SUHU DAN KALOR PADA PROSES BIOLOGIS
D. Analisis dan Kesimpulan
7. Mekanisme pengaturan suhu tubuh pada Hewan
Pengaturan suhu tubuh mamalia terdapat dua jenis sensor pengatur suhu, yautu sensor panas dan sensor dingin yang berbeda tempat pada jaringan sekeliling (penerima di luar) dan jaringan inti (penerima di dalam) dari tubuh.Dari kedua jenis sensor ini, isyarat yang diterima langsung dikirimkan ke sistem saraf pusat dan kemudian dikirim ke syaraf motorik yang mengatur pengeluaran panas dan produksi panas untuk dilanjutkan ke jantung, paru-paru dan seluruh tubuh. Setelah itu terjadi umpan balik, dimana isyarat, diterima kembali oleh sensor panas dan sensor dingin melalui peredaran darah Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Melalui evaporasi berfungsi menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. dan modifikasi sistim sirkulasi di bagian kulit. Kontriksi pembuluh darah di bagian kulit dan countercurrent heat exchange adalah salah satu cara untuk mengurangi kehilangan panas tubuh. Mausia menggunakan baju merupakan salah satu perilaku unik dalam termoregulasi
Suhu tubuh hewan dipengaruhi oleh suhu lingkungan luar. Pada suhu -2 oC s.d suhu 50 oC hewan dapat bertahan hidup atau pada suhu yang lebih ekstrem namununtuk hidup secara normal hewan memilih kisaran suhu yang lebih sempit dari kisaran suhu tersebut yang ideal dan disukai agar proses fisiologis optimal.
Usaha hewan untuk mempertahankan suhu tubuhnya agar tetap konstan dan tidak terjadi perbedaan drastis dengan suhu lingkungannya disebut thermoregulasi. Di dalam tubuh hewan yang hidup selalu terjadi proses metabolisme. Dengan demikian selalu dihasilkan panas,karena tidak semua energi yang terbentuk dari metabolisme dimanfaatkan. Panas yang terbentuk dibawa oleh darah ke seluruh tubuh sehingga tubuh menjadi panas dan disebut sebagai suhu tubuh normal.
Pengaruh Suhu Pada Lingkungan Hewan Dibagi Menjadi Tiga Golongan, yaitu : 1. Poikiloterm.
Poikiloterm suhu tubuhnya dipengaruhi oleh lingkungan.
Suhu tubuh bagian dalam lebih tinggi dibandingkan dengan suhu tubuh luar. Hewan yang tidak mampu mempertahankan suhu tubuhnya. Suhu tubuh hewan berfluktuasi sesuai dengan suhu lingkungannya. Sebetulnya suhu tubuh tidak betul-betul sama dengan suhu lingkungan, sebab kalau diukur teliti, suhu selnya sedikit diatas suhu lingkungannya. Menghadapi fluktuasi suhu
lingkungan, hewan poikilotermik melakukan konformitas suhu. Gambar 7.1 Seekor kadal berjemur di bawah sinar matahari
Sumber: https://id.depositphotos.com/
MODUL IPA “SUHU DAN KALOR PADA PROSES BIOLOGIS” 22 Laju kehilangan panas pada hewan poikilotermik lebih tinggi dari pada laju produksi panas, sehingga suhu tubuhnya lebih ditentukan oleh suhu lingkungan eksternalnya dari pada suhu metabolisme internalnya.
Hewan poikioterm meliputi anggota classis Reptilia (hewan melata), Amphibia (hewan amfibi) dan pisces (ikan). Hewan poikiloterm bersifat eksotermis, artinya panas yang digunakan untuk mempertahankan suhu tubuh berasal dari luar tubuh, misalnya kadal. Untuk meningkatkan suhu tubuh, kadal berjemur di bawah sinar matahari.
2. Homoiterm.
Homoiterm sering disebut hewan berdarah panas karena mampu menjaga panas suhu tubuhnya. Pada hewan homoiterm suhunya lebih stabil, hal ini dikarenakan adanya reseptor dalam otaknya sehingga dapat mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm dapat melakukan aktifitas pada suhu lingkungan yang berbeda akibat dari kemampuan mengatur suhu tubuh. Hewan homoiterm mempunyai variasi temperatur normal yang dipengaruhi oleh faktor umur, faktor kelamin, faktor lingkungan, faktor panjang waktu siang dan malam, faktor makanan yang dikonsumsi dan faktor jenuh pencernaan air.
Hewan berdarah panas adalah hewan yang dapat menjaga suhu tubuhnya, pada suhu-suhu tertentu yang konstan biasanya lebih tinggi dibandingkan lingkungan sekitarnya. Sebagian panas hilang melalui proses radiasi, berkeringat yang menyejukkan badan. Melalui evaporasi berfungsi menjaga suhu tubuh agar tetap konstan. Contoh hewan berdarah panas adalah bangsa burung dan mamalia. Hewan yang berdarah dingin adalah hewan yang suhu tubuhnya kira-kira sama dengan suhu lingkungan sekitarnya. Suhu tubuh tergantung pada neraca keseimbangan antara panas yang diproduksi atau diabsorbsi dengan panas yang hilang.
Bagaimana hewan homoioterm mempertahankan suhu tubuhnya pada saat suhu lingkungan rendah? Cara hewan homoioterm mempertahankan suhu tubuhnya dengan: (1) meningkatkan laju metabolism jaringan-jaringan tubuhnya; (2) meningkatkan aktivitas fisik, misalnya dengan berlari.
3. Heterotermik
Yaitu kelompok hewan yang pada saat tertentu memiliki sifat poikilotermik dan pada saat lain bersifat homeotermik, dan kelompok hewan yang mengatur suhu tubuh secara parsial, yaitu regulasinya terbatas pada bagian tubuh tertentu.
Disebut juga endotermik fakultatif , mampu melakukan regulasi fisiologik tetapi tidak mengatur secara tepat sepanjang waktu. Heterotermik dapat di buktikan pada insekta tertentu, yang ektotermik pada saat istirahat dan tetapi bersifat endotermik pada saat aktif.
1. pada siang hari di dalam rumah beratapkan alang-alang lebih sejuk dari pada di dalam rumah yang beratap seng.
Benarkah demikian? Mengapa?
2. Bagaimana terjadinya aliran konveksi panas/kalor pada peristiwa angin darat dan angin laut?
3. Bagaimana perpindahan kalor mulai dari api sampai air yang dipanaskan dalam panci aluminium mendidih?
4. Sendok logam, sendok plastik, dan sendok keramik diletakkan pada air panas. Setelah 15 detik, adakah sendok yang terasa paling panas? Jelaskan!
5. Mengapa pakaian petugas pemadam kebakaran terbuat dari bahan yang mengilap.
Uji Pemahamanmu
MODUL IPA “SUHU DAN KALOR PADA PROSES BIOLOGIS” 23
Rangkuman
1. Suhu adalah besaran yang menyatakan derajat panas dingin suatu benda 2. Alat ukur suhu adalah termometer
3. Terdapat 4 skala termometer yaitu celcius, reamur, fahrenhait, dan kelvin 4. Kelvin merupakan satuan internasional suhu
5. Pemuaian adalah peristiwa yang diakibatkan karena adanya suhu tinggi 6. Zat yang dapat memuai ada 3 yaitu zat padat, gas, dan cair
7. Pemuaian zat padat dapat terjadi pada Panjang, luas, dan Volume
8. Kalor merupakan salah satu bentuk energi yang berpindah dari benda yang suhunya lebih tinggi ke benda yang suhunya lebih rendah jika kedua benda saling bersentuhan.
9. Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 g zat sebesar 1°C.
10. Zat dapat berubah wujud apabila:
• Perubahan wujud zat yang memerlukan kalor yang mencair, menguap, dan menyublim;
• Perubahan wujud zat yang melepas kalor yang membeku, mengembun, dan menghablur.
11. Kalor dapat berpindah dengan cara konduksi, konveksi, dan radiasi.
• Konduksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat tanpa disertai perpindahan partikel zat.
• Konveksi adalah perpindahan kalor melalui suatu zat yang disertai perpindahan partikel zat tersebut.
• Radiasi adalah perpindahan kalor tanpa melalui zat perantara.
12. Termoregulasi adalah suatu mekanisme makhluk hidup untuk mempertahankan suhu internal agar berada di dalam kisaran yang dapat ditolelir.
13. Mekanisme Termoregulasi terjadi dengan mengatur keseimbangan antara perolehan panas dengan pelepasan panas.
14. Sensor pada tubuh yang berperan untuk memberikan informasi mengenai suhu tubuh maupun suhu kulit disebut sebagai termoreseptor.
15. Terdapat 3 istilah mekanisme pengaturan suhu tubuh pada hewan sebagai berikut: Homeothermic, Poikilothermic, dan heterotermik.
MODUL IPA “SUHU DAN KALOR PADA PROSES BIOLOGIS” 24 I. Pilihan Ganda
1. Pernyataan yang salah adalah ....
a. suhu adalah besaran turunan
b. suhu diukur dengan sebuah thermometer
c. molekul-molekul sebuah benda bergetar atau bergerak lebih cepat dinaikkan jika suhu dinaikan.
d. suhu menyatakan bagaimana panas suatu benda
2. Satuan Sistem Internasional (SI) yang digunakan untuk suhu adalah ….
a. Celcius c. reamur b. Fahrenheit d. Kelvin 3. Suhu suatu zat diukur dengan menggunakan ….
a. Barometer c. Higrometer b. Termometer d. Manometer
4. Pada umumnya raksa digunakan dalam thermometer yang digunakan di laboratorium, sebab…..
a. Warna peraknya menyerap cahaya sehingga pembacaan dapat dilihat dengan jelas.
b. Zat cair lain tidak akan mengalir melalui kapiler yang sempit
c. Raksa adalah zat cair yang tak berbahaya yang akan memecahkan thermometer.
d. Panjang kolom raksa bertambah secara tetap dengan kenaikan suhu.
5. Diagram menunjukkan sebuah thermometer klinis. Mengapa pipa kapiler memiliki lubang yang sangat kecil?
a. Untuk meningkatkan kisaran suhu yang diukur b. Untuk meningkatkan kepekaan.
c. Untuk menjaga raksa Kembali ke pentolan d. Untuk mengurangi volum raksa yang digunakan
6. Sebuah termometer X setelah ditera dengan termometer Celcius di dapat 40°C = 80°X dan 20°C = 50°X. Jika suhu sebuah benda 80°C, maka berapa °X suhu benda tersebut?
a. 280°X c. 70 0X b. 140°X d. 35°X
7. Berikut ini adalah gambar termometer Celsius dan Fahrenheit.
Bila termometer Celcus menunjukan 200C maka Fahrenheit menunjukan…
a. 78 0F c. 58 0F b. 68 0F d. 52 0F
8. Suhu suatu zat diukur oleh termometer Reamur adalah 60°R. Apabila diukur dengan termometer Celcius, menunjukkan suhu …