Biologi : Komposisi Kimia Sel #2

Komposisi Kimia sel  

b.   Bahan Organis

1.      Karbohidrat

Molekul karbohidrat adalah substansi yang terdiri atas atom-atom C, H, dan O. Perbandingan antara molekul H dan O adalah 2:1. Jadi memiliki rasio yang sama dengan molekul air (H2O), misalnya:
Ribosa=C₆H₁₀O₅
Glukosa=C₆H₁₂O₆
Sukrosa=C₁₂H₂₂O₁₁
Berbagai senyawa yang termasuk kelompok karbohidrat mempunyai molekul yang berbeda-beda ukurannya, yaitu dari senyawa sederhana dengan berat molekul rendah hingga berat molekul besar. Berbagai senyawa tersebut dapat dibagi dalam 3 golongan, yaitu :

a)      Monosakarida

Monosakarida sering disebut gula sederhana adalah karbohidrat yang tidak dapat dihidrolisis menjadi bentuk yang lebih sedrhana. Molekulnya hanya terdiri atas beberapa atom karbon saja. Monosakarida dapat dikelompokkan berdasarkan kandungan atom karbonya, yaitu

Triosa=(C₃H₆O₃)
Tetrosa=(C₄H₈O₄)
Pentosa=(C₅H₁₀O₅)
Heksosa=(C₆H₁₂O₆)
Macam-macam monosakarida :

·         Glukosa, dinamakan juga dekstrosa atau gula anggur, terdapat luas di alam dalam jumlah sedikit, yaitu di dalam sayur, buah, sirup jagung, sari pohon, dan bersamaan dengan fruktosa dalam madu. Glukosa memegang peranan sangat penting dalam ilmu gizi. Glukosa merupakan hasil akhir pencernaan pati, sukrosa, maltosa, dan laktosa pada hewan dan manusia. Dalam proses metabolisme, glukosa merupakan bentuk karbohidrat yang beredar di dalam tubuh dan di dalam sel merupakan sumber energi.

·         Fruktosa, dinamakan juga levulosa atau gula buah, adalah gula paling manis. Fruktosa mempunyai rumus kimia yang sama dengan glukosa, C6H12O6, namun strukturnya berbeda

·         Galaktosa, tidak terdapat bebas di alam seperti halnya glukosa dan fruktosa, akan tetapi terdapat dalam tubuh sebagai hasil pencernaan laktosa.

·         Manosa, jarang terdapat di dalam makanan. Di gurun pasir, seperti di Israel terdapat di dalam manna yang mereka olah untuk membuat roti.

·         Pentosa, merupakan bagian sel-sel semua bahan makanan alami. Jumlahnya sangat kecil, sehingga tidak penting sebagai sumber energi.

b)      Disakarida

Disakarida terdiri atas dua monosakarida yang berikatan kovalen terhadap sesamanya. Pada kebanyakan disakarida, ikatan kimia yang menggabungkan kedua unit monosakarida disebut ikatan glikosida, dan dibentuk jika gugus hidroksil pada salah satu gula bereaksi dengan karbon pada gula yang kedua.
Disakarida menghasilkan dua molekul monosakarida yang sama atau berbeda bila mengalami hidrolisis, misalnya:
Maltosa -------> Glukosa + Glukosa
Laktosa -------> Glukosa + Galaktosa
Sukrosa -------> Glukosa + Fruktosa

c)      Polisakarida

Polisakarida atau glikan tersusun atas unit-unit gula yang panjang. Polisakarida dapat dibagi menjadi dua kelas utama yaitu homopolisakarida dan
heteropolisakarida. Homopolisakarida yang mengalami hidrolisis hanya menghasilkan satu jenis monosakarida, sedangkan heteropolisakarida bila mengalami hidrolisis sempurna menghasilkan lebih dari satu jenis monosakarida. Beberapa Contoh polisakarida :

1.      Amilum (pati) terdiri atas 20-30 unit sakarida. Terdapat dalam sel tumbuhan.

2.      Selulosa (zat kayu) terdiri atas 3000 sakarida. 50 % tubuh tumbuhan terdiri atas selulosa yang membentuk dinding sel.

3.      Glikogen, polisakarida yang terdapat khusus pada sel hewan, glikogen pada hewan terdiri atas 8-20 polimer glukosa

Fungsi Karbohidrat adalah :

Biologi : Komposisi Kimia Sel #1

Komposisi Kimia sel   

a.     Bahan Anorganis

1.      Air

Di dalam sel, air terdapat dalam dua bentuk, yaitu bentuk bebas dan bentuk terikat. Air dalam bentuk bebas mencakup 95% dari total air di dalam sel. Umumnya air berperan sebagai pelarut dan sebagai medium dispersi sistem koloid. Air dalam bentuk terikat mencakup 4-5% dari total air di dalam sel (De Robertis et al., 1975).

Fungsi Air :

·      Pelarut berbagai zat organik dan anorganik, misalnya berbagai jenis ion-ion, glukosa, sukrosa, asam amino, serta berbagai jenis vitamin

·      Bahan pengsuspensi zat-zat organik dengan molekul besar seperti protein, lemak, dan pati. Dalam hal tersebut, air merupakan medium dispersi dari sistem koloid protoplasma.

·      Air merupakan media transpor berbagai zat yang terlarut atau yang tersuspensi  untuk berdifusi atau bergerak dari suatu bagian sel ke bagian sel yang lain.

·      Air merupakan media berbagai proses reaksi-reaksi enzimatis yang berlangsung di dalam sel.

·      Air digunakan untuk mengabsorbsi panas dan mencegah perubahan temperatur yang drastis di dalam sel. Ini penting bagi hewan homoterm (berdarah panas, suhu tetap), yakni hewan-hewan yang tak bergantung suhunya kepada suhu lingkungan. Misanya, aves dan mamalia, jika suhu sel naik, misalnya Karena makhluk itu baru mengadakan aktivitas besar  suhu sel memanas,.panas ini kembali diturunkan sehingga suhu tetap seperti semula. Untuk itu perlu membuang panas berlebih dengan  cara berpeluh atau penganginan.

·      Hidrolisa. Ion-ion H dan OH dari air akan bersenyawa dengan pecahan atau gugusan molekul bahan organis complex, sehingga terjadi bahan yang bersusunan molekul sedrehana.

Biologi : Konsep Dasar Biologi #10

5.      Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Industri Makanan, Minuman, dan Tekstil

Pada zaman dahulu, manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapat dimanfaatkan untuk kehidupannya. Misalnya, hewan hanya diambil telur, daging, atau susunya. Begitu pula dengan tumbuhan. Misalnya, buah-buahan langsung dipetik untuk dimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Namun, pada saat ini manusia telah berhasil mengolah bagian tubuh hewan atau tumbuhan tersebut menjadi bahan baku industri. Hal ini disebabkan oleh perkembangan cabang-cabang biologi, khususnya zoologi, botani, taksonomi, biokimia, mikrobiologi, dan bioteknologi.

Beberapa contoh pemanfaatan biologi dalam bidang industri, antara lain:

a.       Penemuan kandungan gula yang cukup tinggi pada batang tebu menyebabkan berkembangnya pabrik pengolahan tebu menjadi gula.

b.      Peningkatan kebutuhan bahan baku serat merupakan salah satu masalah yang muncul pada industri tekstil. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk menemukan jenis bahan baku serat yang baru. Para ilmuwan telah menemukan bahwa bahan baku serat tersebut dapat berasal dari bulu unggas, tumbuhan kem (Eleocharis dulcis), tumbuhan mul (Calamus sp.), tanaman pisang (Musa textilis), dan rosella.

c.       Bakteri tertentu dapat dimanfaatkan dalam industri pembuatan yoghurt. Selain dalam pembuatan yoghurt, contoh pemanfaatan mikrobiologi dalam industri makanan adalah industri kecap, tempe, oncom, keju, roti, nata de coco, dan minuman anggur.

DAFTAR PUSTAKA

Ekhsan R, M. & Heru L.H. 2007. Biologi untuk SMA dan MA kelas X. Jakarta: Satubuku

Sapto Hartono, R.R. dkk. 2007. Biologi SMA/MA Kelas X. Jakarta: Grasindo

Biologi : Konsep Dasar Biologi #Done

FREE DOWNLOAD >>> PPT KONSEP DASAR BIOLOGI
Password : kurniawanberbagi

Biologi : Konsep Dasar Biologi #9

E.    Pemanfaatan Biologi bagi Manusia dan Lingkungan

Sebagai ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk kehidupan, manfaat biologi dalam meningkatkan kesejahteraan manusia tidak perlu diragukan lagi. Berdasarkan ilmu murni biologi, telah dikembangkan berbagai ilmu terapan yang telah memajukan dunia kedokteran, industry, pertanian, peternakan, dan perikanan.

1.      Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Kesehatan

Orang zaman dahulu berpikiran bahwa penyakit yag diderita oleh seseorang disebabkan oleh gangguan makhluk halus, seperti setan dan jin sehingga mereka pergi ke dukun, pendeta, ulama, atau ahli sihir. Mereka tidak berpikir kalau ada suatu benda hidup yang sangat kecil yang mampu menyebabkan penyakit tersebut. Akan tetapi, berkat kemajuan ilmu pengetahuan dan teknologi di bidang kedokteran, orang terus mengadakan penelitian untuk mencari dan menyelidiki penyebab suatu penyakit. Akhirnya orang tahu bahwa penyakit disebabkan oleh kuamn, bukan karena gangguan setan atau jin.

Perkembangan yang makin pesat di bidang kedokteran tidak lepas dari kemajuan ilmu-ilmu lain yang mendukungnya, terutama biologi. Cabang-cabang biologi, seperti mikrobiologi, sitologi, imunologi, histologi, fisiologi, dan anatomi sangat menunjang upaya pencegahan dan pengobatan suatu penyakit. Berbagai penyakit yang menjadi misteri selama ini, misalnya tumor, jantung, ginjal, dan kanker sudah ditemukan cara penyembuhannya. Bahkan, pada saat ini sudah asa teknik untuk menangani kelainan organ, seperti kelainan jantung, kelainan ginjal, dan penyambungan jari yang putus melalui transplantasi organ.

2.      Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Pertanian

Biologi mempunyai peranan dalam bidang pertanian, antara lain penemuan bibit unggul dan pemberantasan hama. Bibit unggul adalah bibit yang cepat menghasilkan buah, berumur pendek, dan tahan terhadap hama serta penyakit. Penemuan bibit unggul dapat terjadi melalui seleksi, persilangan, mutasi pada tanaman, atau kultur jaringan. Contohnya, mutasi dengan cara radiasi pada tanaman semangka akan menghasilkan buah semangka tanpa biji.

Contoh penerapan biologi untuk pemberantasan hama adalah meradiasi serangga jantan sehingga serangga jantan tersebut menjadi mandul. Apabila serangga jantan tersebut dilepaskan ke habitat semula maka serangga jantan ini tidak dapat membuahi serangga betina sehingga populasi hama serangga dapat ditekan. Kemajuan tersebut didukung oleh cabang-cabang biologi, seperti fisiologi, anatomi, dan genetika.

3.      Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Peternakan

Peningkatan jumlah penduduk menyebabkan kebutuhan masyarakat akan protein hewani makin bertambah. Hal ini mendorong para ilmuwan untuk menemukan hewan varietas unggul untuk mengatasi masalah-masalh tersebut. Berbagai usaha dilakukan, seperti seleksi buatan dan persilangan sehingga diperoleh hewan yang memiliki sifat unggul dalam menghasilkan protein. Sifat-sifat tersebut, antara lain banyak menghasilkan daging, cepat menghasilkan telur, dan banyak menghasilkan susu.

Contoh jenis hewan varietas unggul adalah sapi Friest Holland, sapi Holstein, dan sapi Gertrudis. Selain untuk memenuhi kebutuhan akan protein hewani, hewan varietas unggul digunakan untuk memenuhi kebutuhan estetis (keindahan). Adapun ciri-ciri hewan varietas unggul dalam hal keindahan, antara lain memiliki warna rambut atau bulu yang menarik, suara atau kicauan yang merdu, dan bentuk tubuh yang unik. Kemajuan yang dicapai dalam bidang peternakan tersebut tidak lepas dari penerapan cabang-cabang biologi, terutama taksonomi, zoology, anatomi, embriologi, genetika, fisiologi, dan ekologi.

4.      Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Obat-obatan

Perkembangan mikrobiologi menyebabkan pengetahuan mengenai struktur dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba makin bertambah. Hal ini mendorong perkembangan industri obat-obatan. Misalnya, Eschericia coli dimanfaatkan untuk pembuatan insulin melalui metabolisme gula darah dalam tubuh manusia. Penderita diabetes mellitus mengalami gangguan pembentukan insulin sehingga kadar insulin dalam darahnya menurun. Untuk mengatasi gangguan ini, penderita diabetes mellitus membutuhkan insulin. Oleh karena itu, rekayasa genetika dalam pembuatan insulin sangat membantu para penderita diabetes mellitus.

Contoh perkembangan dalam industri obat-obatan lainnya adalah pada industri pembuatan antibiotik dan vaksin. Macam-macam antibiotik yang sudah berhasil dibuat, antara lain penisilin yang dihasilkan dari jamur Penicillium, sefalosporin yang dihasilkan oleh jamur Cephalosporium dan streptomisin yang dihasilkan oleh jamur Streptomyces grisseus. Lanjut ke Biologi : Konsep Dasar Biologi #10

Biologi : Konsep Dasar Biologi #8

7.      Menarik kesimpulan

Kesimpulan berisi hasil pengamatan terhadap percobaan yang telah dilakukan. Kesimpulan ini harus berkaitan dengan hipotesis. Kemungkinan kesimpulan pertama, hipotesis ditolak jika dugaan sementara tidak sesuai dengan hasil eksperimen. Apabila hipotesis diterima, berarti dugaan sementara sesuai dengan hasil eksperimen.

Setelah mempersiapkan hal-hal sebelum melakukan penelitian, kemudian memperoleh hasil penitian, peneliti harus mengomunikasikannya kepada orang lain. Hasil penelitian harus dijelaskan dalam bentuk laporan ilmiah. Laporan ilmiah, antara lain dapat berupa makalah, skripsi, tesis, dan disertasi.  Penyusunan laporan ilmiah sangat penting karena tanpa penulisan laporan ilmiah, hasil penelitian hanya berupa barang mati yang hanya bisa dinikmati oleh peneliti. Hal ini berarti penelitian bernilai ilmiah jika hasil penelitian tersebut ditulis atau dipublikasikan sehingga orang lain mengetahui penelitian yang telah dilakukan dan temuan-temuan yang telah diperoleh.

Laporan ilmiah berfungsi sebagai media komunikasi antara peneliti dengan pembaca atara antara peneliti dengan instansi yang akan menggunakan hasil penelitian tersebut. Laporan ilmiah juga dapat dijadikan sebagai dokumentasi hasil penelitian.

Laporan ilmiah harus berisi hal-hal yang berkaitan dengan penelitian yang telah dilakukan. Penyusunan laporan ilmiah harus dilakukan sebaik-baiknya dan disusun secara sistematis. Penulisannya menggunakan kosakata ilmiah dan bahasa baku. Bahasa yang digunakan, gaya bahasa yang dipakai, dan istilah-istilah yang dipilih harus dapat dipahami oleh pembaca. Berikut unsur-unsur yang harus ada dalam laporan ilmiah, yaitu:

1.      Judul

Judul merupakan kalimat yang menggambarkan isi dan maksud laporan secara ringkas. Kata-kata yang digunakan dalam judul harus tepat. Judul harus singkat, artinya tidak terlalu panjang dan tidak boleh dari 20 kata. Judul juga harus spesifik, artinya kalimat judl harus mencantumjan variabel yang digunakan dalam penelitian.

2.      Kata pengantar

Kata pengantar atau prakata merupakan rangkaian kata-kata pendahuluan yang memuat ungkapan rasa syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas selesainya laporan serta ucapan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pelaksanaan penelitian dan penulisan laporan.

3.      Daftar isi

Daftar isi berfungsi sebagai petunjuk bagi pembaca agar dapat mengetahui bagian-bagian dari laporan ilmiah. Daftar isi terdiri atas judul dari tiap-tiap bab dan subbab. Selain itu, daftar isi memuat nomor halaman dari tiap-tiap bagian tersebut.

4.      Pendahuluan

Pendahuluan merupakan bab pertama dari suatu laporan ilmiah. Pendahuluan terdiri atas beberapa bagian, antara lain latar brlakang dilakukannya penelitian, tujuan penelitian, rumusan masalah, dan manfaat penelitian.

5.      Tinjauan pustaka

Tinjauan pustala terdiri atas landasan teori dan hipotesisi. Landasan teori berisi teori-teori yang berkaitan dengan masalah-masalah yag akan diteliti. Landasan teori tersebut dapat bersal dari hasil-hasil penelitian terdahulu (skripsi, tesis, dan disertasi), jurnal, artikel ilmiah, atau buku-buku referensi.

6.      Metode penelitian

Metode penelitian berisi penjelasan mengenai hal-hal yang berkaitan dengan pelaksanaan penelitian, misalnya tempat dan waktu pelaksanaan penelitian, alat dan bahan yang digunakan, cara kerja, analisis data, dan jadwal penelitian.

7.      Hasil dan pembahasan

Unsur ini berisi data-data hasil penelitian dan ulasan serta pendapat peneliti tentang data tersebut. Data-data hasil penelitian merupakan data yang sudah diolah dan disajikan dalam bentuk lain diagram, table, atau gambar. Hal ini dilakukan agar data dapat dibaca dan dipahami oleh pembaca dengan mudah. Pembahasan dilakukan dengan membandingkan data hasil penelitian dengan teori yang telah diuraikan pasa landasan teori.

8.      Kesimpulan dan saran

Kesimpulan merupakan jawaban daru rumusan masalah. Kesimpulan yang dibuat harus mengacu pada data-data hasil penelitian. Adapun saran berisi pernyataan yang dapat mendorong peneliti lain untuk melakukan penelitian serupa sehingga hasil penelitian yang telah dilakukan menjadi lebih sempurna.

9.      Abstrak

Abstrak berfungsi untuk menyampaikan isi laporan secara singkat. Abstrak ditulis dalam bentuk yang mudah dimengerti oleh pembaca. Bahasa yang digunakan harus mudah dipahami karena abstrak lebih banyak ditujukan pada masyarakat umum. Adapun hal-hal yang harus ditulis dalam abstrak adalah masalah dan metode penelitian, hasil penelitian, dan kesimpulan.

10.  Daftar pustaka

Daftar pustaka berisi semua sumber yang dijadikan sebagai acuan dalam penyusunan laporan ilmiah. Daftar pustaka disusun menurut abjad dan diletakkan pada bagian akhir dari laporan ilmiah. Hal-hal yang dicantumkan dalam daftar pustaka meliputi nama pengarang, tahun penerbitan, judul buku, kota penerbit, dan nama penerbit.

Contoh:

Brotowidjoyo, M.D. 1994. Zoologi Dasar. Jakarta: Erlangga.

Lanjut ke Biologi : Konsep Dasar Biologi #9

Biologi : Konsep Dasar Biologi #7

2.      Melakukan Studi Pustaka

Langkah kedua setelah merumuskan masalah adalah melakukan studi pustaka. Studi pustaka dapat dilakukan dengan pergi ke perpustakaan atau mencari tahu dari orang lain yang mempunyai pemahaman mendalam tentang masalah tersebut. Selain itu, informasi juga dapat diperoleh dari jurnal ilmiah, buku, internet, serta hasil penelitian terdahulu, seperti skripsi, tesis, dan disertasi. Hal ini dapat berguna untuk mendapatkan pengetahuan tentang masalah tersebut sehingga dapat disusun hipotesis (dugaan).

3.      Menyusun Hipotesis

Hipotesis adalah dugaan atau jawaban sementara dari rumusan masalah yang diajukan. Hipotesis digunakan untuk memandu jalan pikiran peneliti ke arah tujuan yang ingin dicapai sehingga hasil yang diinginkan akan tercapai. Hipotesis akan dibuktikan kebenarannya melalui data-data hasil penelitian eksperimen. Penelitian deskriptif dan kualitatif tidak memiliki hipotesis.

Hipotesis biasanya menunjukkan perbandingan antara dua variabel atau lebih. Namun, ada juga hipotesis yang menunjukkan perbandingan satu variabel dari dua sampel. Hipotesis dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu:

a.       Hipotesis nol ( ) adalah hipotesis yang menunjukkan tidak adanya hubungan antar dua variabel.

b.      Hipotesis alternatif ( ) adalah hipotesis yang menyatakan adanyan hubungan antar dua variabel.

4.      Melakukan Eksperimen

Eksperimen dilakukan untuk menguji kebenaran hipotesis. Sebelum melaksanakan eksperimen, terlebih dulu harus melakukan perencanaan, yang meliputi hal-hal berikut:

Biologi : Konsep Dasar Biologi #6

D.    Penelitian Ilmiah dalam Biologi

Penelitian ilmiah adalah penelitian yang dilakukan secara sistematis dan disertai sikap ilmiah. Sikap ilmiah adalah sikap yang harus dimiliki seorang ilmuwan agas berlaku objektif dan jujur dalam melaksanakan penelitian ilmiah. Beberapa sikap ilmiah yang harus dimiliki oleh seorang ilmuwan adalah sebagai berikut:

1.      Mampu membedakan fakta dan opini. Fakta adalah sesuatu yang dapat diamati, dirasakan, dan diidentifikasi oleh alat indra. Dengan demikian, fakta bersifat objektif. Artinya, setiap orang akan berpendapat sama terhadap hal yang diamatinya itu. Contoh fakta adalah warna, rasa, bunyi, dan bau. Sementara itu, opini atau pendapat adalah hal-hal yang bersifat penafsiran dan anggapan. Opini bersifat subjektif, artinya setiap orang memiliki pendapat yang berbeda terhadap objek yang diamati tersebut.

2.      Memiliki rasa ingin tahu. Manusia dengan akal pikirannya selalu ingin tahu kejadian-kejadian yang ada di sekitarnya. Sikap rasa ingin tahu tersebut menjadi pendorong dilakukannya penelitian.

3.      Jujur dan objektif terhadap fakta. Data yang diperoleh dari penelitian harus didasari oleh fakta. Data-data tidak boleh diubah dan dipengaruhi keinginan pribadi.

4.      Tekun dan ulet. Penelitian harus dilaksanakan dengan sungguh-sungguh dan rajin. Peneliti tidak mudah putus asa dalam menghadapi berbagai kendala yang muncul pada saat penelitian dan penyusunan laporan ilmiah.

5.      Kritis. Seorang peneliti tidak mudah percaya pada informasi atau teori yang ada sehingga selalu berusaha untuk membuktikannya. Peneliti harus mencari informasi yang akurat tentang hal-hal yang berkaitan dengan penelitian.

6.      Kreatif dan inovatif. Seorang peneliti harus selalu berusaha untuk menghasilkan penemuan-penemuan baru. Usaha-usaha tersebut dapat dilakukan dengan mengembangkan teknik-teknik baru.

7.      Peduli terhadap lingkungan. Sikap ini sangat penting dan perlu ditanamkan pada siswa karena setinggi apa pun ilmu seseorang tidak akan berarti apa-apa jika tidak bermanfaat bagi lingkungannya.

Sikap-sikap ilmiah tersebut di atas sangat penting dimiliki oleh seorang ilmuwan, terutama saat melakukan penelitian. Dalam Biologi, penelitian dilaksanakan dengan metode ilmiah yang sistematis. Langkah-langkah atau tahapan melakukan penelitian dengan menggunakan metode ilmiah adalah sebagai berikut: