Biologi

Pendahuluan Biologi

Sejarah Biologi :

•3000  - 2000 SM : Masyarakat China, Mesir, India - mengenal berbagai proses biologi  (aspek praktis pertanian dan kesehatan)

•Masa Renaissance (1300-1650 ): anatomi mulai dipelajari dengan serius (Leonardo da Vinci& Andreas Vesalius)

•1750an :  Kemajuan besar biologi  - publikasi Carolus Linnaeus tentang Skema klasifikasi mahluk hidup (organisme) 

•1859 : Charles Darwin – publikasikan Teori Evolusi dalam buku “On the Origin of Species by Means of Natural Selection”.

•1865:  Gregor Mendel - mempublikasikan penurunan sifat pada kacang kapri (Dikenal prinsip dasar genetik

•1980 – tanaman transgenik pertama kali dihasilkan

•1996 – clone pertama hewan dewasa (kambing dolly)

•2010 – konsep pertama : genom manusia lengkap dipublikasikan

•2003 – virus diproduksi pertama kali

Dan banyak lagi.

Apa Itu Biologi ?

• Yunani :

• “βίος (bios)” berarti “hidup”  dan

•“logos  (logi)“ berarti “ilmu”

•

• Istilah biologi (modern), diperkenalkan oleh:

•Karl Friedrich Burdach (1800) (Ahli Fisiologi Jerman)

•Gottfried reinhold Treviranus (1808) (Ahli ilmu alam/Naturalis Jerman)

•Jean-Baptiste Lamarck (1802) (Tentara, Naturalist, Akademisi dari Perancis)

•Definisi Ilmu yang mempelajari kehidupan

Bidang Ilmu Biologi

•Murni Dan Terapan

•Zoologi, Microbiologi, Bacteriologi, Virologi,

•Botani, Anatomi, Fisiologi, Pathologi,  Taxonomi, Ekologi, Genetika,

•Biomathematika, Biofisika, Psikologi, Biokimia,

•Embriologi , Histologi, Biologi Sel, Biologi Molekuler,

•Pertanian, dll

Ruang Lingkup Biologi

•      Biologi adalah studi keilmuan dari kehidupan

•   Interaksi antara berbagai bentuk organisme mempengaruhi kehidupan secara keseluruhan

Ciri-ciri Makhluk Hidup :

1.      Metabolisme

·         Makhluk hidup atau hidup dicirikan dengan adanya aktivitas metabolisme

·         Hanya sel-sel yang hidup yang dapat mengadakan aktivitas metabolisme

·         Metabolimse didefinisikan sebagai kapasistas sel untuk:

a.       Mendapatkan dan mengubah energi dari sekelilingnya

b.      Menggunakan energi untuk memelihara, tumbuh, dan bereproduksi

2.      Tanggap Terhadap Rangsangan

·         Organisme tanggap & berespon terhadap perubahan lingkungannya, dan respon tersebut membantu menjaga kondisi yang disukai di dalam sel 

·         Organisme memiliki sel-sel è berarti merasakan perubahan pada lingkungan dan membuat pengaturan untuk menanggapinya

·         Biasanya lingkungan internal organisme multiseluler dijaga selalu konstan

a.       Apabila kondisi lingkungan internal sedang terjaga dalam kondisi minimum yang dapat ditolerir, kita menyebutnya suatu kondisi homeostasis.

3.      Reproduksi

·         Kita adalah bagian dari perjalanan abadi yang dimulai dari jutaan tahun yang lalu

·         Dengan reproduksi (yaitu produksi anakan) perjalanan kehidupan berlanjut

·         Reproduksi melibatkan pewarisan

a.       Orang tua menstransmisikan intruksi DNA untuk menduplikasikan sifat yang diturunkan (“trait”), misalnya warna kulit, ke anakannya

Organisasi tingkat-tingkat kehidupan menetapkan ruang lingkup dari biologi :

•      Struktur kehidupan : Hirarki

•      Struktur hierarki kehidupan : dari molekul sampai ekosistem è menetapkan ruang lingkup dari biologi

•      Sebuah ekosistem terdiri dari:

–     Semua organisme yang hidup dalam suatu area tertentu

–     Semua komponen fisik non-kehidupan dari lingkungan yang mempengaruhi organisme
(tanah, air, udara)

·         Puncak hierarki kehidupan adalah ekosistem

Termasuk kedalam ekosistem:

o   Semua organisme dalam suatu area, yang membentuk sebuah komunitas

o   Organisme yang berkembang biak dari spesies yang sama, sebuah populasi

Ø Organisme dibentuk dari:

a.       Sistem organ

b.      Organ-organ

c.       Jaringan-jaringan

d.      Sel-sel

e.       Molekul-molekul

PROSES KEILMUAN

Ilmuwan menggunakan dua pendekatan untuk mempelajari alam :

•      Pendekatan keilmuan:

a.       induktif (khusus ke umum), dan

b.      deduktif (umum ke khusus)

•      Dalam keilmuan yang didorong oleh hipotesis, ilmuwan menggunakan “metode ilmiah”

a.       mengusulkan sebuah hipotesis

b.      membuat deduksi-deduksi yang menghasilkan prediksi-prediksi

c.       lalu menguji hipotesis yang telah dibuat – percobaan

d.      Percobaan yang didesain untuk menguji hipotesis harus merupakan percobaan yang terkontrol

e.       Kelompok kontrol harus diuji bersamaan dengan kelompok percobaan agar makna dari hasil yang diperoleh jelas

f.       Studi kasus: Pemberian hormon pertumbuhan tanaman

Diversitas Kehidupan

•      Telah diidentifikasi: 1,6 juta jenis tumbuhan dan hewan

•      Diperkirakan 3-10 juta mahluk hidup belum diidentifikasi è terus identifikasi

•      Perlu diklasifikasikan menurut standar yang sama

•      Penggolongan dan penamaan organisme yg sdh diidentifikasi secara sistematis disebut klasifikasi, sistematika atau taksonomi (taxis=penggolongan, nomos= aturan/hikum)

Klasifikasi Kehidupan

•      Semua organisme memiliki kesamaan dan perbedaan

•      Taksonomi: cabang ilmu biologi yang mengidentifikasi, mengelompokkan dan memberinama organisme berdasrkan karakteristik dan sejarah evolusinya

•      Melihat persamaan & perbedaan morfologi, anatomi, sitologi, genetis, fisiologi, biokimia, perkembangan, dll

•      Persamaan : menunjukkan hubungan serta indikasi phylogeny (yaitu sejarah evolusinya)

HIRARKI SISTEMATIKA ORGANISME

1.      DOMAIN

•      Awalnya digolongkan berdasarkan jenis sel

a.       Eukarya : semua organisme eukaryot (eukaryotic – eu : true, karyotic : kernel/nucleus)

b.      Prokarya : semua organisme (prokaryotic – pro: before, karyotic: kernel/nucleus)

•        Carl Woese dkk. mengamati perbedaan RNA prokaryotik - berbeda habitat dan sifatnya – menyarankan 3 domain, yaitu:

a.       EUCARYA-terdiri atas semua organisme eukariot

b.      BACTERIA (Eubacteria) Bakteri yang umum dikenal. Prokaryot dengan rRNA bakteri dan membran sel mengandung eter gliserol (diacyl glycerol ethers) : hidup dimana saja

c.       ARCHAEA- Archaebacteria-Bakteri kuno, yaitu organisme prokariot dengan rRNA archaea dan membran sel  dieter gliseral isoprenoid (isoprenoid glycerol diether) atau turunan tetraeter digliserol (diglycerol tetraether derivatives) (hidup dlm kondisi ekstrim)

2.      KINGDOM

Penggolongan dalam kingdom-kingdom berdasarkan 3 faktor:

a.        Jenis Sel  (prokyotic atau eukaryotic)

Ada tidaknya struktur dalam sel seperti nukleus, mitochondria, atau

dinding sel

b.       Jumlah Sel   (unicellular atau multicellular)

Ø  Unicellular - organisme bersel tunggal/satu: protozoa, bacteria, beberapa

       jenis algae

Ø  Multicellular- organisme bersel banyak –             sel terdiferensiasi dan

terspesialiasi

c.       Cara memperoleh makanan (autotroph or heterotroph)

Ø  Autotroph (Produsen) : membuat makanan sendiri

Ø  Heterotroph (Konsumen):

Ø  Memperoleh makanan dari organisme lain