A. Ilmu biologi
1)
Pengertian dan
Karakteristik Ilmu Biologi
Ilmu
biologi dirintis oleh Aristoteles, Ilmuwan berkebangsaan Yunani,. Aristoteles
disebut juga sebagai Bapak perintis biologi karena merintis ilmu biologi.
Istilah biologi diambil dari bahasa Belanda, yaitu Biologie, yang juga
diturunkan dari gabungan kata bahasa Yunani, yaitu bio yang berarti hidup dan
logas yang berarti ilmu pengetahuan.
Makhluk hidup
memiliki karakteristik tersendiri yang berbeda disbanding dengan objek sains
lainnya.
1)
Tubuh
makhluk hidup disusun oleh sel
2)
Makhluk
hidup dapa tmengalami pertumbuhan perkembangan
3)
Makhluk
hidup dalam hidupnya melakukan proses metabolisme
4)
Makhluk
hidup melakukan perkembangbiakan
5)
Makhluk
hidup memiliki kemampuan untuk beradaptasi dengan lingkungan
2)
Keterkaitan
Biologi dengan ilmu lain
Biologi
merupakan salah satu cabang dari ilmu Pengetahuan Alam (IPA), Biologi tidak
berdiri sendiri, tetap berhubungan dengan cabang ilmu lain seperti fisika,
kimia, geologi, geografi dan astronomi.
Biologi
dapat berkembang pesat berkat penemuan alat – alat yang menggunakan prinsip
fisika, seperti mikroskop, lensa, sinar laser, dan sinar rontgen. Adanya
mikroskop, membuka cakrawala untuk kmempelajari tentang mikroorganisme. Lensa
untuk membantu penglihatan manusia.
Biologi
mempunyai kedudukan yang amat penting karena merupakan ilmu yang mendasari
berbagai ilmu terapan yang lain. Secara tidak langsung, biologi juga mempunyai
kedudukan yang penting dalam ilmu sosial-ekonomi,geografi, dan pertahanan semesta.
3) Cabang Ilmu Biologi
Biologi
berkembang sesuai dengan perkembangan ilmu dan teknologi sehingga ruang lingkupnya
menjadi makin luas.
Morfologi : cabang ilmu biiologi yang mempelajari tentang bentuk luar tubuh makhuk
hidup.
Anatomi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
bagian dalam tubuh makhluk hidup
Histologi : cabang ilmu bioliologi yang mempelajari
tentang ilmu jaringan
Sitologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
struktur sel.
Fisioogi : cabang ilmu yang mempelajari tentang proses
kerja tubuh.
Genetika : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
pewarisan sifat kepada keturunannya.
Embriologi : cabang ilmu biologi yang mempelajarai
tentang perkembangan embrio.
Organologi : cabang ilmu biologi yang memepelajari
tentang organ.
Teratologi : cabang biologi yang mempelajari tentang
kemungkinan bayi cacat dalam kandungan
Ekologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
hubungan timbal balik antara organisme yang satu dengan organisme yang lain
atau antara organisme dengan ligkungannya.
Evolusi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
perkembangan makhluk hidup secara perlahan sehoingga munculnya/terbentuknya
organisme baru.
Paleontologi: cabang
ilmu biologi yang mempelajari tentang fosil dan kehidupan organisme masa lampau.
Ontogeni : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
perkembangan makhluk hidup dari embrio hinggga dewasa.
Mikologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
jamur.
Mikrobiologi :cabang
ilmu bioogi yang mempelajari tentang jasad renik.
Virologi ; cabnag ilmu biologi yang mempelajari tentang
virus.
Entomologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari
tentang serangga.
Ornitologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
burung.
Botani :
cabang ilmu biologi yang mempelajari
tentang tumbuhan.
Zoologi : cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang
hewan.
Bakteriologi :
cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang bakteri.
Orchidologi :
cabang ilmu biologi yang mempelajari anggrek.
Bioteknologi :
cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang penggunaan penerapan proses
biologi secara terpadu yang meliputi proses biokimia,mikrobiologi,rekayasa
kimia untuk bahan pangan dan peningkatan kesejahteraan manusia.
Endokrinologi: cabang ilmu biologi yang mempelajari
tentang hormone.
Higiene : cabang
ilmu biologi yang mempelajari tentang pemeliharaan kesehatan makhluk hidup.
Taksonomi : cabang
ilmu biologi yang mempelajari tentang penggolongan makhluk hidup.
Sanitasi :
cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang kesehatan lingkungan.
Ichtiologi : cabang
ilmu biologi yang mempelajari tentang ikan.
Karsinologi: cabang ilmu biologi yang mempelajari
tentang crustacean.
1)
Manfaat
dan Bahaya Biologi
Kemajuan
dibidang imu pengetahuan dan teknologi telah menghasilkan berbagai macam
manfaat bagi kehidupan manusia.
Demikian
pula halnya dengan mempelajari biologi yang sangat bermanfaat bagi hidup dan
kehidupan. Hasil kemajuan dari bidang biologi sering disebut dengan
bioteknologi.
Berikut ini manfaat ilmu biologi
dalam kehidupan.
1)
Perkembangan
bioteknologidan biologi molekuler saat ini adalah ditemukannya bebrapa teknik
rekayasa genetika, seperti transfer nukleus, pemotongan dan penyambungan gen.
2)
Pada
bidang pertanian, teknik rekayasa genetika diterapkan dengan tujuan menciptakan
tanaman dengan sifat unggul.
3)
Pada
bidang peternakan, tektik rekayasa genetika dilanjutkan dengan teknik
fertilisasi in viro (dalam tabung) dan kemudian teknik teknik inseminasi
buatan, dengan tujuan segera diperoleh ternak jenis unggul dalam jumlah banyak.
4)
Pada
bidang kedokteran, teknik rekayasa genetika dilakukan untuk membantu pasangan
suami istri yang sulit mendapatkan keturunan dikarenakan gangguan saat
fertilisasi internal.
1)
Pada
bidang perikanan, pemanfaatan biologi adalah sebagai landasan pengetahun (basic
scince) dalam usaha pembudidayaan ikan atau hewan laut lainnyayang telah
diketahui memiliki nilai gizi tinggi (sebagai sumber protein hewani) dan
bernilai ekonomis.
Pengetahuan
mengenai biologi sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia. Selain itu, pengetahuan
biologi yang baik memuat ikan akan:
1.
Makin
mengenal diri kita sebagai makhluk hidup,
2.
Makin
mengenal dan mengetahui hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
3.
Makin
menyayangi makhluk idup yang ada disekitar kita dan dapat memanfaatkannya
secara bijaksana
4.
Selalu
berusaha menjaga kelestarian lingkungan dan dapat mengatasi masalah yang timbul
dalam hubungan antara makhluk hidup dengan lingkungannya.
5.
Makin
menyadari kebesaran Tuhan Yang Maha Esa yangmenciptakan kehidupan di bumi ini.
B. Objek dan
Permasalahan Biologi
Objek
bioogi meliputi tinkatan molekul hingga bioma,yang merupakan penyusun
organisasi kehidupan.Organisai Tingkat Molekul Organela Sel Jaringan organ
Sistem Organ Individu Populasi Komunitas
Ekosistem Bioma Biosfer
1)
Organisa
Kehidupan tingkat Molekul
Pada
tingkat molekul, dipeljarai stuktur subseluler (organela). Molekul dapat
disusun dari senyawa-senyawa sederhana hingga atom-atom (proton, neutron dan
electron) yang membangunnya.
2)
Organisasi
kehidupan tingkat organela
Organela adalah
benda-benda yang terdapat di dalam sel dan mempunyai fungsi seperti organ.
Berikut mcam-macam organelayang terdapat di dalam sel makhluk hidup.
1.
Reticulum
endoplasma, berfungsi sebagai alattranportasi zat-zat di dalama sel itu
sendiri.
2.
Ribosom,
berfungsi sebagai tempat sntesis protein.
3.
Mitokondria,
berfungsi sebagai alat respirasi seluler yang menghasilkan energy.
4.
Lisosom,
sebagai penghasil dan penyimpanan enzim pencernaan seluler,salahsatu enzimnya
bernama lisozime.
5.
Bandan
golgi, berfungsi sebagai organela ekskresi.
3)
Organisasi
kehidupan tingkat sel
Sel
adalah tingkat organisasi diatas molekul.Di dalam sel beberapa molekul berperan
dalam proses pembentukan materi yang mengisi cairan dalam sel, yaitu
sitoplasma. Semua makhluk hidup tersusun oleh sel.Ada yang bersel satu (uniseluler), misalnya bakteri. Ada yang
bersel banyak (multiseluler), misalnya hewan dan tumbuhan.
Pada
makhluk idup bersel satu seperti protozoa danbakteri, proses metabolismenya
berlangsung pada sel tersebut. Pada makhluk hidup bersel banyak selalu
memperlihatkan ciri – ciri makhluk
hidup antara lain :
1)
Dapat
berkembang biak atau menghaislkan keturunan
2)
Dapat
menghasilkan energy melalui serangkain proses respirasi sel dalam mikonndria
3)
Memberikan
respon atau tanggapan terhadap rangsang
4)
Melalui
pencernaan intraseluler (digestive_ dan pengeluaran (ekskresi)
Tumbuh dan
berkembang, sel – sel anak hasil pemebelahan sel (mitosis) akan tumbuh hingga
mencapai ukuran tertentu, kemudian mulai berkembang dan berdiferensiasi atau
berspesialisasi (berubah bentuk menurut fungsi – fungsi tertentu
5)
Organisasi
kehidupan tingkat jaringan
Sel – sel yang
mempunyai bentuk danf ungsi sama akan membentuk suatu jaringan. Jaringan ini
akan dipelajari tersendiri dalam cabang ilmu biologi.
6)
Organisasi
Kehidupan Tingkat Organ
Sekelompok
jaringan yang mempunyai fungsi yang sama akan membentuk suatu organ.Cabang
biologi yang mempelajari organ disebut dengan organologi Kajian biologi pada
tingkat organ meliputi asal – usul organ. Perkembangannya. Fungsi berbagai
macam organ, komponen penyusun organ, kelainan pada organ serta transplantasi
organ.
Organ
terdapat didalam tubuh manusia antara lain jantung, ginjal, paru – paru
lambung, usus hati,dan saraf.
7)
Organisasi
kehidupan tingkat system organ
System organ
merupakan kumpulan dari berbagai macam organ dengan fungsi yang berbeda untuk
mendukung fungsi yang sama.
Manusia terdiri
dari beberapa system organ, seperti sistem pencernaan makanan , system
repirasi/pernapasan,system reproduksi,system peredaran darah,system
ekskresi/pengeluaran sisa,system rangka,system hormon,system gerak, dan system
koordinasi.
8)
Organisasi
kehidupan tingkat individu
Makhluk hidup
yang terdiri dari berbagai system organ disebut satu individu .demikian pula
tiap-tiap ekor semut dalam sekelompok semut atau tiap-tiap ekor domba dalam
kawwananya dan tiap-tiap pohon the dalam sebuah perkebunan.
9)
Organisasi
kehidupan tingkat populasi
populasi adalah kumpulan dari individuv
sejenis yang secara bersama menepati suatu habitat.perkawinan dan menghasilkan
keturunan yang fertil (subur),misalnya disawah terdapat berbagai populasi,
yakni populasi padi, populasi katak, populasi belalang, dan populasi cacing.
10)
Organisasi
kehidupan tingkat komunitas
Komunitas adalah
populasi semua macam special yang menduduki suatu habitat.contoh komunitas,
yaitu komunitas rawa terdiri dari populasi ikan,populasi eceng gondok, dan
populasi ular, populasi burung, dan sebagainya.
11)
Organisasi
kehidupan tingkat ekosistem
Ekosistem
berasal dari kata ekois yang berarti rumah sendiri dan system yang berarti
terdiri dari bagian-bagian yang utuh atau saling memengarhi. Ekosistem adalah
system yang dibentuk di suatu daerah, di dalamnya terjadi interaksi atau
hubungan timbale balik atau saling memengaruhi antara komponen makhluk hidup
dengan lingkungannya.
12)
Organisasi
kehidupan tingkat bioma dan biosfer
Bioma adalah
sekelompok hewan dan tumbuhan yang tingggal disuatu lokasi geografis tertentu
(di darat) yang dipengaruhi oleh curah hujan dan intensitas penyinaran cahaya
matahari.
Bioma yang
terdapat di permukaan bumi yaitu tundra, taiga (targe), gurung (padang pasir),
sabana, stepa, dan hujan tropis.
a.
Bioma
gurun
Bioma gurun
merupak bioma yang didominasi oleh batu/pasir dengan tumbuhan sangat jarang.
Bioma ini terpusat disekitar 20 derajat LU, mulai dari pantai atlantika di
afrika hingga ke asia tengah. Sepanjang daerah itu terdapat kompleks gurun
sahara, gurung arab, dan gurun gobi dengan luas mencapai 10 juta km persegi.
Bioma gurun memiliki ciri-ciri berikut ini.
1)
Curah
hujan ssangat rendah, <250mm/tahun dengan intensitas panas matahari sangat
tinggi.
2)
Tingkat
penguapan (evaporasi) lebih tinggi dari curah hujan.
3)
Air
tanah cenderung asin,karena larutan garam dalam tanah tidak cenderung
berpindah, baik karena pencucian oleh air maupun drainase.
4)
Tumbuhan
yang hidup di daerah gurun umumnya tumbuhan yang mempunyai daunn yang kecil,
seperti duri dan berakar panjang.
5)
Jenis
hewan yang dapat hidup adalah onta,hamster, dan gerbil, sedangkan tumbuhannya
adalah pohon kurma dan kaktus .
b.
Bioma
sabana
bioma
sabana adalah padang rumput yang diselilingi oleh pohon-pohon yang tumbuhnya
menyebar, biasanya pohon palem dan akasia.
1)
Bersuhu
panas sepanjang tahun
2)
Hujan
terjadi secara musiman ,dan menjadi factor penting bagi terbentuknya sabana.
3)
Sabana
berubah menjadi semak belukar apabila berbentuk mengarah ke daerah yang intensitas
hujannya makin rendah.
4)
Sabana
akan berubah menjadi hutan basah apabila mengarah ke daerah yang intensitas
hujannya makin tinggi.
c.
Bioma
hutan basah
Ciri-ciri bioa
hutan basah, tercantum berikut ini.
1)
Curah
hujan sangat tinggi lebih dari 2.000 mm/tahun.
2)
Pohon-pohon
utama memiliki ketinggian antara 20-40 m.
3)
Cabang
pohon berdaun lebat dan lebar serta selalu hijau sepanjang tahun.
4)
Mendapat
sinar matahari yang cukup, tetapi sinar matahari tidak mampu menembus dasar
hutan.
5)
Mempunyai
iklim mikro di lingkungan sekitar permukaan tanah/di bawah kanopi (daun pada
pohon-pohon besar yang membentuk tudung)
d.
Bioma
stepa
Sedangkan pada
bioma stepa merupakan padang rumput yang tidak diselingi oleh kumpulan-kumpulan
pepohonan, kalaupun ada hanya sedikit saja pepohonan yang ada.
Ciri-ciri bioma stepa tercantum
Berikut ini.
1) Curah hujan
tidak teratur, antara 250-500 mm/tahun.
2) Tanah pada
umumnya tidak mampu menyimpan air yang disebabkan oleh rendahnya tingkat
porositas tanah dan system penyaluran yang kurang baik sehingga menyebabkan
rumput-rumput tumbuh dengan subur.
3) Beberapa jenis
rumput mempunyai ketinggian hingga 3,5 m.
4) Memiliki pohon
yang khas, yaitu akasia.
5) Wilayah
persebaran bioma stepa meliputi afrika, amerika selatan, amerika serikat bagian
barat, argentina, dan Australia.
e.
Bioma
taiga
Bioma taiga banyak ditemukan dibelahan
bumi utara, misalnya di wilayah rusia dan kanada. Bioma taiga merupakan bioma
terluas dari bioma-bioma lain yang ada di bumi. Berikut cirri-ciri bioma taiga.
1) Mempunyai musim
dingin yang cukup panjang dan musim kemarau yang panas dan sangat singkat.
2) Selama musim
dingin, air tanh berubah menjadi es dan mecapai 2 meter di bawah permukaan
tanah.
3) Jenis tumbuhan
yang idup sangat sedikit, biasanya hanya terdiri dari dua atau tiga jenis
tumbuhan.
4) Jenis hewan yang
dapat hidup, antara lain beruang, rubah, dan serigala.
Pohon-pohon
utama yang tumbuh di daerah ini adalah jenis konifer sehiga hutan yang ada di
wilayah bioma taiga sering disebut dengan hutan konifer. Contoh jenis-jenis
tumbuhan konifer adalah arder, birch, juniper, dan spruce. Pohon-pohon dihutan
konifer mempunyai daun yang berbentuk seperti jarum dan mempunyai zat lilin di
bagian luarnya sehingga tahan terhadap kekeringan.
f.
Bioma
tundra
Bioma tundra merupakan bioma yang
terdapat didaerah lingkar kutub utara dan selatan. Pada bioma ini tidak
terdapat pepohono yang dapat tumbuh, yang ada hanya tumbuhan kecil sejenis
rumput dan lumut. Bioma tundra terdapat di sekitar lingkar artik, greenlad di
wilayah kutub utara dan wilayah kutub selatan berdasarkan pembagian iklim
terdapat di daerah beriklim es abadi dan iklim tundra. Bioma tundra memiliki
cirri-ciri sebagai berikut.
1) Hamper semua
wilayah tertutup oleh salju/es
2) Memiliki musim
dingin yang panjang dan gelapserta musim panas yang panjang dan terang. Peristiwa
ini terjadi karena gerak semu matahari hanya sampai di posisi 23,
LU/LS.
3) Usia tumbuh
tanaman sangat pendek, berkisar antara 20-120 hari (1-4 bulan).
Jenis-jenis
vegetasi yang dapat hidup di bioma tundra, misalnya lumut kerak, rumput teki,
tumbuhan terna, dan semak-semak pendek. Pada daerah rawa jenis vegetasinya
berupa rumput teki, rumput kapas, dan gundukan gambut (hillock tundra). Di
cekungan yang basah seperti di Greenlandterdapat semak salik dan bentula. Pada
tempat yang agak kering di tumbuhi lumut, teki-tekian, Ericeceae, dan beberapa
tumbuhan yang berdaun agak lebar. Sedangkan pada lereng-lereng batu tedapat
kerak, lumut, dan alga. Wilayah bioma tundra selalu bersuhu dingin karena
memiliki iklim es abadi dan iklim tundra.
Fauna yang
terdapat di wilayah ini memiliki bulu dan lapisan lemak yang tebal untuk tetap
membuat tubuhnya hangat. Fauna di bioma tundra diantaranya rusa, rubah, kelinci
salju, hewan-hewan pengerat, beruang kutub, itik angsa, burung elang, dan
burung hantu. Selain beberapa jenis diatas, bioma tundra mempunyai fauna khas yang lain, misalnya penguin dan muskox
mamalia darat berkaki empat yang berbulu tebal dan besar. Semua ekosistem juga
bioma yang ada dimuka bumi disebut biosfer.
C. Klasifikasi
Makhluk Hidup
Klasifikasi. Klasifikasi adalah
pengelompokan makhluk hidup dalam takson melalui pencarian keseragaman atau
persamaan dalam kewarganegaraan.
Carolus
Linnaeus (Bapak Taksonomi) mengklasifikasikan makhluk hidup dibuat dalam
hieraki atau tingkatan-tingkatan.
Contoh
penulisan tata nama binomial nomenclature, misalnya Gallus gallus atau Gallus
gallus (ayam) dan Oryza
sativa atau Oryza sativa
(padi).
1.
Sistem
Dua Kingdom
System dua kingdom dinyatakan oleh
seorang ahli dari yunani yang bernama aristoteles.
Dasar klasifikasi adalah cirri dan sifat
tumbuhan yahng mempunyai dinding sel keras, seperti selulosa dan hewan yan
mempunyai dinding sel keras, seperti selulosa dan hewan yang mempunyai
sifatdapat bergerak aktif, dan berpindah tempat.
2.
Sistem
Tiga Kingdom
Menurut Ernst Haeckel makhluk hidup
diklasifikasikan menjadi tiga kingdom, yaitu kingdom monera, kingdom animalia,
dan kingdom plantae.
a.
Kingdom
monera
Kingdom monera terdiri dari bakteri dan
ganggang biru. Cirri kingdom monera, yaitu tidak memiliki membrane inti (prokariotik)
dan tumbuhan bersifat uniseluler atau multiseluler.
b. Kingdom plantae
(tumbuhan)
Kindom tumbuhan terdiri dari bakteri,
ganggang, jamur, tumbuhan lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan biji.
c.
Kindom
animalia (hewan)
d. Khewan terdiri
dari protozoa, porifera, coelenterate, mollusca, arthropodo, echinodermata, dan
chordata
3.
Sistem
Empat Kingdom
Sistem empat dicetuskan oleh Robert Whitaker pada tahun
1959.
Klasifikasi ini didasarkan pada penemuan
inti sel. Sistem empat kingdom membagi makhluk hidup kedalam empat kelompok
besar, yaitu kingdom monera, kingdom fungsi, kingdom animalia, dan kingdom
plantae.
a.
Kindom
monera
Kingdom monera
terdiri dari semua makhluk hidup yang tidak memiliki membrane inti
(prokariotik), misalnya, bakteri dan ganggang biru.
b.
Kingdom
fungsi
Kingdom fungsi terdiri dari semua jenis
jamur (fungsi).
c.
Kingdom
plantae
Kingdom plantae terdiri dari semua jenis
ganggang (kecuali ganggang biru) dan semua jenis tumbuhan, yaitu tumbuhan
lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan biji.
d.
Kingdom
animalia
Kingdom animalia terdiri dari semua
hewan, yaitu protozoa, porifera, coelenterate, mollusca, arthropoda,
echinodermata, dan chordate.
4.
Sistem
lima kingdom
Sistem lima kingdom merupakan
penyempurnaan dari sistem empat kingdom oleh whittaker pada tahun 1969
a.
Kingdom
monera
Kingdom monera meliputi semua makhluk
hidup atau organisme yang prokariotik, bersel satu, dan mikroskopis. Organisme
yang termasuk kedalam kingdom monera adalah sebuah bakteri, misalnya
Escherichia colidan ganggang hijau biru (Cyanobakteri). Anabaena sp,, dan
Nostoc sp
b.
Kingdom
protista
Kingdom protista sebagai besar terdiri
dari organisme bersel satu yang bersifat, eukariotik. Umumnya sudah meiliki
cirri-ciri seperti tumbuhan dan hewan, contohnya Euglena, paramecium, dan
Amoeba.
c.
Kingdom
fungsi
Kingdom fungsi memiliki ciri-ciri
eukariotik, tidak berklorofil sehingga tidak berfotosintesisi. Contoh kingdom
fungsi adalah mucor, saccharomyces, pleurotus (jamur tiram) dan agaricus.
d.
Kingdom
plantae
Kingdom plantae terdiri dari semua
organisme eukarioti, bersel banyak, berdinding sel yang mengandung selulosa,
berkrolofil, berfotosintesis, autotrof. Kerajaan tumbuhan dibagi menjadi
tumbuhan lumut, tumbuhan paku, dan tumbuhan berbiji. Contoh kingdom
plantaeadalah lumut hati, paku ekor kuda, jambu, dan melinjo
e.
Kingdom
animalia
Kingdom animalia memiliki cirri-ciri
eukariotik, bersel banyak, tidak berklorofil sehingga tidak bersifat
berfotosintesis, tidak berbanding sel, heterotrof, contohnyaburung, gajah,
ular, ayam, dan sebagainya.
5.
Sistem
Enam Kingdom
Sistem enam kingdom merupakan
penyempurna sistem lima kingdom. Pada sistem enam kingdom, makhluk hidup dibagi
menjadi enam kelompok besar, yaitu virus, monera, protista, fungsi, plantae,
dan animalia.
A. Sejarah Penemuan
Virus
Virus
merpuakan mikroorganisme, virus tidakda apt dilihat dengan mata terlanjang.
Virus belum berupa sel karena hanya teridri dari materi genetic dan lubung
protein sejarah penemuan virus dimulai
padatahun 1882 oleh seroang ilmuwan Jerman yang bernama Adolf Mayer. A.Mayer
melakukan percobaan untuk mengetahui adanya penyakit yang menimbulkan bercak
berwarna kekuringan apda daun tembakau, percobaan yang dilakukan A. Mayer,
Yaitu menyemprotkan getah tanaman yang sakit pada tanaman sehat, ternyata
tanaman sehat menjadi tertular.
Hasil
dari penyaringan tersebut kemudian dioleskan pada tanaman sehat, hasilnya
tanmaan sehat tersebut menjadi tertular.Inovski menyimpulkan bahwa penyakit
yang menyerang tembakau tersebut disebabkan bakteri pathogen yang berukuran
sangat kecil atau zat kimia yang diproduksi oleh bakteri tersebut, yang lolos
dari penyaringan bakteri.Beijerinks kemudian menyimpulkan bahwa makhluk hidup
yang diserangnya.
B. Ciri dan
Struktur Virus
Virus berasal
dari Bahasa Latin “ venom” yang berarti racun. Virus dikatakan hidup menyusun
tubuhnya.
1.
Ciri
– cirri Virus
Viri
virus yang telah diidentifikasi oleh para ilmuwan tercantum sebagai berikut:
a.
Virus
hanya dapat dhidup pada sel hidup atau bersifat parasitintraseluler obligat,
misalnya dikembangbiakan didalam embrio ayam yang masih hidup
b.
Virus
memiliki ukuran yang paling kecil ndibandingkan kelompok taksonomni lainnya.
Ukuran virus yang paling kecil memiliki ukuran diameter 20 mm dengan jumlah gen
4 buah. Lebih kecil dari ribosom dan yang paling besar memiliki beberapa ratus
gen. Virus yang paling besar adalah virus ebola, dengan diameter 80 nm/. Virus
yang dapat dilihat dengan mikroskop cahaya sehingga untuk pengamatan virus
digunakan mikroskop electron
c.
Nama
virus tergantung dari asam nukleat yang menyusun genonya (materi atau aprtikel
genetic ) sehingga terdapat virus DNA dan virus RNA
d.
Virus
tidak memiliki enzim metabolism dan tidak memiliki ribosom ataupun
perangkat/organela sel lainnya. Namun beberapa virus memiliki enzim untuk
proses replikasi dan transkripsi dengan melakukan kombinasi dengana kenzim
proses replikasi dan transkipsi dengan melakukan kombinasi dengana enzim sel
inang. Misalnya virus herpes
e.
Tiap
tipe virus anya dapat menginfeksi beberapa jenis inang tertentu. Jenis inang
yang dapat diinfeksi oleh virus ini disebut kisaran inang. Penentuan kisaran
inang tergantung apda e\volus pengenalan yang dilakukan virus tersebut Virus
menentukan kisaran inang dengan menggunakan keseseuaian “Lock and key” atau
gembok dan kunci antara protein dibagian luar virus dengan molekul reseptor
(penerima) spesifikasi pada permukaan sel inng. Beberapa virus memiliki kisaran
inang yang cukup luas sehingga dapat menginfeksi dan menjadi parasit pada
beberapa spesies., misalnya, virus flu burung dapat menginfeksi babi, ayam dan
juga manusia dan virus rabies dapat menginfeksi mamalia termasauk rakun singun,
anjing, monyet.
f.
Virus
tidak dikategorikan sel karena hanya berisi partikel penginfeksi yang terdiri
dari asam nukleat yang terbungkus di dalam lapisan pelindung. Pada beberapa
kasus asam nukleat virus terdapat didalam selubung membrane. Penemuan yang
dilakukan oleh Stanley miller, bahwa beberapa virus dapat dikristalkan. Dengan
dmeikian, virus bukanlah sel hidup, sebab sel yang paling sederhana pun tidak
dapat beragregasi menjadi Kristal, virus memiliki DNA atau RNA sehingga virus
dapat juga dikategorikan organisme hidup.
g.
Genom
virus, lebih beragam dari genom konvensional (DNA untai tunggal atau single
heliks) yang dimiliki oleh organisme lainnya.
Genom virus mungkin terdiri dari DNA until ganda RNA untai ganda DNA until
tunggal ataupun dapat juga RNA untai tunggal, tergantung dari tipe virusnya
2.
Struktur
virus
Virus hanya
terdiri dari materi genetic berupa DNA atau RNA yang dikelilingi oleh suatu
protein pelindung yang disebut kapsul. Beberapa virus, seperti virus herpes dan
virus influenza, dilengkapi oleh sampul atau envelope dari lipoprotein (lipid
dan protein).Bakteriofage terdiri dari kepala, selubung ekor dan serabut –
serabut ekor. Kepala berbentuk heksagonal, terdiri dari kapsomer yang
mengelilingi DNA-Nya.
Satu rangkaian asam
nukleat mengandung 3.500 sampai 600.000 nukleotida. Deoxyribonucleid Acid (DNA)
dan Ribonucleid Acid (RNA) adalah substansi genetic yang membawa kode pewarisan
sifat virus. Contoh virus DNA adalah virus cacar, sedangkan contoh virus RNA
adalah virus influenza dan HIV.
C.
Reproduksi
Virus
1.
Daur
Litik
Pada daur litik,
virus akan menghancurkan sel induk setelah berhasil melakukan reproduksi daur
litik terdiri dari beberapa fase, antara lain fase adsorpsi, fase injeksi, fase
sintesis, fase assembling, dan fase litik.
a.
Fase
adsopsi (fase penempelan)
Fase adsopsi ditandai dengan melekatnya
ekor virus pada sel bakteri setelah menempel virus mengeluarkan enzim lisozime
(enzim penghancur) sehingga terbentuk lubang apda dinding bakteri untuk memasukkan
materi gentik virus
b.
Fase
infeksi atau penetrasi (memasukkan materi genetic)
Setelah terbentuk lubang pada sel
bakteri, Virus akan memasukkan mataeri genetic (DNA) ke dalam tubuh sel
bakteri, Jadi Kapsid virus tetap berapa diluar sel bakteri dan berfungsi lagi.
c.
Fase
ekliptase dan fase sintesis (pembentukan)
DNA virus akan memengaruh iDNA bakteri,
DNA bakteri akan mereplikasi bagian – bagian virus sehingga terbentuklah
abgian - bagian virus . DIdalam sel
bakteri yang tidak berdaya itu idsintesis virus dan protein yang dijadikan
sebagai kapsid virus, dalam kendali DNA virus.
d.
Fase
perakitan (assembling)
Bagian – bagian virus yang telah
terbentuk, oleh bakteri akan dirakit menjadi virus sempurna. Jumlah virus yang
tebnentuk sekitar 100-200 buah dalam satu daru litik.
e.
Fase
litik (pemecahan sel inang)
Ketika perakitan selesai, virus akan
menghancurkan dinding sel bakteri dengan enzim lisozim, akhirnya virus keluar
dan siap mencari inang baru.
2.
Daur
Lisogenik
Pada daur
lisogenik, virus tidak menghancurkan sel induk setelah reproduksi, tapi berintegrasi
dengan DNA sel induk. Jadi, Virus akan bertambah banyak pada saat sel inang
membelah. Daur Lisogenik melaluli fase – fase berikut ;
a.
Fase
penggabungan
Pada fase penggabungan DNA virus harus
memutuskan DNA bakteri, kemudian DNA virus menyisip di antara benang DNA
bakteri diantara benang DNA bakteri yang terputus tersebut. Dengan kata lain
didalam DNA bakteri terkandung materi genetic virus. Materi genetic virus
bergabung dngan materi genetic selinang kemudian membentuk profase.
b.
Fase
replikasi
Setelah menyip DNA virus tidak akttif
yang dibut profase. Kemudian DNA bakteri mereplikasi untuk melakukan
pembelahan. Akibatnya tidap kali sel inang membelah karena DNAnya telah menyatu
dengan DNA virus dan membentuk profage maka DNA virus akan ikut tergandakang.
c.
Fase
sintesis
DNA virus melakukan sintesis untuk
membentuk bagian – bagian virus
d.
Fase
Perakitan
Setelah virus membentuk ba gian virus,
kemudian DNA masuk kedalam tubuh virus membentuk virus baru.
f.
Fase
Litik
Setelah perakitan selesai terjadilah
lisis sel bakteri. Virus yang terlepas dari inang akan mencari inang baru.
Peranan dan Cara
Pencegahan penyakit akibat Virus
A. Peranan Virus
Tiap
makhluk hidup mempunyai peran atau pengaruh terhadap makhluk hidup lainnya.
Umumnya virus bersifat merugikan karena menyebabkan penyakit pada makhluk hidup
lainnya. Berikut penjelasan tentang perananvirus. Baik yang menguntungkan
maupun merugikan. Namun, virus juga ada yang memiliki peran menguntungkan
1.
Virus
yang Menguntungkan
DNA sebagai pembawa matri genetic dapat mengubah
sifat makhluk hidup. Pada siklus lisogenik virus, terjadi penggabungan DNA
bakteri dan DNA virus menjadi DNA bakteri mengandung DNA Virus. Saat DNA virus
aktif dan DNA bakteri hancur sebagai DNA bakteri tidak hancur, sehingga sebagian
DNA virus tetap membawa gen bakteri. Jika didalam DNA virus terkandung DNA
bakteri A dan DNA virus tersebut menginfeksi bakteri B, didalam bakteri B
mengandung DNA virus dan DNA bakteri A. Jadi sebagai sifat bakteri A dapat
dimiliki oleh bakteri B. Berdasarkan teori tersebut, virus dapat berperan dalam
berbagai hal, antara lain memproduksi vaksin, membuat antiltoksin, dan
melemahkan bakteri.
a.
Memproduksi
vaksin
Vaksin merupakan pathogen yang telah
dilemahkan sehingga tidak berbahaya nkjika menyerang manusia. Ada beberapa
virus yang dimanfaatkan untuk memproduksi vaksin. Jika ntelah diberi vaksin
tubuh manusia akan dapat emmproduksi
antibody. Jika sewaktu – waktu terserang pathogen yang sebenarnya, tubuh
manusia telah kebal karena di dalam tubuhnya telah diproduksi antibody pathogen
tersebut.
b.
Membuat
antitoksin
Antitoksin dapat
ddibuat dengan menggabungkan DNA vius dan gen yang mempunyai sifat
menguntungkan langkahnya dengan menyisipkan gen
yang menguntungkan (gen manusia yang dapat mengendalikan produksi
antitoksin) kedalam sel bakteri. Jika sel bakteri diinfeksi oleh virus, virus
yang terbentuk akan memiliki DNA/gen manusia. JIka virus mnginfeksi bakteri
lain sehingga bakteri yang terinfeksi memiliki DNA/gen manusia. Sel bakteri
tersebut akan mengandung en manusia – manusia, sekarang mampu memproduksi
antitoksin manusia. Pembelahan akan terus – menerus dilakukan oleh bakteri.
Tiap bakteri baru dipastikan mengandung antitoksin yang dihasilkan dari gen
manusia
Antitosin dipisahkan dan dimanfaatkan
untuk melawan penyakit pada manusia, melalui rekayasa genetic, dapat dikatakan
bahwa virus dapat dimanfaatkan sebagai perantara gen manusia atau gen makhluk
hidup lainnya untuk masuk ke dalam sel bakteri sehingga sel bakteri tersebut
membawa sifat gen manusia atau gen makhluk hidup lain.
c.
Melemahkan
bakteri
Virus yang menyerang bakteri pathogen
merupakan virus yang menguntungkan jika DNA virus lisogenik menginfeksi DNA
bakteri pathogen, abkteri tersebut menjadi lemah atau tidak berbahaya.
2.
Virus
yang merugikan
Virus meruapakan
penyebab berbagai epnyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan. Serangan virus
pada tanaman dan hewan budi daya dapat menyebnabkan penyakit yang mengakibatkan
kerugian yang besar. Berikut penyakit apda hewan , tumbuhan dan manusia yang
disebabkan oleh virus.
a.
Virus
pada hewan
Virus yang merugikan apda hewan
diuraikan berikut ini :
1)
Polyoma
yang dapat menyebabkan tumor pada hewan
2)
H5NI,
menyerang pada unggas menyebabkan flu burung
3)
New
Castle Disease (NCD). Menyerang system saraf pada unggas, NCD umumnya disebut
dengan tetelo
4)
Foot
and Mouth Disease (FMD) yang menyebabkan penyakit yang menyerang kuku dan mulut
pada hewan ternak (kerbau, sapi, domba dan kuda)
5)
Virus
rabies, menyebabkan rabies pada anjing, kucing dan monyet
6)
RSV
(Rous Sarcoma Virus) menyebabkan kanker pada ayam
b.
Virus
pada tumbuhan
Virus yang merugikan pada tumbuhan
tercantum berikut ini :
1.
Tobacco
Mosaic Virus (TMV) yang menjadikan bercak kuning pada daun tembakau
2.
Vitrus
phloem virus degeneration (CPVD) merupakan penyakit menyerang pembulu tapis
pada tumbuhan jeruk
3.
Panivum
masaic cirus (PMV) merupakan penyakit bercak kuning pada daun kental
4.
Turnip
yellow masaic virus (TYMV) merupakan penyakit yang menyebabkan daun menggulung
pada tanaman tembakau, kapas dan nlobak
5.
Virus
tungro, menyebabkan kerdil pada tanaman padi dengan perantara wereng coklat
wereng hijau
6.
Bea
golden masaic virus merupakan penyakit kuning pada cabai dan tomat dari suku
kubis- kubisan (Brassicacease)
c.
Virus
pada manusia
Beberapa virus dianggap sangat penting
karena menyebabkan penyakit yang fatal. Penyakit yang menyerang manusia akibat
virus, misalnya rabies. AIDS (Acquired Immunofeficiency Syndrom), polio dan
demam kuning berikut ini beberapa penykit pada manusia yang diakibatkan oleh
virus
1)
Rabeis
Rabies menyerang
korbannya tanpa ampun, sekali menyerang penyakit ini akan membuat korbannya
merasakan penderitaan berat dan berujung kematian kalau tidak ditangani secara
tepat. Virus rabies yang masuk ketubuh manusia terjadi melalui gigitan hewan
penular pada umumnya berupa hewan anjing. Virus akan berkembang di otot sekitar
gigitan, kemudian menyerang susunan saraf tepi lalu bergerak ke otak. Setelah
sampai di otak, virus akan menyebar ke jaringan – jaringan lain secar acepat
sehingga kebanyakan korban tak menyadarinya. Tanda yang tampak jelas adalah
berupa rasa nyeri pada bekas luka gigitan, takut air (Hyprohobia) takut angin
(Aerophobia), takut cahaya (Photophobia) dan takut suara keras. Kondisi
tersebut akan membuat penderita menjadi bereaksi secara berlebihan terhadap
lingkungan sekitarnya serta menjadi mudah sedih, gelisah dan marah lama –
kelamaan. Penderi ta akan emrasa sesak napas kemudian sedikit demi sedikit
tidak bisa lagi merasakan tubuhnya sampai tidak lagi bernapas.
2)
AIDS
Aids (Acquired
Immunodeficiency Syndrome), adalah suatu penyakit yang menyrang system
kekebalan tubuh. AIDS disebabkan oleh virus HIV (Human Imunodeficiency Virus). Retrovirus
adalah suatu virus RNA yang dapat membuat DNA melalui proses transkripsi balik.
Virus HIV dalam tubuh epnderita AIDs terdapat darah, cairan sperma, cairan
vagina dan cairan tubuh lainnya. AIDS dapat menular melalui berbagai hal
anatara lain :
a.
Hubungan
seksual
b.
Transfuse
darah
c.
Penggunaan
jarum secar abergantian dan berulang – ulang dan
d.
Dari
ibu ke bayinya sewak tu persalinan atau melalui ADI (air susu ibu)
3)
Demam
berdarah dengue (DBD)
Demam berdarah
dengue (DBD) merupakan penyakit yang ditularkan melalui gigitan nyamuk Aedes
Aegypti. Gejala Demam berdarah selama 2-7 hari, nafsu makan berkurang, lemah,
mual, muntah, sakit kepala, sakit perut, nyeri ulu ati, bintik merah dikulit,
pendarahan di gusi dan hidung, berak darah dan muntah darah
4)
Influenza/flu
Influenza
disebabkan oleh infeksi virus Orthomyvovirus, yang memiliki bentuk seperti bola.
Influenza ditularkan lewat udara yang masuk kea lat – alat pernapasan atau
melalui bnenda – benda yang terdapat nvirus influenza. Gejala flu ditandai
dengan ddemam, sakit kepala, nafsu makan menurun, nyeri otot, biasanya kaan
sembuh sendiri dalam waktu 3-7 hari.
Pencegahan dengan cara menjaga daya tahan tubuh menghindari interaksi dengan
penderita, serta melalui vaksin influenza.
5)
SARS
SARS (Severe
Acute Respiratory Syndrome) atau dindrom pernapasan akut, SARS pertama kali
muncul di Cina pada tahun 2002. SARS disebabkan oleh virus baru yang bermutasi
dari Coronavirus. Virus ini menyerang system pernapasan pada manusia. Orang
yang menderita SARS mengalami gejala, seperti penderita pneumonia sehingga SARS
disebut CVP (Coronavirus Pneumonia)
6)
Campak
Campak merupakan
penyakit yang disebabkan oleh virus paramyxavirus Campak pada umumnya menyerang
pada masa anak - anak. Gejala campak,
antara lain demam tinggi, batuk, pilek, radang mata, sakit tenggorokan, rasa
nyeri di seluruh tubuh, dan kulit menjadi merah bernoda kotor. Masa inkubasi
campak sekitar 10-12 hari
7)
Cacar
air dan herpes zoster
Cacar air
merupakan penyakit yang disebabkan oleh varicela zoster virus (VCV). Virus ini
dnapat langsung menyerang dan menyebabkan penyakit atau menetap terlebih dahulu
selama beberapa tahun sebelum menimbulkan penyakit. Cacar air memiliki masa
inkubasi sekitar dua minggu. Gejalayang ditimbulkan dari penyakit cacar air
adalah sesak napas, demam, pegal linu, dan di kulit timbul gelembung –
geleumbung berair yang terasa gatal.
Herpes zoster
adalah penyakit lanjutan dari cacar air. Penderita herpes zoter adalah yang
sebelumnya pernah terkena cacar air.
8)
Demam
kuning
Demam kuning adalah suatu penyakit yang
disebabkan oleh Flavivirus. Kerusakan yang ilakukan pada hati dari virus berakibat
pada Jaundice (warna kekuningan pada kulit an bagian putih mata akibat
tingginya pigmen empedu atau bilirubin) yang parah yang menguningkan kulit.
9)
Hepatitis
Penyakit hepatitis yaitu penyakit yang
disebabkan oleh virus hepatitis. Virus hepatitis berkembang didalam hati
sehingga dapa tmengakibatkan terjadinya kerusakan sel – sel hati (hati menjadi
membengkak)
10) Polio
Polio atau poliomyelitis adalah penyakit
paralisis atau lumpuh yang disebabkan oleh virus. Agen pembawa penyakit ini,
adalah sebuah virus yang dinamakan poliovirus (PV)
11) Gondong
Penyakit gondong merupakan penyakit yang
disebabkan oleh virus golongan paramyxovirus. Gejala penyakigondong, antara
lain demam dengan suhu badan mencapai 39,50C. sakit kepala, nyeri
anggota gerak, nyeri otot dan pembengkakan dibelakang kelenjar parotis yang
terletak dekat dengan telinga.
B.
Cara Pencegahan
Penyakit Akibat Virus
Kemampuan
virus untuk menyebabkan penyakit disebut virulens. Virulensi virus terjadi
ditentukan oleh beberapa hal, antara lain :
1.
Keberadaan
aktivitas reseptor pada permukaan inang yang memudahkan virus untuk melekat.
2.
Kemampuan
virus menginfeksi sel
3.
Kecepatan
replikasi virus dalam sel inang,
4.
Kemampuan
sel inang dalam menahan serangan virus
