Jelaskan Proses siklus oksigen secara ringkas

Siklus oksigen adalah pertukaran dari oksigen antara bentuk gas O2 yang terdapat dengan jumlah besar dalam atmosfer, dan oksigen yang terikat secara kimia dalam CO2, H2O dan bahan-bahan organik.  Proses siklus oksigen dimulai oleh tumbuhan dan hewan menggunakan oksigen untuk bernafas dan mengembalikannya ke udara dan air sebagai karbon dioksida (CO2). CO2 kemudian diambil oleh ganggang dan tanaman hijau terestrial dan diubah menjadi karbohidrat selama proses fotosintesis, oksigen menjadi produk sampingan dari proses ini. Perairan dunia adalah generator oksigen utama biosfer; alga diperkirakan menggantikan sekitar 90 persen dari seluruh oksigen yang digunakan.

Urutan Proses siklus oksigen adalah:

  1. Proses fotosintesis tumbuhan dan alga menyerap CO2 dan menghasilkan O2 yang dilepaskan ke atmosfer.
  2. Kemudian O2 dihirup oleh manusia dan hewan melalui respirasi atau pernafasan.
  3. Oksigen oleh manusia dan hewan kemudian digunakan sebagai bahan bakar sari makanan melalui proses metabolisme dalam tubuhnya masing-masing.
  4. Metabolisme manusia dan hewan menghasilkan CO2 yang kemudian dilepaskan ke atmosfer.
  5. Aktivitas industri juga dapat bekerja saat oksigen tersedia dan membuang CO2 ke atmosfer sebagai limbah industri.
  6. Senyawa hasil respirasi makhluk hidup dan pembakaran industri adalah CO2 dan H2O. Kedua senyawa ini kemudian digunakan kembali oleh tumbuhan untuk melakukan proses fotosintesis.
  7. Begitu seterusnya sehingga daur oksigen dapat terus berlanjut.

Perbedaan Antara Produktivitas Primer kotor Dan Primer Bersih

Satu-satunya persyaratan untuk produktivitas primer adalah sumber energi. Perbedaan utama antara produktivitas primer kotor dan produktivitas primer bersih adalah, produktivitas primer Berat adalah jumlah lengkap makanan yang dihasilkan dan produktivitas primer bersih adalah perbedaan antara GPP dan jumlah makanan yang digunakan oleh produsen untuk respirasi.

Produktivitas Primer kotor

GPP adalah tingkat di mana produsen  ekosistem dan menangkap disediakan jumlah energi biomassa dalam durasi waktu tertentu. Selain itu, dinyatakan dalam massa makanan di suatu wilayah tertentu atau volume tertentu.

Jadi, produktivitas primer bruto adalah jumlah penuh makanan yang diproduksi oleh produser. Hal ini tergantung dari kandungan klorofil. Produktivitas adalah tentang energi baru memasuki ekosistem dan bahkan tentang hal baru dan beberapa energi menghasilkan oleh GPP digunakan dalam respirasi pada tingkat sel, perkembangan dan pertumbuhan tanaman.

Produktivitas Primer Bersih:

Kehilangan energi yang dihasilkan dari proses GPP, disebut sebagai produktivitas primer bersih. PLTN adalah perbedaan antara energi yang berguna yang dihasilkan oleh tanaman untuk bagaimana sebagian dari energi yang digunakan dalam respirasi seluler. Perubahan iklim terhadap ekosistem dan fungsi yang sebenarnya dari suatu ekosistem dapat ditentukan dengan PLTN.

Selain itu, kita dapat menggunakan PLTN untuk mengevaluasi kesejahteraan tanaman dan fungsi mereka. PLTN juga digunakan di berbagai sektor untuk menghitung hasil panen. PLTN dapat dipengaruhi oleh berbagai faktor seperti perubahan iklim, ketersediaan air, kualitas tanah, nutrisi, lingkungan dan banyak lagi.

Perbedaan Antara Produktivitas Primer kotor Dan Primer Bersih
Perbedaan Antara Produktivitas Primer kotor Dan Primer Bersih

Perbedaan:

GPP singkatan produktivitas primer kotor dan PLTN singkatan produktivitas primer bersih.
PLTN didefinisikan sebagai hilangnya atau kelebihan energi yang dihasilkan oleh proses sementara GPP adalah tingkat di mana produsen utama menyimpan dan mengumpulkan biomassa untuk konversi energi.

PLTN adalah perbedaan antara GPP dan respirasi sel. Di sisi lain, GPP digunakan untuk produksi sel.
GPP tergantung pada kandungan klorofil sementara PLTN tidak tergantung pada kandungan klorofil.
GPP mengacu produktivitas total dan PLTN adalah produktivitas bersih, dikonversi ke bahan organik.

GPP dapat mempengaruhi PLTN tetapi PLTN tidak dapat mempengaruhi GPP.
GPP langsung penting bagi produsen sementara PLTN langsung penting bagi konsumen.
Dalam hal makanan, PLTN adalah kekuatan pendorong dasar kehidupan.

Memahami Bagaimana Hewan Bernapas

Semua hewan harus bertukar gas antara mereka dan lingkungan mereka secara terus menerus. Pada hewan sederhana, proses pertukaran gas dapat terjadi antara permukaan hewan dan lingkungan. Tapi pada hewan yang lebih kompleks, sistem yang lebih kompleks dari pertukaran gas telah berevolusi; pesawat dari lingkungan harus diproses dalam sistem pernapasan.

Ada empat jenis sistem pertukaran gas:

Pertukaran integumen, yang terjadi melalui kulit Insang, yang bertukar gas di lingkungan air Sistem trakea, yang digunakan oleh serangga Paru-paru, yang ditemukan pada hewan darat

Pertukaran yg menutupi

Integumen adalah kulit atau permukaan hewan. Hewan yang sangat kecil dan beberapa hewan yang lebih besar yang hidup di lingkungan yang lembab menggunakan jenis pertukaran gas. Worms adalah contoh. Cacing tanah memiliki kapiler tepat di bawah mereka “kulit.” Sebagai cacing bergerak melalui tanah, mereka melonggarkan tanah, yang menciptakan kantong udara. Cacing mengambil oksigen dari kantong udara dan melepaskan karbon dioksida tepat melalui permukaan luarnya. Namun, untuk dapat bertukar gas langsung dengan lingkungan mereka, cacing tanah harus tetap lembab.

Akan lebih insang

Hewan yang hidup di air memiliki insang, yang ekstensi dari membran luar mereka. Membran di insang sangat tipis (biasanya hanya satu sel tebal), yang memungkinkan pertukaran gas antara air yang mengalir atas mereka. Kapiler terhubung ke sel-sel dalam insang sehingga gas dapat diambil di dari air dan masuk ke dalam aliran darah dari hewan akuatik.

Juga, limbah gas dapat berdifusi dari kapiler ke dalam sel-sel insang dan pingsan ke dalam lingkungan berair. Pada ikan, insang adalah filamen membran ditutupi oleh flap disebut operkulum. Ikan membuka dan menutup tutup melindungi insang dengan membuka dan menutup mulutnya. Setelah air masuk mulut, air dipaksa melalui insang dan kemudian keluar dari belakang operculum.

Ketika air melewati insang dalam satu arah, darah dalam kapiler dalam insang bergerak ke arah lain. Oksigen dari air berdifusi ke dalam kapiler pada insang; karbon dioksida berdifusi keluar dari kapiler pada insang. Setelah oksigen dalam kapiler, dapat diangkut sekitar tubuh ikan sehingga semua sel dalam tubuh yang memperoleh diperlukan gas.

Sistem pertukaran trakea

Beberapa serangga memiliki tabung udara yang membuka ke luar tubuh mereka. Ini jaringan tabung disebut trakea sebuah; lubang yang terbuka ke permukaan luar yang disebut spirakel. (Pada manusia, trakea adalah tabung yang membawa udara ke dalam paru-paru.) Dalam sistem pertukaran trakea, oksigen berdifusi langsung ke dalam trakea, dan karbon dioksida keluar keluar melalui spirakel. Oksigen dan karbon dioksida tidak perlu dilakukan melalui sistem peredaran darah, karena sistem trakea meliputi seluruh bagian tubuh serangga. Sel-sel dari pertukaran tubuh udara langsung dengan sistem trakea.

Paru-paru hewan darat

Paru-paru mungkin berbagai bentuk dan ukuran di berbagai hewan darat, tetapi mereka berfungsi pada dasarnya sama seperti yang mereka lakukan pada manusia. Manusia memiliki sepasang paru-paru yang terletak di rongga dada; satu paru-paru adalah di sisi kiri dari trakea, dan yang lainnya adalah di sebelah kanan.

Memahami Bagaimana Hewan Bernapas
Memahami Bagaimana Hewan Bernapas

Trakea adalah tabung yang menghubungkan mulut dan hidung ke paru-paru. Di dalam paru-paru, cabang trakea off ke bronkus, yang cabang off ke bronkiolus. Ada juga otot berbaring di bawah paru-paru yang disebut diafragma. Tulang rusuk mengelilingi rongga dada untuk melindungi paru-paru (dan hati) dan untuk membantu dalam gerakan pernapasan.

Ketika Anda menarik napas (bernapas di), udara masuk melalui lubang hidung (bukaan hidung), dan mengalir melalui rongga hidung. Di dalam partikel rongga hidung, rambut, silia, dan debu lendir perangkap dan kotoran, memurnikan udara yang masuk ke paru-paru. Kadang-kadang, Anda harus batuk dan meludah baik atau menelan untuk memindahkan partikel terperangkap keluar dari tenggorokan Anda.

Setiap sel dalam tubuh Anda membutuhkan oksigen untuk proses metabolisme, sehingga oksigen sangat penting untuk berfungsinya. Tanpa itu, Anda mati. Jadi, bernapas dalam-dalam dan pastikan bahwa sel-sel darah membawanya ke setiap sudut dan celah dari tubuh Anda.

Gerak lain yang terjadi ketika Anda menghirup adalah bahwa kontrak otot diafragma, yang memungkinkan tulang rusuk Anda untuk bergerak ke atas dan ke luar. Karena paru-paru memiliki lebih banyak ruang ketika dada diperluas, mereka membuka dan udara bergegas masuk untuk mengisi ruang. Ketika paru-paru Anda mengisi, udara melewati semua cabang bronkus ke kantung udara terkecil, yang disebut alveoli.

Alveoli adalah struktur di mana pertukaran oksigen dan karbon dioksida. Ketika Anda mengeluarkan napas, otot diafragma rileks dan bergerak kembali. Tindakan ini menyebabkan tulang rusuk bergerak ke bawah dan ke dalam, meminimalkan ukuran paru-paru.

Gerakan bellow-tipe ini meningkatkan tekanan di dalam paru-paru sekarang-kecil, yang kekuatan (atau menarik) udara keluar dari paru-paru. Dalam udara yang dihembuskan adalah karbon dioksida yang disimpan oleh sel-sel darah merah.

Pengertian Respirasi Eksternal dan Internal

Respirasi atau Pernafasan adalah proses fisiologis dimana organisme mensuplai oksigen ke sel-sel mereka dan sel-sel menggunakan oksigen yang menghasilkan molekul energi tinggi. Respirasi terjadi pada semua jenis organisme, termasuk bakteri, protista, jamur, tanaman, dan hewan. Dan berikut ini merupakan ulasan tentang mekanisme pertukaran gas yakni pernafasan eksternal dan internal semoga bermanfaat! Saat kita bernapas, udara diambil dan dikeluarkan melalui paru-paru.

Dengan lain kata, kita melakukan pernapasan secara tidak langsung lewat paru-paru. Walaupun begitu, proses difusi pada pernapasan langsung tetap terjadi pada paru-paru. Bagian paru-paru yang meng alami proses difusi dengan udara yaitu gelembung halus kecil atau alveolus.

Oleh karena itu, berdasarkan proses terjadinya pernapasan, manusia mempunyai dua tahap mekanisme pertukaran gas. Pertukaran gas oksigen dan karbon dioksida yang dimaksud yakni mekanisme pernapasan eksternal dan internal.

Respirasi Eksternal

Ketika kita menghirup udara dari lingkungan luar, udara tersebut akan masuk ke dalam paru-paru. Udara masuk yang mengandung oksigen tersebut akan diikat darah lewat difusi. Pada saat yang sama, darah yang mengandung karbondioksida akan dilepaskan. Proses pertukaran oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2) antara udara dan darah dalam paru-paru dinamakan pernapasan eksternal.

Saat sel darah merah (eritrosit) masuk ke dalam kapiler paru-paru, sebagian besar CO2 yang diangkut berbentuk ion bikarbonat (HCO- 3). Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase, karbondioksida (CO2) air (H2O) yang tinggal sedikit dalam darah akan segera berdifusi keluar.

Seketika itu juga, hemoglobin tereduksi (yang disimbolkan Hb) melepaskan ion-ion hidrogen (H+) sehingga hemoglobin (Hb)-nya juga ikut terlepas. Kemudian, hemoglobin akan berikatan dengan oksigen (O2) menjadi oksihemoglobin (disingkat HbO2).

Proses difusi dapat terjadi pada paru-paru (alveolus), karena ada perbedaan tekanan parsial antara udara dan darah dalam alveolus. Tekanan parsial membuat konsentrasi oksigen dan karbondioksida pada darah dan udara berbeda.

Tekanan parsial oksigen yang kita hirup akan lebih besar dibandingkan tekanan parsial oksigen pada alveolus paru-paru. Dengan kata lain, konsentrasi oksigen pada udara lebih tinggi daripada konsentrasi oksigen pada darah. Oleh karena itu, oksigen dari udara akan berdifusi menuju darah pada alveolus paru-paru.

Sementara itu, tekanan parsial karbondioksida dalam darah lebih besar dibandingkan tekanan parsial karbondioksida pada udara. Sehingga, konsentrasi karbondioksida pada darah akan lebih kecil di bandingkan konsentrasi karbondioksida pada udara. Akibatnya, karbondioksida pada darah berdifusi menuju udara dan akan dibawa keluar tubuh lewat hidung.

Respirasi Internal

Berbeda dengan pernapasan eksternal, proses terjadinya pertukaran gas pada pernapasan internal berlangsung di dalam jaringan tubuh. Proses pertukaran oksigen dalam darah dan karbondioksida tersebut berlangsung dalam respirasi seluler. Setelah oksihemoglobin (HbO2) dalam paru-paru terbentuk, oksigen akan lepas, dan selanjutnya menuju cairan jaringan tubuh. Oksigen tersebut akan digunakan dalam proses metabolisme sel.

Proses masuknya oksigen ke dalam cairan jaringan tubuh juga melalui proses difusi. Proses difusi ini terjadi karena adanya perbedaan tekanan parsial oksigen dan karbondioksida antara darah dan cairan jaringan. Tekanan parsial oksigen dalam cairan jaringan, lebih rendah dibandingkan oksigen yang berada dalam darah. Artinya konsentrasi oksigen dalam cairan jaringan lebih rendah. Oleh karena itu, oksigen dalam darah mengalir menuju cairan jaringan.

Sementara itu, tekanan karbondioksida pada darah lebih rendah daripada cairan jaringan. Akibatnya, karbondioksida yang terkandung dalam sel-sel tubuh berdifusi ke dalam darah. Karbondioksida yang diangkut oleh darah, sebagian kecilnya akan berikatan bersama hemoglobin membentuk karboksi hemoglobin (HbCO2).

Namun, sebagian besar karbondioksida tersebut masuk ke dalam plasma darah dan bergabung dengan air menjadi asam karbonat (H2CO3). Oleh enzim anhidrase, asam karbonat akan segera terurai menjadi dua ion, yakni ion hidrogen (H+) dan ion bikarbonat (HCO- ). CO2 yang diangkut darah ini tidak semuanya dibebaskan ke luar tubuh oleh paru-paru, akan tetapi hanya 10%-nya saja. Sisanya yang berupa ion-ion bikarbonat yang tetap berada dalam darah. Ion-ion bikarbonat di dalam darah berfungsi sebagai bufer atau larutan penyangga. Lebih tepatnya, ion tersebut berperan penting dalam menjaga stabilitas pH (derajat keasaman) darah.

Fungsi Trakea dalam sistem pernapasan manusia

Trakea adalah bagian dari saluran pernapasan yang mengarah dari laring dan berakhir pada bagian bawah di rongga dada di mana ia terbagi menjadi dua bronkus utama (kiri dan kanan). Fungsi utama dari trakea adalah untuk memungkinkan udara dapat melewati antara laring dan bronkus.  Trakea memiliki banyak fungsi dalam sistem pernapasan seperti yang di uraikan dalam artikel berikut

Lokasi Trakea

Trakea dimulai di mana laring berakhir – pada tingkat vertebra C6 – dan berjalan ke tengah anterior leher ke kerongkongan. Deviasi trakea, di mana trakea bergeser dari posisi tengah ini menunjukkan beberapa penyakit pada sistem pernapasan atau rongga dada. Trakea berakhir sekitar tingkat T4 sampai T5 vertebra. Titik di mana itu berakhir juga berkorelasi dengan sudut sternum – persimpangan manubrium dan tubuh dari sternum (tulang dada).

Struktur Trakea

Trakea adalah tabung fibrokartilaginosa. Hal ini dilapisi dengan epitel pernapasan silia dan memiliki lengkap cincin trakea berbentuk C untuk mencegah trakea runtuh. Celah antara kedua ujung cincin berbentuk C, yang terletak di bagian posterior trakea, bergabung dengan otot trachealis. Hal ini membuat bagian posterior trakea datar dibandingkan dengan bagian depan bulat (anterior) dan sisi (lateral).

Fungsi Trakea secara umum

Fungsi utama dari trakea adalah untuk memungkinkan udara dapat melewati antara laring dan bronkus. Trakea memungkinkan udara untuk dibagi dan dialihkan ke kedua paru-paru dengan berakhir ke dua bronkus utama.

Epitel pernapasan bersilia juga sebagai perangkap partikel debu di udara dan mendorong keluar dari saluran pernapasan, menuju faring (tenggorokan).

Otot trachealis yang bergabung dengan dua ujung cincin trakea dapat berkontraksi dengan demikian mengkonstriksi tabung trakea. Hal ini berguna untuk meningkatkan tekanan selama batuk untuk mengevakuasi iritasi secara efektif.

Fungsi Trakea untuk Mengantarkan udara pernapasan

Trakea berperan sebagai saluran pernapasan yang menghubungkan udara pernapasan yang diambil dari hidung masuk ke dalam rongga mulut kemudian mengalir melalui trakea menuju rongga paru- paru.

Fungsi Trakea untuk Proteksi

Lendir yang disekresikan oleh sel epitel trakea berperan untuk menjerat kotoran serta patogen yang terbawa udara.

Fungsi Trakea untuk Penunjang

Pada bagian ujung trakea terdapat laring yang merupakan kotak suara.  Pada bagian ini terdapat katup epiglotis, katup yang akan menutup trakea ketika akan menelan makanan, sehingga makanan akan masuk ke saluran pencernaan, bukan ke sistem pernafasan.Trakea

Fungsi Trakea untuk Pengaturan suhu

Di dalam trakea, udara yang masuk akan dihangatkan. Selain untuk penyesuaian suhu juga bertujuan untuk mematikan patogen yang terbawa masuk.