DK 1/P1

Filogeni dan Ontogeni

DITA AYU PERTIWI (FAA 114 016)

KELOMPOK 3 SEL DAN GENETIKA

Pertanyaan Terjaring1. Apa Perbedaan Sel Hewan dengan Sel tumbuhan ?

2. Apa yang dimaksud dengan sel dan bagaimana struktur organel sel ?3. Apa ciri ciri virus dan bakteri ?

4. Bagaimana ciri ciri makhluk hidup yang terinfeksi virus dan bakteri ?

5. Apa yang terjadi jika virus dan bakteri yang menginfeksi hewan,menginfeksi manusia ?

6. Upaya pencegahan yang dapat dilakukan masyarakat agar tidak terinfeksi bakteri dan virus ?

7. Bagaimana proses perkembangbiakan bakteri dan virus ?

8. Apa saja infeksi bakteri dan virus yang dapat menular pada hewan ternak ?

9. Apakah tanaman dapat terinfeksi bakteri dan virus ?

10. Bagaimana hubugan sistem imun terhadap serangan infeksi virus dan bakteri ?

11. Apakah ada bakteri dan virus yang menguntungkan ?

12. Apa upaya pengobatan yang dapat dilakukan masyarakat agar tidak terinfeksi bakteri dan virus ?13. Bagaimana cara bakteri dan virus menginfeksi manusia ?

14. Apa saja penyakit pada hewan ternak yang dapat menular pada manusia ?

15. Apa pengertian dari makroorganisme dan mikroorganisme dan mikroorganisme ?

16. Bagaimana cara agen infeksi menyababkan penyakit ?

17. Apa pengertian filogeni dan ontogeni ?

18. Apa yang menyebabkan keanekaragaman organisme ?

Jawaban Pertanyaan

Perbedaan Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Chloroplasts

Plant cells have chloroplast forphotosynthesiswhereas animal cells do not have chloroplasts.

Shape

Another difference between plant cells and animal cells is that animal cells are round whereas plant cells are rectangular.

Further, all animal cells havecentrioleswhereas only some lower plant forms have centrioles in their cells.

Vacuoles

Shape and size of vacuoles

Animal cells have one or more small vacuoles whereas plant cells have one large centralvacuolethat can take up to 90% of cell volume.

Difference in function of vacuoles

In plant cells, the function of vacuoles is to store water and maintain turgidity of the cell. Vacuoles in animal cells store water, ions and waste.

Pictures of plant and animal cells

Sumber : Molecular Biology Of The Cell 5th Edition. Garland Science : 2008 hal.10 Ruang kecil berdinding membran berisi cairan kimia pekat dalam pelarut air (protoplasma) (Nuraini Tuti,Sri Sugiwati.2009.Jurmal Fakultas Ilmu Keperawatan UI : Struktur dan Fungsi Organel Sel. Diakses pada 11 Februari 2015. Available at : http://staff.ui.ac.id/system/files/users/tutinfik/material/sel1prokarioteukariotstrukturdanfungsimembransel.pdf) Satuan kehidupan terkecil yang mampu berfungsi mandiri, terdiri atas sitoplasma yang mengandung berbagai kompartemen subselular dan terpisah dari lingkungan luar oleh membran plasma. (Dorland, W. A. Newman. Kamus Saku Kedokteran Dorland. Jakarta: ECG, 2011. hal 195)Sel dibagi menjadi 2 Prokariotik (Tidak memiliki karioteka) dan Eukariotik (memiliki karioteka)

(Kusnadi,dkk. 2011. Jurnal FPMIPA Pend. Biologi Universitas Pendidikan Indonesia : Struktur dan fungsi sel. Diakses pada : 11Februari 2015. Available at : http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._BIOLOGI/196805091994031-KUSNADI/BUKU_SAKU_BIOLOGI_SMA,KUSNADI_dkk/Kelas_XI/1._S_sel_%26_transport/Bab_struktur_dan_fungsi_sel.pdf)

2. Virus

Agen infeksius yang sangat kecil dan dengan beberapa pengecualian tidak dapat dilihat dengan mikroskop cahaya tidak mampu melakukan metabolisme sendiri dan hanya mampu bereplikasi dalam sel hospes yang hidup. ((Dorland, W. A. Newman. Kamus Saku Kedokteran Dorland. Jakarta: ECG, 2011. hal 1183)Ciri ciri :

General Characteristics of Viruses

Definition: Obligate intracellular parasite composed of:

Nucleic acid - either DNA or RNA

Protein coat

Characteristics

Single type of nucleic acid - DNA or RNA

Protein coat, or capsid, some have envelopes

Multiply inside of living cells using the host cell machinery

Direct the synthesis of structures to transfer viral nucleic acid to other cells

Host Range

The specific types of cells a virus can infect in its host species represent the host range of the virus.

Usually species specific

Classification:

Animal virus

Plant virus

Bacterial virus (bacteriophage)

Host range is determined by attachment sites (receptors).

Anti-bacterial therapy - phage therapy

Anti-tumor therapy -oncolytic viruses

Viral Size

Determined by electron microscopy.

Ranges from 20 to 14,000 nm in length.

There is also a group of giant viruses, including the giant mimivirus, which is something like 800 nm in diameter and has a genome with 1.2Mbp base pairs carrying somewhere in the neighborhood of 1000 genes, 911 of which code for proteins.

Viral Structure

Virions are complete, fully developed viral particles composed of nucleic acid surrounded by a protein coat. Some viruses have an envelope composed of a phospholipid bilayer with viral glycoproteins.

1. Nucleic acid

Viral genomes are either DNA or RNA (not both).

Nucleic acid may be single- or double-stranded

Nucleic acid may be circular or linear or separate molecules.

Nucleic acid:protein ranges from about 1% - 50%.

2. Capsid

Capsid - protein coat

Capsomeres are subunits of the capsid

Protomeres are capsomere subunits.

3. Envelope the outer covering of some viruses, the envelope is derived from the host cell plasma membrane when the virus buds out. Some enveloped viruses have spikes, which are viral glycoproteins that project from the envelope.

Influenzavirus has two kinds of spikes, H (hemagglutinin) and N (neuraminidase). The H spike allows the virus to attach to host cells (and red blood cells), the N spike is an enzyme that allows the mature viral particles to escape from the host cell

Non-enveloped or naked viruses are protected by their capsid alone.

General Morphology

Based on capsid architecture, although enveloped viruses end up being approximately spherical.

1. Helical, non-enveloped

2. Helical, enveloped

3. Polyhedral, non-enveloped

4. Polyhedral, enveloped

Polyhedral means many sides (most are icosahedral - 20 triangular faces and 12 corners)

5. Complex viruses are, well, complex.

See bacteriophages.

Taxonomy of Viruses

Classification of viruses is based on type of nucleic acid, strategy for replication, and morphology.

Virus family names end in viridae; genus names end in virus, order names end in -ales.

A viral species is a group of viruses sharing the same genetic information and ecological niche. There is no specific epithet used, common names that are descriptive are used; subspecies are designated with a number.

Families of virusesthat affect humans:

DNA viruses

RNA viruses

(Ryan J Kenneth,C.George Ray.2005.Sherris Medical Microbiology 4th edition: Introduction To Infectious Disease.New York : McGraw-Hill Medical Publishing Division. Pg.77)Bakteri Satu diantara kedua domain dtempat prokaryota dikelompokkan. Mencakup banyak mikroorganisme uniseluler yang umumnya berkembang biak melalui pembelahan sel (fisi) dan yang selnya terbungkus dalam dinding sel. (Dorland, W. A. Newman. Kamus Saku Kedokteran Dorland. Jakarta: ECG, 2011. hal 127)

Ciri Ciri Bakteri Bacteria are prokaryotic unicellular organisms DNA and RNA both are present Division (reproduction) by Binary fission

No mitochondria and nuclear membrane

Rigid cell wall containing peptidoglycan

(Iqbal M. 2009. Khyber Medical University Pakistan : Bacterial Cell Structure. Diakses pada 12 Februari 2015. Available at http://www.kmu.edu.pk/ins/sites/kmu.edu.pk.ins/files/Lectures/Bacteria%20(Unit-I).pdf)3. Terjadi paradangan/inflamasi akibar respon tubuh terhadap agen infeksi. Yaitu reaksi yang terjadi pada jaringan tubuh manusia. Beserta reaksi lain tergantung infeksi apa yang menyerang tubuh. Bisa ditunjukan dengan deman, ruam kulit, atau tanda tanda lainnya.(Robbins L. Stanley,Ramzi S. Cotran,Vinay Kumar. 2014. Buku Ajar Patologi Robbins Ed.7 Hal.361Jakarta :EGC) 4. Agen infeksi masuk ke dalam sel pejamu dan berusaha menyebabkan kematian sel (menginfeksi). Patogen mengeluarkan endotoksin dan eksotoksin yang merusak dan nantinya akan memicu respon sel pejamu(mekanisme imunitas). Mekanisme imun humoral dan selular yang muncul dan akan berusaha untuk melindungi pejamu dari infeksi. Namun kadangkala mekanisme respon imunitas ini yang menyebabkan kerusakan lebih parah (untuk beberapa infeksi) karena dapat mengakibatkan cedera sel yang diperantarai imun.(Robbins L. Stanley,Ramzi S. Cotran,Vinay Kumar. 2014. Buku Ajar Patologi Robbins Ed.7 Hal.122 dan 358 .Jakarta :EGC)5. Pencegahan Terhadap Virus Tindakan terhadap pencegahan virus dapat dilakukan dengan pemberian vaksin. Vaksin merupakan suatu zat yang mengandung mikroorganisme patogen yang sudah dilemahkan. Pemberian vaksin memberikan kekebalan secara aktif. Contoh vaksin untuk peencegahan penyakit yang disebabkan oleh virus adalah sebagai berikut: ( OPV (Oral Polio Vaccine) atau vaksin Polio ( Vaksin Rabies ( Vaksin influensa ( Vaksin cacar ( Vaksin MMR ( Measles, Mumps, Rubella) untuk cacar, gondong, dan campak

Bagian terpenting pencegahan penyebaran infeksi di masyarakat dan di rumah tangga adalah perilaku hidup bersih dan sehat. Ini termasuk mencuci tangan dan membersihkan berbagai benda di rumah yang digunakan bersama.

(WHO.2011.Tentang Antibiotik.diakses 12 February 2015. Available at http://www.ino.searo.who.int/linkfiles/home_whd11-messages-11_03_31-faqs.pdf)

6. Virus Dengan mekanisme daur litik dan lysogenic saat erada di dalam organisme lain. Namun untuk bereproduksi Virus melalui 5 tahapan

Pelekatan,Penetrasi,Replikasi,Pematangan,lalu pelepasan.

(Kurniantoro.2011. Ejournal FK Universits Atmajaya Yogyakarta. Diakses pada 09 Februari 2015. Available at : http://e-journal.uajy.ac.id/2665/3/2BL00949.pdf)

Bakteri

b. Para seksual (Transformasi dan transduksi)

c. Konjugasi7. Penyakit yang menyerang ternak dan unggas dapat disebabkan oleh dua hal

yaitu :

1. Nonliving agent.

atau disebabkan oleh agen tidak hidup,yang ditimbulkan oleh faktor luar seperti faktor lingkungan, faktor pakan, dan obat. Faktor luar meliputi cekamam temperatur tinggi atau rendah, sedangkan faktor pakan dan obat meliputi keracunan zat kimia atau nabati, defisiensi makanan dan kelebihan unsur makanan.

2. Living agent

atau disebabkan oleh agen hidup seperti :

a)Penyakit unggas yang disebabkan oleh Jasad renik (mikrob) :

1)Penyakit unggas akibat infeksi bakteri. Contoh penyakit yang ditimbulkannya antara lain hepatitis, buta ayam, bulu ayam, racun darah, berak kuning, pernafasan menahun, kolera, tipus, selesma, lesu ayam, sendi hijau, radang pusar dan berak kapur.

2)Penyakit unggas yang ditimbulkan oleh infeksi virus, contoh penyakit yang ditimbulkan: syaraf leher, flu ayam, cakar ayam, cacar ayam, gumboro, anemia, batuk menahun, batuk darah, kerdil ayam, busung ayam, syaraf komplek, mareks, tetelo, produksi awal, deperesi ayam dan sendi lutut, kapang.

3)Penyakit unggas yang ditimbulkan akibat parasit (protozoa) contoh : berak darah, demam, malaria unggas, regang dan cacing ayam.

4)Penyakit unggas yang ditimbulkan oleh keberadaan jamur, kapang seperti : racun jamur, racun ikan, bulu kasar, selimut hati dan racun basi.

b)Penyakit pada unggas yang ditimbulkan oleh keberadaan cacing dalam tubuh unggas contoh : cacing gilik, pipih dan cacing pita.

c)Penyakit unggas yang timbul akibat keberadaan insekta contoh : kutu, lalat, dan lain-lain

(Kurniantoro.2011. Ejournal FK Universits Atmajaya Yogyakarta. Diakses pada 09 Februari 2015. Available at : http://e-journal.uajy.ac.id/2665/3/2BL00949.pdf)

8. Dapat. Penyakit yang sangat serius pada tanaman tertentu biasanya dimulai dari adanya bagian kecil dari tanaman yang terinfeksi dan menjadi sakit, kemudian menyebar dengan cepat, dan sukar untuk disembuhkan setelah penyakit mulai berkembang. Untuk itu, hampir semua metode pengendalian ditujukan untuk melindungi tanaman agar tidak menjadi sakit dari pada menyembuhkannya setelah mereka menjadi sakit. Hanya sedikit penyakit infeksi pada tanaman yang dapat di kendalikan dengan baik di lapang dengan cara terapi. (AS Lovita.2011. Ilmu Penyakit Tumbuhan : Dasar dasar dan Penerapannya.diakses pada 12 Februari 2015)9. Sistem imun muncul sebagai respon perlindungan saat infeksi menyerang. ((Robbins L. Stanley,Ramzi S. Cotran,Vinay Kumar. 2014. Buku Ajar Patologi Robbins Ed.7 Hal.358 .Jakarta :EGC)10. Pemanfaatan Virus

a. Membuat antitoksin

Melihat kasus lisogenik ini, para pakar berpikir, bagaimana kalau sebelumnya di dalam DNA virus digabungkan DNA (gen) lain yang menguntungkan, sehingga sifat menguntungkan ini dimiliki oleh bakteri yang diinfeksi. Sebagai contoh, ke dalam DNA virus disambungkan DNA (gen) manusia yang mengontrol sintesis antitoksin (pelawan racun). Selanjutnya, gen tadi disambungkan ke sel bakteri oleh virus lisogenik. Nah. Sel bakteri kini memuat gen manusia, yakni gen penghasil antitoksin. Dengan kata lain bateri yang semula tidak dapat menghasilkan antitoksin manusia, sekarang mampu memproduksi antitoksin manusia

b. Melemahkan bakteri

Contoh lain tentang virus yang menguntungkan adalah virus yang menyerang bakteri patogen. jika DNA virus lisogenik masuk ke dalam DNA bakteri patogen, maka bakteri tersebut menjadi tidak berbahaya. Misalnya bakteri penyebab penyakit difteri dan bakteri penyebab demam scarlet yang berbahaya akan berubah sifat menjadi tidak berbahaya jika di dalam DNAnya tersambung oleh profag.

c. Memproduksi vaksin

Selain itu, beberapa virus digunakan untuk memproduksi vaksin. Vaksin adalah patogen yang telah dilemahkan sehingga jika menyerang manusia, tidak berbahaya lagi. Karena diberi vaksin, tubuh manusia akan memproduksi antibodi. Kelak jika patogen yang sesungguhnya menyerang, tubuh telah kebal karena berhasil memproduksi antibodi bagi patogen tersebut

Pemanfaatan Bakteri

a. siklus biogeokimia dan membentuk mikoriza.b. Berperan dalam proses fiksasi nitrogen tanahc. Berperan dalam industri pembuatan makanan11. Dengan terapi antiinfeksi yaitu peberian obat antibiotik untuk membunuh agen penginfeksi (Yuliandra Yori.2011.Antiinfeksi dan Antiseptik.diakses pada 12 februari 2015.available at : https://yorijuly14.files.com)12. dengan Non living agent dan Living agent. Virus melakukan infeksi dengan 3 mekanisme

(Campbell, Reece Mikhael.2004.e-book Biology Jilid 3 ed.5.diakses pada 12 Februari 2015.available at : https://books.google.co.id/books?id=x9OOphMNmxwC&pg=PA107&lpg=PA107&dq=mekanisme+infeksi+virus+pada+hewan&source=bl&ots=MdkX4Ey_xg&sig=pjQ6a89V9RoMuff-rKha0MKRYLc&hl=en&sa=X&ei=pwncVIHILNeTuASa3IKgCw&redir_esc=y#v=onepage&q=mekanisme%20infeksi%20virus%20pada%20hewan&f=false)

13. . Penyakit Antraks Antraks atau penyakit radang limpa merupakan penyakit infeksius yang bersifat akut dapat menyerang semua hewan berdarah panas dan manusiaPenularan penyakit antraks ke manusia melalui beberapa cara

Peroral dari makanan/minuman yang terkontaminasi spora antraks atau makanan berasal dari ternak yang menderita antraks .

Perinhalasi dari bulu-bulu mederita antraks domba yang Perkutan

melalui kulit yang luka atau lecet

b. Penyakit Rabies

Rabies merupakan infeksi akut pada susunan syaraf pusat yang berakibat fatal . Pola penyebaran rabies di lapangan berawal dari kondisi anjing yang tidak terpelihara dengan baik atau anjing liar yang sulit dikendalikan . Anjing yang positif rabies akan menggigit siapapun yang ditemui . Anjing liar yang positif rabies dan anjing peliharaan bila saling menggigit akan tertular rabies,

c. Toksoplasmosis

Toksoplasmosis disebabkan oleh Toxoplasma gondii dan tergolong zoonosis yang dapat menimbulkan keguguran dan kelahiran bayi yang abnormal. Dewasa ini toksoplasmosis pada manusia menjadi masalah karena Toxoplasma gondii menimbulkan ensefasilitis (radang selaput otak) yang serius dan fatal .

d. Skabies Skabies atau kudis adalah penyakit kulit menular yang disebabkan oleh tungau/kutu Sat-copies scabiei yang dapat menyerang hewan dan manusia . Penyakit ini sulit disembuhkan karena tungau berkembang biak didalam lapisan tanduk kulit dan merusak kulit .

e. Influenza Suatu penyakit yang akut dan sangat menular, terutama perubahannya pada saluran pernafasan, biasanya timbul pada musim dingin dan hujan . Penyakit ini mulamula terjadi infeksi oleh virus dan kemudian diikuti bakteria,

f. Brocellosis Penyakit Brucellosis disebabkan oleh bakteri Brucella yang terdiri beberapa spesies, yaitu Brucella abortus, Brucella melitensis, Brucella suis,dan Brucella canis . Brucellosis adalah penyakit bakterial menular pada ternak khususnya sapi perah, sapi potong dan babi . Penyakit ini dapat menular pada manusia, sehingga dikenal sebagai salah satu penyakit zoonosis pada manusia

14. (Suryana Nana.2006. Temu Teknis Nasional Tenaga Fungsional Pertanian : MENGENAL BEBERAPA PENYAKIT TERNAK YANG DAPAT MENULAR PADA MANUSIA (ZOONOSIS).diakses pada 12 Februari 2015. Available at : file:///C:/Users/USER/Downloads/ptek06-39.pdf)15. Mikroorganisme merupakan makhluk hidup yang berukuran sangat kecil yaitu dalam skala micrometer atau micron () atau sepersejuta meter dan tidak dapat dilihat dengan mata telanjang. Termasuk dalam golongan mikroorganisme adalah bakteri (eubactera, archaebacteria), fungi (yeasts, molds), protozoa, microscopic algae dan virus serta beberapa macam cacing (helmints).

(Yuwono H. dr. 2012. Jurnal Departemen Mikrobiologi FK UNSRI : Mikrobiologi Kedokteran.diakses pada 10 Februari 2015. Available at : http://eprints.unsri.ac.id/1786/2/Mikrobiol2012_OK.pdf)

Makroorganisme : Makroorganisme, Adalah makhluk hidup yang berukuran lebih besar dari mikroorganisme dan dapat dilihat oleh mata biasa. Contohnya: Larva, Serangga, Cacing, Kumbang, dan fung multicelluler. (Wardono,Seto. 2005. Lingkungan Hidup. Jakarta : Vilar Bamboo Kuning).16. a. Agen infeksi berkontak langsung atau masuk ke dalam sel pejamu dan secara langsung menyebabkan kematian selb. Patogen mengeluarkan endotoksin atau eksotoksin yang mematikan sel yang terletak jauh, mengeluarkan enzim yang menguraikan komponen jaringan, atau merusak pembuluh darah dan menyebabkan cedera iskemik.c. Patogen dapat memicu respon sel pejamu yang mungkin memperparah kerusakan jaringan,biasanya melalui mekanisme yang diperantarai oleh imun.

(Robbins L. Stanley,Ramzi S. Cotran,Vinay Kumar. 2014. Buku Ajar Patologi Robbins Ed.7 Hal.354.Jakarta :EGC)

17. Filogeni : riwayat perkembangan lengkap sekelompok organisme (Dorland, W. A. Newman. Kamus Saku Kedokteran Dorland. Jakarta: ECG, 2011. hal 841)

Ontogeni : riwayat perkembangan lengkap suatu organisme (Dorland, W. A. Newman. Kamus Saku Kedokteran Dorland. Jakarta: ECG, 2011. hal 780)

18. Keanekaragaman dapat dipengaruhi oleh faktor abiotik. Perbedaan keadaan udara, cuaca, tanah, kandungan air, dan intensitas cahaya matahari menyebabkan adanya perbedaan hewan dan tumbuhan yang hidup. (Septiana RS.2012.Jurnal Universitas Negeri Yogyakarta :Keanekaragaman. Diakses pada 12 Februari 2015. Available at : http://eprints.uny.ac.id/8407/3/bab%202%20(08304241012).pdf)