Jelaskan sistem pernapasan serangga dan Proses pernapasan

Serangga bernapas menggunakan trakea. Trakea merupakan bagian tubuh serangga yang terbuat dari pipa/tabung udara. Sistem trakea pada serangga misalnya belalang terdiri atas spirakel, saluran (pembuluh trakea), dan trakeolus.

Tujuan utama sistem pernapasan serangga adalah untuk mengirimkan oksigen dari udara ke jaringan dan untuk mengangkut karbon dioksida dari jaringan ke udara. Berbeda dengan banyak hewan lain, sebagian besar transportasi oksigen dan karbon dioksida terjadi dalam fase gas, dengan gas diangkut melalui sistem trakea melalui difusi dan konveksi.

Namun, serangga memang memiliki pigmen pengikat oksigen yang mungkin membantu pertukaran gas, dengan serangga primitif memiliki hemosianin di hemolimf dan mungkin semua serangga memiliki hemoglobin di jaringan tertentu. Struktur dan mekanisme fisiologis sistem pernapasan bervariasi secara dramatis tergantung filogeni, tahap perkembangan, dan habitat. Dengan struktur trakea yang diberikan, kemampuan sistem trakea untuk mengangkut gas dapat dimodulasi secara dramatis dengan memvariasikan pembukaan spiral, ventilasi, dan tingkat cairan di trakeol.

sistem pernapasan serangga
sistem pernapasan serangga: alat pernapasan dasar serangga terdiri dari serangkaian tabung kaku, yang disebut trakea, terhubung ke luar melalui pasang pori-pori yang disebut spirakel (biasanya satu pasang per segmen di sisi dada) dan abdomen, kurang pada segmen tertentu). Udara memasuki sistem melalui spirakel dan trakea terisi udara.

Proses pernapasan pada serangga

Pertukaran gas serangga terjadi dalam serangkaian langkah. Molekul oksigen pertama-tama memasuki serangga melalui spirakel, kemudian berlanjut ke trakea yang bercabang ke trakeol. Ujung terminal trakeol kadang-kadang berisi cairan, sehingga pada titik ini transportasi gas dapat terjadi dalam media cair daripada udara. Oksigen kemudian harus bergerak melintasi dinding trakeolar, melalui hemolimf, melintasi membran plasma sel, dan akhirnya melalui sitoplasma ke mitokondria. Karbon dioksida umumnya mengikuti jalur terbalik.

Difusi

Difusi adalah gerakan pasif molekul menuruni gradien konsentrasi mereka, didorong oleh gerakan molekul acak. Karena oksigen diangkut ke jaringan sebagai gas dan laju difusi oksigen jauh lebih cepat di udara daripada di air, sistem trakea serangga mampu meningkatkan pertukaran gas yang tinggi dengan difusi. Konsumsi oksigen oleh jaringan menurunkan kadar oksigen internal, menciptakan gradien tekanan parsial dari udara ke jaringan yang mendorong difusi oksigen melalui trakea. Kebalikannya terjadi untuk karbon dioksida.

Langkah-langkah terakhir pengiriman oksigen, dari trakeol ke mitokondria, dapat terjadi dengan difusi pada semua serangga, karena difusi beroperasi dengan cepat pada jarak mikron. Pada langkah-langkah awal pengiriman oksigen (melintasi spiral, melalui trakea), pentingnya difusi lebih bervariasi. Pertukaran gas difusif sederhana melalui trakea dan spirakel kemungkinan terjadi pada beberapa kepompong, karena laju pencucian gas inert mirip dengan yang diperkirakan dari koefisien difusi mereka.

Difusi jelas merupakan satu-satunya mekanisme pertukaran gas dalam telur serangga, dengan lapisan utama yang memberikan perlawanan adalah lapisan korion kristal atau lapisan lilin dari kulit telur. Tidak seperti vertebrata, sebagian besar serangga dapat pulih dari paparan anoksia; selama pemulihan seperti pengiriman oksigen ke mitokondria tampaknya sangat mungkin terjadi oleh difusi karena otot-otot ventilasi lumpuh.

Konveksi

Konveksi adalah gerakan sebagian besar cairan (gas atau cairan) yang digerakkan oleh tekanan. Tekanan udara diferensial dapat mendorong pergerakan gas melalui trakea dan spirakel dengan laju yang jauh lebih tinggi dan jarak yang lebih jauh daripada difusi. Keruntuhan trakea dan kantung udara serta inflasi sekarang dapat diamati pada serangga hidup menggunakan sistem pencitraan modern seperti pencitraan sinkrotron fase kontras.

Tinggalkan Balasan