu mengubah suhu udara agar sesuai dengan suhu

tubuh.

b.

Faring atau tekak

Faring merupakan tempat terjadinya persimpangan antara saluran

pernapasan dengan saluran pencernaan.

Di dalam faring terdapat:

1

)

Epiglotis bertugas mengatur pergantian perjalanan udara pernapasan

dan makanan pada persimpangan tersebut.

2)

Di bawah faring terdapat laring (pangkal tenggorok).

3)

Pada laring terdapat celah yang disebut glotis yang menuju ke batang

tenggorok, di dalam laring juga terdapat pita suara.

c.

Trakea

Merupakan pipa yang dindingnya terdiri atas 3 lapis, yaitu:

1)

Lapis luar terdiri atas jaringan ikat.

2)

Lapis tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan.

3)

Lapis terdalam terdiri atas jaringan epitel bersilia yang menghasilkan

banyak lendir yang berfungsi untuk menangkap dan

mengembalikannya ke hulu saluran pernapasan benda-benda asing

yang akan masuk ke paru-paru bersama udara pernapasan.

Kerjakan Latihan 7.2 berikut agar kalian

berpikir kritis

dan

mengembangkan

kecakapan sosial

dan

akademik

kalian!

Diskusikan!

Mengapa penderita asma, si penderita sukar untuk bernapas?

d.

Bronkus

Bronkus merupakan cabang batang tenggorok. Jumlahnya sepasang,

yang satu menuju ke paru-paru kanan dan yang satu lagi menuju ke paru-

paru kiri. Dinding bronkus juga terdiri atas 3 lapis, yaitu jaringan ikat, otot

118

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

polos, dan jaringan epitel, seperti pada trakea, perbedaannya adalah bahwa

dinding trakea jauh lebih tebal dan cincin tulang rawan pada bronkus tidak

berbentuk lingkar sempurna. Kedudukan bronkus yang ke kiri dan ke kanan

berbeda. Yang ke kiri lebih mendatar daripada yang ke kanan. Hal ini

merupakan salah satu sebab paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit.

e.

Bronkiolus

Merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus ini bercabang-cabang

menjadi saluran yang semakin halus. Sel-sel epitel bersilianya berubah menjadi

sisik epitel.

f.

Alveolus

Alveolus (saluran udara buntu) merupakan saluran akhir dari alat

pernapasan.

Alveolus berupa gelembung-gelembung udara. Pada bagian al-

veolus inilah terjadi pertukaran O

2

dari udara bebas ke sel-sel darah, dan CO

2

dari sel-sel darah ke udara bebas.

g.

Paru-paru

Paru-paru manusia berjumlah sepasang kanan dan kiri. Masing-

masing dibungkus oleh selaput pembungkus paru-paru yang dikenal

dengan pleura. Pleura ini merupakan selaput tipis rangkap dua. Di antara

selaput tersebut dengan paru-paru terdapat cairan limfa, yang berfungsi

untuk melindungi paru-paru dari gerakan pada waktu mengembang dan

mengempis. Mengembang dan mengempisnya paru-paru disebabkan

perubahan tekanan dalam rongga dada.

2.

Mekanisme Pernapasan Manusia

Pengambilan udara pernapasan dari udara bebas untuk masuk ke

dalam tubuh atau paru-paru, serta mengeluarkan gas sisa ke udara bebas

dinamakan bernapas. P

engambilan udara pernapasan ini dikenal dengan

inspirasi, sedangkan pengeluarannya dikenal dengan ekspirasi.

Berdasarkan otot yang berperan aktif, pernapasan manusia dan mamalia

dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu:

a.

Pernapasan dada

1)

Inspirasi

Bila otot antartulang rusuk berkontraksi maka tulang-tulang rusuk

terangkat sehingga v

olume rongga dada membesar. Akibatnya, tekanan

udara di paru-paru mengecil sehingga udara di luar yang mempunyai

tekanan lebih besar masuk ke dalam paru-paru.

2)

Ekspirasi

Bila otot-otot antartulang rusuk relaksasi maka tulang-tulang rusuk

tertekan sehingga rongga dada mengecil. Akibatnya, tekanan udara di

paru-paru membesar sehingga udara keluar.

Sistem Pernapasan

119

b.

Pernapasan perut

1)

Inspirasi

Bila diafragma berkontraksi sehingga mendatar

, maka rongga dada

membesar. Keadaan ini menyebabkan tekanan udara di paru-paru

mengecil sehingga udara luar masuk.

2)

Ekspirasi

Bila otot diafragma relaksasi, maka rongga dada mengecil. Akibatnya

tekanan di paru-paru membesar sehingga udara keluar.

3.

Volume Udara Pernapasan

Jumlah udara yang keluar masuk paru-paru bergantung pada cara

kita bernapas.

a

.

Udara pernapasan (tidal volume), yaitu udara yang dihirup dan

dikeluarkan dalam keadaan biasa (sekitar 500 cc). Setelah

menghembuskan 500 cc masih tersisa 2500 cc lagi di paru-paru.

b.

Udara komplementer, yaitu udara sebanyak 1500 cc yang masih dapat

dihirup lagi dengan cara inspirasi yang maksimum, setelah inspirasi

biasa.

c.

Udara cadangan, yaitu udara sebanyak 1500 cc yang dapat

diembuskan lagi pada ekspirasi maksimum dengan mengerutkan otot

perut kuat-kuat.

d.

Udara residu (udara sisa), yaitu udara sebanyak 1000 cc yang tidak

dapat dihembuskan lagi, dan menetap pada paru-paru.

4.

Energi Pernapasan

Energi hasil pernapasan merupakan energi

kimia y

ang disebut ATP. ATP dibentuk melalui

3 tahapan, yaitu glikolisis, daur krebs, dan

transfer elektron. ATP dibentuk dari

pemecahan glukosa. Secara sederhana proses

pemecahan glukosa hingga dihasilkan energi

adalah:

C

6

H

12

O

6

+ 6O

2

oo

oo

o

6CO

2

+ 6H

2

O+38 ATP

Umur juga mempengaruhi berapa

kali kamu bernapas dalam setiap

menitnya. Bayi bernapas sekitar

40 kali per menit. Anak-anak

bernapas sekitar 30 kali per menit.

Sedangkan orang dewasa

bernapas sekitar 15 kali per menit.

Tahukah kamu?

Sumber:

Mengenal Ilmu Tubuh,

2003: 12

120

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

C.

Kelainan atau Penyakit pada Sistem Pernapasan

Latihan 7.3

Kerjakan Latihan 7.3 berikut akan menumbuhkan

keingintahuan

dan

mengembangkan

kecakapan akademik

kalian!

Bagaimanakah frekuensi pernapasan manusia? Faktor-faktor apakah yang

mempengaruhinya?

1.

Kelainan dan Penyakit pada Saluran Pernapasan

a

.

Laringitis

: radang pada daerah laring dan kanker laring yang sering

menyerang laki-laki di atas usia 50 tahun.

b.

Dipteri

: infeksi bakteri

Corynobacterium

yang menyebabkan

kematian.

c.

Rhinitis

: radang pada rongga hidung hingga menyebabkan bengkak

dan banyak mengeluarkan lendir akibat alergi.

d.

Bronkitis

: peradangan pada trakea dan bronkus hingga dapat

menyebabkan demam dan batuk-batuk.

e.

Asma

: gangguan pernapasan dengan gejala sukar bernapas, bunyi

mendesak dan batuk-batuk yang disebabkan alergi, psikis ataupun

karena penyakit menurun.

f.

Pembengkakan kelenjar limfa (adenoid)

baik pada hidung (polip)

ataupun pada tekak (amandel) akan menyebabkan wajah penderita

sangat khas tampak bodoh yang disebut wajah adenoid.

2.

Kelainan dan Penyakit pada Alveolus

a

.

Emfisema

, merupakan kelainan berupa perluasan alveoli secara

berlebihan hingga menggelembungkan paru-paru.

b.

Alveolus terisi oleh air akibat tenggelam.

c

.

Tuberkulosis (TBC)

, timbulnya bintil-bintil pada alveolus akibat infeksi

bakteri

Mycobacterium tuberculosis

.

d.

Pneumonia

, radang dinding alveoli akibat bakteri atau virus karena

alveoli akan terisi cairan limfa.

Sistem Pernapasan

121

Rangkuman

Tu g a s

3.

Kelainan dan Penyakit pada Pengangkutan Oksigen

Asfiksi merupakan gangguan pengangkutan oksigen ke jaringan

ataupun gangguan penggunaan oksigen oleh jaringan.

Kerjakan tugas berikut yang akan menumbuhkan

rasa keingintahuan

dan mengembangkan

kecakapan personal

dan

akademik

kalian!

1

.

Pernapasan pada hewan bersel satu terjadi secara langsung dari udara

bebas langsung berdifusi ke dalam sel tubuhnya.

2.

Pernapasan pada insekta berupa sistem pernapasan trakea.

3.

Alat pernapasan pada Arachnida hidup di udara berupa paru-paru

buku, sedangkan pada Arachnida hidup di air berupa insang buku.

4.

Pernapasan pada ikan dilakukan melalui insang.

5.

Alat pernapasan pada katak terdiri atas selaput rongga mulut, kulit,

dan paru-paru.

6.

Alat pernapasan pada burung berupa 2 pasang lubang hidung, faring,

trakea, paru-paru.

7.

Alat pernapasan pada manusia terdiri atas rongga hidung, faring,

trakea, bronkus, bronkiolus, alveolus, dan paru-paru.

8.

Kelainan dan gangguan pada sistem pernapasan, misalnya laringitis,

dipteri, rhinitis, bronkitis, asma, emfisema, tuberkulosis, pneumo-

nia, asfiksi, dan lain-lain.

Sebutkan penyakit-penyakit dan kelainan-kelainan lain yang berhubungan

dengan sistem pernapasan!

122

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda

silang (x) pada huruf

a, b, c, d,

atau

e

!

1.

Udara yang masuk atau keluar waktu kita bernapas normal disebut

udara . . . .

a

.

residu

b.

komplementer

c.

cadangan

d.

cadangan pernapasan

e.

tidal

2.

Asfiksi dapat terjadi karena . . . .

a.

lekositosis

b.

leukemia

c.

asma

d.

pneumonia

e.

bronkitis

3.

Di dalam hidung udara pernapasan akan mengalami hal-hal berikut

. . . .

a.

pembebasan kuman

b.

penghangatan sesuai suhu tubuh

c.

penetralan zat racun

d.

pemisahan oksigen dan CO

2

e.

pembebasan O

2

dari uap air

4.

Penderita TBC mengalami gangguan susah napas, sebab terjadi . . . .

a.

penurunan jumlah eritrosit

b.

gangguan proses difusi CO

2

c.

penurunan kadar hemoglobin

d.

hambatan proses difusi oksigen

e.

penyempitan rongga alveolus

5.

Pertukaran O

2

darah dengan CO

2

dalam sel-sel tubuh disebut

pernapasan . . . .

a.

internal

b.

dada

c.

perut

d.

aerob

e.

anaerob

Evaluasi

Sistem Pernapasan

123

6.

Contoh hewan yang menggunakan seluruh permukaan tubuhnya

untuk pertukaran O

2

adalah . . . .

a.

Crustacea

b.

Paramaecium

c.

Annelida

d.

serangga

e.

laba-laba

7.

Hewan yang bernapas dengan menggunakan pembuluh trakea

adalah . . . .

a.

Crustacea

b.

kalajengking

c.

tungau

d.

serangga

e.

ikan

8.

Energi hasil pernapasan adalah . . . .

a.

ATP

b.

ADP

c.

ATP dan ADP

d.

karbohidrat

e.

glukosa

9.

Pita suara pada umumnya terdapat di bagian saluran pernapasan

yang disebut . . . .

a.

nasofaring

b.

trakea

c.

laring

d.

faring

e.

bronkiolus

10. Batas antara rongga dada dan rongga perut adalah . . . .

a.

diafragma

b.

nasofaring

c.

mukus

d.

pleura

e.

orofaring

124

Panduan Pembelajaran

BIOLOGI XI SMA/MA

B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan

jelas!

1.

Jelaskan mekanisme pernapasan pada insekta!

2.

Bagaimanakah pernapasan pada ikan?

3.

Sebutkan fungsi kantong hawa!

4.

Bedakan antara pernapasan dada dan pernapasan perut!

5.

Sebutkan kelainan dan gangguan pada sistem pernapasan!

Tugas berikut akan mendorong kalian mencari

informasi lebih jauh

dan

akan mengembangkan

kecakapan akademik

kalian.

Carilah artikel ilmiah tentang infeksi

Mycobacterium tuberculosis

terhadap

alveolus yang menyebabkan penyakit TBC!

Tugas Portofolio