Organ-Organ Pernapasan Praktis Belajar Biologi 2 IPA Kelas 11 Fictor Ferdinand P Moekti Ariebowo 2009
Praktis Belajar Biologi untuk Kelas XI
124
Dalam darah, oksigen diikat oleh hemoglobin.
Hemoglobin adalah protein yang terdiri atas hemin dan globin. Hemin memiliki unsur besi Fe yang menjadi
pusat dari molekul hemoglobin. Dalam unsur besi ini, terjadi pengikatan oksigen proses oksigenasi sehingga
terbentuk oksihemoglobin HbO
2
. Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat 4 molekul O
2
Gambar 7.6.
Namun, kemampuan mengikat oksigen ini bergantung pada tekanan oksigen tekanan udara di lingkungan
luar. Pada saat yang bersamaan dengan difusi oksigen,
terjadi juga difusi CO
2
dengan arah yang berlawanan, yaitu dari darah ke udara dalam rongga alveoli. Ketika
darah meninggalkan kapiler di alveoli, darah tersebut telah memiliki tekanan O
2
yang lebih tinggi dan tekanan CO
2
yang lebih rendah. Jantung memompa darah dari paru-paru ke seluruh
tubuh. Pertukaran gas di dalam jaringan terjadi dengan prinsip yang sama dengan yang telah diuraikan
sebelumnya. Jaringan sel memiliki tekanan CO
2
yang lebih tinggi dan tekanan O
2
yang lebih rendah dibandingkan dengan darah. Penumpukan CO
2
terjadi sebagai akibat dari metabolisme sel.
Perbedaan tekanan menyebabkan oksigen dalam darah dilepaskan dari oksihemoglobin. Karbon
dioksida dalam sel akan berdifusi keluar darah. Akibat perbedaan tekanan parsial dan kelarutan, kurang dari
5 CO
2
akan tetap berada dalam sel. Di dalam darah, CO
2
dapat bereaksi dengan H
2
O dan membentuk asam karbonat H
2
CO
3
. Asam karbonat juga dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat HCO
3 –
dengan melepaskan satu atom H
+
. Atom hidrogen tersebut kemudian ditangkap oleh hemoglobin.
Sebagian kecil CO
2
, yaitu sekitar 30, berikatan dengan salah satu protein dalam hemoglobin. Sementara itu, 65 CO
2
diangkut dalam bentuk ion HCO
3 –
melalui proses berantai yang disebut dengan proses pertukaran klorida. Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase dalam eritrosit, CO
2
bereaksi dengan H
2
O membentuk asam karbonat H
2
CO
3
. Asam karbonat dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat HCO
3 –
dengan melepaskan satu atom H
+
. Asam bikarbonat akan keluar dari eritrosit ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat akan
digantikan oleh ion Cl
–
. Dinamika pengikatan dan pelepasan antara asam karbonat dan ion Cl
–
dengan ion H
+
menyebabkan perubahan pada sistem buffer pada darah dan turunnya pH darah. Reaksinya sebagai berikut.
H
2
O + CO
2
→
H
2
CO
3
→
HCO
3 –
+ H
+
Ketika darah sampai ke paru-paru, terjadi reaksi yang sama hanya saja dengan arah yang berlawanan.
HCO
3 –
+ H
+
→
H
2
CO
3
→
H
2
O + CO
2
Udara inspirasi
Rongga udara
Kapiler alveolar paru-paru
Darah kaya O
2
dan miskin CO
2
Jaringan kapiler Jantung
Cairan antarsel
O
2
CO
2
Darah kaya CO
2
dan miskin O
2
Sel-sel epitel
alveoli Udara
ekspirasi
Sel-sel jaringan tubuh
Sumber: Biology Concepts Connections, 2006
Gambar 7.7
Pada prinsipnya, pertukaran gas di jaringan tubuh dan paru-paru
terjadi secara difusi mengikuti perbedaan tekanan.
• Asam bikarbonat
• Asam karbonat
• Oksihemoglobin
Kata Kunci
Sistem Pernapasan
125
Kerjakanlah di dalam buku latihan Anda. 1.
Sebutkan organ-organ yang terkait dalam proses pernapasan pada manusia.
2. Bagaimana proses pertukaran udara di jaringan
tubuh dan paru-paru? 3.
Faktor apa saja yang memengaruhi kecepatan pernapasan?
Soal Penguasaan
Materi
7.1
B Kelainan dan Gangguan pada
Sistem Pernapasan Manusia
Kelainan dan gangguan pada sistem pernapasan dapat disebabkan oleh dua hal, yaitu terjadi gangguan pada proses pengikatan oksigen dan kelainan
pada saluran pernapasan sehingga mengganggu aliran udara. Gangguan pada proses pengikatan oksigen yang sering terjadi adalah
asfiksi. Hal tersebut terjadi karena adanya kompetisi antara oksigen dan zat lain yang dapat berikatan dengan hemoglobin. Contohnya pada keracunan
gas karbon monoksida CO. Karbon monoksida lebih mudah berikatan dengan hemoglobin dibandingkan dengan oksigen. Hal ini menyebabkan
hemoglobin mengikat karbon monoksida, bukan oksigen. Jika sebagian besar darah berikatan dengan karbon monoksida, jaringan dalam tubuh akan
kekurangan oksigen.
Gangguan pengikatan oksigen juga terjadi jika paru-paru terisi oleh zat lain, seperti air pada kasus orang yang tenggelam. Pada peristiwa tenggelam,
alveolus terisi oleh air sehingga darah tidak mendapatkan pasokan oksigen yang memadai.