Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 1

➢ OUTLINE BUKU AJAR

Judul Buku Ajar : Biologi Umum (THP-137)

Nama Calon Penulis : Henny Adeleida Dien

NIP : 195810091991032001

Program Studi-Fakultas : THP – FPIK

BAB I : Pendahuluan

Tujuan Belajar : Bab ini akan membahas tentang:

1) Biologi Sebagai ilmu

2) Asal Usul Kehidupan

3) Sejarah Hidup dan Kehidupan

4) Ciri-ciri Mahluk Hidup

5) Manfaat ilmu Biologi terkait dengan Bidang lain

BAB II : Struktur dan Fungsi Sel sebagai unit Dasar Mahluk Hidup

Tujuan Belajar : Bab ini akan membahas tentang:

1) Struktur Sel

2) Fungsi Bagian-bagian Sel

3) Hubungan antara Biologi dengan Fisika dan Kimia

BAB III : Keanekaragaman Mahluk Hidup

Tujuan Belajar

:

Bab ini akan membahas tentang:

1) Keanekaragaman populasi

2) Keanekaragaman Manusia

3) Keanekaragaman Hewan Vertebrata dan Avertebrata

4) Keanekaragaman Tumbuhan

5) Sistematika, Klasifikasi, dan Tatanama

BAB IV : Interaksi Mahluk Hidup dengan Lingkungan

Tujuan Belajar : Bab ini akan membahas tentang:

1) Faktor Biotik

2) Faktor Abiotik

3) Konsep Ekosistem

BAB V : Kelangsungan Hidup Mahluk Hidup

Tujuan Belajar :

Bab ini akan membahas tentang

1) Perkembangbiakan

2) Konsep Hereditas

BAB VI : Metabolisme

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 2

Tujuan Belajar

:

Bab ini akan membahas tentang

1) Anabolisme (Fotosintesis)

2) Katabolisme (Respisasi)

BAB VII : Evolusi

Tujuan Belajar : Bab ini akan membahas tentang

1) Konsep Evolusi

2) Teori Evolusi

BAB VIII

:

Pengembangan Ilmu Biologi

Tujuan Belajar : Bab ini akan membahas tentang

1) Kultur Jaringan

2) Rekayasa Genetika

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 3

BAB I

PENDAHULUAN

Bab I menjelaskan tentang biologi sebagai ilmu, sejarah asal mula kehidupan, ciri

makluk hidup, manfaat ilmu biologi terkait dengan bidang yang terkait.

Sejak permulaan kehidupan di bumi, manusia telah dihadapkan pada berbagai

masalah yang menyangkut hidupnya. Masalah tersebut antara lain, makanan yang

aman dan layak dimakan, masalah penyakit, apa penyebabnya dan bagaimana cara

mengatasinya. Hal ini mengakibatkan munculnya perasaan ingin tahu tentang masalah

yang dialami manusia sejak itupula biologi mulai berkembang. Rasa keingintahuan

(kuriositas) adalah salah satu sifat manusia yang menonjol jika dibanding dengan

makhluk lainnya. Sifat tersebut mendorong manusia untuk mengenal dirinya sendiri

dan alam lingkungannya bahkan bumi sebagai tempat tinggalnya yang merupakan

tonggak kewujudan manusia. Sama halnya mempelajari biologi, begitu juga kita

mempelajari ilmu lainnya seperti; fisika, kimia, matematika, geografi, sejarah, seni dan

budaya, untuk memperoleh pengetahuan mengenai segi yang lain tentang kehidupan

kita di bumi.

A. Biologi Sebagai Ilmu

Perkembangan biologi sebagai ilmu pengetahuan murni (pure science) maupun

sebagai bagian dari applied sciences dalam menjawab permasalahan manusia, berjalan

sangat cepat. Permasalahan kemanusiaan dan lingkungan sudah menjadi isu utama

saat ini, seperti di bidang kesehatan, pertanian, peternakan, degradasi lingkungan dan

lain-lain. Pada setiap tempat manusia melakukan aktivitas maka disitu dijumpai

permasalahan tersebut. Untuk dapat mengantisipasi dan mereduksi segala dampak

yang ada serta dapat memanfaatkan sumberdaya secara berkelanjutan diperlukan

kemampunan untuk mengikuti dan terlibat dalam perkembangan keilmuan maupun

aplikasi di bidang Biologi.

Biologi sebagai bagian dari ilmu pengetahuan alam (natural sains) mempelajari

materi dan energi yang berhubungan dengan makhluk hidup dan proses-proses

kehidupan. Pengetahuan pada manusia, sejak zaman purba sampai sekarang, diperoleh

melalui berbagai cara, misalnya melalui pengalaman sendiri atau orang lain, melalui

prasangka, mitos, intuisi, ataukah hasil trial and error. Pengetahuan yang didapatkan

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 4

dengan cara-cara tersebut termasuk pada pengetahuan yang non-ilmiah atau bukan

pengetahuan ilmiah. Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah bila memenuhi empat syarat

yaitu; (a) objektif, artinya pengetahuan itu sesuai dengan objeknya, kesesuaian itu

dapat dibuktikan dengan penginderaan atas dasar empiris (pengalaman), (b) metodik,

artinya pengetahuan itu diperoleh dengan menggunakan cara tertentu yang teratur dan

terkontrol, (c) sistematik, artinya pengetahuan ilmiah itu tersusun dalam suatu sistem,

tidak berdiri sendiri; satu dengan yang lain saling berkaitan, saling menjelaskan,

sehingga seluruhnya merupakan satu kesatuan yang utuh dan berlaku umum, (d)

universal, artinya pengetahuan ilmiah itu tidak hanya berlaku atau dapat diamati oleh

seorang atau oleh beberapa orang saja, tetapi semua orang dengan cara eksperimentasi

yang sama akan memperoleh hasil yang sama atau konsisten.

Perkembangan ilmu pengetahuan sekarang ini dibedakan antara ilmu dasar dan

ilmu terapan. Perbedaannya hanya pada tujuan bukan pada metodenya. Kaidah-

kaidah yang telah kita bicarakan berlaku bagi keduanya. Meskipun motivasi di

belakang karyanya agak berbeda. Para penelitian dalam ilmu terapan mempunyai

suatu masalah praktis di hadapannya yang harus dipecahkan. Sebagian besar dari

peneliti dalam bidang kedokteran, pertanian, peternakan adalah bersifat terapan.

Sebaliknya penelitian dalam ilmu dasar, misalnya dalam bidang biologi terutama

dikendalikan oleh keingintahuan tentang bagaimana alam ini bekerja. Kedua macam

bidang penelitian ini saling berkaitan. Ilmu terapan akan kehilangan momentum tanpa

dukungan berkala oleh penemuan baru dari ilmu dasar. Sebaliknya banyak peneliti

dasar bergantung pada perkembangan instrumen atau alat-alat baru yang dihasilkan

dari penelitian terapan. Penelitian biologi masa kini sangat mengandalkan pada

peralatan seperti mikroskop elektron, alat ukur pH dan sebagainya, serta pada azas dan

prosedur yang dikembangkan dalam bidang kimia dan fisika serta bidang lainnya.

Salah satu syarat ilmu pengetahuan seperti tersebut di atas ialah bahwa materi

pengetahuan itu harus diperoleh melalui metode ilmiah. Ini berarti bahwa cara

memperoleh pengetahuan itu menentukan apakah pengetahuan itu termasuk ilmiah

atau tidak. Metode ilmiah harus menjamin akan menghasilkan pengetahuan yang

ilmiah, yaitu bercirikan objektifitas, konsisten dan sistematis. Sikap ilmiah meliputi:

jujur, terbuka dan perpandangan luas, toleran (tidak merasa dirinya paling hebat),

skeptis, bersikap hati-hati tetapi kritis, optimis, kreatif, dan inovatif.

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 5

B. Sejarah Asal Mula Kehidupan

Aristoteles (384-322 SM) berpendapat bahwa bahwa

makhluk hidup itu terjadi begitu saja, yang dikenal sebagai teori

abiogenesis atau teori generatio spontanae. Beberapa ahli telah

melakukan berbagai usaha untuk melakukan penelitian terhadap

pandangan generatio spontanae, diantaranya Francesco Redi,

Lazzaro Spanllanzani (keduanya berkebangsaan Italia) dan Louis

Pasteur (berkebangsaan Perancis). Setelah Louis Pasteur memperbaiki percobaan L.

Spanllanzani, dengan menggunakan tabung kaca yang berleher angsa, maka gagallah

semua usaha mempertahankan pandangan generatio spontanae dan teori abiogenesis.

Muncullah teori biogenesis yang berpandangan bahwa makhluk hidup berasal dari

makhluk hidup sebelumnya.

Masalah yang masih dipersoalkan adalah masalah tentang asal mula kehidupan

yang pertama kali ada di bumi. Mengenai masalah ini sampai sekarang masih menjadi

pemikiran para ahli. Sebagian ahli berpendapat bahwa kehidupan yang mula-mula

timbul di bumi adalah akibat reaksi kimia antara molekul yang berlimpah terdapat di

dalam lautan yang ada pada suatu waktu suhunya cukup tinggi. Teori evolusi kimia

ini didukung oleh beberapa ilmuan, diantaranya A.I. Oparin (Rusia), J.B.S. Haldane

(Inggris), Harold Urey (Amerika) dan Stanley Miller (Amerika).

Pada mulanya unsur-unsur sederhana seperti Hidrogen, Carbon, Nitrogen dan

Oksigen di atmosfer membentuk gas H2, H2O, CH4, HCN, NH3 dan sebagainya.

Adanya panas dari berbagai sumber energi senyawa sederhana ini saling bereaksi

membentuk molekul yang lebih kompleks. Suatu keadaan terbentuk senyawa organik.

Hasil reaksi ini makin lama semakin banyak dan terkumpul di lautan sehingga

terbentuknya campuran berbagai senyawa, oleh Haldane disebutnya semacam sup

yang kaya materi, dalam larutan yang masih panas. Bahan sup inilah yang merupakan

bahan pembetuk protoplasma, yang selanjutnya membentuk sel awal.

Tahun 1935 Stanley Miller di Universitas Chicago melakukan percobaan untuk

menguji hipotesis evolusi kimiawi tersebut dengan bahan gas hidrogen, metan dan gas

Aristoteles

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 6

ammonia yang dimasukkan ke dalam alat percobaan, yang diberi percikan api dari arus

listrik. Analisis terhadap hasil reaksi yang terjadi, ditemukan campuran dari 15 macam

asam amino, asam lemak dan molekul organik sederhana lainnya, dapat dilihat pada

Gambar 1.

Gambar 1. Percobaan Stanley Sumber: Miller and Harold Urey (Champbell, 1989)

Pada tahun 1951 Melvin Kalvin di Universitas California membuat pula

percobaan dengan menyinari campuran karbon dioksida dan air dengan sinar gamma.

Pada percobaan itu ditemukannya asam format (asam metan) dan formaldehid.

Perdebatan mengenai asal mula kehidupan sangat banyak. Simulasi yang dilakukan di

laboratorium tidak dapat membuktikan bahwa jenis evolusi kimia menciptakan

kehidupan pada bumi primitif, akan tetapi simulasi dapat membuktikan sejumlah

tahapan kunci yang mungkin telah terjadi. Asal mula kehidupan tetap merupakan

spekulasi ilmiah dan ada beberapa pendapat alternatif mengenai beberapa proses kunci

terjadi. Para peneliti terus berdebat mengenai cara dan tempat kehidupan berasal. Tiga

pandangan alternatif menggali sintesis abiotik molekul orgnaik pada bumi versus

melalui meteorit, gen RNA versus molekul yang lebih sederhana yang bereplikasi

sendiri, dan asal mula kehidupan dalam suatu air dangkal versus lubang di laut dalam.

Istilah biologi dalam pengertian modern baru muncul dalam buku Biologie, Oder

Philosophie der Lebenden Natur (1802–22) yang ditulis oleh Gottfried Reinhold

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 7

Treviranus, di dalam buku tersebut tertulis:

Objek penelitian kami adalah berbagai macam bentuk dan perwujudan

kehidupan, keadaan dan hukum yang mengatur fenomena tersebut, serta

penyebabnya. Ilmu yang terkait dengan objek tersebut kami sebut biologi

(Biologie) atau doktrin kehidupan (Lebenslehre).

Walaupun biologi modern merupakan perkembangan yang relatif baru, ilmu

yang terkait sudah dipelajari dari masa lampau. Filsafat alam dapat ditemui di

peradaban Mesopotamia, Mesir, India dan Tiongkok. Namun, asal-usul, dan

pendekatan biologi modern berasal dari masa Yunani Kuno. Walaupun penelitian

kedokteran dapat diteliti ke masa Hippocrates (ca. 460 SM – ca. 370 SM), Aristoteles

(384 SM – 322 SM) adalah tokoh yang paling berjasa dalam mengembangkan biologi.

Salah satu karya terpentingnya adalah Historia Animalium dan beberapa karya lain

yang menunjukkan cara pandang seorang peneliti alam, serta karya-karya empirisnya

yang mencoba mempelajari sebab-akibat biologis dan keanekaragaman hayati.

Penerus Aristoteles di Lyceum, yaitu Theophrastus, menulis buku-buku tentang botani

yang berpengaruh hingga ke abad pertengahan.

Biologi mulai berkembang pesat setela Antony van Leeuwenhoek memperbaiki

mikroskopnya. Berkatnya, spermatozoa, bakteri, infusoria dan berbagai macam

kehidupan mikroskopik lain berhasil ditemukan. Penyelidikan yang dilakukan oleh

Jan Swammerdam membangkitkan ketertarikan terhadap bidang entomologi dan

membantu mengembangkan teknik pembedahan dan pewarnaan (staining)

mikroskopik.

Kemajuan mikroskop juga sangat mempengaruhi pemikiran tentang biologi.

Pada awal abad ke-19, sejumlah ahli biologi mulai menyadari pentingnya konsep sel.

Kemudian, pada tahun 1838, Schleiden dan Schwann mulai menganjurkan gagasan

(yang kini diterima secara luas) bahwa (1) satuan dasar organisme adalah sel, dan (2)

masing-masing sel memiliki karakteristik kehidupan, walaupun mereka menentang

gagasan bahwa (3) semua sel berasal dari pembagian sel lain. Akan tetapi, berkat

karya Robert Remak, dan Rudolf Virchow, pada tahun 1860-an sebagian besar ahli

biologi menerima ketiga hal tersebut yang kini disebut teori sel.

Sementara itu, taksonomi dan klasifikasi menjadi pusat perhatian sejarawan alam.

Carl Linnaeus menerbitkan taksonomi dasar pada tahun 1735 (berbagai macam variasi

telah digunakan semenjak itu) dan pada tahun 1750-an memperkenalkan nama ilmiah

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 8

untuk spesies. Georges-Louis Leclerc, Comte de Buffon, menganggap spesies sebagai

kategori buatan, dan menyatakan bahwa kehidupan dapat berubah, bahkan

mengusulkan kemungkinan adanya nenek moyang bersama. Walaupun menentang

teori evolusi, Buffon merupakan tokoh penting dalam sejarah pemikiran evolusi;

karyanya memengaruhi teori evolusi Lamarck, dan Darwin.

Pemikiran evolusioner dapat ditilik kembali ke karya Jean-Baptiste Lamarck. Ia

menyatakan bahwa evolusi merupakan hasil dari tekanan lingkungan terhadap sifat

suatu hewan yang berarti semakin sering suatu organ digunakan semakin kompleks

dan efisien organ itu sehingga membuat hewan teradaptasi dengan lingkungan.

Lamarck juga meyakini bahwa sifat yang didapat ini dapat diturunkan ke generasi

berikutnya, yang akan terus mengembangkan dan menyempurnakannya. Namun,

hipotesis ini kini ditolak dan baru pada akhir abad ke-19 Charles Darwin berhasil

merumuskan teori evolusi berdasarkan seleksi alam dengan menggabungkan

pendekatan biogeografis Humboldt, geologi Lyell, tulisan Malthus tentang

pertumbuhan populasi dan keahlian morfologis serta pengamatannya sendiri di alam;

penalaran, dan bukti yang mirip juga membuat Alfred Russel Wallace mencapai

kesimpulan yang sama. Meskipun banyak ditentang oleh agamawan, teori Darwin

diterima oleh komunitas ilmiah dan segera menjadi aksioma dasar dalam ilmu biologi.

Pada tahun 1940-an, dan awal tahun 1950-an, penelitian berhasil membuktikan

bahwa asam deoksiribonukleat (ADN) merupakan komponen

kromoson yang mengandung satuan pewarisan yang kini disebut gen.

Pemusatan perhatian pada model organisme baru seperti virus dan

bakteri serta penemuan struktur untai ganda ADN pada tahun 1953

menandai jalannya peralihan ke masa genetika molekuler. Kode

genetik berhasil dipecahkan oleh Har Gobind Khorana, Robert W.

Holley dan Marshall Warren Nirenberg setelah memahami bahwa ADN mengandung

kodon. Akhirnya, Proyek Genom Manusia diluncurkan pada tahun 1990 dengan

tujuan untuk memetakan semua genom manusia DNA. Proyek ini selesai pada tahun

2003 dan merupakan langkah pertama dalam menggabungkan pengetahuan biologi

dengan definisi tubuh manusia dan organisme lain secara fungsional dan molekuler.

Struktur molekul

ADN.

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 9

C. Ciri Makluk Hidup

Jika memperhatikan sebuah batu (makhluk tak hidup), tampak rumit dengan

bermacam-macam mineral yang berserakan di dalamnya. Namun demikian,

organisasi ini sendiri merupakan kesederhanaan, apabila dibandingkan dengan

organisasi-organisasi tubuh makhluk hidup yang manapun. Jika kita memeriksa setiap

bagian kecil dari tubuh seekor anjing dengan mikroskop, maka kita akan menemukan

bahwa bagian-bagian itu terdiri atas sel-sel. Satuan-satuan ini, yang umumnya

terlampau kecil untuk dilihat dengan mata tanpa alat, tersusun menjadi jaringan yang

pada gilirannya membentuk organ yang mudah dilihat seperti jantung dan lambung.

Beberapa organ, umpamanya lambung dan usus, bekerja sama membentuk suatu

sistem.

Sifat baru dalam kehidupan mencerminkan suatu hirarki dari organisasi

struktural, dengan demikian pola organisasi kehidupan mulai dari tingkatan paling

rendah ke tingkatan yang paling tinggi secara berurutan, meliputi:

1. Atom dan Molekul, yaitu atom berikatan membentuk molekul. Struktur dan fungsi

molekul menyusun komponen pembentuk sel (fosfolipida, kolestrol, karbohidrat

air dan ion-ion lainnya).

2. Sel, merupakan unit kehidupan yang paling terkecil. Mahluk hidup uniselular

(protozoa, bakteri dan alga) melangsungkan metabolismenya di dalam sel,

sedangkan yang multiselular (tumbuhan dan hewan) disusun oleh sel yang

berbeda yang memiliki bentuk dan fungsi yang berbeda seperti sel saraf.

3. Jaringan, merupakan kumpulan dari beberapa sel yang mempunyai bentuk dan

fungsi yang sama. Contoh jaringan saraf yang berfungsi menyampaikan dan

menanggapi rangsangan dari reseptor dan effektor.

4. Organ, merupakan kumpulan dari beberapa jaringan yang berbeda dan

menjalankan fungsi yang sama. Contoh organ kulit terbentuk dari jaringan epitel,

jaringan otot, jaringan darah dan jaringan saraf yang bekerjasama menjalankan

fungsinya.

5. Sistem Organ, merupakan kumpulan dari beberapa organ yang saling bekerjasama

untuk melakukan fungsi tertentu. Contoh peredaran darah yang terdiri dari

jantung dan pembuluh darah yang berfungsi untuk menyalurkan darah keseluruh

tubuh.

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 10

6. Individu, merupakan organisme tunggal yang tersusun oleh kumpulan sistem

organ.

7. Populasi, terbentuk oleh kumpulan individu atau spesies yang sejenis yang

menempati suatu habitat dalam waktu tertentu dalam populasi terjadi interaksi

atau hubungan antar spesies.

8. Komunitas, dibentuk berbagai jenis mahluk hidup yang saling berinteraksi dan

menempati lingkungan dan waktu yang sama. Komunitas terdiri dari aquatik dan

terestial.

9. Ekosistem, dibentuk beberapa macam populasi berinteraksi dengan lingkungan

tempat mahluk hidup atau berinteraksi antara komponen biotik dan abiotik.

10. Biomas, merupakan satuan daerah daratan yang luas yang dibentuk oleh ekosistem

dalam skala besar yang terjadi karena adanya interaksi iklim dengan

keanekaragaman mahluk hidup yang khas (dominan). Contoh padang rumput,

hutan hujan tropis, savanna, tundra, taiga dan lain lain.

Bagaimana sel membentuk jaringan.

Beberapa spesifik sel

Sel Phloem Sel darah

putih Sel ginjal yang

berbentuk

tabung

Jaringan otot

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 11

Hubungan Sel, Jaringan dan Organ.

Tiga system tubuh Manusia

Kehidupan membutuhkan pengambilan energi secara teratur dan kontinu, serta

melepaskan sejumlah energi ke lingkungannya. Karakteristik mahluk hidup, seperti:

1. Susunan tubuh, setiap mahluk hidup mempunyai susunan/struktur tubuh spesifik

yang disesuaikan dengan aktifitas hidupnya dan mempunyai ukuran tertentu.

Contoh ikan mempunyai tubuh yang spesifik, seperti sirip yang dibutuhkan untuk

berenang.

2. Adaptasi, merupakan susunan tubuh spesifik dari tingkah laku sesuai lingkungan.

Contoh Katak mempunyai lidah yang panjang dengan pangkalnya di depan dan

bercabang untuk menangkap mangsa.

3. Metabolisme, merupakan perubahan pereaksi kimia beserta perubahn energi yang

menyertainya. Metabolism terdiri dari katabolisme (respirasi) dan anabolisme

(fotosintesa). Contoh manusia mencerna makanan menjadi bagian tubuh yang

baru. Semua makhluk hidup mempunyai sifat seperti manusia. Apakah secara

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 12

cepat atau lambat mereka itu mengambil bahan darilingkungan dan

mengembalikannya? Selain itu, bahan yang dikembalikan itu tidak sama dengan

bahan yang diambilnya. Banyak zat yang terdapat dalam bahan tinja dan air seni

itu tidak ada dalam bahan makanan dan minuman yang ditelannya. Selama berada

dalam tubuh sebentar saja, maka bahan makanan mengalami transportasi yang

ekstensif. Selama proses tersebut dikeluarkan energi. Pada akhirnya energi ini

timbul sebagai panas dan menghangatkan tubuh anjing. Namun sebelum itu

terjadi, energi itu dapat digunakan untuk beberapa aktivitas lain yang khas bagi

kehidupan. Peristiwa tersebut disebut metabolisme.

4. Nutrisi, mahluk hidup butuh makanan untuk memperoleh energy dalam

pertumbuhan menggantikan bagian yang rusak.

5. Transportasi, merupakan pengangkutan zat dari bagian tubuh yang satu ke tubuh

yang lain. Contoh pengangkutan air dari ion-ion terlarut dari dalam tanah ke daun

dan dari daun ke seluruh tanaman.

6. Gerak, merupakan organisme yang dapat menggunakan kekuatan sendiri untuk

menggerakkan seluruh tubuhnya atau sebagain tubuhnya. Contoh katak dapat

melompat.

7. Iritabilitas, merupakan organisme yang peka terhadap rangsangan dari sekitarnya

dan bereaksi terhadap rangsangan tersebut. Contoh katak melihat nyamuk dan

lidahnya menjulur keluar dan menangkap.

8. Reproduksi, memampukan untuk menghasilkan individu baru yang tipenya

hampir sama dengan induknya. Semua makhluk hidup pada suatu saat akan mati

dan kalaupun jenisnya akan bertahan hidup, mereka harus menghasilkan

turunannya sebelum mati.

9. Tumbuh dan berkembang, tahap perubahan ke arah kondisi yang lebih lengkap

dan kompleks. Contoh telur katak menjadi embrio, kemudian berudu, selanjutnya

katak kecil dan katak dewasa.

10. Gen, setiap mahluk hidup memiliki suatu unit pewaris sifat yang mewariskan sifat

kepada keturunannya. Contoh gen mengatur warna coklat, bakat dan lain lain.

D. Manfaat Ilmu Biologi dengan Bidang yang Terkait

Ilmu biologi modern sangat luas dan eklektik serta terdiri dari berbagai macam

cabang dan subdisiplin. Namun, meskipun lingkupnya luas, terdapat beberapa konsep

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 13

umum yang mengatur semua penelitian, sehingga menyatukannya dalam satu bidang.

Beberapa manfaat ilmu biologi dalam bidang yang terkait, seperti:

Biologi dalam Bidang Kesehatan

1) Dalam biologi kita dapat mempelajari struktur tubuh manusia/ anatomi.

2) Pemanfaatan beberapa cabang ilmu biologi seperti bioteknologi, bayi tabung,

donor darah, transplantasi organ tubuh.

3) Dapat mengetahui keadaan normal tubuh (fisiologi) serta keadaan abnormal

(patologi).

4) Penelitian dalam biologi sangat membantu dalam kemajuan ilmu kesehatan,

misalnya penelitian tentang obat kanker.

5) Penemuan zat antibiotik jamur dan vaksin yang digunakan untuk meningkatkan

daya tahan tubuh.

Biologi dalam bidang Perikanan

1) Pembuatan tambak-tambak, karamba jala apung (kajapung.

2) Pelestarian terumbu karang, mangrove, hutan bakau, dll.

Biologi dalam bidang Industri makanan dan farmasi

1) Produk alkohol, kecap, roti, tape, yogurt, yakult dan nata decoco yang

menggunakan teknologi fermentasi oleh mikroorganisme seperti jamur

Saccharomyces cereviceae, Aspergillus wentii, Lactobacillus sp dan Acetobacter

xylinum.

2) Produksi vaksin dan obat. Vaksin adalah bibit penyakit yang dilemahkan dan

dimasukkan ke dalam tubuh untuk mendapatkan antibodi.

3) Obat adalah senyawa kimia yang dapat diperoleh dari tumbuhan atau hewan

maupun mikroorganisme yang diolah untuk menyembuhkan penyakit.

4) Produk makanan prebiotik dan probiotik yang berupa serat-serat tumbuhan dan

mikroorganisme di dalam tubuh sehingga tubuh tetap sehat.

5) Menghasilkan berbagai obat-obatan yang dibutuhkan manusia.

6) Meneliti berbagai penyakit untuk ditemukan cara pengobatannya.

7) Memajukan perkembangan obat-obatan dan cara pengobatannya.

8) Meningkatkan kesehatan masyarakat baik di masa sekarang maupun di masa

depan.

9) Memajukan ilmu kedokteran

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 14

10) Meningkatkan mutu kesehatan

11) Biologi membantu kita memahami tubuh dan organ dalam hingga sel melalui ilmu

anatomi, fisiologi dan histologi.

12) Biologi membantu manusia dalam memahami respon tubuh terhadap bahan kimia

tertentu.

13) Biologi membantu manusia dalam menemukan spesies yang bisa dimanfaatkan

menjadi obat.

14) Biologi membantu manusia dalam menentukan proses biologis dalam

pembentukan senyawa obat-obatan tertentu, misalnya antibiotik dan insulin

(biological engineering).

Biologi dalam bidang Bioteknologi

1) Rekayasa genetika, kultur jaringan, pengembangbiakan sel induk atau kloning.

2) Pada proses penguraian minyak mentah yang tumpah ke laut dengan

memanfaatkan bakteri.

Biologi dalam bidang Hukum

Molekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan

gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Contoh,

a. Kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat

meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan.

b. Kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan dengan adanya hasil tes

DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi buatan).

Biologi dalam bidang Pertanian

1) Membantu dalam menemukan dan mengembangkan bahan kebutuhan pokok

manusia, terutama bahan makanan dari tanaman pertanian.

2) Menemukan berbagai penyebab dan pengobatan berbagai macam penyakit pada

tanaman pertanian.

3) Penemuan bibit-bibit unggul tanaman pertanian yang bisa meningkatkan produksi

pertanian sehingga dapat membantu menyelesaikan masalah pangan.

4) Menyingkap rahasia proses-proses kehidupan, pewarisan sifat dan gen sehingga

dapat digunakan untuk merubah sifat-sifat pada tanaman pertanian menjadi lebih

unggul serta menghasilkan tanaman hibrida yang banyak dengan sifat yang tetap.

5) Kultur Jaringan.

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 15

Biologi dalam bidang Peternakan

1) Membantu dalam menemukan bibit hewan unggul.

2) Penemuan berbagai ternal varietes unggul, seperti ayam penghasil banyak telur,

ayam pedaging, sapi pedaging, sapi penghasil banyak susu dan domba pedaging.

3) Ditemukannya teknik kawin silang (hibridisasi) dan teknik kawin sunting

(inseminasi buatan).

Rangkuman

Biologi sebagai bagian dari natural sains, memiliki kajian mengenai materi dan

energi yang berhubungan dengan makhluk hidup dan proses-proses kehidupannya.

Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah apabila memenuhi empat syarat yaitu objektif,

metodik, sistematik dan universal atau berlaku umum. Saat ini ilmu pengetahuan dapat

dibedakan antara ilmu-ilmu dasar dan ilmu-ilmu terapan. Sudah menjadi sifat manusia

selalu berusaha untuk mengetahui apa yang belum dia ketahui. Alam penuh dengan

misteri kerahasiaan, oleh sebab itu untuk mengungkap rahasia alam ini manusia perlu

mengembangkan pengetahuannya dengan ilmu dan teknologi atau yang dikenal

dengan sains. Langkah-langkah yang ditempuh oleh para ilmuwan adalah cara

berpikir logis, melalui urutan yang telah ditentukan yaitu dengan metode ilmiah, yang

meliputi merumuskan masalah, penyusunan kerangka berpikir, menyiapkan landasan

teori, merumuskan hipotesis, menguji hipotesis, dan menarik kesimpulan. Ruang

lingkup biologi adalah objek yang dipelajari oleh biologi, yaitu mulai organisasi

terkecil meliputi sel, jaringan, organ, sistem organ, populasi, komunitas, ekosistem

(bioma), yang operasionalnya zona biosfir ini. Untuk lebih mudah memahami manfaat

biologi dapat dipelajari melalui bidang yang terkait, seperti: bidang kesehatan, bidang

perikanan, bidang industri makanan dan farmasi, bidang bioteknologi, bidang hukum,

bidang pertanian, dan bidang peternakan.

Daftar Pustaka

Baker, J.B.W and Garlan. 1982. The Study of biology. Canada: Addison Wesley

Publishing Company

Hopson, J. and Norman K. W. 1990. Essential of Biology. New York: McGraw-Hill

Publishing Company

Nelson, G.E. and Gerald G.R. 1982. Fundamentals Concepts Biology. New York:

John Wiley & Sons.

Buku Ajar: Biologi Umum

Henny Adeleida Dien 16

Test Formatif

1. Jelaskan syarat pengetahuan ilmiah?

2. Jelaskan asal mula kehidupan?

3. Sebutkan pola organisasi kehidupan mulai dari tingkatan paling rendah sampai

tingkatan paling tinggi secara berurutan

4. Sebutkan karakteristik mahluk hidup?

5. Sebutkan beberapa manfaat ilmu biologi dalam bidang yang terkait?

Kunci Jawaban

1. Pengetahuan dapat dikatakan ilmiah bila memenuhi empat syarat, yaitu:

objektif, artinya pengetahuan itu sesuai dengan objeknya; metodik, artinya

pengetahuan itu diperoleh dengan menggunakan cara tertentu yang teratur dan

terkontrol; sistematika, artinya pengetahuan ilmiah tersusun dalam satu

kesatuan yang utuh dan berlaku umum; universal, artinya pengetahuan ilmiah

itu berlaku bagi semua orang dengan cara eksperimentasi yang sama dengan

hasil yang konsisten.

2. Sebagian ahli berpendapat bahwa kehidupan mula-mula timbul dari unsur

sederhana yang membentuk gas dan adanya panas dari berbagai sumber

sehingga terjadi reaksi kimia antara molekul membentuk molekul yang lebih

kompleks

3. Dimulai dari atom dan molekul membentuk sel yang berbeda dalam hal bentuk

dan fungsi, kemudian kumpulan sel yang sama membentuk jaringan, beberapa

jaringan membentuk organ yang kemudian membentuk individu, kemudian

populasi dan selanjutnya komunitas yang saling berinteraksi dengan

lingkungan membentuk ekosistem.

4. Karakteristik mahluk hidup, seperti; susunan tubuh, adaptasi, metabolisme,

butuh nutrisi, transportasi zat, reproduksi, tumbuh dan berkembang, dan gen.

5. Manfaat ilmu biologi dengan bidang tang terkait, seperti; kesehatan, perikanan,

pertanian, peternakan, industri makanan dan farmasi, bioteknologi, dan hukum.