Peta Konsep Biologi Kehidupan

Peta Konsep

Biologi Kehidupan

Kelas X

Dari tabel diatas kita dapat melihat bahwa Biologi bagi kehidupan dibagi menjadi 3 pemahaman seperti pada skematik diatas.

Objek Biologi

Biologi merupakan ilmu tentang makhluk hidup. Biologi termasuk salah satu ilmu tertua yang telah dikenal sejak zaman prasejarah. Segala sesuatu yang berhubungan dengan makhluk hidup dapat kalian temukan dalam biologi. Dalam bab ini kalian diajak menjelajahi ruang lingkup biologi. Makhluk hidup di dunia ini banyak macam dan jenisnya, sehingga kesulitan untuk mempelajarinya. Untuk memudahkan dalam mengenal dan mempelajarinya maka diciptakanlah suatu sistem pengelompokan (klasifikasi makhluk hidup). Perhatikan bagan di bawah ini:

Konsep-konsep tentang Asal Mula Kehidupan

Ada beberapa konsep tentang asal mula kehidupan, yaitu:

a. Kehidupan asalnya dari lautan

Di biosfer terdapat bermacam-macam materi yang mengandung energi. Materi dan energi yang berasal dari lereng gunung, lembah mengalir terbawa arus air ke sungai yang akhirnya menuju ke lautan. Di lautan terkumpul materi yang berupa zat-zat kimia berupa unsur-unsur karbon (C), hidrogen (H2), oksigen (O2), dan nitrogen (N2). Dengan adanya gelembung larutan unsur-unsur tersebut terjadi reaksi kimia dan pada suhu tertentu akan menghasilkan zat hidup yang berupa protein. Zat hidup itu selanjutnya akan mengalami evolusi yang akhirnya menjelma menjadi makhluk hidup. Makhluk hidup yang masih sangat sederhana yang disebut virus.(Harliyono, 1999:6)

b. Kehidupan asalnya dari udara

Teori ini telah dibuktikan oleh Prof. Urey dibantu oleh asistennya Stanley Miller. Teorinya disebut teori Urey dan percobaannya disebut percobaan Miller. Senyawa-senyawa kimia yang ada di lapisan atas biosfer apabila terkena panas akan menguap. Di atmosfer terkumpulah uap, hidrogen, nitrogen, oksigen, dan karbon. Pada saat terjadi halilintar yang merupakan energi listrik alam, menyebabkan uap-uap tadi dapat berhubungan dan terjadilah reaksi kimia. Hasil dari reaksi tersebut adalah zat yang berupa protein. Zat tersebut pada keadaan suhu tertentu akan menjelma menjadi zat hidup selanjutnya berkembang menjadi makhluk hidup.

2. Teori Asal-usul Kehidupan

Teori asal-usul kehidupan, yaitu:

a. Teori abiogenesis (generatio spontanea)

Pada abad ke-17 Aristoteles menyatakan bahwa makhluk hidup itu terjadi dengan mendadak atau secara spontan (abiogenesis atau generatio spontanea). Teori ini didukung oleh Leeuwenhook (pencipta mikroskop). Secara kebetulan Leeuwenhook mengambil sedikit air yang di dalamnya terendam jerami yang busuk, ternyata di dalam air tersebut ditemukan organisme hidup. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa makhluk terjadi begitu saja berasal dari benda mati.

b. Teori biogenesis

Teori ini tokohnya adalah Lazzaro Spallanzani, Francisco Redi, dan Louis Pasteur. Teori ini berhasil menggugurkan teori abiogenesis. Teori biogenesis mengemukakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup lain. Semboyannya "omne vivum ex ovo, omne vivum ex vivo", yang artinya kejadian makhluk hidup berasal dari telur, kejadian makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada. Pada percobaan F. Redi menggunakan daging. Ternyata hasilnya Botol I (daging ditutup rapat) tidak ada mikroba, Botol II (ditutup dengan kain kasa) ada sedikit mikroba, Botol III (daging tidak ditutup) hasilnya banyak mikroba. Spallanzani mengadakan percobaan dengan air kaldu yang perlakuannya sama seperti percobaan F. Redi. Hasilnya sama dengan percobaan F. Redi. Louis Pasteur mengadakan percobaan dengan air kaldu yang ditempatkan pada labu berleher angsa. Hasil percobaannya sama dengan apa yang dilakukan F. Redi dan Spallanzani, yaitu menolak teori Abiogenesis.

3. Organisasi Kehidupan

Tingkatan organisasi kehidupan dari yang terkecil sampai terbesar, yaitu:

a.      Sel
1) Teori sel

Sejak penemuan mikroskop sederhana oleh Antonie Van Leeuwenhook (1623 - 1723) pada abad ke-16, penelitian di bidang biologi semakin berkembang pesat, yaitu:

a)      Theodor Schwann (1810 - 1882) mengemukakan bahwa sel merupakan struktur terkecil dari hewan.

b)       Mathias Jacob Schleiden (1804 - 1881) menyatakan bahwa sel adalah struktur terkecil dari tumbuhan.

c)      Baron George Cuvier (1769 - 1832), pelopor ilmu anatomi perbandingan.

d)     Carolus Linnaeus (1707 - 1778), perintis ilmu taksonomi.

e)      Johann Gregor Mendel (1822 - 1884), pelopor ilmu genetika.

f)       Charles Darwin (1809 - 1882), pencetus teori evolusi.

2) Bagian-bagian sel

a) Selaput plasma dan dinding selSelaput plasma terdiri dari dua lapisan lipoprotein, yaitu:

(1)    Lapisan luar terdiri dari protein yang mudah dilalui oleh molekulmolekulzat kimia.

(2)    Lapisan dalam terdiri dari lemak (lipid) yang bersifat selektif (memilih) terhadap molekul-molekul zat kimia dan hanya molekul yang dapat larut dalam lemak saja yang dapat masuk. Fungsi selaput plasma mengatur transportasi zat-zat dari sel ke sel. Dinding sel terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel merupakan bagian terluar dari sel dan merupakan hasil proses hidup dari protoplasma. Dinding sel primer adalah dinding sel yang dibentuk sewaktu sel membelah, dan setelah sel mengalami penebalan berubah menjadi dinding sekunder.

Dinding sel berfungsi untuk:

(1)    Melindungi bagian sel yang berada di dalamnya.

(2)    Sebagai jalan masuk dan keluar air beserta zat-zat terlarut.

(3)    Memberi bentuk sel dan memperkokoh sel.

(4)    Bersama-sama vakuola berperan dalam menjaga turbiditas sel.

b) Sitoplasma

Cairan yang dibatasi oleh selaput plasma dan terletak di luar inti sel. Di dalam sitoplasma ini terjadi proses kehidupan yang penting. Pada sitoplasma ini terdapat organel-organel sel, antara lain:

(1)     Retikulum endoplasma: Saluran yang menghubungkan inti sel dengan sitoplasma.

(2)    Ribosom: Sebagai tempat terjadinya sintesis protein.

(3)    Mitokondria: Tempat terjadinya respirasi sel, untuk menghasilkan energi.

(4)    Badan golgi: Berfungsi sebagai alat pengeluaran limbah atau zat-zat dari sel.

(5)    Lisosom: Berperan dalam membunuh kuman penyakit, yang menyerang sel (alat pertahanan).

c) Inti sel (nukleus)

Terletak di dalam sitoplasma dibatasi oleh selaput inti/dinding inti. Di dalamnya terdapat cairan yang disebut nukleoplasma dan butir-butir inti (nukleous). Inti sel berperan sebagai pusat pengaturan segala proses yang terjadi di dalam sel.

b. Jaringan

Yaitu kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama.

 Jaringan pada hewan terdiri dari:

1)      Jaringan epitel: Berfungsi melapisi berbagai rongga atau di saluran tubuh dan membentuk kulit yang membungkus tubuh.

2)      Jaringan ikat: Berfungsi mengikat dan menghubungkan antarjaringan.

3)      Jaringan rangka/tulang: Berfungsi menyokong, melindungi tubuh, dan menjadi alat gerak.

4)      Jaringan darah: Berfungsi mengedarkan zat makanan dan oksigen maupun mengangkut sisa metabolisme ke alat pengeluaran.

5)      Jaringan saraf: Berfungsi mengoordinasikan dan meneruskan rangsang (stimulus).

6)      Jaringan otot: Berfungsi bersama dengan jaringan tulang mendukung fungsi gerak.

Jaringan pada tumbuhan terdiri dari:

1.      Jaringan epidermis: Berfungsi melindungi permukaan tubuh tumbuhan.

2.      Jaringan mesofil: Berfungsi membuat makanan dengan proses fotosintesis.

3.      Jaringan parenkim (dilengkapi plastida):Plastida yang terkena cahaya matahari sebagai tempat fotosintesis. Plastida yang tidak terkena cahaya matahari sebagai cadangan makanan.

4.      Jaringan pembuluh (berupa xilem dan floem): Xilem berfungsi mengangkut air dan garam-garam mineral dari akar ke daun. Floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh.

5.      Jaringan sklerenkim: Berfungsi menyokong dan menguatkan tubuh tumbuhan.

6.      Jaringan meristem: Berfungsi menghasilkan sel-sel baru untuk pertumbuhan.

b.      Organ

Merupakan struktur tubuh yang kompleks yang terdiri dari kumpulan jaringan.

 Organ pada hewan Dibedakan menjadi 2:

a) Organ luar, misalnya: tangan, kaki, hidung, mulut, telinga, mata.
b) Organ dalam, misalnya: hati, ginjal, usus, jantung, paru-paru, saraf.

 Organ pada tumbuhan

a)      Akar: Berfungsi menyerap air dan zat-zat makanan, memperkukuh berdirinya batang, menyimpan cadangan makanan, dan alat perkembangbiakan vegetatif.

b)      Batang: Berfungsi sebagai tempat tumbuhnya daun, alat penyimpanan cadangan makanan, alat perkembangbiakan vegetatif, alat ntransportasi zat makanan dari akar ke daun dan hasil asimilasi dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.

c)      Daun: Berfungsi sebagai tempat fotosintesis, tempat menyimpan bahan makanan, alat perkembangbiakan vegetatif (pada tumbuhan tertentu), alat evaporasi (penguapan), dan alat respirasi (melalui stomata).

d)     Bunga: Berfungsi sebagai alat pembentuk sel kelamin.

e)      Buah: Berfungsi menghasilkan biji yang mengandung embrio atau lembaga sebagai alat perkembangbiakan bagi tumbuhan.

d. Sistem organ

Yaitu kelompok berbagai organ yang bekerja sama untuk melakukan suatu fungsi tertentu. Sistem organ akan membentuk organisme (individu). Contoh sistem organ, yaitu:

1.      Sistem peredaran darah tersusun atas organ jantung, pembuluh darah, darah.

2.      Sistem pernapasan tersusun atas organ hidung, tenggorokan, paruparu. Pada tumbuhan sistem organ tidak ada, sebab masing-masing organ pada tumbuhan sudah berperan secara langsung untuk kehidupan individu tumbuhan.

e. Individu

Individu (organisme) terbentuk dari beberapa sistem organ. Individu (organisme) tidak ada yang bisa menyendiri, semua berinteraksi atau sering berhubungan.

f. Populasi

Merupakan kelompok individu dari satu spesies yang menduduki areal tertentu. Tempat tinggalnya disebut habitat.

g. Komunitas

Merupakan populasi semua macam spesies yang menduduki suatu habitat. Spesies dalam komunitas dapat berperan sebagai produsen, konsumen, pengurai, dan detritrivor. Contoh komunitas yaitu komunitas sawah (ada populasi belalang, ada populasi padi, ada populasi ular, dan lain-lain).

h. Ekosistem

Berasal dari kata oikos yang berarti rumah sendiri dan systema yang berarti terdiri atas bagian-bagian yang utuh atau saling memengaruhi. Ekosistem adalah sistem yang dibentuk di suatu daerah, di mana komponen makhluk hidup dengan lingkungannya terdapat hubungan timbal balik atau saling memengaruhi atau sebagai satu kesatuan yang utuh. Dalam ekosistem terdapat komponen-komponen: abiotik, produsen, konsumen, dan pengurai. Keseimbangan ekosistem tergantung kepada komposisi dan hubungan keempat komponen tersebut. Ilmu yang khusus mempelajari ekosistem disebut ekologi.

i. Bioma

Berasal dari kata bios yang berarti hidup. Bioma merupakan masyarakat umum dari kehidupan organisasi yang mencapai klimaks dalam suatu wilayah di permukaan bumi ini, seperti tundra (kehidupan padang lumut), savana (kehidupan di padang rumput), gurun (kehidupan di padang pasir, sebagian besar dihuni golongan kaktus), dan hutan (mencakup hutan homogen seperti hutan berdaun jarum (pinus) dan hutan heterogen yang dihuni oleh berbagai jenis tumbuhan). Kondisi lingkungan untuk pertumbuhan tumbuhan sangat dipengaruhi oleh faktor iklim makro dan iklim mikro, karena ditentukan oleh faktor letak geografis dan intensitas cahaya matahari yang diterimanya, juga faktor ketinggian tempat-tempat.

B. Cabang-cabang Biologi

Biologi sebagai ilmu pengetahuan berkembang dengan pesat, hal ini ditandai dengan munculnya cabang-cabang biologi yang merupakan pengembangan ilmu-ilmu terapan untuk kegiatan tertentu.

Adapun cabang-cabang biologi antara lain:

1.      Botani : mempelajari mengenai tumbuhan.

2.       Zoologi : mempelajari mengenai hewan.

3.      Evolusi : mempelajari perubahan makhluk hidup dari masa ke masa dalam waktu yang lama dan sangat lambat.

4.      Embriologi : mempelajari perkembangan makhluk hidup mulai dari telur sampai dewasa.

5.      Genetika : mempelajari cara penurunan sifat-sifat orang tua kepada keturunannya.

6.      Klasifikasi : mempelajari cara mengadakan pengelompokan makhluk hidup berdasarkan kelas-kelas tertentu.

7.      Taksonomi : mempelajari makhluk hidup berdasarkan taksontakson atau kelompok tertentu.

8.      Anatomi : mempelajari susunan dalam dari tubuh makhluk hidup.

9.      Fisiologi : mempelajari kefaalan (gejala hidup) dari makhluk hidup.

10.  Morfologi : mempelajari susunan bentuk luar dari makhluk hidup.

11.  Bakteriologi : mempelajari mengenai bakteri.

12.  Palaentologi : mempelajari peninggalan-peninggalan zaman purbakala.

13.  Ekologi : mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

14.  Bioteknologi : mempelajari rekayasa genetika.

15.  Teralogi : mempelajari tentang cara perkembangan embrio.

C. Peran Biologi

Sebagai ilmu pengetahuan, biologi tidak berdiri sendiri melainkan erat hubungannya dengan ilmu-ilmu pengetahuan yang lain, bahkan besar peranannya bila dikaitkan dengan kebutuhan manusia. Biologi modern mampu membuka tabir rahasia alam yang banyak dijumpai dalam alam kehidupan dan sangat berguna bagi kemajuan dan kesejahteraan manusia. Peranan biologi terhadap ilmu-ilmu lain, yaitu biologi sebagai ilmu pengetahuan tentu tidak dapat berdiri sendiri melainkan berhubungan erat dengan ilmu-ilmu lain. Sifat hubungan itu kadangkala biologi merupakan sumber atau bagian terpenting, tapi sering juga berupa pelengkap dalam memahami suatu ilmu pengetahuan.