Proses Pertukaran Oksigen Dan Karbondioksida

Monday, October 12th, 2015 - Biologi, Kelas 11 SMK

Proses pertukaran oksigen dan karbondioksida terjadi pada proses pernapasan kita. Telah dijelaskan sebelumnya, bahwa bernapas merupakan pengambilan udara masuk berupa oksigen (O2) ke dalam paru-paru yang disebut proses inspirasi dan mengeluarkannya kembali dalam bentuk karbon dioksida (CO2) dan uap air yang disebut proses ekspirasi.

Proses Pertukaran Oksigen Dan Karbondioksida

Pada proses tersebut terjadi pertukaran gas secara difusi. Proses yang pertama yaitu pertukaran O2 dari udara dalam alveolus dengan CO2  dalam kapiler darah yang disebut dengan pernapasan luar (pernapasan eksternal), sedangkan proses yang kedua adalah pertukaran O2 dari aliran darah dengan CO2  dari sel-sel jaringan tubuh yang disebut pernapasan dalam (pernapasan internal).

1. Pernapasan Ekternal

Pernapasan eksternal merupakan pertukaran O2 dari udara dengan CO2 dari kapiler darah dalam alveolus seperti terlihat pada gambar berikut. Proses Pertukaran Oksigen Dan KarbondioksidaPada sistem pernapasan ekternal O2  di dalam elveolus masuk ke kapiler arteri darah dengan cara berdifusi. Proses difusi ini dapat berlangsung karena perbedaan tekanan parsial antara O2  dalam alveolus dengan O2  dalam kapiler darah.

Tekanan parsial O2 dalam alveolus lebih tinggi dibanding O2 dalam kapiler darah. Proses difusi akan terjadi dari daerah yang bertekanan parsial tinggi ke daerah yang bertekanan parsial rendah.

Di dalam kapiler arteri darah O2 kemudian akan diikat oleh hemoglobin. Proses pengikatan O2 oleh hemoglobin melalui reaksi sebagai berikut.

Proses pengikatan O2 oleh hemoglobinOksigen atau Oyang diikat hemoglobin akan dibawa ke seluruh tubuh untuk diberikan ke sel (mitokondria) untuk proses oksidasi. Oksidasi dalam sel akan menghasilkan COyang kemudian akan diangkut lewat kapiler vena darah menuju alveolus. CO2  dalam alvelous ini akan dikeluarkan lewat paru-paru. CO2  diangkut sebagai ion bikarbonat (HCO3). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut.

Enzim karbonat anhidraseReaksi tersebut bisa berjalan dengan baik karena adanya enzim karbonat anhidrase, yang terdapat dalam sel-sel darah merah.

2. Pernapasan Internal

Pernapasan internal, yaitu proses pertukaran O2  dan CO2 dari kapiler darah ke sel-sel tubuh, seperti terlihat pada gambar berikut.

Pernapasan internalPada pernapasan internal O2  yang sudah terikat pada hemoglobin dalam bentuk oksihemoglobin diangkut menuju sel.

HbO2 → Hb+O2

Hemoglobin dalam darah berfungsi untuk mengikat dan melepaskan oksigen. Reaksi yang terjadi adalah:

Hemoglobin dalam darah berfungsi untuk mengikat dan melepaskan oksigenSelanjutnya, oksi hemoglobin akan melepaskan O2 ke dalam jaringan tubuh atau sel. Kemudian Oakan diterima oleh mitokondria untuk oksidasi. Semakin banyak O2 yang masuk ke dalam sel maka semakin banyak pula CO2 yang dihasilkan dari proses oksidasi. CO2  akan berdifusi masuk ke kapiler vena darah. CO2 ini akan diangkut oleh kapiler vena darah menuju alveolus.

Pengangkutan CO2  tersebut melalui tiga cara berikut.

  1. CO2 larut dalam plasma dan membentuk asam karbonat, reaksi yang terjadi sebagai berikut.

    CO2 + H2O  H2CO3

    Cara seperti ini dilakukan, tetapi persentase terjadinya hanya 5%.

  2. CO2 diangkut dengan membentuk karbominohemoglobin. CO2 ini berdifusi ke dalam sel darah merah dan berikatan dengan Amin (-NH). Amin merupakan protein dari hemoglobin. Proses seperti ini dilakukan, tetapi persentase terjadinya 30%.
  3. CO2 diangkut dalam bentuk ion bikarbonat (HCO3). Proses ini berantai dan disebut pertukaran klorida. CO2 bersenyawa dengan air membentuk asam karbonat, yang mengurai menjadi H+ + HCO3. Reaksi yang terjadi sebagai berikut.

    enzim karbonat hidrase

    CO2 + H2O → H2CO3 → H+ + HCO3

Reaksi itu dapat berjalan dengan baik karena adanya enzim karbonat anhidrase. HCO3  akan keluar dari sel darah merah dan masuk plasma darah. Kedudukan HCO3  diganti dengan ion klorida. Proses seperti ini paling sering dilakukan, persentase terjadinya proses ini sekitar 65%.

O2 yang masuk ke dalam jaringan kemudian akan diberikan pada mitokondria (organela sel) untuk respirasi seluler (lihat kembali bagan di depan). Dari respirasi selular itulah energi dihasilkan. Tetapi dalam peristiwa ini tidak hanya O2 saja yang diperlukan, melainkan juga makanan.

Coba Anda lihat kembali bagan pada gambar diatas pada awal bab. Ternyata ada kerja sama yang sinergis antara sistem pernapasan dan sistem pencernaan untuk melaksanakan proses oksidasi biologi guna menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan dalam bentuk ATP. Coba Anda ingat kembali apakah fungsi energi (ATP) tersebut?

Selamat belajar, semoga materi proses pertukaran oksigen dan karbondioksida  diatas dapat dipahami dengan mudah.

Pustaka Materi adalah website dengan informasi pendidikan untuk siswa dan guru dalam bentuk materi pelajaran, Buku Sekolah Elektronik (BSE) yang dapat didownload gratis, soal latihan, soal ujian dan peraturan tentang pendidikan.

Anda dapat menghubungi atau berpartisipasi dengan kami
Pustaka Materi