Assisted Reproductive Technology atau yang populer dengan teknologi bayi tabung merupakan aplikasi teknologi dalam bidang reproduksi manusia. Teknologi bayi tabung memungkinkan terjadinya proses pembuahan yang dilakukan dengan buatan dan terjadi secara invitro (di luar tubuh manusia).
Pengembangan teknologi bayi tabung pada dasarnya ditujukan untuk membantu pasutri yang mengalami gangguan kesuburan (infertilitas) sehingga kesulitan mendapatkan keturunan. Infertilitas sebenarnya merupakan permasalahan global. Menurut data WHO, 167 (tidak termasuk China) pasangan di dunia yang menikah dalam rentan umur 15-49 tahun mengalami masalah infertilitas (2001). Dengan demikian, keberadaan teknologi bayi tabung diharapkan bisa menjadi alternatif solusi untuk menyelesaikan permasalahan tersebut.
Seiring dengan waktu, teknologi bayi tabung semakin mengalami perkembangan yang sangat signifikan. Selama ini ada tiga macam teknik bayi tabung yang sangat populer dilakukan. Pertama, teknik In Vitro Fertilization (IVF). Pada teknik ini, 50ribu-100ribu sperma dipertemukan dengan satu buah sel telur di dalam cawan petri yang berisi medium kultur sehingga terjadi pembuahan. Teknik IVF diperkenalkan oleh Robert Edward, seorang ilmuwan Inggris, pada tahun 1950-an. Ia melakukan riset bersama Patrick Steptoe, seorang ahli bedah kandungan. Bayi pertama hasil pembuahan dengan teknik ini adalah Louise Brown, seorang bayi perempuan, yang lahir pada tanggal 25 Juli 1978 di Inggris. Bayi tersebut bisa tumbuh normal bahkan sekarang telah melahirkan anak laki-laki dengan proses persalinan yang normal. Hingga saat ini, sudah ada sekitar empat juta orang di dunia yang terlahir dengan teknik IVF. Kelebihan dari teknik IVF antara lain sangat mudah dilakukan, biayanya relatif murah, dan tidak ada manipulasi pada sel telur (lebih bersifat alami). Namun demikian kelemahannya jika sperma bermasalah maka sperma tidak akan mampu menembus sel telur sehingga pembuahan tidak bisa terjadi.
Kedua, teknik Intra Cytoplasmic Sperm Injection (ICSA). Teknik ini lakukan dengan menginjeksi satu sperma ke dalam satu sel telur sehingga terjadi pembuahan. Kelebihan teknik ini sangat membantu seorang suami yang mengalami kasus azoospermia (tidak adanya sperma yang keluar bersama air mani) atau juga jumlah spermanya sangat sedikit dengan kualitas yang jelek. Teknik ICSA harus didukung oleh sistim pengambilan sperma secara langsung dari testis atau teknologi simpan beku sperma. Hanya saja teknik ini sangat sulit dilakukan karena membutuhkan alat khusus yang disebut micromanipulator sehingga membutuhkan biaya yang relatif lebih mahal.
Ketiga, teknik In Vitro Maturation (IVM). Teknik bayi tabung ini merupakan teknik terbaru. Teknik tersebut dilakukan dengan mematangkan dahulu sel telur di laboratorium baru kemudian dibuahi. Tingkat keberhasilan teknik ini dinilai sangat memuaskan. Selain itu prosedurnya juga sangat sederhana. Yakni dilakukan hanya pada satu siklus haid saja sehingga bisa meminimalisasi penggunaan obat hormonal. Biayanya juga relatif lebih murah jika dibandingkan dengan teknik IVF. Tidak mengherankan jika teknik ini sangat diminati oleh negara-negara di dunia.
Bayi Tabung
Rantai Makanan
Pengertian rantai makanan adalah pengalihan energi dari sumbernya dalam tumbuhan melalui sederetan organisme yang makan dan yang dimakan.
Para ilmuwan ekologi mengenal tiga macam rantai pokok, yaitu rantai pemangsa, rantai parasit, dan rantai saprofit.
- Rantai Pemangsa
Landasan utama dari Rantai Pemangsa adalah tumbuhan hijau sebagai produsen. Rantai pemangsa dimulai dari hewan yang bersifat herbivora sebagai konsumen I, dilanjutkan dengan hewan karnivora yang memangsa herbivora sebagai konsumen ke-2 dan berakhir pada hewan pemangsa karnivora maupun herbivora sebagai konsumen ke-3.
- Rantai Parasit
Rantai parasit dimulai dari organisme besar hingga organisme yang hidup sebagai parasit. Contoh organisme parasit antara lain cacing, bakteri, dan benalu.
- Rantai Saprofit
Rantai saprofit dimulai dari organisme mati ke jasad pengurai. Misalnya jamur dan bakteri. Rantai-rantai di atas tidak berdiri sendiri tapi saling berkaitan satu dengan lainnya sehingga membentuk faring-faring makanan.
Rantai Makanan dan Tingkat Trofik
Salah satu cara suatu komunitas berinteraksi adalah dengan peristiwa makan dan dimakan, sehingga terjadi pemindahan energi, elemen kimia, dan komponen lain dari satu bentuk ke bentuk lain di sepanjang rantai makanan.
Organisme dalam kelompok ekologis yang terlibat dalam rantai makanan digolongkan dalam tingkat-tingkat trofik. Tingkat trofik tersusun dari seluruh organisme pada rantai makanan yang bernomor sama dalam tingkat memakan.
Sumber energi berasal dari matahari. Tumbuhan yang menghasilkan gula lewat proses fotosintesis hanya memakai energi matahari dan C02 dari udara. Oleh karena itu, tumbuhan tersebut digolongkan dalam tingkat trofik pertama. Hewan herbivora atau organisme yang memakan tumbuhan termasuk anggota tingkat trofik kedua. Karnivora yang secara langsung memakan herbivora termasuk tingkat trofik ketiga, sedangkan karnivora yang memakan karnivora di tingkat trofik tiga termasuk dalam anggota iingkat trofik keempat.
Piramida Ekologi
Struktur trofik pada ekosistem dapat disajikan dalam bentuk piramida ekologi. Ada 3 jenis piramida ekologi, yaitu piramida jumlah, piramida biomassa, dan piramida energi.
- Piramida Jumlah
Organisme dengan tingkat trofik masing – masing dapat disajikan dalam piramida jumlah, seperti kita ketahui Organisme di tingkat trofik pertama biasanya paling melimpah, sedangkan organisme di tingkat trofik kedua, ketiga, dan selanjutnya makin berkurang. Dapat dikatakan bahwa pada kebanyakan komunitas normal, jumlah tumbuhan selalu lebih banyak daripada organisme herbivora. Demikian pula jumlah herbivora selalu lebih banyak daripada jumlah karnivora tingkat 1. Kamivora tingkat 1 juga selalu lebih banyak daripada karnivora tingkat 2. Piramida jumlah ini di dasarkan atas jumlah organisme di tiap tingkat trofik.
- Piramida Biomassa
Pada piramida piramida jumlah yang sederhana sering kali kurang membantu dalam memperagakan aliran energi dalam ekosistem. Penggambaran yang lebih realistik dapat disajikan dengan piramida biomassa. Pengertian dari Biomassa adalah ukuran berat materi hidup di waktu tertentu. Untuk mengukur biomassa di tiap tingkat trofik maka rata-rata berat organisme di tiap tingkat harus diukur kemudian barulah jumlah organisme di tiap tingkat diperkirakan.
Piramida biomassa berfungsi menggambarkan perpaduan massa seluruh organisme di habitat tertentu, dan diukur dalam gram.
Untuk menghindari kerusakan habitat maka biasanya hanya diambil sedikit sampel dan diukur, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Dengan pengukuran seperti ini akan didapat informasi yang lebih akurat tentang apa yang terjadi pada ekosistem.
- Piramida energi
Seringkali piramida biomassa tidak selalu memberi informasi yang kita butuhkan tentang ekosistem tertentu. Lain dengan Piramida energi yang dibuat berdasarkan observasi yang dilakukan dalam waktu yang lama. Piramida energi mampu memberikan gambaran paling akurat tentang aliran energi dalam ekosistem.
Pada piramida energi terjadi penurunan sejumlah energi berturut-turut yang tersedia di tiap tingkat trofik. Berkurang-nya energi yang terjadi di setiap trofik terjadi karena hal-hal berikut.
1. Hanya sejumlah makanan tertentu yang ditangkap dan dimakan oleh tingkat trofik selanjutnya.
2. Beberapa makanan yang dimakan tidak bisa dicemakan dan dikeluarkan sebagai sampah.
3. Hanya sebagian makanan yang dicerna menjadi bagian dari tubuh organisms, sedangkan sisanya digunakan sebagai sumber energi.
Semoga artikel yang membahas pengertian dan penjelasan tentang rantai makanan di atas bisa bermanfaat untuk kamu yang membutuhkan, dan tentunya bisa menambah pengetahuan.
Sistem Pencernaan Pada Manusia
A. Organ-Organ Pencernaan
Proses pencernaan merupakan suatu proses yang melibatkan
organ-organ pencernaan dan kelenjar-kelenjar pencernaan. Antara
proses dan organ-organ serta kelenjarnya merupakan kesatuan
sistem pencernaan. Sistem pencernaan berfungsi memecah bahan-
bahan makanan menjadi sari-sari makanan yang siap diserap dalam
tubuh.
Berdasarkan prosesnya, pencernaan makanan dapat dibedakan
menjadi dua macam seperti berikut.
1. Proses mekanis, yaitu pengunyahan oleh gigi dengan dibantu
lidah serta peremasan yang terjadi di lambung.
2. Proses kimiawi, yaitu pelarutan dan pemecahan makanan oleh
enzim-enzim pencernaan dengan mengubah makanan yang ber-
molekul besar menjadi molekul yang berukuran kecil.
Makanan mengalami proses pencernaan sejak makanan berada
di dalam mulut hingga proses pengeluaran sisa-sisa makanan hasil
pencernaan. Adapun proses pencernaan makanan meliputi hal-hal
berikut.
1. Ingesti: pemasukan makanan ke dalam tubuh melalui mulut.
2. Mastikasi: proses mengunyah makanan oleh gigi.
3. Deglutisi: proses menelan makanan di kerongkongan.
4. Digesti: pengubahan makanan menjadi molekul yang lebih
sederhana dengan bantuan enzim, terdapat di lambung.
5. Absorpsi: proses penyerapan, terjadi di usus halus.
6. Defekasi: pengeluaran sisa makanan yang sudah tidak berguna
untuk tubuh melalui anus.
Saat melakukan proses-proses pencernaan tersebut diperlukan
serangkaian alat-alat pencernaan sebagai berikut.
1. Mulut
Makanan pertama kali masuk ke dalam tubuh melalui mulut.
Makanan ini mulai dicerna secara mekanis dan kimiawi. Di dalam
mulut seperti Gambar 6.1, terdapat beberapa alat yang berperan
dalam proses pencernaan yaitu gigi, lidah, dan kelenjar ludah
(glandula salivales).
a. Gigi
Pada manusia, gigi berfungsi sebagai alat pencernaan
mekanis. Di sini, gigi membantu memecah makanan menjadi
potongan-potongan yang lebih kecil. Hal ini akan membantu
enzim-enzim pencernaan agar dapat mencerna makanan
lebih efisien dan cepat. Selama pertumbuhan dan per-
kembangan, gigi manusia mengalami perubahan, mulai dari
gigi susu dan gigi tetap (permanen). Gigi pertama pada bayi
dimulai saat usia 6 bulan. Gigi pertama ini disebut gigi susu
(dens lakteus). Pada anak berusia 6
tahun, gigi berjumlah 20, dengan susunan sebagai berikut.
1) Gigi seri (dens insisivus), berjumlah 8 buah, berfungsi
memotong makanan.
2) Gigi taring (dens caninus), berjumlah 4 buah, berfungsi
merobek makanan.
3) Gigi geraham kecil (dens premolare), berjumlah 8 buah,
berfungsi mengunyah makanan.
Struktur luar gigi terdiri
atas bagian-bagian berikut.
1) Mahkota gigi (corona) merupakan bagian yang tampak
dari luar.
2) Akar gigi (radix) merupakan bagian gigi yang tertanam
di dalam rahang.
3) Leher gigi (colum) merupakan bagian yang terlindung
oleh gusi.
Adapun penampang gigi dapat diperlihatkan bagian-
bagiannya sebagai berikut.
1) Email (glazur atau enamel) merupakan bagian terluar
gigi. Email merupakan struktur terkeras dari tubuh,
mengandung 97% kalsium dan 3% bahan organik.
2) Tulang gigi (dentin), berada di sebelah dalam email,
tersusun atas zat dentin.
3) Sumsum gigi (pulpa), merupakan bagian yang paling
dalam. Di pulpa terdapat kapiler, arteri, vena, dan saraf.
4) Semen merupakan pelapis bagian dentin yang masuk
ke rahang.
b. Lidah
Lidah dalam sistem pencernaan berfungsi untuk mem-
bantu mencampur dan menelan makanan, mempertahankan
makanan agar berada di antara gigi-gigi atas dan bawah
saat makanan dikunyah serta sebagai alat perasa makanan.
Lidah dapat berfungsi sebagai alat perasa makanan karena
mengandung banyak reseptor pengecap atau perasa. Lidah
tersusun atas otot lurik dan permukaannya dilapisi dengan
lapisan epitelium yang banyak mengandung kelenjar lendir
(mukosa).
c. Kelenjar ludah
Terdapat tiga pasang kelenjar ludah di dalam rongga mulut,
yaitu glandula parotis, glandula submaksilaris, dan glandula
sublingualis atau glandula submandibularis. Amati gambar 6.4
agar Anda mengenali letak ketiga kelenjar ludah tersebut.
Air ludah berperan penting dalam proses perubahan zat
makanan secara kimiawi yang terjadi di dalam mulut. Setelah
makanan dilumatkan secara mekanis oleh gigi, air ludah ber-
peran secara kimiawi dalam proses membasahi dan mem-
buat makanan menjadi lembek agar mudah ditelan. Ludah
terdiri atas air (99%) dan enzim amilase. Enzim ini meng-
uraikan pati dalam makanan menjadi gula sederhana
(glukosa dan maltosa). Makanan yang telah dilumatkan
dengan dikunyah dan dilunakkan di dalam mulut oleh air liur
disebut bolus. Bolus ini diteruskan ke sistem pencernaan
selanjutnya.
2. Kerongkongan (Esofagus)
Kerongkongan merupakan saluran panjang (± 25 cm) yang
tipis sebagai jalan bolus dari mulut menuju ke lambung. Fungsi
kerongkongan ini sebagai jalan bolus dari mulut menuju lambung.
Bagian dalam kerongkongan senantiasa basah oleh cairan
yang dihasilkan oleh kelenjar-kelenjar yang terdapat pada dinding
kerongkongan untuk menjaga agar bolus menjadi basah dan licin.
Keadaan ini akan mempermudah bolus bergerak melalui
kerongkongan menuju ke lambung. Bergeraknya bolus dari mulut
ke lambung melalui kerongkongan disebabkan adanya gerak
peristaltik pada otot dinding kerongkongan.
Gerak peristaltik dapat terjadi karena adanya kontraksi otot
secara bergantian pada lapisan otot yang tersusun secara me-
manjang dan melingkar. Proses gerak bolus di dalam kerongkongan
menuju lambung
Sebelum seseorang mulai makan, bagian belakang mulut (atas)
terbuka sebagai jalannya udara dari hidung. Di kerongkongan,
epiglotis yang seperti gelambir mengendur sehingga udara masuk
ke paru-paru. Ketika makan, makanan dikunyah dan ditelan masuk
ke dalam kerongkongan. Sewaktu makanan bergerak menuju
kerongkongan, langit-langit lunak beserta jaringan mirip gelambir
di bagian belakang mulut (uvula) terangkat ke atas dan menutup
saluran hidung. Sementara itu, sewaktu makanan bergerak ke arah
tutup trakea, epiglotis akan menutup sehingga makanan tidak masuk
trakea dan paru-paru tetapi makanan tetap masuk ke kerongkongan.
3. Lambung
Lambung merupakan saluran pencernaan yang berbentuk
seperti kantung, terletak di bawah sekat rongga badan. Dengan
mengamati Gambar 6.5, Anda dapat mengetahui bahwa lambung
terdiri atas tiga bagian sebagai berikut.
a. Bagian atas disebut kardiak, merupakan bagian yang ber-
batasan dengan esofagus.
b. Bagian tengah disebut fundus, merupakan bagian badan
atau tengah lambung.
c. Bagian bawah disebut pilorus, yang berbatasan dengan
usus halus.
Daerah perbatasan antara lambung dan kerongkongan ter-
dapat otot sfinkter kardiak yang secara refleks akan terbuka bila
ada bolus masuk. Sementara itu, di bagian pilorus terdapat otot
yang disebut sfinkter pilorus. Otot-otot lambung ini dapat ber-
kontraksi seperti halnya otot-otot kerongkongan. Apabila otot-
otot ini berkontraksi, otot-otot tersebut menekan, meremas, dan
mencampur bolus-bolus tersebut menjadi kimus (chyme).
Sementara itu, pencernaan secara kimiawi dibantu oleh
getah lambung. Getah ini dihasilkan oleh kelenjar yang terletak
pada dinding lambung di bawah fundus, sedangkan bagian dalam
dinding lambung menghasilkan lendir yang berfungsi melindungi
dinding lambung dari abrasi asam lambung, dan dapat beregenerasi
bila cidera. Getah lambung ini dapat dihasilkan akibat rangsangan
bolus saat masuk ke lambung. Getah lambung mengandung
bermacam-macam zat kimia, yang sebagian besar terdiri atas
air. Getah lambung juga mengandung HCl/asam lambung dan
enzim-enzim pencernaan seperti renin, pepsinogen, dan lipase.
Asam lambung memiliki beberapa fungsi berikut.
a. Mengaktifkan beberapa enzim yang terdapat dalam getah
lambung, misalnya pepsinogen diubah menjadi pepsin. Enzim
ini aktif memecah protein dalam bolus menjadi proteosa dan
pepton yang mempunyai ukuran molekul lebih kecil.
b. Menetralkan sifat alkali bolus yang datang dari rongga mulut.
c. Mengubah kelarutan garam mineral.
d. Mengasamkan lambung (pH turun 1–3), sehingga dapat
membunuh kuman yang ikut masuk ke lambung bersama
bolus.
e. Mengatur membuka dan menutupnya katup antara lambung
dan usus dua belas jari.
f. Merangsang sekresi getah usus.
Enzim renin dalam getah lambung berfungsi mengendapkan
kasein atau protein susu dari air susu. Lambung dalam suasana
asam dapat merangsang pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin
ini berfungsi memecah molekul-molekul protein menjadi molekul-
molekul peptida. Sementara itu, lipase berfungsi mengubah
lemak menjadi asam lemak dan gliserol.
Selanjutnya, kimus akan masuk ke usus halus melalui suatu
sfinkter pilorus yang berukuran kecil. Apabila otot-otot ini
berkontraksi, maka kimus didorong masuk ke usus halus sedikit
demi sedikit.
4. Usus halus
Usus halus merupakan saluran berkelok-kelok yang
panjangnya sekitar 6–8 meter, lebar 25 mm dengan banyak
lipatan yang disebut vili atau jonjot-jonjot usus. Vili ini berfungsi
memperluas permukaan usus halus yang berpengaruh terhadap
proses penyerapan makanan. Lakukan eksperimen berikut untuk
mengetahui pengaruh lipatan terhadap proses penyerapan.
Usus halus terbagi menjadi tiga bagian seperti berikut:
a. duodenum (usus 12 jari), panjangnya ± 25 cm,
b. jejunum (usus kosong), panjangnya ± 7 m,
c. ileum (usus penyerapan), panjangnya ± 1 m.
Kimus yang berasal dari lambung mengandung molekul-
molekul pati yang telah dicernakan di mulut dan lambung,
molekul-molekul protein yang telah dicernakan di lambung,
molekul-molekul lemak yang belum dicernakan serta zat-zat lain.
Selama di usus halus, semua molekul pati dicernakan lebih
sempurna menjadi molekul-molekul glukosa. Sementara itu
molekul-molekul protein dicerna menjadi molekul-molekul asam
amino, dan semua molekul lemak dicerna menjadi molekul
gliserol dan asam lemak.
Pencernaan makanan yang terjadi di usus halus lebih banyak
bersifat kimiawi. Berbagai macam enzim diperlukan untuk
membantu proses pencernaan kimiawi ini.
Hati, pankreas, dan kelenjar-kelenjar yang terdapat di dalam
dinding usus halus mampu menghasilkan getah pencernaan.
Getah ini bercampur dengan kimus di dalam usus halus. Getah
pencernaan yang berperan di usus halus ini berupa cairan
empedu, getah pankreas, dan getah usus.
a. Cairan Empedu
Cairan empedu berwarna kuning kehijauan, 86% berupa
air, dan tidak mengandung enzim. Akan tetapi, mengandung
mucin dan garam empedu yang berperan dalam pencernaan
makanan. Cairan empedu tersusun atas bahan-bahan
berikut.
1) Air, berguna sebagai pelarut utama.
2) Mucin, berguna untuk membasahi dan melicinkan
duodenum agar tidak terjadi iritasi pada dinding usus.
3) Garam empedu, mengandung natrium karbonat yang
mengakibatkan empedu bersifat alkali. Garam empedu
juga berfungsi menurunkan tegangan permukaan lemak
dan air (mengemulsikan lemak).
Cairan ini dihasilkan oleh hati. Perhatikan Gambar 6.9.
Hati merupakan kelenjar pencernaan terbesar dalam tubuh
yang beratnya ± 2 kg. Dalam sistem pencernaan, hati
berfungsi sebagai pembentuk empedu, tempat penimbunan
zat-zat makanan dari darah dan penyerapan unsur besi dari
darah yang telah rusak. Selain itu, hati juga berfungsi
membentuk darah pada janin atau pada keadaan darurat,
pembentukan fibrinogen dan heparin untuk disalurkan ke
peredaran darah serta pengaturan suhu tubuh.
Empedu mengalir dari hati melalui saluran empedu dan
masuk ke usus halus. Dalam proses pencernaan ini, empedu
berperan dalam proses pencernaan lemak, yaitu sebelum
lemak dicernakan, lemak harus bereaksi dengan empedu
terlebih dahulu. Selain itu, cairan empedu berfungsi
menetralkan asam klorida dalam kimus, menghentikan
aktivitas pepsin pada protein, dan merangsang gerak
peristaltik usus.
b. Getah Pankreas
Getah pankreas dihasilkan di dalam organ pankreas.
Pankreas ini berperan sebagai kelenjar eksokrin yang
menghasilkan getah pankreas ke dalam saluran pencernaan
dan sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon
insulin. Hormon ini dikeluarkan oleh sel-sel berbentuk pulau-
pulau yang disebut pulau-pulau langerhans. Insulin ini
berfungsi menjaga gula darah agar tetap normal dan
mencegah diabetes melitus.
Getah pankreas ini dari pankreas mengalir melalui
saluran pankreas masuk ke usus halus. Dalam pankreas
terdapat tiga macam enzim, yaitu lipase yang membantu dalam
pemecahan lemak, tripsin membantu dalam pemecahan pro-
tein, dan amilase membantu dalam pemecahan pati.
c. Getah Usus
Pada dinding usus halus banyak terdapat kelenjar yang
mampu menghasilkan getah usus. Getah usus mengandung
enzim-enzim seperti berikut.
1) Sukrase, berfungsi membantu mempercepat proses pe-
mecahan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
2) Maltase, berfungsi membantu mempercepat proses
pemecahan maltosa menjadi dua molekul glukosa.
3) Laktase, berfungsi membantu mempercepat proses
pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
4) Enzim peptidase, berfungsi membantu mempercepat
proses pemecahan peptida menjadi asam amino.
Monosakarida, asam amino, asam lemak, dan gliserol
hasil pencernaan terakhir di usus halus mulai diabsorpsi atau
diserap melalui dinding usus halus terutama di bagian
jejunum dan ileum. Selain itu vitamin dan mineral juga
diserap. Vitamin-vitamin yang larut dalam lemak,
penyerapannya bersama dengan pelarutnya, sedangkan
vitamin yang larut dalam air penyerapannya dilakukan oleh
jonjot usus.
Penyerapan mineral sangat beragam berkaitan dengan
sifat kimia tiap-tiap mineral dan perbedaan struktur bagian-
bagian usus. Sepanjang usus halus sangat efisien dalam
penyerapan Na+, tetapi tidak untuk Cl
–, HCO3
–, dan ion-ion
bivalen. Ion K+
penyerapannya terbatas di jejunum.
Penyerapan Fe++ terjadi di duodenum dan jejunum.
Proses penyerapan di usus halus ini dilakukan oleh villi
(jonjot-jonjot usus). Di dalam villi ini terdapat pembuluh darah,
pembuluh kil (limfa), dan sel goblet. Di sini asam amino dan
glukosa diserap dan diangkut oleh darah menuju hati melalui
sistem vena porta hepatikus, sedangkan asam lemak
bereaksi terlebih dahulu dengan garam empedu membentuk
emulsi lemak. Emulsi lemak bersama gliserol diserap ke
dalam villi. Selanjutnya di dalam villi, asam lemak dilepaskan,
kemudian asam lemak mengikat gliserin dan membentuk
lemak kembali. Lemak yang terbentuk masuk ke tengah villi,
yaitu ke dalam pembuluh kil (limfa).
Melalui pembuluh kil, emulsi lemak menuju vena sedang-
kan garam empedu masuk ke dalam darah menuju hati dan
dibentuk lagi menjadi empedu. Bahan-bahan yang tidak dapat
diserap di usus halus akan didorong menuju usus besar
(kolon).
5. Usus besar
Usus besar atau kolon memiliki panjang ± 1 meter dan terdiri
atas kolon ascendens, kolon transversum, dan kolon descendens.
Di antara intestinum tenue (usus halus) dan intestinum
crassum (usus besar) terdapat sekum (usus buntu).
Pada ujung sekum terdapat tonjolan kecil yang disebut
appendiks (umbai cacing) yang berisi massa sel darah
putih yang berperan dalam imunitas.
Zat-zat sisa di dalam usus besar ini didorong ke
bagian belakang dengan gerakan peristaltik. Zat-zat sisa
ini masih mengandung banyak air dan garam mineral
yang diperlukan oleh tubuh. Air dan garam mineral
kemudian diabsorpsi kembali oleh dinding kolon, yaitu
kolon ascendens. Zat-zat sisa berada dalam usus besar
selama 1 sampai 4 hari. Pada saat itu terjadi proses
pembusukan terhadap zat-zat sisa dengan dibantu
bakteri Escherichia coli, yang mampu membentuk
vitamin K dan B12. Selanjutnya dengan gerakan
peristaltik, zat-zat sisa ini terdorong sedikit demi sedikit
ke saluran akhir dari pencernaan yaitu rektum dan
akhirnya keluar dengan proses defekasi melewati anus.
Defekasi diawali dengan terjadinya penggelembungan bagian
rektum akibat suatu rangsang yang disebut refleks gastrokolik.
Kemudian akibat adanya aktivitas kontraksi rektum dan otot
sfinkter yang berhubungan mengakibatkan terjadinya defekasi.
Di dalam usus besar ini semua proses pencernaan telah selesai
dengan sempurna.
Transportasi/Sistem Peredaran Darah
Sistem Transportasi/Peredaran Darah pada Manusia
Alat transportasi pada manusia terutama adalah darah. Di dalam tubuh darah beredar dengan bantuan alat peredaran darah yaitu jantung dan pembuluh darah.
Selain peredaran darah, pada manusia terdapat juga peredaran limfe (getah bening) dan yang diedarkan melalui pembuluh limfe.
Pada hewan alat transpornya adalah cairan tubuh, dan pada hewan tingkat tinggi alat transportasinya adalah darah dan bagian-bagiannya. Alat peredaran darah adalah jantung dan pembuluh darah.
1. Darah
Bagian-bagian darah
Sel-sel darah (bagian yg padat)
- Eritrosit (sel darah merah)
- Leukosit (sel darah putih)
- Trombosit (keping darah)
- Serum
- Fibrinogen
Darah mempunyai fungsi sebagai berikut :
1. Mengedarkan sari makanan ke seluruh tubuh yang dilakukan oleh plasma darah
2. Mengangkut sisa oksidasi dari sel tubuh untuk dikeluarkan dari tubuh yang dilakukan oleh plasma darah, karbon dioksida dikeluarkan melalui paru-paru, urea dikeluarkan melalui ginjal
3. Mengedarkan hormon yang dikeluarkan oleh kelenjar buntu (endokrin) yang dilakukan oleh plasma darah.
4. Mengangkut oksigen ke seluruh tubuh yang dilakukan oleh sel-sel darah merah
5. Membunuh kuman yang masuk ke dalam tubuh yang dilakukan oleh sel darah putih
6. Menutup luka yang dilakuakn oleh keping-keping darah
7. Menjaga kestabilan suhu tubuh.
2. Jantung
3. Pembuluh Darah
Ada 3 macam pembuluh darah yaitu: arteri, vena, dan kapiler (yang merupakan pembuluh darah halus)
Pembuluh Nadi
- Tempat Agak ke dalam
- Dinding Pembuluh Tebal, kuat, dan elastis
- Aliran darah Berasal dari jantung
- Denyut terasa
- Katup Hanya disatu tempat dekat jantung
- Bila ada luka Darah memancar keluar
- Dinding Pembuluh Tipis, tidak elastis
- Dekat dengan permukaan tubuh (tipis kebiru-biruan)
- Aliran darah Menuju jantung
- Denyut tidak terasa
- Katup Disepanjang pembuluh
- Bila ada luka Darah Tidak memancar
Dalam keadaan normal darah ada didalam pembuluh darah, ujung arteri bersambung dengan kapiler darah dan kapiler darah bertemu dengan vena terkecil (venula) sehingga darah tetap mengalir dalam pembuluh darah walaupun terjadi pertukaran zat, hal ini disebut sistem peredaran darah tertutup.
Peredaran darah ganda pada manusia, terdiri peredaran darah kecil (jantung –paru-paru – kembali ke jantung) dan peredaran darah besar (jantung – seluruh tubuh dan kembali ke jantung). Peredaran ini melewati jantung sebanyak 2 kali.
5. Getah Bening
Disamping darah sebagai alat transpor, juga terdapat cairan getah bening. Terbentuknya cairan ini karena darah keluar melalui dinding kapiler dan melalui ruang antarsel kemudian masuk ke pembuluh halus yang dinamakan pembuluh getah bening (limfe)
Penyakit pada Sistem Transportasi
1. Anemia
• Anemia sel sabit merupakan penyakit menurun tak bisa diobati
• Anemia perniosa, rendahnya jumlah eritrosit karena makan kurang vit B12
2. Talasemia
Sel darah merah abnormal,umur lebih pendek,diasesi dengan transfusi darah
3. Hemofili
Darah sulit/tidak bisa membeku
4. varises
Pelebaran pembuluh vena
5. Atherosklerosis
Penyumbatan pembuluh darah oleh lemak
6. Arteriosklerosis
Penyumpatan pembuluh darah oleh zat kapur
7. leukopeni
jumlah sel darah putih kurang dari normal
Sistem Alat Gerak dan Otot pada Manusia
Kerangka manusia merupakan kerangka dalam, yang tersusun dari tulang keras (osteon) dan tulang rawan (kartilago)
Fungsi kerangka:
1. Untuk menggerakan tubuh serta menentukan bentuk tubuh.
2. Melindungi alat-alat tubuh yang penting dan lemah, misalnya otak, jantung, dll.
3. Tempat melekatnya otot-otot
4. Tempat pembentukan sel darh merah dan sel darah putih
5. Alat gerak pasif
a. Tulang Rawan :
• Tulang rawan hanya mengandung sedikit zat kapur sehingga lunak.
• Tulang rawan terdapat pada bayi, dan bagian-bagian tertentu pada kerangka dewasa.
b. Tulang Keras :
Merupakan bagian utama pada kerangka dewasa. Susunanya terdiri dari sedikit sel-sel, dan matriknya diperkuat dengan zat kapur, sehingga kuat dan keras. Berdasarkan strukturnya, tulang keras dibedakan menjadi tulang kompak(padat) dan tulang spons. Sedangkan berdasarkan bentuknya dibedakan menjadi tulang pipih, tulang pendek, dan tulang panjang.
• Rongga di dalam tulang berisi sumsum tulang ada 2 macam yaitu sumsum kering dan sumsum merah.
• Pertumbuhan tulang terjadi pada tulang rawan embrional dan kemudian pada cakra epifise.
Persendian
Persendian adalah hubungan antara dua tulang atau lebih.
Persendian dibedakan menjadi 2 yaitu:
● 1. Hubungan Sinartrosis
• Sinkondrosis : antara tulang dihubungkan melalui tulang rawan sehingga memungkinkan sedikit gerak akibat elastisitas tulang rawan.
Contoh :
hubungan tulang rusuk dengan tulang dada.
Hubungan ruas-ruas tulang belakang.
• Sinfibrosis : kedua ujung tulang dihubungkan dengan jaringan ikat fibrosis yang pada akhirnya mengalami penulangan dan tidak memungkinkan adanya gerak.
Contoh :
Hubungan antar tulang-tulang tengkorak
● 2. Hubungan Diartrosis
Hubungan antar tulang ini memunkinkan terjadinya gerak karena pada ujung-ujung tulang terdapat lapisan tulang rawan hyalin, yang dilumasi dengan cairan synovial, meliputi :
• Sendi Engsel, terdapat pada hubungan antara :
o ruas-ruas jari
o siku
o lutut
• Sendi Putar, terdapat pada hubungan antara :
o tulang hasta dengan pengumpil
o tulang kepala dengan tulang atlas
• Sendi Pelana, terdapat pada hubungan antara :
o Ruas-ruas jari dengan telapak kaki
• Sendi Peluru, terdapat pada hubungan antara :
o tulang lengan dengan gelang bahu
o tulang paha dengan gelang panggul
• Sendi Kaku, terdapat pada hubungan antara :
o tulang-tulang pergelangan tangan
o tulang-tulang pergelangan kaki
Kelainan Pada Tulang
*-Kelainan tulang karena kebiasaan yang salah :
• Lordosis, tulang punggung yang terlalu bengkok ke depan
• Kiposis, tulang punggung yang terlalu bengkok ke belakang
• Skoliosis, tulang punggung yang bengkok ke kiri atau ke kanan
*-Kelainan tulang karena kekurangan gizi
• Kekurangan zat gizi seperti vitamin D, zat kapur, dan fosfor, dapat menimbulkan gangguan proses pembentukan tulang.
*-Fraktura (patah tulang)
*-Fisura (retak tulang)
*-Arthritis (radang sendi)
*-Memar
Sistem Otot
● Jenis-jenis Otot
• Otot Polos
• Otot Lurik/otot rangka
• Otot Jantung (miokardium)
● Cara Kerja Otot
Dengan adanya protein khusus aktin dan miosin, otot bekerja dengan memendek (berkontraksi) dan mengendur (relaksasi)
Cara kerja otot dapat dibedakan :
• Secara antagonis atau berlawanan; yaitu cara kerja dari dua otot yang satu berkontraksi dan yang lain relaksasi.
Contoh: Otot trisep dan bisep pada lengan atas.
• Secara sinergis atau bersamaan; yaitu cara kerja dari dua otot atau lebih yang sama berkontraksi dan sama-sama berelaksasi.
Contoh : – otot-otot pronator yang terletak pada lengan bawah
- otot-otot dada
- otot-otot perut
Dampak Bioteknologi
Dampak Bioteknologi
1. Dampak Negatif BioteknologiBioteknologi, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.
2. Dampak Positif Bioteknologi
Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut, tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis. Oleh karena itu, kegiatan bioteknologi dengan menggunakan rekayasa genetik menjadi tidak terbatas dan membutuhkan suatu kajian sains baru yang mendasar dan sistematik yang berhubungan dengan kepentingan dan kebutuhan manusi ; Kegiatan tersebut disebut sebagai bioprespecting. Perdebatan tentang positif untuk mengatasi dampak negatif yang dapat ditimbulkan bioteknologi, antara lain pada tahun 1992 telah disepakati konvensi keanekaragaman Hayati, ( Convetion on Biological Diversity )yang mengikat secara hukum bagi negara-negara yang ikut mendatanginnya . Sebagai tindak lanjut penadatanganan kovensi tersebut, Indonesia telah meratifikasi Undang-Undang No. 5 Tahun 1994. perlu anda ketahui, Negara Amerika Serikat tidak ikut menadatangani konvensi tersebut. Di sepakati Pula Cartegena Protocol on Biosafety ( Protokol Cartegena tentang pengamanan hayati ). Protokol tersebut menyinggung tentang prosedur transpor produk bioteknologi antara negara untuk mencegah bahaya yang timbul akibat dampak negatif terhadap keanekaragaman hayati. Ekosistem, dan kesehatan manusia. Pengertian klon bioteknologi modern adalah pengadaan sel jasad renik, sel (jaringan), molekul bibit tanaman melalui setek yang banyak dilakukan pada tanaman perenial, antara lain kopi, teh, karet, dan mangga. Perbanyakan bibit dengan teknik kultur jaringan, kultur organ, dan embiogenesis somatik dapat pula diterapkan pada jaringan hewan dan manusia. Tidak seperti pada tumbuhan, kultur pada hewan dan manusia tidak dapat dikembangkan menjadi individu baru.Secara ringkas, berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.
a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi
b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak terbatas.
c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan intrferon
e. Bioteknologi dapat meningkatkan variasi dan hasil pertanian melalui kultur jaringan, fiksasi nitrogen pengendalian hama tanaman, dan pemberian hormon tumbuhan.
f. Bioteknologi dapat menghasilkan bahan bakar dengan pengelolahan biommasa menjadi etanol (cair) dan metana (gas)
g. Bioteknologi di bidang industri dapat menghasilkan makanan dan minuman, antara lain pembuatan roti, nata decoco, brem, mentega, yoghurt, tempe, kecap, bir dan anggur.
1. Antibodi Monoklonal
adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel plasma klon sel-sel ? sejenis. Antibodi ini dibuat oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda; penghasil sel ? Limpa dan sel mieloma) yang dikultur.
Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis penyakit dan kehamilan
2. Terapi Gen
adalah pengobatan penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen normal
3. Antibiotik
Dipelopori oleh Alexander Fleming dengan penemuan penisilin dari Penicillium notatum.
4. Interferon
Adalah antibodi terhadap virus. Secara alami hanya dibuat oleh tubuh manusia. Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.
5. Vaksin
Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.
Tanaman transgenik menjanjikan potensi keuntungan bagi pelaku agribisnis, namun di sisi lain memberikan gambaran suram bagi pemerhati lingkungan karena ternyata ada bahaya ekologis yang patut menjadi perhatian semua pihak. Yang dimaksud dengan tanaman transgenik adalah tanaman hasil rekayasa genetika dengan upaya pemanfaatan bioteknologi. Dengan demikian, tanaman transgenik mengandung gen (pembawa sifat tanaman) yang berasal dari luar tanaman yang secara sengaja dan terencana dipindahkan dengan teknologi canggih tersebut. Gen yang dipindah- kan bisa berasal dari binatang, tanaman atau tumbuhan, bakteri, virus dan lain-lain. Hingga saat ini gen yang dianggap dapat memperbaiki sifat tanaman yang diinginkan sudah berhasil dipindahkan (genetic modified and transferred) dan menghasilkan tanaman baru yang lebih baik. Pemanfaatan tanaman transgenik merupakan sebuah peluang karena dapat meningkatkan produksi tanaman pangan. Dengan demikian pemanfaatan tanaman transgenik berupa faktor pengungkit (leverage) pada peningkatan produksi tanaman yang cenderung melandai atau leveling off. Namun di sisi lain ada pro kontra terhadap pemakaian tanaman transgenik ini. Pro kontra terjadi pada aspek keamanan dan mutu pangan transgenik dan pada aspek kelestarian lingkungan mengingat adanya bahaya ekologis dan ancaman keamanan pangan yang membahayakan kesehatan manusia atau binatang yang mengonsumsi makanan yang berasal dari tanaman transgenik.
beberapa risiko ekologis tanaman transgenik antara lain: Pertama, saat penyebaran benih transgenik akan terjadi transfer gen horizontal melalui penyerbukan (polinasi) yang tidak dapat terkontrol, misalnya benih dimakan burung, serbuksari terbawa angin atau tanpa sengaja benih terbawa alat transportasi yang lintas negara. Hal ini akan menimbulkan kontaminasi genetik yang tidak dapat terkendali. Kedua, penggunaan tanaman dapat menimbulkan risiko guncangan ekologis akibat ketidakseimbangan antara musuh alami (predator) dengan hama tanaman. Hal ini sangat besar kemungkinannya untuk terjadi karena penggunaan tanaman transgenik sangat mempengaruhi tritrophic system yaitu tanaman transgenik sebagai tanaman yang resisten hama (contoh jagung Bt, kapas Bt), insekta pengganggu (hama tanaman) sebagai second trophic level, dan parasit atau predator sebagai third trophic level. Sistem alamiah ini akan pasti terganggu akibat pemakaian tanaman transgenik secara besar-besaran. Interaksi dari ketiga subsistem itu akan beragam, dapat menguntungkan, merugikan, atau netral. Penelitian mengenai hal ini diperlukan agar perdebatan mengenai dampak tersebut dapat dipertanggungjawabkan secara ilmiah. Salah satu penelitian menyebutkan bahwa pengaruh Bt-transgenik menyebabkan penurunan populasi hama dan juga penurunan populasi musuh hama (predator). Namun demikian diberitakan bahwa penanaman kapas Bt dalam skala penelitian terbukti menurunkan sedikit populasi insekta yang berguna karena musuh alami tersebut masih memperoleh makanan dari tanaman yang tidak ditanami kapas Bt-transgenik. Pengaruhnya akan nyata apabila sudah dikembangkan dalam skala komersial.
Kekhawatiran terhadap risiko tanaman transgenik ini perlu mendapat perhatian serius, karena sebagai produk teknologi baru, risiko jangka panjangnya belum diketahui. Para ilmuwan tidak dapat mengatakan secara pasti bahwa suatu produk 100% aman karena sekecil apa pun risiko akan tetap ada. Analisis risiko lingkungan untuk memantapkan adopsi terhadap tanaman transgenik perlu dilakukan. Sebagai contoh, analisa ini dilakukan untuk mengkaji dampak penanaman kapas transgenik (kapas transgenik Bollgard produksi Monsanto) yang diuji-coba pengembangannya di Sulawesi Selatan. Hasil kajian perguruan tinggi di Indonesia (antara lain Universitas Gadjah Mada dan Universitas Hasanuddin) menghasilkan analisa risiko lingkungan sebagai berikut: Pertama, analisis mikrobiologi, fisiologi dan genetika molekular untuk mengetahui pengaruh kapas Bollgard terhadap mikroorganisme dan sejumlah biota tanah menunjukkan bahwa pengaruh kapas Bollgard tidak berbeda dengan kapas biasa (non Bt). Kedua, analisis ketahanan terhadap antibiotik dan genetika molekular menunjukkan bahwa frekuensi transfer gen dari daun kapas Bollgard pada bakteri tanah Aconetobacter calcoaceticus ADP1 tidak dapat dideteksi dalam percobaan tersebut. Ketiga, penelitian terhadap jumlah kelimpahan jenis dan populasi arthropoda bukan sasaran pada kapas Bollgard relatif sama dengan kapas nontransgenik. Keempat, resistensi hama Helicoverpa armigera terhadap kapas Bollgard belum terlihat secara nyata pada tahun 2001 dan ini sebagai dasar acuan pendeteksian dini resistensi seterusnya. Pemerintah telah mengambil sikap pro dengan penuh kehati-hatian dalam pengembangan tanaman transgenik di Indonesia. Tanaman transgenik yang akan dilepas di Indonesia hendaknya telah secara teruji melalui penelitian dan pengembangan yang baik, terencana, dan berkelanjutan. Tanaman transgenic, selain memliki sisi positif, yaitu dapat meningkatkan kekebalan tanaman terhadap hama serangga, namun sisi negative nya dapat mengubah gen dari tanaman galur murni sehingga menurunkan sumber plasma nutfah.
Prinsip Teknologi Transgenik
Prinsip teknologi transgenik adalah pemindahan satu atau beberapa gen, yaitu potongan DNA yang menyandikan sifat tertentu, dari satu makhluk hidup ke makhlukhidup lainnya. Dengan demikian, suatu tanaman yang
tadinya tidak mempunyai sifat tertentu dapat direkayasa sehingga memiliki sifat tersebut. Misalnya tanaman padi yang umumnya rentan terhadap hama wereng
dapat direkayasa sehingga lebih tahan terhadap serangan wereng . Beberapa produk transgenik yang telah dipasarkan antara lain tomat, labu dan kentang yang mengandungkadar vitamin A, C dan E yang tinggi, jagung dan kedelai yang mengandung lebih banyak asam amino essensial, kentang dengan kadar pati lebih tinggi serta mempunyai kemampuan menyerap lemak yang lebih rendah, daun bawang dengan kandungan allicin (bahanyang berkhasiat menurunkan kolesterol) yang lebih banyak, kedelai dengan kandungan lemak jenuh yang rendah dan lemak tak jenuh yang tinggi, padi dengan kandungan vitamin A yang lebih tinggi (Golden Rice),dan padi yang mengandung zat besi (Ferritin Rice). Resiko terbesar penggunaan produk transgenik adalah untuk pangan, dan inipun tergantung tujuan pengembangannya dan tidak terlepas dari sifat gen yang diintroduksi atau disisipkan. Apabila gen introduksi menghasilkan racun, maka tanaman transgenik dengan sendirinya akan menjadi racun. Namun jika gen introduksi bertujuan untuk memperkaya kandungan senyawa-senyawa yang bermanfaat, produk dari tanaman transgenik tersebut tidak berbahaya melainkan menguntungkan.
satu faktor yang dikhawatirkan dari penggunaan kapastransgenik adalah mengakibatkan petani akan bergantung penuh pada perusahaan besar untuk benih, pupuk, dan obat-obatan. Mengingat teknologi transgenic hanya mungkin dilakukan oleh perusahaan-perusahaan besar. Disamping itu alasan lain penolakan adalah resiko dampak lingkungan yang ditimbulkannya, karena dapat membahayakan kehidupan organisme lain seperti lebah,ikan, dan burung. Disamping itu dikhawatirkan pemanfaatan kapas dari tanaman transgenik sebagai
bahan baku pakaian juga dapat menimbulkan sejumlah gangguan kesehatan seperti alergi atau keracunan.
Jagad Raya
- Tata surya
- Galaksi
- Cluster galaksi
Bintang yang terdekat dengan tata surya kita adalah Proxima Centauri, yang berjarak sekitar 4 tahun cahaya
Planets: 0.135%
Comets: 0.01% ?
Satellites: 0.00005%
Minor Planets: 0.0000002% ?
Meteoroids: 0.0000001% ?
Interplanetary Medium: 0.0000001%
- Bagian tepi : berisi sekitar 20 miliar bintang. Tata surya terletak di agak pinggir cakram ini.
Pewarisan Sifat
Pewarisan Sifat Menurut Mendel :
Untuk mengembangkan dan membuktikan teori pewarisan sifat, Mendel melakukan :
- Eksperimen pembastaran / kawin silang pada tanaman kacang kapri ( Pisum sativum):
1. 1 sifat beda (monohibrid)
2. 2 sifat beda (dihibrid)
3. 3 sifat beda (trihibrid)
4. Banyak sifat beda (polihibrid)
- Membuat simbol-simbol untuk tiap-tiap persilangan :
P = Parental/induk : P1 , P2
F = Filial/filius/keturunan : F1 , F2
G = Gamet
Gen = Genotife
Fen = Fenotipe
Penulisan huruf besar double mis : BB , MM dll = u/ induk homozigot dominan
Penulisan huruf kecil double mis : bb , mm dll = u/ induk homozigot resesif
Penulisan huruf besar dan kecil mis : Bb , Mm dll = u/ induk heterozigot.
1. Hukum Mendel I (Prinsip Segregasi Bebas)
” Pd saat pembentukkan gamet terjadi pemisahan bebas dr sifat/gen yang dikandung induk, sehingga setiap gamet mengandung gen yg telah memisah secara acak dari induknya”
Mis : monohibrid : Bb gamet masing2 B dan b
dihibrid : BbPp gamet masing2 BP , Bp , bP , bp
trihibrid : MMPPQg gamet masing2 MPQ , MPq
trihibrid : RrkkBb gamet masing2 RkB , Rkb , rkB , rkb
polihibrid : AaBbCcDD gamet masing2 ABCD , ABcD , AbCD , AbcD , aBCD, aBcD, abCD , abcD
Contoh soal :
1. Dik : Kapri biji bulat (B = Bulat ) dikawinkan dengan kapri biji keriput (b = keriput).
Dit : Tentukan F1 dan F2
Jawab :
P : BB x bb
Gamet : B ; b
F1 : Bb (bulat)
P2 : Bb x Bb
Gamet : B, b ; B, b
F2 : BB, Bb, Bb, bb
( Bulat) (Bulat ) (Bulat) ( keriput)
Ratio fen: 3 : 1
Ratio gen: 1 : 2 : 1
BB = homozigot dominan
Bb = heterozigot
Bb = homozigot resesif
2. Dik : kapri batang tinggi (T) disilangkan dengan kapri batang rendah (t)
Dit : Tentukan F1 dan F2
Jawab :
P : TT x tt
Gamet : T ; t
F1 : Tt
P2 : Tt x Tt
Gamet : T,t ; T,t
F2 : TT, Tt, Tt, tt
Ratio gen: 1 : 2 : 1
Ratio fen : 3 : 1
II. Hukum Mendel II (Hukum Asortasi/Hukum Berpasangan Secara Bebas)
“ Setiap gen/sifat dapat berpasangan secara bebas dengan gen/sifat lain, tetapi gen untuk satu sifat tidak berpengaruh pada gen untuk sifat yang lain yang bukan termasuk alelnya”
(Terjadi pada persilangan dihibrid/plihibrid)
Contoh soal :
1.Dik : kapri biji bulat, warna kuning dikawinkan dengan kapri biji keriput warna hijau.
B = bulat, K = Kuning, b = keriput, k = hijau
Dit : Tentukan F1 dan F2!
Jawab :
P : BBKK x bbkk
(Bulat kuning) (keriput hijau)
Gamet : BK ; bk
F1 : BbKk
P2 : BbKk x BbKk
Gamet :BK, Bk, bK, bk ; BK, Bk, bK, bk
F2 :
♀ : ♂: BK——— Bk——– bK——— bk
BK— BBKK (1)— BBKk (2)— BbKK (3)— BbKk (4)
Bk— BBKk (5)— BBkk (6)— BbKk (7)— Bbkk (8)
bK— BbKK (9)— BbKk (10)– bbKK (11)– bbKk (12)
bk— BbKk (13)– Bbkk (14)– bbKk (15)– bbkk (16)
Ratio Genotipe :
BBKK = 1 (1)
BBKk = 2 (2; 5)
BbKK = 2 (3; 9)
BbKk = 4 (4, 7, 10, 13 )
BBkk = 1 (6)
Bbkk = 2 ( 8; 14)
bbKK = 1 ( 11)
bbKk = 2 ( 12; 15 )
bbkk = 1 (16)
maka ratio genotype = 1 : 2 : 2 : 4 : 1 : 2 : 1 : 2 : 1
Ratio fenotipe : buat kuning : bulat hijau : keriput kuning : keriput hijau = 9 : 3 : 3 : 1
2.Dik : Kapri batang tinggi (T), bunga kuning (K), dan letak bunga di ketiak/aksial (A) dominan terhadap kapri batang pendek (t), bunga putih (k) dan letak bunga di ujung (a). Kapri batang tinggi, warna kuning, letak bunga aksial heterozigot sempurna disilangkan sesamanya.
Dit : Tentukan macam genotype dan fenotipe keturunannya!
Jawab :
a. Rumus Jumlah macam gamet : 2n (n = jumlah pasangan alel yang heterozigot)
= 23 = 8
b. Rumus Jumlah kombinasi : (2n)2 = (23)2 = 64
c. Rumus Macam fenotype : 2n = 23 = 8
d. Rumus Macam genotype : 3n = 33 = 27
P : TtKkAa x TtKkAa
Gamet : TKA,TKa,TkA,Tka,tKA,tKa,tkA,tka ; TKA,TKa,TkA,Tka,tKA,tKa,tkA,tka
Ratio genotype :
- 1 TTKKAA
- 2 TTKKAa
- 1 TTKKaa
- 2 TTKkAa
- 4 TTKkAa
- 2 TTKkaa
- 1 TTkkAA
- 2 TTkkAa
- 1 TTkkaa
- 2 TtKKAA
- 4 TtKkAa
- 2 TtKKaa
- 4 TtKkAA
- 8 TtKkAa
- 4 TtKkaa
- 2 TtkkAA
- 4 TtkkAa
- 2 Ttkkaa
- 1 ttKKAA
- 2 ttKKAa
- 1 ttKKaa
- 2 ttKkAA
- 4 ttKkAa
- 2 ttKkaa
- 1 ttkkAA
- 2 ttkkAa
- 1ttkkaa
Ratio fenotype :
Tinggi kuning aksial : tinggi kuning terminal : tinggi putih aksial : pendek kuning aksial : tinggi putih terminal : pendek kuning terminal : pendek putih aksial : pendek putih terminal =
27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1.
Cara Mencari Jumlah Macam Gamet
1. Rumus macam gamet : 2 pangkat n , n adalah jumlah pasangan alel yang heterozigot.
Mis :
1. BB, jumlah pasangan alel heterozigot = 0, sehingga macam gamet : 2 pangkat n = 2 pangkat 0 = 1 yaitu B
2. Aa, jumlah pasangan alel heterozigot = 1, sehingga macam gamet : 2 pangkat n = 2 pangkat 1 = 2 yaitu A dan a
3. AaBB, , jumlah pasangan alel heterozigot = 1 sehingga macam gamet : 2 pangkat n = 2 pangkat 1 = 2 yaitu AB dan aB
4. AaBb, , jumlah pasangan alel heterozigot = 2 sehingga macam gamet : 2 pangkat n = 2 pangkat 2 = 4 yaitu AB, Ab,aB,ab
2.Diagram Garpu :
Mis :
1.Monohibrid Rr :
- R dan – r
Jumlah gamet 2 macam : R dan r
2.Dihibrid RrKk :
R : – K dan – k
r : – K dan – k
Jumlah gamet 4 macam : RK, Rk, rK, rk
3. Trihibrid RrkkBb :
R-k : – B dan – b
r-k : – B dan – b
Jumlah gamet 4 macam : RkB, Rkb, rkB, rkb
4. Trihibrid RrKkBb :
R : – K : – B dan – b serta – k : – B dan – b
r : – K : – B dan – b serta – k : – B dan – b
Jumlah gamet 8 macam : RKB, RKb, RkB, Rkb, rKB, rKb, rkB, rkb
Hubungan antara banyaknya Sifat Beda, Jumlah Gamet, serta Kombinasi Fenotipe dan Genotipe keturunan F2 dapat dicari dengan menggunakan rumus al :
- rumus macam gamet : 2 pangkat n
- rumus kombinasi F2 : (2 pangkat n)kuadrat
- rumus jumlah macam fenotip : 2 pangkat n
- rumus banyaknya macam genotipe dalam F2 : 3 pangkat n
- rumus banyak kombinasi baru yang homozigot : 2 pangkat n – 2
Menghitung Macam Kombinasi Keturunan Kedua (F2) :
Untuk menghitung ratio (perbandingan) fenotip pada F2 dapat dilakukan dengan cara :
a. Segitiga Pascal :
- rumus Perbandingan Fenotipe F2 : 3 pangkat n ( n = jumlah sifat beda/pasangan alel heterozigot)
- rumus jumlah macam fenotip : 2 pangkat n
Misal :
1. Jumlah Sifat beda 1 (monohibrid): Aa x Aa : jumlah macam fenotip = 2 pangkat n = 2 pgkt 1 = 2, kemungkinan macam fenotip : 1 – 1,
- ratio fenotip :
# angka 1 pertama pada segitiga Pascal = 1(3pgkt1)= 1(3)
berarti, ada 1 macam fenotip dgn 1 faktor dominan dgn frekuensi 3
# angka 1 kedua pada segitiga Pascal = 1(3pgkt0)= 1(1)
berarti, ada 1 macam fenotip dgn 0 faktor dominan dgn frekuensi 1, maka ratio fenotipe F2 dgn 1 sifat beda = 3 : 1
2. Jumlah sifat beda 2 (dihibrid) AaBb x AaBb : jumlah macam fenotipe 2 pagkt n = 2 pgkt 2 = 4, kemungkinan macam fenotip : 1 – 2 – 1,
- ratio fenotip :
# 1 (3 pgkt 2) = 1 (9), berarti 1 mcm fen dgn 2 faktor dominan dgn frekuensi 9
# 2 (3 pgkt 1) = 2 (3), berarti 2 mcm fen dgn 1 fktr dominan dgn frek 3
# 1 (3 pgkt 0) = 1 (1), berarti 2 mcm fen dgn 1 fktr dominan dgn frek 1; maka ratio fenotipe F2 gdgn 2 sifat beda = 9 : 3 : 3 : 1
3. Jumlah sifat beda 3 (trihibrid) AaBbCc x AaBbCc : jumlah mcm fen 2 pgkt 3 = 8; kemungkinan macam fenotipe : 1 – 3 – 3 – 1
- ratio fenotip :
# 1 (3 pgkt 3) = 1 (27), berarti 1 mcm fen dgn 3 fktr dominan dgn frek 27
# 3 (3 pgkt 2) = 3 (9), berarti 3 mcm fen dgn 2 fktr dominan dgn frek 9
# 3 (3 pgkt 1) = 3 (3), berarti 3 mcm fen dgn 1 fktr dominan dgn frek 3
# 1 (3 pgkt 0) = 1 (1), berarti 1 mcm fen dgn 0 fktr dominan dgn frek 1; maka ratio fenotipe F2 dgn 3 sifat beda = 27 : 9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 1
4. Jumlah sifat beda 4 (tetrahibrid) AaBbCcDd x AaBbCcDd : jmlh mcm fen 2 pgkt 4 = 16; kemungkinan mcm fen : 1 – 4 – 6 – 4 – 1
- Ratio fen :
# 1(3 pgkt 4) = 1 (81), berarti 1 mcm fen dgn 4 fktr dominan dgn frek 81
# 4(3 pgkt 3) = 4 (27), berarti 4 mcm fen dgn 3 fktr dominan dgn frek 27
# 6(3 pgkt 2) = 6 (9), berarti 6 mcm fen dgn 2 fktr dominan dgn frek 9
# 4(3 pgkt 1) = 4 (3), berarti 4 mcm fen dgn 1 fktr dominan dgn frek 3
# 1(3 pgkt 0) = 1 (0), berarti 1 mcm fen dgn 0 fktr dominan dgn frek 1, maka ratio fenotipe F2 dgn 4 sifat beda = 81 : 27 : 27 : 27 : 27 : 9 : 9 : 9 :9 : 9 : 9 : 3 : 3 : 3 : 3 : 1
b. Diagram Garpu (Branched System)
Cara mencari ratio antar fenotip yang dihasilkan :
- Setiap faktor dominan diberi angka 3 ; resesif diberi angka 1
- Kemudian nilai dari tiap faktor dikalikan sehingga diperoleh frekuensi masing2 fenotip
Mis :
1. Dik : Tanaman bunga merah (M), buah besar (N) heterozigot disilangkan sesamanya
Dit : Tentukan macam dan ratio fenotipe, jika sifat merah dominan terhadap putih dan sifat buah besar dominan terhadap sifat kecil.
Jawab :
P : MmNn x MmNn
Gamet : 2 pgkt 2 = 4
M : – N dan – n
m : – N dan – n
Jumlah kombinasi : (2 pgkt 2) kuadrat = 16
3M : – 3N dan – 1n = – 9 MN ( merah besar) dan – 3Mn (merah kecil)
1m : – 3N dan – 1n = – 3 mN (putih besar) dan – 1mn ( putih kecil)
- Untuk dominan homozigot diberi nilai 1; dominan heterozigot diberi nilai 2; dan resesif diberi nilai 1
- Kemudian nilai dari tiap faktor dikalikan sehingga diperoleh frekuensi masing2 fenotip
Mis :
2. Dik : Persilangan dihibrid antara buah manis (M) besar (B) yang masing2 dominan terhadap sifat hambar buah kecil (mmbb). Kedua induk heterozigot
Dit : Tentukan macam genotip dan fenotip keturunannya!
Jawab :
P : MmBb x MmBb
1MM : – 1BB ; – 2Bb ; – 1bb = 1MMBB = manis besar ; – 2MMBb = manis besar ; – 1MMbb (manis kecil)
2Mm : – 1BB ; – 2Bb ; – 1bb = 2MmBB = manis besar ; – 4MmBb = manis besar ; – 2Mmbb (manis kecil)
1mm : – 1BB ; – 2Bb ; – 1bb = 2mmBB = hambar besar ; – 4mmBb = hambar besar ; – 2mmbb (hambar kecil)
Persilangan Resiprok :
- Persilangan yang tidak dipengaruhi oleh sifat yang dibawa oleh kelamin jantan atau kelamin betina
- Mis : bunga warna merah disilangkan dgn bunga warna putih akan menghasilkan keturunan yang sama bila serbuk sari diambil dari bunga merah atau putih.
Mis : AA x aa = aa x AA
Backcross :
- Persilangan F1 dgn salah satu induknya, dominan atau resesif
- Tujuannya untuk mengetahui genotip induk
- Mis :
F1 : Kk (kuning) x … induk…(putih)
Gamet : K, k ; k,k
Hasil : Kk, Kk, kk. kk = ratio fen kuning : putih = 1 : 1, berarti induk bergenotip kk
Testcross :
- Perkawinan F1 dgn salah satu induk yang resesif
- Tujuannya u/ mengetahui individu yang diuji homozigot galur murni atau heterozigot.
- Jika ratio fen = 1 : 1 berarti heterozigot
- Jika ratio fen = 100% sama berarti homozigot
- Mis :
F1 : ….?….(bulat) x bb (keriput)
Gamet : B, b ; b
Hasil : Bb , Bb , bb, bb = 50% : 50%, berarti individu heterozigot.
Perbandingan Adaptasi Tumbuhan Mesofit, Hidrofit, Xerofit, Halofit
Adaptasi morfologi adalah penyesuaian bentuk tubuh, struktur tubuh atau alat-alat tubuh organisme terhadap lingkungannya. Perubahan atau adaptasi morfologi merupakan salah satu bentuk adaptasi yang mudah diamati karena merupakan perubahan bentuk luar. Berdasarkan kemampuan penyerapan air, tumbuhan dibedakan menjadi tumbuhan xerofit, hidrofit, higrofit, halofit dan mesofit.
Xeroflt, yaitu tumbuhan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan yang kering, contohnya kaktus. Cara adaptasi xerofit. antara lain mempunyai daun berukuran kecil atau bahkan tidak berdaun (mengalami modifikasi menjadi duri), batang dilapisi lapisan lilin yang tebal, dan berakar panjang sehingga berjangkauan sangat luas.
Hidrofit, yaitu tumbuhan yang mempunyai kemampuan dan menyesuaikan diri untuk hidup pada lingkungan berair, contohnya Eicchornia crassipes , teratai. Cara adaptasi hidrofit, antara lain berdaun lebar dan tipis, serta mempunyai banyak stomata.
Higrofit, yaitu tumbuhan yang menyesuaikan diri dengan lingkungan lembap, contohnya tumbuhan paku dan lumut.
Halofit, yaitu golongan tumbuhan yang mempunyai kemampuan untuk hidup di lingkungan dengan kadar garam tinggi. Ex : Bakau, Nipah.
Mesofit yaitu golongan tumbuhan yang mempunyai kemampuan untuk hidup di lingkungan yang cukup air. Ex : Coffea, Coklat.
Adapun beberapa faktor yang mendorong tanaman hidrofit mengalami adaptasi khusus terhadap habitatnya adalah kelebihan air dan medium kurang menunjang terhadap pertumbuhan tanaman.
Tumbuhan hidrofit melakukan beberapa adaptasi khusus, yaitu:
- Reduksi jaringan pelindung (epidermis), epidermis beralih fungsi bukan sebagai pelindung tetapi berfungsi untuk penyerapan gas dan nutrient langsung karena dinding selulosa dan kutikulanya tipis. tidak punya stomata (tumbuhan hidrofit tenggelam), pertukaran gas langsung melalui dinding sel.
- Reduksi jaringan penguat (sklerenkim), Memiliki sedikit atau bahkan tidak mempunyai jar. Skerenkim. Air memberi kekuatan dan melindungi tumbuhan dari kerusakan.
- Reduksi jaringan pengangkut, xilem memperlihatkan pereduksian yang paling besar dan floem berkembang cukup baik.
- Reduksi jaringan penyerap. sistem akar kurang berkembang dan bulu akar serta tudung akar tidak ada.
- Terdapat pengembangan ruang-ruang udara yang spesial (aerenkim). Terdapat pada daun dan batang hidrofit, menyediakan atmosfir internal bagi tumbuhan, memberikan pelampung bagi tumbuhan untuk mengapung , menyimpan udara oksigen dan karbondioksida.
Adapun bentuk adaptasinya adalah memiliki jaringan aerenkim dengan ruang antar sel yang besar dan jaringan pembuluh tersebar. Flora mangrove menyerap air tetapi mencegah masuknya garam, melalui saringan (ultra filter) yang terdapat pada akar . Flora mangrove menyerap air dengan salinitas tinggi kemudian mengekskresikan garam dengan kelenjar garam yang terdapat pada daun.
- Tumbuhan Hidrofit yang mampu hidup di air beradapatasi dengan daun yang lebar dan tipis, memiliki stomata yang banyak, yaitu di bagian permukaan atas lebih banyak dibandingkan dengan bagian permukaan bawah daun, terdapat jaringan aerenkim yang besar dan lebar.
- Tumbuhan Xerofit yaitu tumbuhan yang mampu hidup di tanah yang kering (kekurangan air) beradaptasi dengan cara daun bermodifikasi menjadi duri, memiliki akar yang lebih panjang daripada tinggi tumbuhan, terdapat stomtata yang sangat sedikit pada bagian bawah epidermis batang, terdapat lapisan kutikula yang sangat tebal untuk mengurangi penguapan.
- Tumbuhan Mesofit yaitu tumbuhan yang mampu hidup dengan kondisi air yang cukup memiliki adaptasi kutikula yang tidak tebal, stomata tipe phaneropor. Mampu hidup di daerah yang tidak terlalu kering dan tidak terlalu basah tetapi di tempat lembab. Akar umumnya tidak melebihi panjang tumbuhan.
- Tumbuhan Halofit yaitu tumbuhan yang mampu pada kondisi kadar garam yang tinggi (salinitas) beradaptasi dengan cara membentuk kelenjar garam yang terdapat pada daun, memiliki jaringan aerenkim dengan ruang antar sel yang besar dan jaringan pembuluh tersebar.
Pelapukan fisika
PELAPUKAN
Pengertian Pelapukan
Pelapukan adalah proses pegrusakan atau penghancuran kulit bumi oleh tenaga eksogen. Atau dapat juga diartikan, pelapukan merupakan proses-proses alami yang menghancurkan batuan.
Jenis Pelapukan
Menurut proses terjadinya pelapukan dapat digolongkan menjadi 3 jenis yaitu:
- Pelapukan Biologi atau Organik merupakan pelapukan yang disebabkan oleh makhluk hidup.
Penyebabnya adalah proses organisme yaitu binatang, tumbuhan dan manusia.
1. Binatang yang dapat melakukan pelapukan antara lain cacing tanah, serangga.
2. Pengaruh yang disebabkan oleh tumbuhan ini dapat bersifat mekanik atau kimiawi.
* Pengaruh sifat mekanik yaitu berkembangnya akar tumbuh-tumbuhan di dalam tanah yang dapat merusak tanah disekitarnya.
* Pengaruh zat kimiawi yaitu berupa zat asam yang dikeluarkan oleh akar- akar serat makanan menghisap garam makanan dapat merusak batuan.
3. Manusia juga berperan dalam pelapukan melalui aktifitas penebangan pohon, pembangunan maupun penambangan.
- Pelapukan Fisika atau Mekanik merupakan pelapukan yang disebabkan oleh proses fisika .
Pada proses ini batuan akan mengalami perubahan fisik baik bentuk maupun ukurannya.
Pelapukan ini di sebut juga pelapukan mekanik sebab prosesnya berlangsung secara mekanik.
Penyebab terjadinya pelapukan mekanik yaitu:
1. Adanya perbedaan temperatur yang tinggi.
Pelapukan ini terutama terjadi di daerah yang beriklim kontinental atau beriklim gurun. Pada siang hari bersuhu panas maka batuan menjadi mengembang, pada malam hari saat udara menjadi dingin, batuan mengerut, hal ini dapat mengakibatkan batuan pecah atau retak-retak.
2. Adapun pembekuan air di dalam batuan.
Pelapukan ini terjadi di daerah yang beriklim sedang. Jika air membeku maka volumenya akan mengembang dan menyebabkan tekanan, karena tekanan ini batu- batuan menjadi rusak atau pecah.
3. Berubahnya air garam menjadi kristal.
Pelapukan ini terjadi di daerah pantai. Jika air tanah mengandung garam, maka pada siang hari airnya menguap dan garam akan mengkristal, kristal garam ini yang merusak batuan.
- Pelapukan Kimiawi merupakan pelapukan yang menghancurkan masa batuan yang disertai perubahan struktur kimiawinya.
* Pelapukan kimiawi tampak jelas terjadi pada pegunungan kapur (Karst).
* Pelapukan ini berlangsung dengan batuan air dan suhu yang tinggi. Air yang banyak mengandung CO2 (Zat asam arang) dapat dengan mudah melarutkan batu kapur (CACO2). Peristiwa ini merupakan pelarutan dan dapat menimbulkan gejala karst.
* Di Indonesia pelapukan yang banyak terjadi adalah pelapukan kimiawi, hal ini karena di Indonesia banyak turun hujan. Air hujan inilah yang memudahkan terjadinya pelapukan kimiawi.