Senin, 16 September 2013

Tinjauan Umum Tentang Sel

Dalam Wikipedia didefinisikan bahwa Sel adalah kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup.   Sel mampu melakukan semua aktivitas kehidupan dan sebagian besar reaksi kimia untuk mempertahankan kehidupan berlangsung di dalam sel.  Kebanyakan makhluk hidup tersusun atas sel tunggal, atau disebut organisme uniseluler, misalnya bakteri dan ameba. Makhluk hidup lainnya, termasuk tumbuhan, hewan, dan manusia, merupakan organisme multiseluler yang terdiri dari banyak tipe sel terspesialisasi dengan fungsinya masing-masing. Tubuh manusia, misalnya, tersusun atas lebih dari 1013 sel.  Namun demikian, seluruh tubuh semua organisme berasal dari hasil pembelahan satu sel. Contohnya, tubuh bakteri berasal dari pembelahan sel bakteri induknya, sementara tubuh tikus berasal dari pembelahan sel telur induknya yang sudah dibuahi.

Sel-sel pada organisme multiseluler tidak akan bertahan lama jika masing-masing berdiri sendiri. Sel yang sama dikelompokkan menjadi jaringan, yang membangun organ dan kemudian sistem organ yang membentuk tubuh organisme tersebut. Contohnya, sel otot jantung membentuk jaringan otot jantung pada organ jantung yang merupakan bagian dari sistem organ peredaran darah pada tubuh manusia. Sementara itu, sel sendiri tersusun atas komponen-komponen yang disebut organel.

Sel terkecil yang dikenal manusia ialah bakteri Mycoplasma dengan diameter 0,0001 sampai 0,001 mm,  sedangkan salah satu sel tunggal yang bisa dilihat dengan mata telanjang ialah telur ayam yang belum dibuahi. Akan tetapi, sebagian besar sel berdiameter antara 1 sampai 100 µm (0,001–0,1 mm) sehingga hanya bisa dilihat dengan mikroskop.  Penemuan dan kajian awal tentang sel memperoleh kemajuan sejalan dengan penemuan dan penyempurnaan mikroskop pada abad ke-17. Robert Hooke pertama kali mendeskripsikan dan menamai sel pada tahun 1665 ketika ia mengamati suatu irisan gabus (kulit batang pohon ek) dengan mikroskop yang memiliki perbesaran 30 kali.  Namun demikian, teori sel sebagai unit kehidupan baru dirumuskan hampir dua abad setelah itu oleh Matthias Schleiden dan Theodor Schwann. Selanjutnya, sel dikaji dalam cabang biologi yang disebut biologi sel.

Berdasarkan atas struktur selnya, secara garis besar organismevdapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu prokariot dan eukariot. Di antara kedua kelompok ini terdapat kelompok peralihan yang dinamakan Archaebacteria atau Archaea.

1. Prokariot
Prokariot merupakan bentuk sel organisme yang paling sederhana dengan diameter dari 1 hingga 10 μm. Struktur selnya diselimuti oleh membran plasma (membran sel) yang tersusun dari lemak lapis ganda. Di sela-sela lapisan lemak ini terdapat sejumlah protein integral yang memungkinkan terjadinya lalu lintas molekul-molekul tertentu dari dalam dan ke luar sel. Kebanyakan prokariot juga memiliki dinding sel yang kuat di luar membran plasma untuk melindungi sel dari lisis, terutama ketika sel berada di dalam lingkungan dengan osmolaritas rendah. Bagian dalam sel secara keseluruhan dinamakan sitoplasma atau sitosol. Di dalamya terdapat sebuah kromosom haploid sirkuler yang dimampatkan dalam suatu nukleoid (nukleus semu), beberapa ribosom (tempat berlangsungnya sintesis protein), dan molekul RNA. Kadang-kadang dapat juga dijumpai adanya plasmid (molekul DNA sirkuler di luar kromosom). Beberapa di antara molekul protein yang terlibat dalam berbagai reaksi metabolisme sel nampak menempel pada membran plasma, tetapi tidak ada struktur organel subseluler yang dengan jelas memisahkan berlangsungnya masing masing proses metabolisme tersebut. Permukaan sel prokariot adakalanya membawa sejumlah struktur berupa rambut rambut pendek yang dinamakan pili dan beberapa struktur rambut panjang yang dinamakan flagela. Pili memungkinkan sel untuk menempel pada sel atau permukaan lainnya, sedangkan flagela digunakan untuk berenang apabila sel berada di dalam media cair. Sebagian besar prokariot bersifat uniseluler meskipun ada juga beberapa yang mempunyai bentuk multiseluler dengan sel-sel yang melakukan fungsi-fungsi khusus. Prokariot dapat dibagi menjadi dua subdivisi, yaitu Eubacteria dan Archaebacteria atau
Archaea. Namun, di atas telah disinggung bahwa Archaea merupakan kelompok peralihan antara prokariot dan eukariot. Dilihat dari struktur selnya, Archaea termasuk dalam  kelompok prokariot, tetapi evolusi molekul rRNA-nya memperlihatkan bahwa Archaea lebih mendekati eukariot. Perbedaan antara Eubacteria dan Archaea terutama terletak pada sifat biokimianya. Misalnya, Eubacteria mempunyai ikatan ester pada lapisan lemak membran plasma, sedangkan pada Archaea ikatan tersebut berupa ikatan eter. Salah satu contoh Eubacteria (bakteri), Escherichia coli, mempunyai ukuran genom (kandungan DNA) sebesar 4.600 kilobasa (kb), suatu informasi genetik yang mencukupi untuk sintesis sekitar 3.000 protein. Aspek biologi molekuler spesies bakteri ini telah sangat banyak dipelajari. Sementara itu, genom bakteri yang paling sederhana, Mycoplasma genitalium, hanya terdiri atas 580 kb DNA, suatu jumlah yang hanya cukup untuk menyandi lebih kurang 470 protein. Dengan protein sesedikit ini spesies bakteri tersebut memiliki kemampuan metabolisme yang sangat terbatas. Kelompok Archaea biasanya menempati habitat ekstrim seperti suhu dan salinitas tinggi. Salah satu contoh Archaea, Methanocococcus jannaschii, mempunyai genom sebesar 1.740 kb yang menyandi 1.738 protein. Bagian genom yang terlibat dalam produksi energi dan metabolisme cenderung menyerupai prokariot, sedangkan bagian genom yang terlibat dalam replikasi, transkripsi, dan translasi cenderung menyerupai eukariot.



Gambar 1.1. Diagram skematik sel prokariot

2. Eukariot
Secara taksonomi eukariot dikelompokkan menjadi empat kingdom, masing-masing hewan (animalia), tumbuhan (plantae), jamur (fungi), dan protista, yang terdiri atas alga dan protozoa. Salah satu ciri sel eukariot adalah adanya organel-organel subseluler dengan fungsi-fungsi metabolisme yang telah terspesialisasi. Tiap organel ini terbungkus dalam suatu membran. Sel eukariot pada umumnya lebih besar daripada sel prokariot. Diameternya berkisar dari 10 hingga 100 μm. Seperti halnya sel prokariot, sel eukariot diselimuti oleh membran plasma. Pada tumbuhan dan kebanyakan fungi serta protista terdapat juga dinding sel yang kuat di sebelah luar membran plasma. Di dalam sitoplasma sel eukariot selain terdapat organel dan ribosom, juga dijumpai adanya serabut-serabut protein yang disebut sitoskeleton. Serabut-serabut yang terutama berfungsi untuk mengatur bentuk dan pergerakan sel ini terdiri atas mikrotubul (tersusun dari tubulin) dan mikrofilamen (tersusun dari aktin)


Gambar 1.2. Diagram skematik sel eukariot (hewan)

Sebagian besar organisme eukariot bersifat multiseluler dengan kelompok kelompok sel yang mengalami diferensiasi selama perkembangan individu. Peristiwa ini terjadi karena pembelahan mitosis akan menghasilkan sejumlah sel dengan perubahan pola ekspresi gen sehingga mempunyai fungsi yang berbeda dengan sel asalnya. Dengan demikian, kandungan DNA pada sel-sel yang mengalami diferensiasi sebenarnya hampir selalu sama, tetapi gen-gen yang diekspresikan berbeda antara satu dan lainnya. Diferensiasi diatur oleh gen-gen pengatur perkembangan. Mutasi yang terjadi pada gen-gen ini dapat mengakibatkan abnormalitas fenotipe individu, misalnya tumbuhnya kaki di tempat yang seharusnya digunakan untuk antena pada lalat Drosophila. Namun, justru dengan mempelajari mutasi pada gen-gen pengatur perkembangan, kita dapat memahami berlangsungnya proses perkembangan embrionik. Pada organisme multiseluler koordinasi aktivitas sel di antara berbagai jaringan dan organ diatur oleh adanya komunikasi di antara sel-sel tersebut. Hal ini melibatkan molekul-molekul sinyal seperti neurotransmiter, hormon, dan faktor pertumbuhan yang  disekresikan oleh suatu jaringan dan diteruskan kepada jaringan lainnya melalui reseptor yang terdapat pada permukaan sel.

Jumat, 23 Agustus 2013

Cabang - Cabang Ilmu Biologi

Biologi memiliki cabang ilmu yang spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Cabang cabang Biologi tersebut antara lain:
1. Anatomi : Ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
2. Agronomi : Ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
3. Andrologi : Ilmu yang mempelajari tentang macam hormon dan kelainan reproduksi pria
4. Algologi : Ilmu yang mempelajari tentang alga/ganggang
5. Botani : ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
6. Bakteriologi : Ilmu yang mempelajari tentang bakteri
7. Biologi molekuler : Ilmu yang mempelajari tentang kajian biologi pada tingkat molekul
8. Bioteknologi : Ilmu yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses biologi secara terpadu yang meliputi prosesbiokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia.
9. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
10. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
11. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana
12. Ekologi : Ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan
13. Embriologi : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
14. Entomologi : Ilmu yang mempelajari tentang serangga
15. Enzimologi : ilmu yang mempelajari tentang enzim
16. Evolusi : Ilmu yang mempelajari tentang perubahan struktur tubuhmakhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yang lama
17. Epidemiologi : Ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
18. Eugenetika : Ilmu yang mempelajari tentang hukum pewarisan sifat
19. Endokrinologi : Ilmu yang mempelajari tentang hormon
20. Enzimologi : Ilmu yang mempelajari tentang enzimFisiologi : Ilmu yang mempelajari tentang faal (fungsi kerja) organ tubuh
21. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
22. Fisioterapi : Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
23. Farmakologi : Ilmu yang mempelajari tentang obat-obatanGenetika : Ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
24. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
25. Histologi : Ilmu yang mempelajari tentang jaringan
26. Higiene : Ilmu yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup
27. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia/ular
28. Imunologi : Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
29. Ichtiologi : Ilmu yang mempelajari tentang ikan
30. Karsinologi : Ilmu yang mempelajari tentang crustacea
31. Klimatologi : Ilmu yang mempelajari tentang iklim
32. Limnologi : Ilmu yang mempelajari tentang perairan mengalir
33. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
34. Mikologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
35. Mikrobiologi : Ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme
36. Malakologi : Ilmu yang mempelajari tentang moluska
37. Morfologi : Ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luarorganisme
38. Mikologi : Ilmu yang mempelajari tentang jamur
39. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem saraf
40. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematoda
41. Organologi : Ilmu yang mempelajari tentang organ
42. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
43. Onthogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
44. Ornitologi : Ilmu yang mempelajari tentang burung
45. Phylogeni : Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup
46. Patologi : Ilmu yang mempelajari tentang penyakit dan pengaruh-nya bagi manusia
47. Palaentologi : Ilmu yang mempelajari tentang fosil
48. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
49. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
50. Parasitologi : Ilmu yang mempelajari tentang makhluk parasit
51. Protozoologi : Ilmu yang mempelajari tentang Protozoa
52. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
53. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-paru
54. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi gelombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
55. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetic
56. Sanitasi : Ilmu yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan
57. Sitologi : Ilmu yang mempelajari tentang sel
58. Taksonomi : Ilmu yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup
59. Teratologi : Ilmu yang mempelajari tentang cacat janin dalam kandungan
60. Virologi : Ilmu yang mempelajari tentang virus
DARI URAIAN DIATAS
* Biologi ternyata secara detail mempunyai begitu banyak cabang ilmu yang semua itu ditujukkan agar lebih rinci penguasaan pada bidang nya. untuk memahami kenapa bisa muncul sedemikian banyaknya cabang ilmu diatas dapat dianalisa dari kajian Obyek biologi yang melatar belakangi.
* Biologi berasal dari bahasa Yunani, yaitu bio yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu pengetahuan. Dengan demikian, biologi diartikan sebagai ilmu yang mempelajari tentang hidup dan kehidupan. Objek dari biologi adalah semua makhluk hidup, mulai dari tingkat atom,molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, sampai bioma.
* Pada tingkat molekul, biologi mempelajari berbagai macam struktur dan ciri molekul yang berperan dalam reaksi penyusunan dan pembongkaran. Molekul-molekul tersebut saling berhubungan dalam membentuk sel. Sel bergabung menyusun jaringan dan beberapa jaringan menyusun organ. Sistem organ bergabung menyusun tubuh makhluk hidup (individu).
* Setiap individu saling berhubungan membentuk sekumpulan individu sejenis yang disebut populasi. Sekumpulan populasi yang saling berhubungan satu dengan yang lain akan membentuk komunitas.Komunitas dengan lingkungan abiotik menyusun ekosistem. Gabungan berbagai ekosistem akan membentuk bioma. Hubungan antarbioma di permukaan bumi akan membentuk biosfer.
Menurut Biological Science Curriculum Study (BSCS), biologi memiliki objek berupa kingdom (kerajaan), yaitu :
1. Monera
2. Protista
3. Fungi
4. Plantae
5. Animalia (hewan),
Dari banyaknya materi biologi yang sepertinya akan dipelajari nanti , maka alangkah baiknya sedikit demi sedikit dipahami terlebih dahulu istilah / dasar materi biologi yang lazim dipakai yang setiap kali muncul di berbagai tulisan. Silahkan dibaca dan dipahami baru dihafal dan dimengeri hehehe
1. Uniseluler ialah makhluk hidup bersel satu dan tidak dapat dilihat secara langsung. Kita dapat melihatnya dengan mikroskop. Fungsi kehidupan dilakukan oleh bagian-bagian penyusun sel itu sendiri.
2. Multiseluler ialah makhluk hidup bersel banyak, dapat dilihat secara langsung tanpa bantuan mikroskop, dan tubuhnya sudah mengalami pembagian tugas yang baik.
3. Eukariotik ialah makhluk hidup yang memiliki membran inti sel sehingga inti sel tidak bercampur dengan sitoplasma (cairan sel).
4. Prokariotik ialah makhluk hidup yang belum memiliki membran inti sel sehingga bahan-bahan inti sel bercampur dengan sitoplasma.
5. Heterotrof ialah makhluk hidup yang mengambil bahan organik dari makhluk hidup lain dan tidak dapat membentuk bahan organik sendiri.
6. Autotrof ialah makhluk hidup yang dapat menyediakan bahan organik sendiri melalui proses fotosintesis. Makhluk hidup ini dicirikan dengan adanya klorofil atau kemampuan menguraikan bahan-bahan kimia sebagai energi dalam pembentukan bahan organik.
Biologi sebagai bagiaan dari Ilmu pengetahuan merupakan kumpulan konsep, prinsip, hukum, dan teori yang dibentuk melalui serangkaian kegiatan ilmiah. Suatu pengetahuan dapat disebut sebagai ilmu apabila memenuhi syarat atau ciri-ciri sebagai berikut.
1. Memiliki Obyek Kajian Suatu ilmu harus memiliki objek kajian, contoh ilmu matematika memiliki objek kajian berupa angka-angka, ilmu kimia memiliki objek kajian berupa zat-zat beserta sifatnya.
2. Memiliki Metode Pengembangan ilmu pengetahuan tidak dapat dilakukan secara asal-asalan,tetapi menggunakan cara atau metode tertentu. Metode yang digunakan itu bersifat baku dan dapat dilakukan oleh siapapun.
3. Bersifat Sistematis Dalam biologi, jika kita akan mempelajari tentang sel, maka materi yang dipelajari perlu mendapat dukungan materi lain, misalnya tentang jaringan, organ, sistem organ, dan individu. Demikian pula sebaliknya, sehingga pengetahuan-pengetahuan itu tidak bertolak belakang. Ilmu pengetahuan bersifat sistematis adalah bahwa sebuah pengetahuan harus memiliki hubungan ketergantungan dan teratur, tidak boleh ada unsur-unsur yang saling bertolak belakang.
4. BersifatUniversal Kebenaran ilmu pengetahuan yang disampaikan oleh ilmu harus berlaku secara umum.
5. Bersifat Obyektif Sebuah ilmu pengetahuan harus menggambarkan keadaan secara apa adanya, yaitu mengandung data dan pernyataan yang sebenarnya (bersifat jujur), bebas dari prasangka, kepentingan, atau kesukaan pribadi.
6. BersifatAnalisis Kajian suatu ilmu pengetahuan dapat terbagi-bagi menjadi bagian yang lebih rinci guna memahami berbagai hubungan, sifat, serta peranan dari bagian-bagian tersebut.
7. Bersifat Verifikatif Suatu ilmu mengarah pada tercapainya suatu kebenaran. Misalnya, teori tentang Generatio Spontanea, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari benda mati yang sudah diyakini kebenarannya, tetapi akhirnya teori itu digugurkan dengan teori Biogenesis, menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup juga. Akhirnya teori ini diyakini kebenarannya sampai sekarang.

LinkWithin

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...