ºÝºÝߣ

ºÝºÝߣShare a Scribd company logo

Bab 1

•
•
khisna mamunah
khisna mamunah
1 of 20
Download to read offline
1 Bab 1 Owner [Type the company name] Bab 1 RUANG LINGKUP BIOLOGI Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini siswa diharapkan dapat:  Mendeskripsikan objek-objek dan persoalan biologi pada tingkat molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma.  Mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut objek dan persoalan yang dikaji.  Menganalisis manfaat biologi bagi manusia dan lingkungannya  Melakukan tahapan kerja ilmiah  Merancang metode percobaan
2 Peta konsep Biologi Lingkup Biologi Perkembangan biologi Metode ilmiah Manfaat Biologi Ciri-ciri makhluk hidup Objek dan permasalahan biologi atom molekul sel bioma organ jaringan individu populasi ekosistem biosfer
3 Pendahuluan Biologi berasal dari dua kata yaitu bios yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu. Biologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Biologi mempelajari makhluk hidup dan semua aspek yang menyertainya, mulai dari proses biokimia didalam sel sampai pada tingkat ekosistem, bahkan hingga perubaan iklim global. Aristoteles (384-322SM) dipandang sebagai tokoh perintis perkembangan ilmu tentang makhluk hidup. Ia adalah orang pertama yang meneliti berbagai jenis tumbuhan dan hewan, dan berhasil menggolongkan lebih dari 500 jenis hewan dan tumbuhan berdasarkan persamaan struktur tubuhnya. Ia juga mempelajari perkembangan embrio maupun struktur dan bentuk alat-alat dalam hewan melalui pembedahan tubuhh hewan. Perkembangan biologi semakin pesat setelah ditemukannya alat berupa mikroskop oleh Antonie van Leeuwenhoek. Leeuwenhoek banyak mempelajari organisme mikroskopis. Sejak itu manusia menyadari bahwa dilingkungan terdapat berbagai macam organisme yang tampak oleh mata. Carolus Linnaeus mencetuskan sistem penamaan spesies dan penamaan berbagai macam tumbuhan. Pada masa itu kajian tentang gen dan biokimia sel belum dilakukan. Selain mengkaji tingkatan organisme, ahli biologi saat ini lebih banyak memfokuskan penelitiannya pada tingkatan molekul, misalnya proses biokimia di dalam sel, bagaimana otak manusia bekerja, komposisi gen, dan kerja sistem organ. Kajian para ahli pada gen dimulai sejak ditemukannya struktur DNA dan RNA oleh James Watson dan Francis Crick. Gen dan urutan DNA manusia merupakan topik kajian dalam biologi yang menarik karena memungkinkan para ahli dapat memecahkan misteri perilaku manusia dan penyakit menurun. Para ahli biologi banyak diperlukan untuk menangani kasus yang berkaitan dengan kemanusiaan, misalnya bayi kembar, penyakit AIDS, dan flu burung. Peneliti biologi juga sedang mencari sumber makanan baru, baik untuk menemukan jenis organisme baru maupun cara menstimulasi suatu tumbuhan dan hewan agar berkembang lebih cepat sehingga menghasilkan sumber makanan dalam waktu yang singkat. Ini berarti bahwa kita dapat menjadi peneliti untuk menjawab permasalahan biologi yang selalu berkembang.
4 A Lingkup Biologi Biologi merupakan ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Biologi mempelajari bagaimana proses didalam jasad atau mempelajari ciri-ciri makluk hidup. 1. Ciri-ciri makluk hidup a. Membutuhkan nutrisi Setiap mahluk hidup membutuhkan nutrisi. Setiap makhluk hidup membutuhkan bentuk nutrisi yang berbeda, tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat organik, sedang jamur, protozoa, invertebrata, vertebrata dan manusia memerlukan zat anorganik. Manusia, hewan, dan tumbuhan memerlukan makanan. Makanan berguna sebagai sumber energi. Energi digunakan untuk melakukan berbagai kegiatan. Makhluk hidup memiliki jenis makanan yang berbeda-beda. Misalnya, kucing suka memakan ikan. Jika kucing diberi sayuran, kucing tidak mau makan. Sapi suka makan rumput. Jika diberi daging, sapi tidak mau makan. Manusia suka memakan nasi. Jika diberi rumput, manusia tidak mau makan. Setiap makhluk hidup memiliki cara yang berbeda untuk memenuhi makanannya sehari-hari. Makhluk hidup ada yang suka memakan tumbuhan dan ada yang suka memakan daging. Ada juga makhluk hidup yang suka memakan daging dan tumbuhan. Selain membutuhkan makanan, makhluk hidup juga membutuhkan minum. Tanpa makan dan minum, makhluk hidup akan mati. Bagaimana dengan tumbuhan? Tumbuhan juga memerlukan makanan. Zat makanan yang diperlukan tumbuhan terdapat di dalam tanah. Zat makanan diserap melalui akar. Selain itu, tumbuhan mampu menghasilkan makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Sumber : http://www.crayonpedia.org Gambar 1.2 Gambar 1.1
5 Fotosintesis terjadi di dalam daun yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Daun yang mengandung klorofil ini dapat mengubah karbon dioksida (CO2) dan air menjadi zat tepung (zat pati) dan oksigen (O2). Proses fotosintesis itu dapat terjadi dengan bantuan cahaya matahari. Karena itu, tumbuhan harus selalu disiram dengan air dan ditempatkan di tempat yang terkena sinar matahari. b. Transportasi sel Nutrien, oksigen, serta zat-zat lain yang diperlukan makluk hidup harus diangkut menuju sel yang memerlukan, sedangkan karbondioksida harus dikeluarkan. Sehingga harus ada mekanisme transportasi. c. Respirasi Ciri makhluk hidup lainnya adalah bernapas. Apakah bernapas itu? Bernapas adalah menghirup udara dan mengembuskannya kembali ke lingkungan. Setiap saat kita bernapas menggunakan paru-paru. Kita menghirup udara berupa oksigen (O2) yang masuk melalui hidung, diteruskan ke paru-paru. Kemudian, dikeluarkan kembali dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Respirasi merupakan proses pemecahan zat organic (karbohidrat, lemak, protein) menjadi zat anorganik (CO2) dan air serta menghasilkan energy. Jadi, tujuan utama proses respirasi adalah menghasilkan energy. Proses respirasi terjadi di dalam semua sel. Proses respirasi dibedakan menjadi dua berdasarkan kebutuhan oksigennya, yaitu respirasi Gambar 1.3 Gambar 1.4
6 aerobic yang menggunakan oksigen, dan respirasi anaerobic (fermentasi) yang tidaki membutuhkan oksigen. Jumlah energy yang dihasilkan pada proses aerob lebih banyak daripada proses anaerob. Jika kulit tubuh suatu organism merupakan lapisan yang kedap (tidak dapat tembus) oksigen, maka perlu ada mekanisme pengangkutan oksigen ke dalam tubuh dan pengangkutan karbondioksida ke luar tubuh yang disebut proses bernapas Bagaimana dengan hewan dan tumbuhan? Alat pernapasan setiap makhluk hidup berbedabeda. Hewan, seperti kuda, sapi, kerbau, kucing, dan gajah, bernapas dengan paru- paru. Hewan yang hidup di air, seperti ikan, bernapas dengan insang. Amatilah Gambar 1.5a dan 1.5b. Tumbuhan juga membutuhkan udara. Udara masuk ke dalam tumbuhan melalui bagian-bagian tertentu yang ada pada daun, batang, atau akar. Perhatikan Gambar 1.5c. Membuktikan bahwa Tumbuhan Bernapas Tujuan Kamu dapat membuktikan bahwa tumbuhan bernapas. Kegiatan ini dilakukan di sekolah. Alat dan Bahan 1 Gelas plastik bekas air mineral 2 Kantong plastik bening 3 Tanaman rumput Langkah Kerja 1 Siapkan gelas plastik bekas air mineral. 2 Masukkan tanah ke dalam gelas plastik 3 Tanamlah rumput ke dalam gelas plastik. 4 Kemudian, tutuplah gelas plastik dengan plastik bening. Biarkan 1-2 hari. Tugas 1.1 Gambar 1.5
7 Jawablah pertanyaan berikut ini. 1 Apa yang terjadi dengan tanaman rumput tersebut setelah dibiarkan 1-2 hari? 2 Apa yang kamu lihat pada plastik? 3 Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan ini? d. Metabolisme Di dalam tubuh organism terjadi proses reaksi kimia yang dibantu oleh enzim. Reaksi tersebut dinamakan metabolism. Proses metabolism dapat dibedakan atas reaksikatabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan proses pembongkaran zat organic kompleks menjadi zat organic sederhana. Misalnya, pembongkaran karbohidrat menjadi glukosa, lemak menjadi asam-asam lemak, glukosa menjadi CO2 dan H2O, protein menjadi NH3, CO2, dan H2O. jadi, proses respirasi merupakan proses katabolisme. Proses anabolisme merupakan proses penyusunan, misalnya pembentukan lemak, peotein, dan zat organik kompleks (karbohidrat, vitamin). Proses anabolisme dan katabolisme dikendalikan oleh enzim. e. Ekskresi Ekskresi merupakan pengeluaran senyawa sisa-sisa proses metabolisme. Sisa metabolism yang dikeluarkan melalui proses ekskresi, misalnya karbondioksida, uap air, dan ammonia f. Pertumbuhan dan perkembangan Hewan apakah yang biasanya kamu pelihara? Kucing, bukan? Kucing merupakan hewan yang banyak dipelihara orang. Tentunya kamu tahu bahwa kucing mengalami pertumbuhan. Apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan? Pertumbuhan adalah bertambahnya ukuran tubuh menjadi besar, baik berat maupun tingginya. Pada Gambar 1.6 terlihat tiga ekor kucing. Perubahan apakah yang dapat kamu amati dari gambar tersebut? Disebut apakah proses yang terlihat pada gambar tersebut?
8 Sumber : http://www.crayonpedia.org g. Regulasi dan kepekaan menanggapi rangsang Makhluk hidup peka terhadap perubahan yang terjadi disekitarnya. Alat pengenal lingkungan pada manusia dan hewan berupa indra. Indra peka terhadap rangsang. Rangsang dapat berupa cahaya, bunyi, bau, rasa atau sentuhan. Dengan adanya indra yang peka terhadap rangsang-rangsang tersebut, manusia dan hewan mempunyai kemampuan melihat, mendengar, mencium, mengecap rasa dan menyentuh/meraba. Tumbuhan tidak mempunyai alat indra, tetapi peka terhadap rangsang. Misalnya tumbuhan putri malu menguncupkan daunnya jika disentuh dan pertumbuhan batang kearah cahaya matahari. Di dalam tubuh organism terdapat proses pengaturan kesetimbangan dalam tubuh atau homeostasis. Hewan berdarah panas (homoiotermik) memiliki thermostat untuk mengatur suhu tubuhnya agar konstan meskipun suhu di luar tubuh berubah-ubah. Proses reaksi enzimatis juga dikendalikan oleh produk akhir agar tidak berlebihan. Proses regulasi juga terkait dengan kemampuan menaggapi rangsang. Pada mamalia (hewan menyusui), terjadi proses pengaturan intensitas cahaya yang masuk dalam mata agar tidak merusak lensa mata. Proses pengaturan cahaya ini dilakukan oleh pupil mata. Tumbuhan juga memiliki kepekaan terhadap rangsang, misalnya tumbuhan akan tumbuh ke arah cahaya. h. Reproduksi Organisme menghasilkan sendiri keturunannya. Kehidupan berasal dari sesuaatu yang hidup, perhatikan bagaimana hewan melindungi anaknya, dari mulai ayam yang berkaki dua Gambar 1.6 Sumber :http://www.crayonpedia.org Gambar 1.7
9 sampai hewan buas misalnya harimau / singa, apabila ada bahaya yang mengancam maka induk hewan akan melindungi anaknya walaupun dengan nyawa taruhannya. Ciri makhluk hidup lainnya adalah berkembang biak. Artinya, makhluk hidup dapat menghasilkan keturunan. Tujuan makhluk hidup berkembang biak adalah memperbanyak keturunan agar jenisnya tidak habis atau punah. Manusia berkembang biak dengan cara melahirkan anak. Kucing juga berkembang biak dengan cara melahirkan anak. Setelah melahirkan, kucing menyusui anaknya seperti terlihat pada Gambar 1.8a. Ayam berkembang biak dengan cara bertelur. Induk ayam yang sedang bertelur akan mengerami telurnya selama 21 hari. Telur yang dierami akan menetas menjadi anak ayam. Perhatikan Gambar 1.8b. Hewan yang berkembang biak dengan cara melahirkan anak disebut beranak. Hewan yang berkembang biak dengan cara menghasilkan telur disebut bertelur. Tumbuhan pun dapat berkembang biak. Padi, jagung, mangga, semangka, dan durian berkembang biak dengan biji. Biji ditanam, setelah beberapa hari akan tumbuh tunas akar, batang, dan daun. Setelah beberapa lama, biji akan tumbuh menjadi individu baru. Apakah terdapat contoh lain selain tumbuhan yang disebutkan di atas? Tumbuhan juga dapat berkembang biak tanpa menggunakan biji. Cara berkembang biak seperti itu menggunakan bagian tubuh induknya, seperti bagian akar, batang, atau daun. Contohnya pohon pisang yang berkembang biak dengan tunas. Singkong yang berkembang biak dengan batangnya (Gambar 1.9a), dan wortel yang berkembang biak dengan akarnya (Gambar 1.9b). Gambar 1.8 Gambar 1.9
10 i. Adaptasi Di dalam tubuh organism terdapat proses pengaturan kesetimbangan dalam tubuh atau homeostasis. Hewan berdarah panas (homoiotermik) memiliki thermostat untuk mengatur suhu tubuhnya agar konstan meskipun suhu di luar tubuh berubah-ubah. Proses reaksi enzimatis juga dikendalikan oleh produk akhir agar tidak berlebihan. Proses regulasi juga terkait dengan kemampuan menaggapi rangsang. Pada mamalia (hewan menyusui), terjadi proses pengaturan intensitas cahaya yang masuk dalam mata agar tidak merusak lensa mata. Proses pengaturan cahaya ini dilakukan oleh pupil mata. Tumbuhan juga memiliki kepekaan terhadap rangsang, misalnya tumbuhan akan tumbuh ke arah cahaya. 2. Objek dan persoalan biologi Sistem biologi terdiri dari lingkup yang paling kecil yaitu atom hingga lingkup Biosfer. Dalam sistem molekul, biologi mempelajari berbagai macam struktur dan ciri molekul yang melakukan reaksi penyusun dan pembongkaran. Molekul-molekul berinteraksi membentuk sel. Gambar 1.10 Hirarki struktural biosains (mulai dari atom, molekul, sel, jaringan, organ, organisme, populasi, ekosistem, bioma, dan biosfer) Atom molekul sel jaringan organ individu populasi ekosistem Biosfer bioma
11 Sel merupakan penyusun terkecil makhluk hidup. Sel ini masih menyimpan rahasia tentang organel-organel yang juga memiliki sifat hidup. Seperti mitokondria yang menjalankan fungsi respirasi, nukleus pemegang kendali seluruh kegiatan sel, serta ribosom berfungsi melakukan sintesis protein. Pada makhluk hidup sel-sel yang sama memiliki fungsi yang sama berkelompok untuk membentuk jaringan.Sel berinteraksi menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. Organ merupakan bagian penting dari suaty makhluk hidup. Organ ini melakukan suatu rangkaian fungsi tubuh yang saling mengait. Organ-organ berkelompok membentuk sistem organ. Sistem organ berinteraksi menyusun makhluk hidup. Setiap individu mahluk hidup berinteraksi membentuk kumpulan individu sejenis disebut dengan populasi. Interaksi populasi dengan populasi lain disebut dengan komunitas. Komunitas dengan lingkungan abiotikmenyusun ekosistem. Sekelompok ekosistem yang mempunyai struktur biotik dan abiotik yang sama akan membentuk bioma. Bioma merupakan daerah daratan yang cukup luas dan memiliki iklim, tanah, tanaman dan hewan yang sama. Individu-individu dalam sebuah ekosistem tidak akan dapat hidup sendiri. Mereka berinteraksi dan saling membutuhkan. Interaksi antara beberapa ekosistem membentuk bioma, dan interaksi antar bioma dipermukaan bumi ini membentuk lapisan makhluk hidup dibumi yang dikenal sebagai biosfer. . . Menghitung jumlah populasi Buatlah plot seluas 10 m x 10 m secara berkelompok di halaman atau lapangan sekolah anda. Hitunglah jumlah individu dalam tiap populasi yang ada dalam komunitas tersebut. Isilah data dalam tabel berikut No Nama Individu Jumlah Nama Populasi Pertanyaan : Pada plot yang anda amati mana yang lebih dominan, faktor biotik atau abiotik? Jelaskan alasannya? Buat laporan hasil eksperimen secara tertulis sesuai dengan struktur penulisan ilmiah. Tugas 1.2
12 B Perkembangan biologi Ruang lingkup biologi yang luas, mendorong para ahli biologi membuat spesifikkasi dalam mempelajari objek biologi. Spesifikasi ini bertujuan agar objek biologi dapat dipelajari secara mendalam, bahkan dapat diaplikasikan dalam kehidupan manusia. Cabang-cababg dalam ilmu biologi diantaranya adalah sebagai berikut. No Nama ilmu Keterangan 1 Mikrobiologi Ilmu yang mempelajari jasad renik, mengenai macamnya, kehidupannya, fisiologinya, regenerasi, serta manfaat dan kerugiannya. Ilmu ini banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, pengolahan pangan, obat-obatan, pertanian dan bioteknologi. 2 Botani Ilmu yang mempelajari tumbuhan. Hal-hal yang dipelajari antara lain mengenai morfologi, fisiologi, serta pemanfaatan tumbuhan. Ilmu ini banyak dimanfaatkan oleh bidang pertanian, farmasi dan kultur jaringan. 3 Zoologi Ilmu yang mempelajari hewan. Hal-hal yang dipelajari antara lain mengenai struktur tubuh, fisiologi, dan pemanfaatannya. Ilmu ini banyak digunakan dalam bidang kedokteran hewan dan bioteknologi. 4 Genetika Ilmu yang mempelajari pewarisan sifat keturunan pada makhluk hidup. Hal-hal yang dipellajari yaitu kelainan- kelainan sifat pada makhluk hidup, serta cara pewarisan sifat keturunan pada makhluk hidup. Ilmu ini banyak dimanfaatkan pada bidang pertanian, kedokteran, dan bioteknologi. 5 Sitologi Ilmu yang mempelajari tentang susunan dan fungsi sel 6 Embriologi Ilmu yang mempelajari perkembangan embrio sampai lahir 7 Histologi Ilmu yang mempelajari tentang jaringan 8 Anatomi Ilmu yang mempelajari tentang bentuk dan susunan tubuh organisme 9 Morfologi Ilmu yang mempelajari tentang bentuk luar tubuh makhluk hidup 10 Fisiologi Ilmu yang mempelajari tentang faal/ fungsi tubuh organisme 11 Ekologi Ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara makhluk
13 hidup dengan lingkungannya 12 Mikologi Ilmu yang mempelajari tentang jamur 13 Paleontologi Ilmu yang mempelajari kehidupan masa lampau seperti yang ditunjuk oleh fosil. 14 Evolusi Perkembangan makhluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi 15 Ornitologi Ilmu yang mempelajari tentang burung C Metode ilmiah Ilmu pengetahuan lahir dari suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis. Semua yang dinamakan ilmu pengetahuan selalu memiliki syarat-syarat atau ciri- ciri tertentu. Sifat dan ciri ilmu tersebut adalah memiliki objek, menggunakan metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif. Berikut ini identifikasi dari sifat dan ciri dari ilmu pengetahuan atau ilmu yang dihasilkan oleh manusia 1 Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkret yang terdapat di alam, misalnya benda padat, cair, dan gas. Benda-benda konkret adalah benda-benda yang dapat ditangkap indra kita. Seandainya indra kita tidak dapat menagkapnya, maka dibuat peralatan yang mampu menangkap benda tau gejalanya. Misalnya gelombang radio tidak dapat kita dengar tetapi dengan menggunakan pesawat radio kita dapat mendengarnya. Demikian pula listrik, radioaktif, dan bakteri, merupakan objek yang dapat ditangkap indra setelah menggunakan peralatan khusus. 2 Memiliki metode, berkembangnya ilmu pengetahuan tidak dapat terjadi secara kebetulan ataupun asal-asalan, melainkan mengikuti metode tertentu. Dalam mempelajari obyek kajian biologi digunakan metode ilmiah untuk menemukan kebenaran. Metode ini telah dibakukan agar dapat digunakan dan dilakukan oleh siapa saja. Ilmu yang dikembangkan dengan menggunakan metode ini kebenarannya diakui secara ilmiah Dahulu pernah ada kepercayaan bahwa benda hidup berasal dari benda mati. Ilmuwan dahulu mengajarkan bahwa belatung dari daging busuk. Namun, ilmu pengetahuan berkembang, sekarang kita tahu bahwa belatung berasal dari telur hewan betina Info Biologi
14 Serbuk sari stilus 3 Memiliki langkah-langkah sistematis. Langkah-langkah sistematis tersebut bersifat baku untuk setiap bidang kajian (fisika, kimia, biologi). Orang lain yang ingin membuktikan gejala yang sama dengan langkah yang sama akan memperoleh hasil yang sama pula asalkan situasi dan kondisinya sama. Misalkan seseorang ingin membuktikan bahwa respirasi menghasilkan karbon dioksida. Di mana pun dia berada asalkan langkah-langkah yang digunakan sama, maka dia akan dapat membuktikan bahwa respirasi menghasilkan karbon dioksida. Jadi tidak ada kebohongan ilmiah. 4 Universal, Kebenaran yang disajikan dalam ilmu pengetahuan harus berlaku secara umum. Dalam biologi, hukum-hukum atau kaidah ilmu yang ada juga berlaku secara umum. Misalnya, kaidah tentang reproduksi generatif merupakan cara reproduksi organisme yang harus didahului dengan peleburan dua sel (gamet jantan dan betina). Ini berlaku pada semua jenis organisme Gambar 1.11 Reproduksi generatif pada satu organisme tertentu (misal: fertilisasi) 5 Hasilnya objektif atau apa adanya, terhindar dari kepentingan pelaku (subjektif). Hasil penelitian ilmiah bebas dari kepentingan seseorang atau politik sehingga tidak memihak siapa pun selain memihak pada kebenaran ilmiah. stigma ovary stilus anthera filamen pistilum B C DE A stamen stamen Pelepasan serbuk sari Saluran ovarium ovula ovarium Kantong embrio
15 6 Analitis, kajian dari sebuah ilmu akan menuju hal-hal yang lebih khusus seperti bagian, sifat, peranan dan berbagai hubungan. Untuk memahami hal yang bersifat khusus perlu pengkajian secara khusus pula, sehingga terdapat antar hubungan bagian yang dikaji sebagai hasil analisa. Oleh karena itu, sebuah ilmu akan terbagi menjadi berbagai cabang ilmu dengan kajian yang lebih khusus. Contohnya biologi mempunyai cabang zoologi, botani, fisiologi, anatomi, genetika, dan embriologi 7 Verivikatif, Kebenaran dalam sebuah ilmu bukanlah bersifat mutlak tetapi bersifat terbuka atau verifikatif yang juga dikenal dengan kebenaran ilmiah. Artinya, sesuatu yang semula dianggap benar suatu saat mungkin menjadi salah bila ditemukan bukti- bukti baru yang menentang kebenaran sebelumnya. Masih ingat dengan teori Generatio Spontanea yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati? Louis Pasteur berhasil menemukan bukti baru melalui percobaannya, sehingga tumbanglah teori tersebut dan berlakulah teori Biogenesis sampai saat ini. Keterampilan Proses Dalam belajar biologi kita dapat meniru apa yang telah dilakukan para pakar. Para pakar berhasil menemukan ilmu pengetahuan karena mereka bekerja secara sistematis, teliti, tekun, dan disiplin. Dalam bahasan berikut dalam melakukan keterampilan proses yaitu mengobservasi, mengklasifikasikan, menafsirkan, memprakirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel. 1. Mengobservasi Keterampilan dasar yang harus dimiliki seorang ilmuwan adalah melakukan observasi. Mengobservasi adalah mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian melalui indra. Observasi dapat dilakukan melalui pengamatan, pendengaran, pengecapan, perabaan, dan penciuman. Dalam biologi, hasil observasi seringkali dibuat bentuk: a Gambar, misalnya gambar daun, batang, buah, bunga. Pola bentuk objek hendaknya sama, misalnya pola bentuk tulang daun, meskipun gambarnya tidak harus persis sama dengan bendanya. Ukurannya dapat dibuat dengan skala dari ukuran sebenarnya. b Bagan, misalnya bagan siklus hidup kupu-kupu. c Table, misalnya table pertumbuhan penduduk di suatu wilayah. d Grafik balok, grafik lingkaran, dan grafik garis.
16 e Tulisan, yaitu mendeskripsikan dengan kata-kata. 2. Menggolongkan Menggolongkan atau mengklasifikasi merupakan kegiatan untuk memudahkan dalam mempelajari sesuatu. Setiap penggolongan mempunyai dasar dan tujuan tertentu, misalnya: 1 Penggolongan daun berdasarkan bentuk ujung daun, ukuran daun, serta permukaan daun berambut atau tidak 2 Penggolongan bunga berdasarkan warnanya, bentuknya, atau baunya 3 Penggolongan hewan berdasarkan cara berkembang biaknya, jenis makanannya, atau bentuk kakinya. 3. Menafsirkan Manafsirkan artinya memberikan arti pada suatu fenomena atau kejadian berdasarkan atas kejadian lainnya. Jadi, dalam memberikan arti hendaknya memiliki acuan atau patokan. Tanpa acuan, sesuatu tidak dapat dibandingkan dengan yang lain. 4. Memprakirakan Istilah memprakirakan tidak sama dengan meramalkan. Hal ini disebabkan karena meramal, seperti yang dilakukan oleh ahli nujum, memiliki dasar yang berbeda dengan memprakirakan atau memprediksikan. Seorang ahli geologi dapat memprakirakan terjadinya gempa berdasarkan data-data geologi. Ahli meteorology dapat memprakirakan musim dan kapan jatuhnya hujan berdasarkan data. 5. Mengajukan pertanyaan Mengajukan pertanyaan sebenarnya adalah merumuskan permasalahan. Seseorang mengatakan bahwa dilingkungannya tidak ada masalah, sedangkan orang lain menganggap dilingkungannya itu penuh masalah. Orang dapat mengenal dan menemukan masalah tergantung pada pengetahuan orang tersebut. Semakin luas pengetahuan seseorang, semakin mudahh mengenali masalah yang ada disekitarnya. 6. Mengidentifikasi variabel Variabel adalah faktor-faktor yang berpengaruh yang memiliki nilai (ukuran tertentu) dan dapat berubah atau diubah. Karena itu variabel sering disebut peubah. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap organisme dapat berupa faktor berikut 1 Faktor Fisika, berupa tekanan udara, cahaya matahari, suhu, angin, dan gravitasi bumi. 2 Faktor kimia, berupa mineral, PH, kadar garam, makanan, air, oksigen, dan karbon dioksida.
17 3 Faktor biologi, berupa daur hidup, reproduksi, parasit, pemangsa, dan organisme lain dalam lingkungan. Di dalam penelitian, faktor-faktor yang berpengaruh itu dibuat sama untuk semua organisme uji atau variabel control. Satu faktor dibuat bervariasi dan disebut sebagai variabel bebas, karena peneliti bebas melakukan perubahan-perubahan. Jika organisme diberikan perlakuan, akibatnya dapat diukur. Akibat dari perlakuan itu disebut variabel terkait. D Manfaat Biologi Telah banyak bukti yang menunjukan bahwa biologi memiliki peran penting bagi kehidupan. Agar anda mengetahuinya, berikut diuraikan beberapa diantaranya yaitu : a Memberikan pemahaman lebih dalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya b Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan, dan membantu dalam menemukan dan mengembangkan:  Bahan makanan  Bahan pakaian  Bahan peralatan dan perumahan  Energi c memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah d Menemukan penyebab dan pengobatan bagi berbagai macam penyakit, baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Para ahli biologi telah banyak berjasa dalam menemukan organisme penyebab penyakit seperti diare, TBC, tifus, demam berdarah, hingga AIDS. Penemuan-penemuan penyakit ini akan memudahkan dalam penanggulangan, pengobatan dan pencegahannya. Berbagai vaksin dan antibiotik seperti vaksin BCG, TCD, serta antibiotik seperti penisilin, streptomisin, serta tetrasikilin telah banyak menyelamatkan manusia dari penderitaan. e Menyingkap rahasia proses-proses kehidupan, pewarisan sifat, dan pengendalian proses kehidupan (gen). f Mengkaji dan melestarikan lingkungan untuk kelestarian hidup. Biologi mempelajari tentang penjagaan dan peleatarian flora dan fauna. Diantaranya dengan pendataan berbagai spesies yang ada di dunia. Pendataan ini berguna untuk mengetahui jumlah
18 spesies sehingga dapat ditentukan tingkat keberadaannya. Selain itu, juga mempelajari perilaku hewan dan tumbuhan mengenai makanan, tempat hidup, dan perilaku kawinnya. Ini bertujuan untuk menjaga kelestarian dan keberadaannya di muka bumi. 1. Ciri-ciri makhluk hidup yaitu membutuhkan nutrisi, transportasi sel, respirasi, metabolisme, ekskresi, pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, regulasi dan kepekaan rangsang, adaptasi. 2. System biologi terbentang dari lingkup yang paling kecil yaitu atom, hingga lingkup bioma di permukaan bumi. Molekul-molekul tersebut berinteraksi membentuk sel. Sel berinteraksi menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. System organ berinteraksi menyusun tubuh makhluk hidup. Setiap individu makhluk hidup berinteraksi membentuk dengan populasi. Interaksi populasi dengan populasi lain membentuk komunitas. Komunitas dengan lingkungan abiotik menyusun ekosistem. Berbagai ekosistem berinteraksi menyusun bioma. Dan interaksi antarbioma di permukaan bumi membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang dikenal sebagai biosfer. 3. Suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis akan melahirkan ilmu pengetahuan. 4. Sifat dan ciri ilmu pengetahuan adalah memiliki objek, menggunakan metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif 5. Hal yang mendorong manusia tertarik mempelajari objek biologi adalah permasalahan yang melingkupi kehidupan manusia semakin kompleks. 6. Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang antara lain zoologi, botani, mikrobiologi, histologi, dan sitologi. 7. Perkembangan suatu ilmu diharap memberikan kontribusi kepada kesejahteraan semua kehidupan di biosfer Ringkasan
19 Evaluasi A. Pilihlah satu jawaban yang tepat 1. Ruang lingkup biologi sangat luas. Ruang lingkup biologi yang pengamatannya memerlukan alat bantu berupa mikroskop adalah... a. Atom dan molekul b. Organel, sel dan jaringan c. Bioma dan biosfer d. Organ e. Sel saja 2. Manusia merupakan salah satu objek yang menarik untuk dipelajari. Manusia juga termasuk ruang lingkup biologi karena... a. Manusia sebagai penguasa bumi dan isinya b. Manusia sebagai pelaku dan pengembang biologi c. Manusia sebagai penghuni ekosistem d. Manusia merupakan salah satu contoh organisme e. Manusia merupakan makhluk hidup 3. Hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya merupakan masalah penting dalam biologi. Bidang pengetahuan yang mempelajari masalah ini disebut... a. Fisiologi b. Morfologi c. Ekologi d. Taksonomi e. Genetika 4. Berbagai upaya untuk peningkatan produksi pangan diantaranya dilakukan dengan penyilangan berbagai varietas padi untuk mendapatkan bibit padi unggul. Penyilangan-penyilangan ini merupakan penerapan cabang .... a. anatomi b. genetika c. morfologi d. ekologi e. fisiologi
20 5. Jawaban terhadap pernyataan atau masalah penelitian yang didasarkan pada kajian teori disebut... a. Hipotesis b. Kesimpulan c. Obsevasi d. Variabel e. eksperimen B. Jawablah dengan singkat dan jelas 1 Apakah biologi mampu berdiri sendiri tanpa ada hubungan dengan ilmu lain? Jelaskan alasan sisertai contoh. 2 Apakah perkembangan biologi dapat memberikan dampak negatif? Jelaskan disertai contoh C. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pernyataan dibawah ini ! Teknologi kloning semakin canggih, mulai dari kultur tanaman yang dapat menghasilkan sejumlah besar tanaman yang memiliki fenotipe dan sifat yang sama dengan sangat cepat dan mudah, sampai kloning hewan seperti domba dolly. Jika struktur DNA sudah dapat dipetakan maka kita dapat membuat organisme, misalnya klon manusia dengan segala kemampuan unggul untuk dijadikan sebagai tenaga kerja, prajurit perang, atau dijadikan sebagai bank organ untuk operasi pencangkokkan organ tubuh.

More Related Content

Bab 1

  • 1. 1 Bab 1 Owner [Type the company name] Bab 1 RUANG LINGKUP BIOLOGI Tujuan Pembelajaran Setelah mempelajari bab ini siswa diharapkan dapat:  Mendeskripsikan objek-objek dan persoalan biologi pada tingkat molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma.  Mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut objek dan persoalan yang dikaji.  Menganalisis manfaat biologi bagi manusia dan lingkungannya  Melakukan tahapan kerja ilmiah  Merancang metode percobaan
  • 2. 2 Peta konsep Biologi Lingkup Biologi Perkembangan biologi Metode ilmiah Manfaat Biologi Ciri-ciri makhluk hidup Objek dan permasalahan biologi atom molekul sel bioma organ jaringan individu populasi ekosistem biosfer
  • 3. 3 Pendahuluan Biologi berasal dari dua kata yaitu bios yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu. Biologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Biologi mempelajari makhluk hidup dan semua aspek yang menyertainya, mulai dari proses biokimia didalam sel sampai pada tingkat ekosistem, bahkan hingga perubaan iklim global. Aristoteles (384-322SM) dipandang sebagai tokoh perintis perkembangan ilmu tentang makhluk hidup. Ia adalah orang pertama yang meneliti berbagai jenis tumbuhan dan hewan, dan berhasil menggolongkan lebih dari 500 jenis hewan dan tumbuhan berdasarkan persamaan struktur tubuhnya. Ia juga mempelajari perkembangan embrio maupun struktur dan bentuk alat-alat dalam hewan melalui pembedahan tubuhh hewan. Perkembangan biologi semakin pesat setelah ditemukannya alat berupa mikroskop oleh Antonie van Leeuwenhoek. Leeuwenhoek banyak mempelajari organisme mikroskopis. Sejak itu manusia menyadari bahwa dilingkungan terdapat berbagai macam organisme yang tampak oleh mata. Carolus Linnaeus mencetuskan sistem penamaan spesies dan penamaan berbagai macam tumbuhan. Pada masa itu kajian tentang gen dan biokimia sel belum dilakukan. Selain mengkaji tingkatan organisme, ahli biologi saat ini lebih banyak memfokuskan penelitiannya pada tingkatan molekul, misalnya proses biokimia di dalam sel, bagaimana otak manusia bekerja, komposisi gen, dan kerja sistem organ. Kajian para ahli pada gen dimulai sejak ditemukannya struktur DNA dan RNA oleh James Watson dan Francis Crick. Gen dan urutan DNA manusia merupakan topik kajian dalam biologi yang menarik karena memungkinkan para ahli dapat memecahkan misteri perilaku manusia dan penyakit menurun. Para ahli biologi banyak diperlukan untuk menangani kasus yang berkaitan dengan kemanusiaan, misalnya bayi kembar, penyakit AIDS, dan flu burung. Peneliti biologi juga sedang mencari sumber makanan baru, baik untuk menemukan jenis organisme baru maupun cara menstimulasi suatu tumbuhan dan hewan agar berkembang lebih cepat sehingga menghasilkan sumber makanan dalam waktu yang singkat. Ini berarti bahwa kita dapat menjadi peneliti untuk menjawab permasalahan biologi yang selalu berkembang.
  • 4. 4 A Lingkup Biologi Biologi merupakan ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Biologi mempelajari bagaimana proses didalam jasad atau mempelajari ciri-ciri makluk hidup. 1. Ciri-ciri makluk hidup a. Membutuhkan nutrisi Setiap mahluk hidup membutuhkan nutrisi. Setiap makhluk hidup membutuhkan bentuk nutrisi yang berbeda, tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat organik, sedang jamur, protozoa, invertebrata, vertebrata dan manusia memerlukan zat anorganik. Manusia, hewan, dan tumbuhan memerlukan makanan. Makanan berguna sebagai sumber energi. Energi digunakan untuk melakukan berbagai kegiatan. Makhluk hidup memiliki jenis makanan yang berbeda-beda. Misalnya, kucing suka memakan ikan. Jika kucing diberi sayuran, kucing tidak mau makan. Sapi suka makan rumput. Jika diberi daging, sapi tidak mau makan. Manusia suka memakan nasi. Jika diberi rumput, manusia tidak mau makan. Setiap makhluk hidup memiliki cara yang berbeda untuk memenuhi makanannya sehari-hari. Makhluk hidup ada yang suka memakan tumbuhan dan ada yang suka memakan daging. Ada juga makhluk hidup yang suka memakan daging dan tumbuhan. Selain membutuhkan makanan, makhluk hidup juga membutuhkan minum. Tanpa makan dan minum, makhluk hidup akan mati. Bagaimana dengan tumbuhan? Tumbuhan juga memerlukan makanan. Zat makanan yang diperlukan tumbuhan terdapat di dalam tanah. Zat makanan diserap melalui akar. Selain itu, tumbuhan mampu menghasilkan makanannya sendiri melalui proses fotosintesis. Sumber : http://www.crayonpedia.org Gambar 1.2 Gambar 1.1
  • 5. 5 Fotosintesis terjadi di dalam daun yang mengandung klorofil (zat hijau daun). Daun yang mengandung klorofil ini dapat mengubah karbon dioksida (CO2) dan air menjadi zat tepung (zat pati) dan oksigen (O2). Proses fotosintesis itu dapat terjadi dengan bantuan cahaya matahari. Karena itu, tumbuhan harus selalu disiram dengan air dan ditempatkan di tempat yang terkena sinar matahari. b. Transportasi sel Nutrien, oksigen, serta zat-zat lain yang diperlukan makluk hidup harus diangkut menuju sel yang memerlukan, sedangkan karbondioksida harus dikeluarkan. Sehingga harus ada mekanisme transportasi. c. Respirasi Ciri makhluk hidup lainnya adalah bernapas. Apakah bernapas itu? Bernapas adalah menghirup udara dan mengembuskannya kembali ke lingkungan. Setiap saat kita bernapas menggunakan paru-paru. Kita menghirup udara berupa oksigen (O2) yang masuk melalui hidung, diteruskan ke paru-paru. Kemudian, dikeluarkan kembali dalam bentuk karbon dioksida (CO2). Respirasi merupakan proses pemecahan zat organic (karbohidrat, lemak, protein) menjadi zat anorganik (CO2) dan air serta menghasilkan energy. Jadi, tujuan utama proses respirasi adalah menghasilkan energy. Proses respirasi terjadi di dalam semua sel. Proses respirasi dibedakan menjadi dua berdasarkan kebutuhan oksigennya, yaitu respirasi Gambar 1.3 Gambar 1.4
  • 6. 6 aerobic yang menggunakan oksigen, dan respirasi anaerobic (fermentasi) yang tidaki membutuhkan oksigen. Jumlah energy yang dihasilkan pada proses aerob lebih banyak daripada proses anaerob. Jika kulit tubuh suatu organism merupakan lapisan yang kedap (tidak dapat tembus) oksigen, maka perlu ada mekanisme pengangkutan oksigen ke dalam tubuh dan pengangkutan karbondioksida ke luar tubuh yang disebut proses bernapas Bagaimana dengan hewan dan tumbuhan? Alat pernapasan setiap makhluk hidup berbedabeda. Hewan, seperti kuda, sapi, kerbau, kucing, dan gajah, bernapas dengan paru- paru. Hewan yang hidup di air, seperti ikan, bernapas dengan insang. Amatilah Gambar 1.5a dan 1.5b. Tumbuhan juga membutuhkan udara. Udara masuk ke dalam tumbuhan melalui bagian-bagian tertentu yang ada pada daun, batang, atau akar. Perhatikan Gambar 1.5c. Membuktikan bahwa Tumbuhan Bernapas Tujuan Kamu dapat membuktikan bahwa tumbuhan bernapas. Kegiatan ini dilakukan di sekolah. Alat dan Bahan 1 Gelas plastik bekas air mineral 2 Kantong plastik bening 3 Tanaman rumput Langkah Kerja 1 Siapkan gelas plastik bekas air mineral. 2 Masukkan tanah ke dalam gelas plastik 3 Tanamlah rumput ke dalam gelas plastik. 4 Kemudian, tutuplah gelas plastik dengan plastik bening. Biarkan 1-2 hari. Tugas 1.1 Gambar 1.5
  • 7. 7 Jawablah pertanyaan berikut ini. 1 Apa yang terjadi dengan tanaman rumput tersebut setelah dibiarkan 1-2 hari? 2 Apa yang kamu lihat pada plastik? 3 Apa yang dapat kamu simpulkan dari kegiatan ini? d. Metabolisme Di dalam tubuh organism terjadi proses reaksi kimia yang dibantu oleh enzim. Reaksi tersebut dinamakan metabolism. Proses metabolism dapat dibedakan atas reaksikatabolisme dan anabolisme. Katabolisme merupakan proses pembongkaran zat organic kompleks menjadi zat organic sederhana. Misalnya, pembongkaran karbohidrat menjadi glukosa, lemak menjadi asam-asam lemak, glukosa menjadi CO2 dan H2O, protein menjadi NH3, CO2, dan H2O. jadi, proses respirasi merupakan proses katabolisme. Proses anabolisme merupakan proses penyusunan, misalnya pembentukan lemak, peotein, dan zat organik kompleks (karbohidrat, vitamin). Proses anabolisme dan katabolisme dikendalikan oleh enzim. e. Ekskresi Ekskresi merupakan pengeluaran senyawa sisa-sisa proses metabolisme. Sisa metabolism yang dikeluarkan melalui proses ekskresi, misalnya karbondioksida, uap air, dan ammonia f. Pertumbuhan dan perkembangan Hewan apakah yang biasanya kamu pelihara? Kucing, bukan? Kucing merupakan hewan yang banyak dipelihara orang. Tentunya kamu tahu bahwa kucing mengalami pertumbuhan. Apakah yang dimaksud dengan pertumbuhan? Pertumbuhan adalah bertambahnya ukuran tubuh menjadi besar, baik berat maupun tingginya. Pada Gambar 1.6 terlihat tiga ekor kucing. Perubahan apakah yang dapat kamu amati dari gambar tersebut? Disebut apakah proses yang terlihat pada gambar tersebut?
  • 8. 8 Sumber : http://www.crayonpedia.org g. Regulasi dan kepekaan menanggapi rangsang Makhluk hidup peka terhadap perubahan yang terjadi disekitarnya. Alat pengenal lingkungan pada manusia dan hewan berupa indra. Indra peka terhadap rangsang. Rangsang dapat berupa cahaya, bunyi, bau, rasa atau sentuhan. Dengan adanya indra yang peka terhadap rangsang-rangsang tersebut, manusia dan hewan mempunyai kemampuan melihat, mendengar, mencium, mengecap rasa dan menyentuh/meraba. Tumbuhan tidak mempunyai alat indra, tetapi peka terhadap rangsang. Misalnya tumbuhan putri malu menguncupkan daunnya jika disentuh dan pertumbuhan batang kearah cahaya matahari. Di dalam tubuh organism terdapat proses pengaturan kesetimbangan dalam tubuh atau homeostasis. Hewan berdarah panas (homoiotermik) memiliki thermostat untuk mengatur suhu tubuhnya agar konstan meskipun suhu di luar tubuh berubah-ubah. Proses reaksi enzimatis juga dikendalikan oleh produk akhir agar tidak berlebihan. Proses regulasi juga terkait dengan kemampuan menaggapi rangsang. Pada mamalia (hewan menyusui), terjadi proses pengaturan intensitas cahaya yang masuk dalam mata agar tidak merusak lensa mata. Proses pengaturan cahaya ini dilakukan oleh pupil mata. Tumbuhan juga memiliki kepekaan terhadap rangsang, misalnya tumbuhan akan tumbuh ke arah cahaya. h. Reproduksi Organisme menghasilkan sendiri keturunannya. Kehidupan berasal dari sesuaatu yang hidup, perhatikan bagaimana hewan melindungi anaknya, dari mulai ayam yang berkaki dua Gambar 1.6 Sumber :http://www.crayonpedia.org Gambar 1.7
  • 9. 9 sampai hewan buas misalnya harimau / singa, apabila ada bahaya yang mengancam maka induk hewan akan melindungi anaknya walaupun dengan nyawa taruhannya. Ciri makhluk hidup lainnya adalah berkembang biak. Artinya, makhluk hidup dapat menghasilkan keturunan. Tujuan makhluk hidup berkembang biak adalah memperbanyak keturunan agar jenisnya tidak habis atau punah. Manusia berkembang biak dengan cara melahirkan anak. Kucing juga berkembang biak dengan cara melahirkan anak. Setelah melahirkan, kucing menyusui anaknya seperti terlihat pada Gambar 1.8a. Ayam berkembang biak dengan cara bertelur. Induk ayam yang sedang bertelur akan mengerami telurnya selama 21 hari. Telur yang dierami akan menetas menjadi anak ayam. Perhatikan Gambar 1.8b. Hewan yang berkembang biak dengan cara melahirkan anak disebut beranak. Hewan yang berkembang biak dengan cara menghasilkan telur disebut bertelur. Tumbuhan pun dapat berkembang biak. Padi, jagung, mangga, semangka, dan durian berkembang biak dengan biji. Biji ditanam, setelah beberapa hari akan tumbuh tunas akar, batang, dan daun. Setelah beberapa lama, biji akan tumbuh menjadi individu baru. Apakah terdapat contoh lain selain tumbuhan yang disebutkan di atas? Tumbuhan juga dapat berkembang biak tanpa menggunakan biji. Cara berkembang biak seperti itu menggunakan bagian tubuh induknya, seperti bagian akar, batang, atau daun. Contohnya pohon pisang yang berkembang biak dengan tunas. Singkong yang berkembang biak dengan batangnya (Gambar 1.9a), dan wortel yang berkembang biak dengan akarnya (Gambar 1.9b). Gambar 1.8 Gambar 1.9
  • 10. 10 i. Adaptasi Di dalam tubuh organism terdapat proses pengaturan kesetimbangan dalam tubuh atau homeostasis. Hewan berdarah panas (homoiotermik) memiliki thermostat untuk mengatur suhu tubuhnya agar konstan meskipun suhu di luar tubuh berubah-ubah. Proses reaksi enzimatis juga dikendalikan oleh produk akhir agar tidak berlebihan. Proses regulasi juga terkait dengan kemampuan menaggapi rangsang. Pada mamalia (hewan menyusui), terjadi proses pengaturan intensitas cahaya yang masuk dalam mata agar tidak merusak lensa mata. Proses pengaturan cahaya ini dilakukan oleh pupil mata. Tumbuhan juga memiliki kepekaan terhadap rangsang, misalnya tumbuhan akan tumbuh ke arah cahaya. 2. Objek dan persoalan biologi Sistem biologi terdiri dari lingkup yang paling kecil yaitu atom hingga lingkup Biosfer. Dalam sistem molekul, biologi mempelajari berbagai macam struktur dan ciri molekul yang melakukan reaksi penyusun dan pembongkaran. Molekul-molekul berinteraksi membentuk sel. Gambar 1.10 Hirarki struktural biosains (mulai dari atom, molekul, sel, jaringan, organ, organisme, populasi, ekosistem, bioma, dan biosfer) Atom molekul sel jaringan organ individu populasi ekosistem Biosfer bioma
  • 11. 11 Sel merupakan penyusun terkecil makhluk hidup. Sel ini masih menyimpan rahasia tentang organel-organel yang juga memiliki sifat hidup. Seperti mitokondria yang menjalankan fungsi respirasi, nukleus pemegang kendali seluruh kegiatan sel, serta ribosom berfungsi melakukan sintesis protein. Pada makhluk hidup sel-sel yang sama memiliki fungsi yang sama berkelompok untuk membentuk jaringan.Sel berinteraksi menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. Organ merupakan bagian penting dari suaty makhluk hidup. Organ ini melakukan suatu rangkaian fungsi tubuh yang saling mengait. Organ-organ berkelompok membentuk sistem organ. Sistem organ berinteraksi menyusun makhluk hidup. Setiap individu mahluk hidup berinteraksi membentuk kumpulan individu sejenis disebut dengan populasi. Interaksi populasi dengan populasi lain disebut dengan komunitas. Komunitas dengan lingkungan abiotikmenyusun ekosistem. Sekelompok ekosistem yang mempunyai struktur biotik dan abiotik yang sama akan membentuk bioma. Bioma merupakan daerah daratan yang cukup luas dan memiliki iklim, tanah, tanaman dan hewan yang sama. Individu-individu dalam sebuah ekosistem tidak akan dapat hidup sendiri. Mereka berinteraksi dan saling membutuhkan. Interaksi antara beberapa ekosistem membentuk bioma, dan interaksi antar bioma dipermukaan bumi ini membentuk lapisan makhluk hidup dibumi yang dikenal sebagai biosfer. . . Menghitung jumlah populasi Buatlah plot seluas 10 m x 10 m secara berkelompok di halaman atau lapangan sekolah anda. Hitunglah jumlah individu dalam tiap populasi yang ada dalam komunitas tersebut. Isilah data dalam tabel berikut No Nama Individu Jumlah Nama Populasi Pertanyaan : Pada plot yang anda amati mana yang lebih dominan, faktor biotik atau abiotik? Jelaskan alasannya? Buat laporan hasil eksperimen secara tertulis sesuai dengan struktur penulisan ilmiah. Tugas 1.2
  • 12. 12 B Perkembangan biologi Ruang lingkup biologi yang luas, mendorong para ahli biologi membuat spesifikkasi dalam mempelajari objek biologi. Spesifikasi ini bertujuan agar objek biologi dapat dipelajari secara mendalam, bahkan dapat diaplikasikan dalam kehidupan manusia. Cabang-cababg dalam ilmu biologi diantaranya adalah sebagai berikut. No Nama ilmu Keterangan 1 Mikrobiologi Ilmu yang mempelajari jasad renik, mengenai macamnya, kehidupannya, fisiologinya, regenerasi, serta manfaat dan kerugiannya. Ilmu ini banyak dimanfaatkan dalam bidang kedokteran, pengolahan pangan, obat-obatan, pertanian dan bioteknologi. 2 Botani Ilmu yang mempelajari tumbuhan. Hal-hal yang dipelajari antara lain mengenai morfologi, fisiologi, serta pemanfaatan tumbuhan. Ilmu ini banyak dimanfaatkan oleh bidang pertanian, farmasi dan kultur jaringan. 3 Zoologi Ilmu yang mempelajari hewan. Hal-hal yang dipelajari antara lain mengenai struktur tubuh, fisiologi, dan pemanfaatannya. Ilmu ini banyak digunakan dalam bidang kedokteran hewan dan bioteknologi. 4 Genetika Ilmu yang mempelajari pewarisan sifat keturunan pada makhluk hidup. Hal-hal yang dipellajari yaitu kelainan- kelainan sifat pada makhluk hidup, serta cara pewarisan sifat keturunan pada makhluk hidup. Ilmu ini banyak dimanfaatkan pada bidang pertanian, kedokteran, dan bioteknologi. 5 Sitologi Ilmu yang mempelajari tentang susunan dan fungsi sel 6 Embriologi Ilmu yang mempelajari perkembangan embrio sampai lahir 7 Histologi Ilmu yang mempelajari tentang jaringan 8 Anatomi Ilmu yang mempelajari tentang bentuk dan susunan tubuh organisme 9 Morfologi Ilmu yang mempelajari tentang bentuk luar tubuh makhluk hidup 10 Fisiologi Ilmu yang mempelajari tentang faal/ fungsi tubuh organisme 11 Ekologi Ilmu yang mempelajari tentang hubungan antara makhluk
  • 13. 13 hidup dengan lingkungannya 12 Mikologi Ilmu yang mempelajari tentang jamur 13 Paleontologi Ilmu yang mempelajari kehidupan masa lampau seperti yang ditunjuk oleh fosil. 14 Evolusi Perkembangan makhluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi 15 Ornitologi Ilmu yang mempelajari tentang burung C Metode ilmiah Ilmu pengetahuan lahir dari suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis. Semua yang dinamakan ilmu pengetahuan selalu memiliki syarat-syarat atau ciri- ciri tertentu. Sifat dan ciri ilmu tersebut adalah memiliki objek, menggunakan metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif. Berikut ini identifikasi dari sifat dan ciri dari ilmu pengetahuan atau ilmu yang dihasilkan oleh manusia 1 Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkret yang terdapat di alam, misalnya benda padat, cair, dan gas. Benda-benda konkret adalah benda-benda yang dapat ditangkap indra kita. Seandainya indra kita tidak dapat menagkapnya, maka dibuat peralatan yang mampu menangkap benda tau gejalanya. Misalnya gelombang radio tidak dapat kita dengar tetapi dengan menggunakan pesawat radio kita dapat mendengarnya. Demikian pula listrik, radioaktif, dan bakteri, merupakan objek yang dapat ditangkap indra setelah menggunakan peralatan khusus. 2 Memiliki metode, berkembangnya ilmu pengetahuan tidak dapat terjadi secara kebetulan ataupun asal-asalan, melainkan mengikuti metode tertentu. Dalam mempelajari obyek kajian biologi digunakan metode ilmiah untuk menemukan kebenaran. Metode ini telah dibakukan agar dapat digunakan dan dilakukan oleh siapa saja. Ilmu yang dikembangkan dengan menggunakan metode ini kebenarannya diakui secara ilmiah Dahulu pernah ada kepercayaan bahwa benda hidup berasal dari benda mati. Ilmuwan dahulu mengajarkan bahwa belatung dari daging busuk. Namun, ilmu pengetahuan berkembang, sekarang kita tahu bahwa belatung berasal dari telur hewan betina Info Biologi
  • 14. 14 Serbuk sari stilus 3 Memiliki langkah-langkah sistematis. Langkah-langkah sistematis tersebut bersifat baku untuk setiap bidang kajian (fisika, kimia, biologi). Orang lain yang ingin membuktikan gejala yang sama dengan langkah yang sama akan memperoleh hasil yang sama pula asalkan situasi dan kondisinya sama. Misalkan seseorang ingin membuktikan bahwa respirasi menghasilkan karbon dioksida. Di mana pun dia berada asalkan langkah-langkah yang digunakan sama, maka dia akan dapat membuktikan bahwa respirasi menghasilkan karbon dioksida. Jadi tidak ada kebohongan ilmiah. 4 Universal, Kebenaran yang disajikan dalam ilmu pengetahuan harus berlaku secara umum. Dalam biologi, hukum-hukum atau kaidah ilmu yang ada juga berlaku secara umum. Misalnya, kaidah tentang reproduksi generatif merupakan cara reproduksi organisme yang harus didahului dengan peleburan dua sel (gamet jantan dan betina). Ini berlaku pada semua jenis organisme Gambar 1.11 Reproduksi generatif pada satu organisme tertentu (misal: fertilisasi) 5 Hasilnya objektif atau apa adanya, terhindar dari kepentingan pelaku (subjektif). Hasil penelitian ilmiah bebas dari kepentingan seseorang atau politik sehingga tidak memihak siapa pun selain memihak pada kebenaran ilmiah. stigma ovary stilus anthera filamen pistilum B C DE A stamen stamen Pelepasan serbuk sari Saluran ovarium ovula ovarium Kantong embrio
  • 15. 15 6 Analitis, kajian dari sebuah ilmu akan menuju hal-hal yang lebih khusus seperti bagian, sifat, peranan dan berbagai hubungan. Untuk memahami hal yang bersifat khusus perlu pengkajian secara khusus pula, sehingga terdapat antar hubungan bagian yang dikaji sebagai hasil analisa. Oleh karena itu, sebuah ilmu akan terbagi menjadi berbagai cabang ilmu dengan kajian yang lebih khusus. Contohnya biologi mempunyai cabang zoologi, botani, fisiologi, anatomi, genetika, dan embriologi 7 Verivikatif, Kebenaran dalam sebuah ilmu bukanlah bersifat mutlak tetapi bersifat terbuka atau verifikatif yang juga dikenal dengan kebenaran ilmiah. Artinya, sesuatu yang semula dianggap benar suatu saat mungkin menjadi salah bila ditemukan bukti- bukti baru yang menentang kebenaran sebelumnya. Masih ingat dengan teori Generatio Spontanea yang menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati? Louis Pasteur berhasil menemukan bukti baru melalui percobaannya, sehingga tumbanglah teori tersebut dan berlakulah teori Biogenesis sampai saat ini. Keterampilan Proses Dalam belajar biologi kita dapat meniru apa yang telah dilakukan para pakar. Para pakar berhasil menemukan ilmu pengetahuan karena mereka bekerja secara sistematis, teliti, tekun, dan disiplin. Dalam bahasan berikut dalam melakukan keterampilan proses yaitu mengobservasi, mengklasifikasikan, menafsirkan, memprakirakan, mengajukan pertanyaan, dan mengidentifikasi variabel. 1. Mengobservasi Keterampilan dasar yang harus dimiliki seorang ilmuwan adalah melakukan observasi. Mengobservasi adalah mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian melalui indra. Observasi dapat dilakukan melalui pengamatan, pendengaran, pengecapan, perabaan, dan penciuman. Dalam biologi, hasil observasi seringkali dibuat bentuk: a Gambar, misalnya gambar daun, batang, buah, bunga. Pola bentuk objek hendaknya sama, misalnya pola bentuk tulang daun, meskipun gambarnya tidak harus persis sama dengan bendanya. Ukurannya dapat dibuat dengan skala dari ukuran sebenarnya. b Bagan, misalnya bagan siklus hidup kupu-kupu. c Table, misalnya table pertumbuhan penduduk di suatu wilayah. d Grafik balok, grafik lingkaran, dan grafik garis.
  • 16. 16 e Tulisan, yaitu mendeskripsikan dengan kata-kata. 2. Menggolongkan Menggolongkan atau mengklasifikasi merupakan kegiatan untuk memudahkan dalam mempelajari sesuatu. Setiap penggolongan mempunyai dasar dan tujuan tertentu, misalnya: 1 Penggolongan daun berdasarkan bentuk ujung daun, ukuran daun, serta permukaan daun berambut atau tidak 2 Penggolongan bunga berdasarkan warnanya, bentuknya, atau baunya 3 Penggolongan hewan berdasarkan cara berkembang biaknya, jenis makanannya, atau bentuk kakinya. 3. Menafsirkan Manafsirkan artinya memberikan arti pada suatu fenomena atau kejadian berdasarkan atas kejadian lainnya. Jadi, dalam memberikan arti hendaknya memiliki acuan atau patokan. Tanpa acuan, sesuatu tidak dapat dibandingkan dengan yang lain. 4. Memprakirakan Istilah memprakirakan tidak sama dengan meramalkan. Hal ini disebabkan karena meramal, seperti yang dilakukan oleh ahli nujum, memiliki dasar yang berbeda dengan memprakirakan atau memprediksikan. Seorang ahli geologi dapat memprakirakan terjadinya gempa berdasarkan data-data geologi. Ahli meteorology dapat memprakirakan musim dan kapan jatuhnya hujan berdasarkan data. 5. Mengajukan pertanyaan Mengajukan pertanyaan sebenarnya adalah merumuskan permasalahan. Seseorang mengatakan bahwa dilingkungannya tidak ada masalah, sedangkan orang lain menganggap dilingkungannya itu penuh masalah. Orang dapat mengenal dan menemukan masalah tergantung pada pengetahuan orang tersebut. Semakin luas pengetahuan seseorang, semakin mudahh mengenali masalah yang ada disekitarnya. 6. Mengidentifikasi variabel Variabel adalah faktor-faktor yang berpengaruh yang memiliki nilai (ukuran tertentu) dan dapat berubah atau diubah. Karena itu variabel sering disebut peubah. Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap organisme dapat berupa faktor berikut 1 Faktor Fisika, berupa tekanan udara, cahaya matahari, suhu, angin, dan gravitasi bumi. 2 Faktor kimia, berupa mineral, PH, kadar garam, makanan, air, oksigen, dan karbon dioksida.
  • 17. 17 3 Faktor biologi, berupa daur hidup, reproduksi, parasit, pemangsa, dan organisme lain dalam lingkungan. Di dalam penelitian, faktor-faktor yang berpengaruh itu dibuat sama untuk semua organisme uji atau variabel control. Satu faktor dibuat bervariasi dan disebut sebagai variabel bebas, karena peneliti bebas melakukan perubahan-perubahan. Jika organisme diberikan perlakuan, akibatnya dapat diukur. Akibat dari perlakuan itu disebut variabel terkait. D Manfaat Biologi Telah banyak bukti yang menunjukan bahwa biologi memiliki peran penting bagi kehidupan. Agar anda mengetahuinya, berikut diuraikan beberapa diantaranya yaitu : a Memberikan pemahaman lebih dalam kepada diri seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar untuk meningkatkan taraf hidupnya b Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber daya hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan, dan membantu dalam menemukan dan mengembangkan:  Bahan makanan  Bahan pakaian  Bahan peralatan dan perumahan  Energi c memberikan pengetahuan untuk melakukan konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak punah d Menemukan penyebab dan pengobatan bagi berbagai macam penyakit, baik pada manusia, hewan, maupun tumbuhan. Para ahli biologi telah banyak berjasa dalam menemukan organisme penyebab penyakit seperti diare, TBC, tifus, demam berdarah, hingga AIDS. Penemuan-penemuan penyakit ini akan memudahkan dalam penanggulangan, pengobatan dan pencegahannya. Berbagai vaksin dan antibiotik seperti vaksin BCG, TCD, serta antibiotik seperti penisilin, streptomisin, serta tetrasikilin telah banyak menyelamatkan manusia dari penderitaan. e Menyingkap rahasia proses-proses kehidupan, pewarisan sifat, dan pengendalian proses kehidupan (gen). f Mengkaji dan melestarikan lingkungan untuk kelestarian hidup. Biologi mempelajari tentang penjagaan dan peleatarian flora dan fauna. Diantaranya dengan pendataan berbagai spesies yang ada di dunia. Pendataan ini berguna untuk mengetahui jumlah
  • 18. 18 spesies sehingga dapat ditentukan tingkat keberadaannya. Selain itu, juga mempelajari perilaku hewan dan tumbuhan mengenai makanan, tempat hidup, dan perilaku kawinnya. Ini bertujuan untuk menjaga kelestarian dan keberadaannya di muka bumi. 1. Ciri-ciri makhluk hidup yaitu membutuhkan nutrisi, transportasi sel, respirasi, metabolisme, ekskresi, pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi, regulasi dan kepekaan rangsang, adaptasi. 2. System biologi terbentang dari lingkup yang paling kecil yaitu atom, hingga lingkup bioma di permukaan bumi. Molekul-molekul tersebut berinteraksi membentuk sel. Sel berinteraksi menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. System organ berinteraksi menyusun tubuh makhluk hidup. Setiap individu makhluk hidup berinteraksi membentuk dengan populasi. Interaksi populasi dengan populasi lain membentuk komunitas. Komunitas dengan lingkungan abiotik menyusun ekosistem. Berbagai ekosistem berinteraksi menyusun bioma. Dan interaksi antarbioma di permukaan bumi membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang dikenal sebagai biosfer. 3. Suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis akan melahirkan ilmu pengetahuan. 4. Sifat dan ciri ilmu pengetahuan adalah memiliki objek, menggunakan metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif 5. Hal yang mendorong manusia tertarik mempelajari objek biologi adalah permasalahan yang melingkupi kehidupan manusia semakin kompleks. 6. Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang antara lain zoologi, botani, mikrobiologi, histologi, dan sitologi. 7. Perkembangan suatu ilmu diharap memberikan kontribusi kepada kesejahteraan semua kehidupan di biosfer Ringkasan
  • 19. 19 Evaluasi A. Pilihlah satu jawaban yang tepat 1. Ruang lingkup biologi sangat luas. Ruang lingkup biologi yang pengamatannya memerlukan alat bantu berupa mikroskop adalah... a. Atom dan molekul b. Organel, sel dan jaringan c. Bioma dan biosfer d. Organ e. Sel saja 2. Manusia merupakan salah satu objek yang menarik untuk dipelajari. Manusia juga termasuk ruang lingkup biologi karena... a. Manusia sebagai penguasa bumi dan isinya b. Manusia sebagai pelaku dan pengembang biologi c. Manusia sebagai penghuni ekosistem d. Manusia merupakan salah satu contoh organisme e. Manusia merupakan makhluk hidup 3. Hubungan antara makhluk hidup dan lingkungannya merupakan masalah penting dalam biologi. Bidang pengetahuan yang mempelajari masalah ini disebut... a. Fisiologi b. Morfologi c. Ekologi d. Taksonomi e. Genetika 4. Berbagai upaya untuk peningkatan produksi pangan diantaranya dilakukan dengan penyilangan berbagai varietas padi untuk mendapatkan bibit padi unggul. Penyilangan-penyilangan ini merupakan penerapan cabang .... a. anatomi b. genetika c. morfologi d. ekologi e. fisiologi
  • 20. 20 5. Jawaban terhadap pernyataan atau masalah penelitian yang didasarkan pada kajian teori disebut... a. Hipotesis b. Kesimpulan c. Obsevasi d. Variabel e. eksperimen B. Jawablah dengan singkat dan jelas 1 Apakah biologi mampu berdiri sendiri tanpa ada hubungan dengan ilmu lain? Jelaskan alasan sisertai contoh. 2 Apakah perkembangan biologi dapat memberikan dampak negatif? Jelaskan disertai contoh C. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pernyataan dibawah ini ! Teknologi kloning semakin canggih, mulai dari kultur tanaman yang dapat menghasilkan sejumlah besar tanaman yang memiliki fenotipe dan sifat yang sama dengan sangat cepat dan mudah, sampai kloning hewan seperti domba dolly. Jika struktur DNA sudah dapat dipetakan maka kita dapat membuat organisme, misalnya klon manusia dengan segala kemampuan unggul untuk dijadikan sebagai tenaga kerja, prajurit perang, atau dijadikan sebagai bank organ untuk operasi pencangkokkan organ tubuh.
AboutCopyright
© 2025 ºÝºÝߣ