Diktat IPA Biologi

 

BAB. I

SISTEM EKSRESI PADA MANUSIA

Standar kompetensi    :    Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia.

Kompetensi dasar  : Mendiskripsikan sistem ekskresi pada manusia dan hubungannya dengan kesehatan.

    

         Di dalam tubuh makhluk hidup senantiasa terjadi proses metabolisme. Dalam peristiwa ini akan dihasilkan antara lain zat sampah. Zat sampah terbentuk bermacam-macam tergantung dengan jenis zat yang dimetabolisme.

         Dalam metabolisme karbohidrat dan lemak akan dihasilkan zat sampah berupa air dan CO₂, sedangkan metabolisme protein akan dihasilkan air, CO₂ dan senyawa nitrogen. Zat sampah yang berupa gas (CO₂) aakan dikeluarkan melalui paru-paru bersama-sama dengan uap air. Sedangkan senyawa Nitrogen akan dikeluarkaan melalui ginjal bersama air daalam bentuk Urine.

         Pada proses eksekusi terjadi pengeluaran zat buangan atau zat sisa sebagai hasil dari proses-proses yang berlangsung di dalam tubuh. Istilah-istilah yang erat kaitannya dengan proses pengeluaran zat antara lain :

1.      Defikasi, yaitu proses pengeluaran sisa-sisa pencernaan makanan yang disebut Feses. Zat yang dikeluarkan tidak pernah mengalami metabolisme di dalam jaringan tubuh.

2.      Ekskresi, yaitu pengeluaran zat-zat sampah sisa metabolisme yang tidak berguna lagi di dalam tubuh.

3.      Sekresi, yaitu pengeluaran getah oleh kelenjar, zat yang dikeluarkan tersebut masih berguna oleh tubuh dan umumnya mengandung enzim.

4.      Eliminasi, yaitu pengeluaran zat-zat dari rongga tubuh, baik dari rongga yang kecil (misalnya saluran air mata) maupun dari rongga yang besar misalnya usus.

Dalam proses ekseresi ada beberapa organ tubuh yang berperan yaitu, Ginjal, hati, paru-paru, dan kulit.

A. GINJAL

      Ginjal merupakan alat pengeluaran yang utama di dalam tubuh, tetapi di dalam rongga perut di dekat tulang-tulang pinggang. Bentuk seperti kacang ercis, jumlah sepasang, panjang sekitar 10 cm berat sekitar 2000 gr. Ginjal berfungsi :

-          Mengeksresikan zat-zat yang membahayakan tubuh, seperti protein,  urea, asam Ureat, dan bermacam-macam garam.

-          Mengeksresikan zat-zat yang jumlahnya berlebihan misalnya kadar gula darah.

-          Mempertahankan tekanan osmosis cairan ekstraseluler.

-          Mempertahankan keseimbangan asam basa di dalam darah.

Bagian-bagian Ginjal, meliputi :

1.      kulit (Korteks)

Terdapat badan Malpighi yang terdiri dari glomerulus dan kapsul Bowman.

2.      Sum-sum (Modula)

Terdapat pembuluh-pembuluh halus yang mengalirkan Urine ke saluran yang lebih besar dan bermuara di rongga ginjal.

3.      Rongga (Pelvis)

Pada rongga ini bermuara pembuluh-pembuluh dari medula. Dari rongga ini Urine akan di bawa ke kantung kemih melalui ureter.

Proses yang terjadi paada ginjal terbagi aatas 3 (tiga) tahap, yaitu :

1.      Filtrasi yaitu proses penyaringan darah untuk memisahkan zat-zat yang masih digunakan oleh tubuh dengan yang tidak.

2.      Reabsorbsi yaitu proses penyimpan kembali zat-zat yang masing digunakan tubuh.

3.      Augmentasi yaitu proses pengeluaran zat yang tidak berguna lagi oleh tubuh dan tidak dapat disimpan di dalam tubuh.

Gangguan yang umumnya terjadi pada ginjal diantaranya :

1.      Albuminuria, yaitu adanya albumin dan protein lain di dalam uirne.

2.      Diabetes Militus, yaitu kedar gula di dalam urine sangat banyak

3.      Nefritis, yaitu infeksi pada bagian nefron.

4.      Polyuria yaitu volume urine sangat banyak dan encer

5.      Oligouria, yaitu volume urine sangat sedikit dan kental.

6.      Anuria, yaitu urine tidak ada sama sekali.

      B. HATI (hepar)

Hati merupakan kelenjar terbesar di daalam tubuh, terletak di dalam rongga perut sebelah kanan di bawah diafragma, hati berfungsi :

-          Tempat menyimpan gula dalam bentuk glikogen

-          Tempat pembentukan dan pembongkaran protein

-          Tempat pembentukan dan pembongkaran sel darah merah

-          Tempat menetralisir racun yang masuk ke dalam tubuh.

-          Mengubah provitamin A menjadi Vitamin A.

Penyumbatan pada saluran empedu menyebabkan cairan empedu akan masuk ke aliran darah, sehingga warna darah menjadi kekuning-kuningan inilah yang disebut sakit Kuning.

   C. PARU-PARU (pulmo)

         Paru-paru merupakan alat pernafasan. Dalam proses ini terjadi pertukaran oksigen yang diikat oleh darah, dan darah melepaskan karbondioksida dan air dalam bentuk uap.

         Paru-paru terdiri atas dua bagian, yaitu bagian kiri dan bagian kanan. Di dalam paru-paru terdapat gelembung-gelembung kecil yang banyak mengadung pembuluh darah, yang disebut Alveolus. Pada Alveolus inilah tempat terjadinya pertukaran gas (Oksigen dan Karbondioksida) pada proses pernafasan.

D. KULIT

         Kulit merupakan bagian terluar dari tubuh. Karena letaknya dibagian luar, maka kulit berfungsi ;

-          Melindungi tubuh dari gesekan, kuman, panas, penyinaran, dan zat kimia.

-          Mengatur suhu tubuh, dan menjaga pengeluaran air tidak berlebihan.

-          Sebagai tempat pengeluaran zat yang berupa keringat dan minyak.

-          Sebagai Indera peraba. Karena banyak terdapat serabut saraf.

-          Tempat menyimpan kelebihan lemak.

-          Tempat pembuatan Vitamin D dari provitamin D

Kulit terdiri atas 3 lapisan, yaitu :

1.      Epidermis, merupakan lapisan terluar dari tubuh.

2.      Dermis, pada lapisan ini terdapat pembuluh darah, kelenjar keringat, kelenjar minyak, dan jaringan saraf.

3.      Jaringan pengikat bawah kulit.

Pada bagian ini banyak terdapat lemak sebagai cadangan makanan, menahan panas tubuh, dan melindungi tubuh bagian dalam terhadap benturan dari luar.

Gangguan pada kulit sebagian besar diakibatkan oleh jamur, kurap, eksim, jerawat, dll

v  Soal Sistem Eksresi :

1.      Mengapa sisa metabolisme yang sudah tidak berguna harus dikeluarkan dalam tubuh ?

2.      Jelaskan 3 Faktor yang mempengaruhi produksi Urine ?

3.      Jelaskan fungsi hati sebagai Detoksifikasi ?

4.      Jelaskan penyebab terjadinya Jerawat ?

5.      Jelaskan fungsi empedu bagi manusia ?

6.      Jelaskan 3 proses pembentukan Urine ?

7.      Jelaskan fungsi kulit sebagai pengatur suhu tubuh ?

8.      Jelaskan proses terjadinya sakit kuning pada manusia ?

9.      Jelaskan mengapa pada cuaca dingin Urine yang dikeluarkan cenderung lebih banyak dibandingkan dengan saat cuaca panas ?

10.  Jelaskan akibat kekurangan hormon Insulin pada manusia ?

BAB II

SISTEM REPRODUKSI

Standar Kompetensi   :  Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia

Kopetensi Dasar          :  Mendiskripsikan sistem repduksi dan penyakit yang berhubungan dengan

   sistem reproduksi pada manusia.

A.         Reproduksi pada manusia termasuk reproduksi secara generatif, yaitu diawali dengan peleburan antara sel kelamin jantan dan sel kelamin betina.

1.      Arti Produksi Pada Manusia

Arti produksi pada manusia terbagi atas 2 macam, yaitu pada laki-laki dan pada perempuan.

a.       Pada laki-laki

Laki-laki memiliki separang testis yaitu organ yang berfungsi menghasilkan spermatozoa.  Testis terdapat dalam suatu kantong yang disebut skrotum yang menggnatung di luar rongga perut.  Setelah dihasilkan sperma di simpan dan dimatangkan di dalam epidimis.  Sperma yang telah matang akan masuk kesaluran sperma (vasdeferens) kedua saluran sperma dari testis bergabung di uretra, yang akan bermuara di penis.  Ditempat saluran sperma bergabung dengan sperma terdapat kelenjar prostat.  Selain kelenjar prostat terdapat kelenjar couper.  Sekresi kedua kelenjar ini membentuk cairan seperma yang berfungsi mengaktifkan dan memelihara sperma sebelum di keluarkan dari tubuh. 

b.      Pada Perempuan

Perempuan memiliki sepasang ovarium yaitu organ yang berfungsi menghasilkan ovum, letak ovarium di dalam rongga perut.  Selain alat produksi perempuan adalah saluran indung telur, rahim, dan vagina.  Saluran telur berfungsi sebagai saluran bagi sel telur saat dilepaskan dari ovarium (ovulasi) dan berfungsi sebagai tempat terjadinya pertemuan antara sperma dan ovum (fertilisasi), yang dalam perkembangan selanjutnya akan menuju rahim. 

Rahim berfungsi sebagai tempat tumbuh dan berkembang janin hingga siap dilahirkan bila tidak ada embrio di dalam rahim, maka rahim akan mengalami penipisan (peluruhan) yang disebut menstruasi.  Vagina merupakan saluran yang paling luar, melalui saluran inilah bayi dilahirkan, cairan sperma masuk dan cairan menstruasi. keluar

B.          Gametogenesis

Gametogenesis merupakan proses pembentukan sel kelamin, terbagi atas dua macam yaitu spermatogenesis dan oogenesis.

1.      Spermatogenesis

Spermatogenesis proses pembentukan sel sperma di dalam  testis. hasil dari spermatogenesis dari satu sel induk sel sperma akan menghasilkan 4 buah sel sperma tozoa yang fungsional.

2.      Oogenesis

Oogenesis adalah proses pembentukan sel telur di dalam ovarium, hasil dari oogenesis dari satusel induk sel telur  akan menghasilkan 3 buah badan sel yang tidak fungsional dan satu sel telur yang fungsional.

C.         Kehamilan dan Kelahiran

Kehamilan adalah peristiwa pembentukan dan perkembangan individu baru di dalam alat reproduksi wanita mulai dari saat pembuahan hingga siap di lahirkan.  Setelah fertilisasi, maka akan terbentuk zigot. Zigot kemudian menuju rahim dan menanamkan diri di dinding rahim yang telah mengalami penebalan sebelumnya.  Di dalam rahim zigot akan tumbuh menjadi embrio yang mendapat zat makanan dan oksigen dari ibunya melalui plasenta.  Pada proses kelahiran hormon yang berperan adalah oksitosin yang mempengaruhi kontraksi otot dinding rahim, sehingga janin bisa dilahirkan setelah lahir hormon prolaktin akan merangsang keluarnya air susu.

D.         Penyakit-penyakit yang berkembang dengan sistem reproduksi

1.      AIDS

Penyebabnya adalah virus HIV.  Jika virus ini masuk ketubuh manusia maka sistem kekebalan tubuh akan lumpuh.  Akibatnya semua jenis penyakit dapat dengan mudah menyerang hingga menyebabkan kematian.

2.      Sifilis

Lebih dikenal dengan nama raja singa, disebabkan oleh bakteri yang menular melalui hubungan sex.

3.      Herpes

Penyakit yang disebabkan oleh virus herpes, dimana timbulnya cacar di sekitar kelamin.

4.      Kutil pada alat kelamin

Disebabkan oleh virus papilloma

5.      Gonorrea

Disebabkan oleh bakteri dimana penderitanya keluar cairan seperti nanah dari alat kelaminnya.

SOAL SISTEM REPRODUKSI PADA MANUSIA

1.      Mengapa fertilisasi di luar tubuh menghasilkan sel kelamin lebih banyak di bandingkan dengan yang di dalam tubuh.

2.      Jelaskan cara-cara penularan virus HIV

3.      Jelaskan proses pembuahan pada manusia

4.      Jelaskan perbedaan antara oogenesis dengan spermatogenesis

5.      Ditinjau dari jenis kelaminnya, manusia termasuk gonokoristik.  Jelaskan !

6.      Sebutkan 3 ciri kelamin sekunder pada laki-laki

7.      Sebutkan 3 ciri kelamin sekunder pada perempuan.

8.      Sebutkan nama hormon yang berperan dalam penampakan ciri kelamin sekunder tersebut!

9.      Mengapa bayi yang ada di dalam kandungan tetap terlindung, walaupun si ibu mengalami benturan.

10.  Plasenta merupakan tempat bayi memperoleh zat makanan dan oksigen dari ibu,  serta menyalurkan sisa metabolisme dari bayi ke ibu.  Jelaskan mekanisme tersebut pada plasenta.

BAB III

SISTEM KOORDINASI DAN ALAT  INDERA PADA MANUSIA

Standar Kompetensi   :  Memahami berbagai sistem dalam kehidupan manusia

Kopetensi Dasar          :  Mendeskripsikan sistem koordinasi dan alat Indra pada Manusia dan

   Hubungannya dengan kesehatan. 

Sistem koordinasi pada dasarnya berfungsi mengatur kerja organ-organ tubuh supaya bekerja secara serasi sesuai dengan peranannya masing-masing.  Sistem koordinasi juga berfungsi menerima rangsang, menghantarkan  rangsang kesemua bagian tubuh dan memperoleh respon dari rangsangan yang telah diterima sebelumnya. Sistem koordinasi terdiri atas, sistem saraf, sistem hormon, dan alat indra.

A.    Sistem Saraf

Sistem saraf dibangun oleh sel-sel saraf (neuron).  Serta sel saraf terdiri atas badan sel, dendrit dan akson (neurit).  Badan sel berfungsi sebagai tempat pemeliharaan semua bagian sel saraf baik dendrit maupun akson supaya tetap berfungsi.  Dendrit berfungsi menerima rangsangan dari sel saraf lain dan menyalurkannya ke badan sel.  Sedangkan akson berfungsi penerus rangsang dari badan sel menuju sel saraf yang lainnya.

Antara sel saraf yang satu dengan sel saraf yang lain saling berhubungan tempat pertemuan antara kedua macam sel saraf disebut sinapsis.

Berdasarkan fungsinya sel saraf terbagi atas 3 macam, yaitu :

1. Saraf sensorik, berfungsi menerima rangsang dan membawa rangsang dari Indera ke pusat saraf.
2. Saraf motorik, berfungsi membawa rangsang dari saraf pusat menuju efektor (otot atau kelenjar).
3. Saraf konektor berfungsi menghubungkan rangsangan dari saraf sensorik ke saraf motorik.

Secara umum sistem saraf manusia terdiri atas sistem saraf pusat dan sistem saraf tepi.

1)      Sistem saraf pusat

Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sum-sum tulang belakang.

a.       Otak

Otak terdiri atas, otak besar dan otak kecil.

1.      Otak besar (cerebrum)

Otak besar terbagi atas 2 belahan yaitu belahan kiri, mengkoordinir bagian tubuh kanan dan belahan kanan mengkoordinir bagian tubuh kiri.  Fungsi otak besar adalah pusat kegiatan yang disadari seperti penglihatan, berpikir, mendengar, memahami, berbicara, bergerak dan kesadaran.

2.      Otak Kecil (Cerebelum)

Terbagi atas dua belahan yang dihubungkan oleh jembatan varol. Otak kecil berfungsi dalam mempertahankan sikap tubuh yaitu mengkoordinasikan otot-otot sebagai alat gerak dan pusat keseimbagnan tubuh.

3.      Sum-sum lanjutan (medula oblongata)

Merupakan bagian yang menghubungkan antara otak kecil dengan sum-sum tulang belakang.  Fungsi sum-sum lanjutan pusat pengaturan denyut jantung,  irama pernapasan, dan pengaturan suhu tubuh.

b.      Sum-sum  tulang belakang (medula spinalis)

Sum-sum tulang belakang memanjang mulai dari ruas tulang leher, sampai ruas tulang pinggang yang kedua.  Fungsi sum-sum tulang belakang sebagai penghubung rangsangan dari dan ke otak, dan merupakan pusat garak repleks.

2)      Sistem Saraf tepi

Sistem saraf ini merupakan sisetm saraf yang menghubungkan semua bagian tubuh dengan pusat saraf (otak dan sum-sum tulang belakang).  Sistem saraf tepi terbagi atas 2 macam yaitu sistem saraf somatik dan sistem saraf otonom.

a.       Sistem saraf somatik (saraf sadar)

Sistem saraf ini terdiri atas 12 pasang saraf yang berasal dari otak (kranial) dan 31 pasang saraf yang berasal dari sum-sum tulang belakang (spinal).

b.      Sistem saraf otonom (tak sadar)

Sistem saraf ini terdiri atas sistem saraf sumpatik dan sistem saraf para simpatik.  Sifat kerja kedua macam saraf ini antagonis yaitu saling berlawanan.

Kelainan pada sistem saraf yang sering ditemui, antara lain :

1. Sakit kepala yaitu melebarnya pembuluh darah pada daerah selaput otak.
2. Epilepsi
3. Amnesia atau hilang ingatan.

B.     Indera

Umumnya rangsang akan diterima oleh alat tubuh yang khusus menerima rangsang yaitu Indera atau Reseptor.  Reseptor terbagi atas 2 macam yaitu :

1.      Interoseptor yaitu organ tubuh yang mempu menerima rangsang dari dalam tubuh, seperti lapar, haus, nyeri, lelah dan sebagainya.

2.      Eksteroseptor yaitu organ tubuh yang mampu menerima rangsang yang berasal dari luar tubuh seperti rasa, cahaya, tekanan, berat, bau dan sebagainya.

1. Mata

Mata merupakan indera yang mampu memberikan nformasi mengenai karakteristik objek yang kita lihat seperti bentuk, warna, dan jarak objek.  Bagian-bagian mata terdiri dari 3 lapis, yaitu :

Lapisan luar selera, lapisan dalam ratina dan lapisan tengah koroid, bagian dalam mata terdiri dari korena, iris, pupil, retina dan saraf mata  serta otot mata. Lensa mata punya kemampuan memipih dan menebal sesuai dengan jarak benda yang dilihat kemampuan ini disebut daya akomodasi mata.  Untuk dapat melihat benda, bayangan benda harus jatuh tepat pada bagian renina tepatnya bintik kuning.

Cacat mata yang sering kita temui antara lain :

a.       Hipermetropi yaitu mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda yang letaknya dekat, tetapi benda yang letaknya jauh bisa dilihat dengan jelas.

b.      Miopi, yaitu mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda yang letaknya jauh, tetapi benda yang letaknya dekat dapat dilihat dengan jelas.

c.       Presbiopi, yaitu mata yang tidak dapat melihat dengan jelas benda yang letaknya dekat dan benda yang letaknya jauh.

d.      Rabun senja, yaitu mata yang tidak dapat melihat dengan jelas jika kondisi cahaya dalam keadaan remang-remang.

e.       Astigmatisma, yaitu kornea mata atau lensa mata tidak rata sehingga penglihatan kabur.

f.       Butawarna, yaitu mata tidak bisa membedakan warna tertentu atau warna secara keseluruhan.

g.      Trakhoma, yaitu penyakit mata yang disebabkan oleh virus.

h.      Glukoma, yaitu kelainan mata karena bila mata bengkok.

i.        Keratomalasi yaitu kelainan mata dimana selaput bening mata rusak.

2. Telinga

Telinga merupakan indera yang peka terhadap rangsangan suara telinga terbagi atas 3 bagian yaitu :

1.      Telinga luar, terdiri atas, daun telinga dan saluran telinga.

2.      Telinga tengah, terdiri atas selaput pendengaran, tulang-tulang pendengaran, yang terdiri atas telinga martil, telinga landasan dan tulang sunggurdi, pembuluh eustachius dan ruang timfani.

3.      Telinga dalam, terdiri atas koklea, dan organ keseimbangan.

Frekuensi suara yang dapat didengar berkisar antara 20 Hz – 20 KHz.

Gangguan Pendengaran

1.      Tuli Konduksi

Yaitu tuli yang disebabkan oleh penyumbatan saluran telinga, penebalan atau pecah membran, pengapuran tulang pendengaran dan kekakuan hubungan tulang pendengaran.

2.      Tuli Saraf

Yaitu tuli yang disebabkan kerusakan saraf pendengaran.

3.      Otitis Nodia

Yaitu tuli yang disebabkan oleh infeksi pada telinga tengah.

4.      Otoskleiosis

Yaitu tumbuhnya tulang pendengaran secara berlebihan.

3. Hidung

Hidung merupakan indera yang peka terhadap bau. Ujung saraf pembau (olfaktori) terletak pada selaput lendir rongga hidung. Udara yang masuk ke rongga hidung disaring oleh rambut-rambut di saluran hidung dan udara dihangatkan oleh konka di saluran tersebut.

Gangguan pada hidung antara lain ;

1.      Influenza yang disebabkan oleh virus.

2.      Polip yaitu tonjolan yang timbul di rongga hidung.

3.      Rhinitis yaitu infeksi pada rongga hidung.

4.      Anosmia yaitu ketidakmampuan hidung mencium bau.

4. Lidah

Di atas lidah terdapat papila yang peka terhadap rasa. Permukaan lidah terbagi atas 3 daerah yang peka terhadap rasa tertentu yaitu ujung lidah untuk rasa manis, pangkal lidah untuk rasa pahit, tepi lidah untuk rasa asam dan asin.

Gangguan yang sering pada lidah adalah sariawan.

5. Kulit

Kulit merupakan inderea pembau yang berupa halus, kasar, panas, dingin dan tekanan. Penyebaran saraf peraba tidak merata. Pada telapak kaki saraf yang jika terhadap rangsang lebih banyak dibandingkan dengan daerah lain.

Kelainan pada kulit umumnya karena jamur.

SOAL SISTEM KOORDINASI

1.      Jelaskan mekanisme melihat pada manusia.

2.      Jelaskan mekanisme mendengar pada manusia.

3.      Sebutkan urutan jalannya rangsang pada gerak sadar.

4.      Jelaskan mekanisme terjadinya Miopi.

5.      Jelaskan mekanisme terjadinya Hipermetropi.

6.      Jelaskan terjadinya buta warna.

7.      Berikan 3 contoh kerja saraf yang bersifat antagonis.

8.      Jelaskan proses mencium bau.

9.      Sebutkan 3 syarat untuk dapat mendengar.

10.  Mengapa bayangan benda yang jatuh pada bintik buta tidak dapat dilihat.

BAB IV

KELANGSUNGAN HIDUP ORGANISME

Standar Kompetensi   :  Memahami kelangsungan hidup organisme

Kopetensi Dasar          :  Mengidentifikasi kelangsungan hidup makhluk hidup melalui adaptasi,

   Seleksi alam dua perkembang biakan.

Setiap oraganisme mempunyai lingkungan hidup yang berbeda.  Lingkungan tempat hidup organisme disebut habitat.  Lingkungan tempat hidup tersebut dapat mengalami perubahan, baik disebabkan oleh alam maupun disebabkan oleh manusia. Karena lingkungan tempat tinggal tersebut mengalami perubahan, maka organisme yang sesuai dengan lingkungan tersebut akan tetap hidup, sedangkan yang tidak sesuai akan mati.

A.    Adaptasi

Kemampuan organisme menyesuaikan diri dengan lingkungan disebut adaptasi.  Berdasarkan cara organisme beradaptasi terbagi menjadi 3 macam:

1. Adaptasi morfologi

Yaitu adaptasi mahkluk hidup terhadap lingkungan berdasarkan bentuk tubuh atau struktur tubuh.

a.       Adaptasi morfologi pada hewan, contoh :

-          Berbagai bentuk paruh burung sesuai dengan jenis makanannya

-          Berbagai bentuk mulut serangga sesuai dengan jenis makanannya.

-          Berbagai bentuk kaki burung sesuai dengan tempat hidupnya

-          Berbagai bentuk tubuh ikan streamline memudahkan bergerak dalam air

-          Berbagai bentuk gigi hewan sesuai dengan jenis makannya.

b.      Adaptasi morfologi pada tumbuhan, contoh :

-          Tumbuhan xerofit, berdaun kecil, tebal dan berlapis lilin untuk mengurangi penguapan.

-          Tumbuhan hidrofit, berdaun lebar, tipis, untuk mempercepat penguapan.

-          Tumbuhan higrofit, berdaun lebar tipis berlapis lilin tipis untuk mempercepat terjadinya penguapan.

-          Tumbuhan yang hidup dipermukaan air memunyai gelembung udara pada batang atau cabangnya.

2. Adaptasi Fisiologi

Yaitu adaptasi makluk hidup terhadap lingkungannya, memahami fungsi alat tubuh atau berdasarkan proses-proses dan kegiatan yang berlangsung di dalam tubuh mahkluk hidup.

a.       Adaptasi fisiologi pada hewan, contoh :

-          Hewan herbivora di dalam saluran pencernaannya terdapat enzim selulose

-          Hewan teredo berbentuk seperti cacing di dalam ususnya terdapat enzim celulose.

-          Orang yang hidup di daerah pegunungan kadar sel darah merah lebih banyak di bandingkan dengan orang yang  di pinggir pantai.

b.      Adapasi fisiologi pada tumbuhan, contoh :

-          Serbuksari dan putik tumbuhan menyesuaikan dirinya dengan cara penyerbukan.

-          Tumbuhan tertentu menggugurkan daunnya pada musim kemarau, untuk mengurangi penguapan.

-          Tumbuhan kantong semar menghasilkan zat tertentu untuk mencerna hewan yang terperangkap.

3. Adaptasi Tingkah laku / behavior

Yaitu adaptasi makluk hidup terhadap lingkungannya dengan melakukan tingkah laku tertenu.

a.       Adaptasi tingkah laku pada hewan, contoh :

-          Bunglon dapat melakukan mimikri bila terdapat bahaya.

-          Cicak melepaskan ekornya bila terancam

-          Kerbau akan berkubang pada siang hari, untuk mendinginkan tubuhnya

-          Paus akan muncul kepermukaan untuk bernapas.

-          Trenggiling akan menggulung bila dalam keadaan bahaya.

b.      Adaptasi tingkah laku pada tumbuhan, contoh :

-          Tumbuhan putri malu akan menutup daunnya bila disentuh

-          Tumbuhan tertentu akan menutup daunnya pada malam hari, dan mekar kembali pada saat pagi hari.

B.     Seleksi Alam

Alam sebagai tempat tinggal suatu organisme akan mengalami perubahan terus menerus.  Perubahan tersebut pada dasarnya proses penyeleksian mahluk yang dilakukan oleh alam.  Makluk hidup yang dapat menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan yang telah mengalami perubahan tersebut akan tetap hidup dan lestari.  Sebalikya bagi mahkluk hidup yang tidak mampu menyesuaikan diri akan mati atau berpindah tempat mencari lingkungan yang baru yang berbeda kondisinya dengan tempat asalnya.

Organisme yang dapat beradaptasi dengan lingkungan yang telah mengalami perubahan tersebut akan tetap hidup dan lama kelamaan akan terjadi perubahan pada organisme tersebut sehingga suatu saat species baru terbentuk.

Peristiwa perubahan tubuh makhluk hidup secara terus menerus dan dalam waktu yang sangat lama disebut evolusi. Faktor-faktor yang menyebabkan punahnya makhluk hidup diantaranya rusaknya habitat, tidak dapat beradaptasi, tingkat reproduksi yang rendah dan karena banyak yang baru.

C.    Perkembangbiakan

Semua makhluk hidup punya kemampuan untuk berkembangbiak, tetapi tingkat perkembangbiakannya ada yang tinggi, ada yang rendah. Selain beradaptasi makhluk hidup supaya tetap lestari jenisnya, harus mampu berkembangbiak.

Perkembangbiakan merupakan proses menghasilkan organisme baru, dengan mawariskan sifat-sifat oganisme tersebut kepada keturunannya. Pada dasarnya cara perkembangbiakan terbagi atas 2 cara, yaitu generatif dan vegetatif. Perbedaannya ada pada tabel berikut ini :

Tabel IV.1 Perbedaan antara Perkembangbiakan Vegetatif dan Generatif

Vegetatif	Generatif
-      Umumnya terjadi pada hewan dan tumbuhan. -      Individu baru diawali dengan fertilisasi yang melibatkan sel gamet -      Terjadi penggabungan dua sifat dari kedua induknya. -      Individu yang dihasilkan tidak sama persis dengan induknya. -      Jumlah keturunan lebih banyak.	-      Umumnya terjadi pada tumbuhan. -      Individu baru dihasilkan dari bagian tubuh induk tanpa melibatkan sel kelamin. -      Tidak terjadi penggabungan karena hanya satu induk. -      Individu yang dihasilkan sama persis dengan induknya. -      Jumlah keturunan lebih sedikit.

SOAL KELANGSUNGAN HIDUP ORGANISME

1.      Jelaskan apa yang akan terjadi jika suatu makhluk hidup tidak dapat berkembangbiak.

2.      Jelaskan Adaptasi Fisiologi pada manusia bila berada pada udara yang dingin dan panas.

3.      Jelaskan mekanisme Adaptasi Fisiologi pada ikan yang hidup di air laut dan air tawar.

4.      Jelaskan Adaptasi Tingkah Laku Hewan pada musim dingin.

5.      Jelaskan hubungan antara adaptasi dengan seleksi alam.

6.      Mengapa orang yang hidup di dataran tinggi kadar sel darah misalnya lebih banyak dibandingkan dengan orang yang hidup di dataran rendah.

7.      Jelaskan 2 alasan penyebab punahnya makhluk hidup tertentu.

8.      Beberapa tumbuhan semakin langka karena tidak disukai manusia dan sebaliknya beberapa tumbuhan semakin banyak jumlah dan jenisnya karena disukai manusia. Jelaskan peristiwa tersebut berkaitan dengan seleksi alam.

9.      Berikan contoh cara adaptasi makhluk hidup terhadap faktor lingkungan yang berupa kedalamannya, intensitas cahaya dan oksigen.

10.  Jelaskan mekanisme evolusi pada jerapah.

BAB V

PEWARISAN SIFAT

Standar Kompetensi   :  Memahami Pewarisan Sifat pada Organisme

Kompetensi Dasar       :  Mendeskripsikan konsep pewarisan dan hasil pewarisan sifat dan penerapannya

 

Pewarisan sifat merupakan gejala genetik yang menjelaskan dari sifat berasal. Sifat-sifat yang kita miliki berasal sifat-sifat induk atau kedua orangtua yang diturunkan kepada keturunannya melalui perkawinan. Penurunan sifat induk kepada keturunannya dikenal dengan istilah Pewarisan Sifat atau Hereditas.

Istilah-istilah dalam pewarisan sifat :

-       Genotipe yaitu sifat dasar suatu organisme yang ditentukan oleh susunan gen dan tidak tampak dari luar.

-       Fenotipe yaitu sifat yang tampak dari luar yang dipengaruhi oleh genotipe dan faktor lingkungan.

-       Dominan yaitu sifat yang menguasai sifat pasangannya, disimbolkan dengan huruf besar

-       Resesif yaitu sifat yang dikuasai oleh sifat dominan, sifat ini tidak tampak dalam keadaan heterozigot, hanya tampak bila keadaan homozigot. Disimbolkan dengan huruf kecil.

-       Intermediet yaitu sifat yang merupakan perpaduan antara sifat dominan dan resesif.

-       Alela yaitu gen-gen yang terletak pada kromosom yang homolog.

-       Homozigot yaitu pasangan gen yang mempunyai alela yang sama.

-       Heterozigot yaitu pasangan gen yang mempunyai alela yang berbeda.

-       Parental yaitu induk.

-       Filial yaitu keturunan.

-       Gen yaitu sepenggal DNA yang membawa informasi untuk diwariskan dari induk kepada keturunannya.

-       Kromosom yaitu pembawa gen yang terletak di dalam inti sel.

Sifat orang tua dapat diwariskan kepada ketururnannya melalui sel kelamin, yaitu melalui gen yang terdapat di dalam kromosom pada sel kelamin tersebut. Dalam pewarisan sifat 2 hal yang diwariskan yaitu :

1.      Fenotipe, seperti bentuk hidung, warna rambut, bentuk biji, rasa buah dll.

2.      Genotipe, merupakan susunan gen yang dikandung di dalam kromosom dituliskan dengan simbol-simbol, misalnya huruf.

A.    Gen dan Kromosom

Sifat-sifat suatu individu diwariskan melalui gen yang terdapat di dalam kromosom. Kromosom terbagi atas 2 macam yaitu kromosom tubuh atau Autosom yang berjumlah 46 buah atau bersifat diploid (2n) dan kromosom gamet atau Genosom yang berjumlah 23 buah atau separuh dari Autosom bersifat haploid (n).

Tempat gen di dalam kromosom disebut Lokus. Kedudukan gen selalu berpasangan yang dilambangkan dengan huruf. Misalnya gen untuk tinggi tubuh dilambangkan dengan huruf T, yang selalu berpasangan dengan alelnya yaitu T atau t. Sehingga genotipenya menjadi TT atau Tt.

Huruf kapital digunakan untuk menunjukkan sifat dominan dan huruf kecil digunakan untuk menunjukkan sifat resesif. Jika gen dominan berpasangan dengan gen resesif maka sifat yang muncul adalah sifat yang ditentukan oleh gen dominan. Sifat dominan muncul baik dalam keadaan homozigot (misal TT) maupun dalam keadaan heterozigot (misal Tt). Sedangkan resesif hanya muncul dalam keadaan homozigot (misal tt).

B.     Persilangan

Beberapa sifat yang dimiliki individu ditentukan oleh gen yang berbeda. Jumlah macam sifat yang diamati tersebut disebut sifat beda. Bila hanya satu sifat yang diamati maka disebut persilangan monohibrid, bila dua sifat disebut dihibrid.

1)      Persilangan Monohibrid

Contoh      :  buah mangga rasa manis yang dominan (MM) disilangkan dengan buah yang rasa asam (mm). Bagaimana perbandingan fenotipe dan genotipe pada keturunan pertama (F₁) dan keturunan kedua (F₂).

Parental     : Manis         x    Asam

Genotipe   : MM            x    mm

Ganet        :  M               ,      m

F₁               :  Mm

                     Perbandingan  100% manis

Parental 2  : Manis         x    Manis

Genotipe   : Mm             x    Mm

Gamet       : M dan m     x    M dan m

F₂               : MM, Mm, Mm, mm

                     Perbandingan penotipe 3 Manis (MM, Mm, Mm)  1 Asam        (mm)

                     Perbandingan genotipe 1 MM, 2 Mm, 1 mm

2)      Persilangan Dihibrid

Contoh      :  mangga rasa manis (mm), batang tinggi (TT) disilangkan dengan buah yang rasa asam (mm) dengan batang pendek (tt). Bagaimana perbandingan keturunan pada F₁ dan F₂ jika sifat manis dominan terhadap asam dan sifat tinggi dominan terhadap pendek.

Parental     : Manis, Tinggi      x       Asam, Pendek

Genotipe   : MMTT        x    mmtt

Ganet        :  MT            ,      mt

F₁               :  MmTt

                     Perbandingan  genotipe dengan fenotipe 100% Manis Tinggi (MmTt)

Parental     : Manis, Tinggi      x       Asam, Pendek

Genotipe   : MMTT        x    mmtt

Ganet        :  MT, Mt, mT, mt

F₂               :  Perbandingan genotipenya

                     MMTT, MMTt, MmTT, MmTt, MMtt, Mmtt, mmTT, mmTt, mmtt

                     Dengan perbandingan 1 : 2 : 2: 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1.

                     Perbandingan Fenotipe  Manis Tinggi : Manis Asam : Asam Tinggi : dan Asam Pendek dengan perbandingan 9 : 3 : 3 : 1.

                     Perbandingan genotipe 1 MM, 2 Mm, 1 mm

3)      Persilangan Intermediet

Pada persilangan ini terjadi dominan tidak penuh.

Contoh bunga pukul empat warna merah disilangkan dengan warna putih. Bagaimana keturunannya.

Parental     : Merah      x       Putih

Genotipe   : MM         x       mm

Ganet        :  M            ,         m

F₁               :  Mm

Warna merah muda adalah warna yang terjadi akibat dominan tidak sempurna warna merah terhadap warna putih.

SOAL PEWARISAN SIFAT

1.      Jelaskan manfaat persilangan di bidang pertanian.

2.      Tentukan gamet dari :

a. Hh                     c. PPQq

b. XxYy                d. AaBbCc

3.      Seorang petani menyilangkan semangka tak berbiji (BB) dengan semangka berbiji (bb), ternyata semua keturunannya tak berbiji. Jika sesama F₁ disilangkan, tentukan rasio genotipe dan fenotipe pada F₂.

4.      Kacang ercis batang tinggi, disilangkan dengan kacang ercis batang rendah, keturunannya 50% tinggi, dan 50% rendah. Bagaimana genotipe kedua induknya.

5.      Jagung berbiji bulat kuning heterozigot disilang dengan jagung berbiji kisut putih yang resesif. Tentukan rasio penotipe dan genotipe pada F₂.

6.      Bagaimana cara mendapatkan keturunan dari F₁ yang memiliki sifat sama dengan induknya.

BAB VI

BIOTEKNOLOGI

Standar Kompetensi   :  Mengaplikasikan Konsep Pertumbuhan dan Perkembangan Kaitannya dengan Teknologi dan Masyarakat

Kompetensi Dasar       :  Menerapkan Pengetahuan Bioteknologi Dalam Upaya Mendukung Kelangsungan Hidup Manusia

 

Makin bertambahnya penduduk dunia, makin diperlukan peningkatan produksi bahan pangan. Hal yang dapat dilakukan untuk dapat mengatasi hal tersebut diantaranya adalah mencari sumber makan baru dengan cara mengolah lahan yang selama ini belum diolah, menjadi makanan yang lebih menarik, bergizi dan bernilai ekonomis. Melalui bioteknologi dimanfaatkan mikro organisme untuk mengolah bahan makanan melalui proses fermentasi.

A.    Bioteknologi Dalam Peningkatan Produsen Pangan

Banyak bahan makanan dan minuman yang kita kenal selama ini merupakan produk bioteknologi antara lain dapat dilihat pada tabel :

Bahan Olahan	Mikro Organisme
-       Kue dan Roti -       Keju, Yoghurt -       Bir, Anggur -       Cuka -       Kecap -       Tempe -       Tape	-       Saccharomyces sp -       Lactobacillus sp, Streptococcus sp. -       Saccharomyces sp -       Acetobacter -       Aspergillus sp -       Rhizopus -       Saccharomyces sp

B.     Boiteknologi Dalam Pertanian

Penggunaan Bioteknologi dalam bidang pertanian meliputi hal-hal berikut :

-       Pemuliaan Tanaman

Untuk mempertahan sifat unggul pada suatu tanaman digunakan untuk kultur jaringan untuk mengembangbiakkannya.

-       Mikoriza

Pemberian pupuk dengan menggunakan jamur, sehingga penyerapan nitrogen menjadi efektif.

-       Hormon Tumbuhan

Pemberian hormon tumbuhan dikembangkan secara kloning terhadap bakteri E-Coli.

C.    Bioteknologi Dalam Pengadaan Bahan Bakar

Dengan semakin berkurangnya minyak bumi, maka diperlukan bahna bakar alternatif yang berupa :

-       GaSohol

Penggunaan ragi untuk mengolah limbah tebu sehingga dihasilkan etanol sebagai bahan bakar rumah tangga.

-       Biogas

Pemanfaatan kotoran hewan dengan proses fermentasi dihasilkan biogas yang siap digunakan untuk bahan bakar rumah tangga.

D.    Bioteknologi Dalam Pengolahan Limbah

Limbah merupakan bahan bakar yang berbahaya baik bagi kesehatan maupun bagi lingkungan. Untuk mengatasi hal tersebut lilmbah harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang, seperti :

-       Pengolahan Limbah Domestik

Dengan mikroorganisme tertentu melalui proses fermentasi dapat dilakukan daur ulang bahan limbah yang masih mengandung protein, karbohidrat dan lemak, yang kemudian diolah menjadi biogas.

-       Pengolahan Limbah Plastik

Menggunakan jamur tertentu senyawa plastik dapat diuraikan sehingga tidak berbahaya bagi lingkungan.

-       Penguraian Polusi Minyak

Minyak yang mencemari lingkungan perairan dengan bakteri tertentu diuraikan menjadi senyawa karbohidrat yang dapat larut di dalam air.

SOAL BIOTEKNOLOGI

1.      Apa yang dimaksud dengan Kultur Jaringan.

2.      Apa yang dimaksud dengan Sumber Makanan Baru.

3.      Apa yang dimaksud dengan Hidroponik.

4.      Uraikan manfaat Bioteknologi.

5.      Jelaskan kelemahan-kelemahan dalam bidang Bioteknologi.