Sistem Organisasi Kehidupan Makhluk Hidup

 

Organisme merupakan bagian hierarki struktur makhluk hidup yang membentuk organisasi kehidupan. Hierarki struktur ini disebut hierarki Biologi.

Organisasi kehidupan terdiri atas

atom – molekul – organel sel – Sel – Jaringan – Organ – Sistem Organ – Organisme

Sel berada di tingkatan struktural terendah yang masih mampu menjalankan semua fungsi kehidupan. Sel mampu melakukan regulasi terhadap dirinya sendiri, memroses energi, tumbuh dan berkembang, tanggap terhadap lingkungan, serta melakukan reproduksi.

Kerja sama dan interaksi di antara sel-sel ini menyebabkan organisme dapat mempertahankan hidupnya. Sel-sel yang mempunyai fungsi dan bentuk yang sama akan berkelompok. Kelompok sel itu dinamakan jaringan.

Kumpulan dari beberapa macam jaringan yang berbeda dan membentuk satu kesatuan untuk melakukan fungsi tertentu disebut organ.

Sistem organ merupakan bentuk kerja sama antar organ untuk melakukan fungsi tertentu.

A.    Sel sebagai Unit Struktural dan Fungsional Kehidupan

Pada  hierarki  organisasi  kehidupan, sel berada di tingkatan struktural terendah yang masih mampu menjalankan semua fungsi kehidupan. Sel mampu melakukan regulasi terhadap dirinya sendiri, memproses energi, tumbuh dan berkembang, tanggap terhadap lingkungan, serta melakukan reproduksi untuk melestarikan jenisnya. Di dalam sel terdapat penyusun sel atau organel sel. Namun, organel tidak disebut sebagai unit terkecil kehidupan sebab organel tidak mampu hidup mandiri.

Umumnya, sel berukuran mikroskopis. Namun, ada sel yang berukuran makroskopis (besar). Seperti telur burung unta dan sel saraf zarafah yang memiliki panjang lebih dari 1 meter

Setiap organisme tersusun atas salah satu dari dua jenis sel yang secara struktural berbeda. Kedua jenis sel tersebut adalah sel prokariotik dan sel eukariotik.

1.      Sel Prokariotik

berasal dari bahasa Yunani, yaitu prokaryote, pro berarti “sebelum” dan karyote berarti nukleus. Sel prokariotik memiliki nukleus/inti sel, tetapi inti sel tersebut tidak diselubungi membran inti.

Sel Prokariota strukturnya lebih sederhana daripada struktur sel eukariota, karena tidak mempunyai organel yang terbungkus membran. Batas sel ialah membran plasma. Di luar membran plasma terdapat dinding sel yang cukup kaku dan seringkali berupa kapsul luar yang biasanya mirip jeli. Sebagian bakteri memiliki flagela (organel pergerakan), pili (struktur pelekatan), atau keduanya yang menonjol dari permukaan selnya.

Sel prokariotik terdapat pada monera (seperti: bakteri dan ganggang biru)

 

2.      sel eukariotik

Sel eukariotik (bahasa Yunani, eu berarti “sejati/ sebenarnya”) merupakan sel yang memiliki inti sel dan inti sel tersebut dibungkus oleh membran inti.

Sel eukariotik terdapat pada Protista, jamur, tumbuhan, dan hewan

Jika diuraikan, setiap sel makhluk hidup dibangun oleh berbagai macam komponen.

1)      Membran Plasma

Lapisan terluar dari sel disebut membran plasma. Membran ini berfungsi untuk memisahkan dan melindungi sel dari lingkungan sekitarnya. Membran plasma sebagian besar terbuat dari lapisan protein dan lemak.

2)      Sitoskeleton

Sitoskeleton merupakan komponen sel yang penting, kompleks, dan dinamis. Berfungsi untuk mengatur dan mempertahankan bentuk sel, membantu proses endositosis, dan menggerakan bagian sel dalam proses pertumbuhan.

3)      Sitoplasma

Di bagian dalam sel berisi cairan yang disebut sitoplasma, kadang-kadang disebut sitosol. Sitosol adalah tempat di mana semua organel dan juga sitiskeleton sel berada. Sitoplasma mengandung nutrisi terlarut, membantu memecah produk-produk limbah, dan menggerakan materi di dalam sel melalui proses yang disebut aliran sitoplasma. Sitoplasma juga mengandung banyak garam dan merupakan konduktor listrik yang sangat baik dan menciptakan lingkungan yang sempurna untuk mekanisme sel.

4)      Materi Genetik

Kehidupan tergantung pada kemampuan sel untuk menyimpan, menggunakan kembali, dan menerjemahkan materi genetik yang dibutuhkan untuk membuat dan memelihara suatu makhluk hidup. Di dalam sel terdapat dua jenis materi genetik yang berupa Asam Deoksiribonukleat (ADN) dan Asam Ribonukleat (ARN).

5)      Organel

Sel memiliki satu set "organ kecil" disebut organel yang memiliki fungsi khusus untuk melaksanakan satu atau lebih fungsi vital. Berikut ini akan dikemukakan beberapa organel sel.

(a) Inti Sel (nukleus)

Inti merupakan organel yang paling mencolok pada sel. Inti merupakan tempat kromosom sel dan tempat di mana hampir semua replikasi DNA dan sintesis RNA terjadi. Bentuk Inti bulat dan dipisahkan dari sitoplasma oleh membran yang disebut membran inti. Membran inti mengisolasi dan melindungi DNA sel dari berbagai molekul yang dapat merusak struktur atau mengganggu sintesisnya.

(b)Ribosom

Ribosom merupakan organel yang bertanggung jawab untuk sintesis atau pembentukan protein. Ribosom mengambang bebas di dalam sitoplasma atau kadang-kadang terikat pada organel lain yang disebut retikulum endoplasma.

(c) Mitokondria dan Kloroplas

Mitokondria merupakan salah satu organel yang paling mudah dikenali karena luasnya lipatan membran dalamnya yang membentuk suatu struktur bernama krista. Jumlah mitokondria bergantung pada jumlah energi yang diperlukan oleh sel. Sebagai contoh, di dalam sel otot lurik, yang harus berkontraksi dan berelaksasi berulang kali selama jangka waktu yang lama, terdapat banyak mitokondria. Sementara dalam sel lemak yang menghasilkan sedikit energi, hanya ada beberapa mitokondria. Hal ini memberikan petunjuk mengenai fungsi mitokondria bahwa mereka merupakan penghasil energi di dalam sel. Mitokondria menghasilkan molekul Adenosin Trifosfat (ATP), salah satu dari bentuk energi dalam sel yang berperan untuk menjalankan sejumlah reaksi dan mekanisme selular.

Kloroplas mirip dengan mitokondria tetapi hanya ditemukan pada sel protista fotosintetik dan tumbuhan. Kloroplas berfungsi sebagai tempat terjadinya fotosintesis. Seperti halnya mitokondria, kloroplas memiliki dua lapis membran, membran luar dan dalam. Namun pada kloroplas terdapat sistem membran yang ketiga yang membentuk kantung-kantung tilakoid. Biasanya sejumlah tilakoid akan bertumpuk membentuk suatu struktur yang disebut dengan grana. Tilakoid mengandung protein dan molekul lainnya yang bertanggung jawab untuk menangkap energi cahaya dan mengubah energi tersebut menjadi ATP melalui proses yang disebut reaksi terang fotosintesis. Reaksi gelap fotosintesis terjadi dalam matriks yang disebut stroma.

(d)Peroksisom

Mitokondria dan kloroplas sering ditemukan di dekat peroksisom. Peroksisom pada sel manusia memiliki diameter sekitar 500 nm dengan matriks yang berisi berbagai protein yang berkaitan dengan berbagai fungsi metabolisme. Dinamakan peroksisom karena organel tersebut bertanggung jawab atas konversi molekul yang sangat reaktif yaitu hidrogen peroksida (H₂O₂), yang terbentuk dari reaksi yang terjadi didalam mitokondria. Hidrogen peroksida akan diubah menjadi molekul air dan oksigen.

2H₂O₂ → 2H₂O + O₂

Reaksi ini dibantu oleh enzim yang disebut katalase, yang kadang-kadang membentuk kristal dalam peroksisom. Katalase adalah enzim katalis protein yang meningkatkan laju reaksi kimia. Pada manusia, peroksisom terutama berhubungan dengan metabolisme lemak.

Jika dilihat dari struktur dan juga kelengkapan organelnya, terdapat perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Secara umum, perbedaannya yaitu sel tumbuhan memiliki dinding sel dan kloroplas, sedangkan pada sel hewan tidak ada.

berikut gambar sel hewan

berikut gambar sel tumbuhan

Perbedaan sel hewan dan tumbuhan

Sel hewan

1)      tidak memiliki dinding sel

2)      tidak memiliki plastida

3)      memiliki lisosom

4)      memiliki sentrosom

5)      timbunan zat berupa lemak dan glikogen

6)      bentuk tidak tetap

7)      pada hewan tertentu memiliki vakuola, ukuran kecil, sedikit

Sel Tumbuhan

1)      memiliki dinding sel dan membran sel

2)      umumnya memiliki plastida

3)      tidak memiliki lisosom

4)      tidak memiliki sentrosom

5)      timbunan zat berupa pati

6)      bentuk tetap

7)      memiliki vakuola ukuran besar, banyak

 

B.     Jaringan

Jaringan adalah kelompok/kumpulan sel-sel yang mempunyai fungsi dan bentuk sama.

1.      Jaringan pada hewan

Jaringan dikelompokkan ke dalam empat jenis jaringan utama, yaitu:

a.       Jaringan Epitel

Epitel adalah lembaran sel yang menutupi permukaan tubuh dan melapisi rongga internal seperti paru-paru dan usus. Bentuk sel epitel bermacam-macam, yaitu silinder, kubus, atau pipih, yang tersusun selapis, berlapis, atau berlapis semu.

b.      Jaringan Penunjang

Jaringan penunjang merupakan jaringan yang berfungsi untuk memberikan dukungan bagi jaringan lain di dalam tubuh. Yang termasuk jaringan penunjang adalah jaringan ikat, rangka, dan darah. Tidak seperti jaringan lainnya, jaringan penunjang terbentuk dari sel-sel yang berada tersebar dalam matriks ekstraseluler. Matriks ekstraselular tersebut dapat berbentuk serat-serat yang tertanam dalam suatu cairan, struktur seperti agar-agar, atau padat.

c.       Jaringan Otot

Jaringan otot tersusun dari diferensiasi sel protein kontraktil. Struktur protein ini menghasilkan kekuatan yang diperlukan untuk kontraksi seluler yang mendorong gerakan tubuh dan organ-organ tertentu secara keseluruhan. Kebanyakan sel otot berasal dari jaringan mesoderm, dan mereka dibedakan terutama oleh proses bertahap pemanjangan sel yang simultan dari sintesis protein myofibril. Ada tiga jenis jaringan otot pada mamalia yang bedakan atas dasar karakteristik morfologi dan fungsional, yaitu otot lurik (otot rangka), otot polos, dan otot jantung.

d.      Jaringan Saraf

Jaringan saraf tersusun dari sel saraf (neuron) beserta tonjolan-tonjolannya, serabut saraf, dan jaringan pengikat (neuroglia). Tonjolan pada neuron disebut akson, panjangnya bisa lebih dari satu meter. Neuron terus memonitor apa yang terjadi di dalam dan di luar tubuh. Mereka mengintegrasikan dan meringkas informasi yang masuk ke dalam tubuh dan memberikan tanggapan yang sesuai. Neuroglia memiliki peran lain dalam saraf yaitu sebagai jaringan pengikat, dan membentuk isolasilistrik di sekitar akson.

2.      Jaringan pada tumbuhan

Jaringan tumbuhan dikelompokkan menjadi dua, yaitu jaringan meristem dan jaringan permanen.

a.    Jaringan meristem

Berdasarkan asal pembentukannya, jaringan meristem dibagi tiga, yaitu promeristem, meristem primer, dan meristem sekunder. Menurut letaknya, jaringan meristem dibedakan menjadi meristem apikal, interkalar, dan lateral. Sementara itu, berdasarkan sifat-sifat dasar selnya, jaringan meristem dibagi menjadi meristem primer dan meristem sekunder.

b.    Jaringan Permanen

Jaringan permanen meliputi jaringan epidermis, jaringan parenkim, jaringan penyokong (kolenkim dan sklerenkim), jaringan pengangkut (xilem dan floem), serta jaringan gabus.

C.     Organ

Kumpulan dari beberapa macam jaringan yang berbeda akan membentuk satu kesatuan untuk melakukan fungsi tertentu disebut organ.

D.    Sistem Organ

Beberapa organ yang bekerja sama untuk melakukan fungsi kerja tertentu disebut sistem organ

Contoh beberapa Sistem Organ Manusia

No	Sistem organ	Organ	Fungsi
1	Sistem pencernaan	Mulut (lidah, gigi), faring, esofagus, lambung, usus halus, usus besar, hati,  rektum, pankreas, dan anus	Mencerna makanan, mengabsorbsi molekul-molekul makanan yang sudah disederhanakan
2	Sistem gerak (rangka)	Tulang	Menyokong dan melindungi organ dalam
3	Sistem transportasi/sirkulasi/ peredaran darah	Jantung, arteri, vena, kapiler, dan sel-sel darah	Mengangkut oksigen dan sari makanan ke seluruh sel tubuh, dan mengangkut zat hasil metabolisme yang tidak berguna keluar dari sel tubuh, serta melindungi tubuh dari mikroorganisme penyebab penyakit.
4	Sistem ekskresi	Paru-paru, ginjal, kulit, dan hati	Mengeluarkan sisa metabolisme yang tidak terpakai dari dalam tubuh dan menjaga keseimbangan sel dengan lingkungannya
5	Sistem reproduksi	Ovarium, rahim, dan vagina.	Perkembangbiakan
6	Sistem Pernapasan	Hidung, faring, epiglotis, laring, trakea, bronkus, paru-paru, diafragma	Pertukaran gas (oksigen dan karbon dioksida)
7	Otot	Otot	Menggerakkan tulang

 

KEMAGNETAN DAN PEMANFAATANNYA bagian 1

 

KEMAGNETAN DAN PEMANFAATANNYA

A.    Pemanfaatan Medan Magnet pada Migrasi Hewan

Berbagai hewan yang hidup di darat, air, dan udara melakukan perpindahan tempat pada musim tertentu untuk mempertahankan ke hidupannya. Perpindahan tempat yang dimaksud dikenal dengan migrasi.

Kehidupan makhluk hidup di bumi sangat dipengaruhi oleh medan magnet bumi. Medan magnet bumi adalah daerah di sekitar bumi yang masih dipengaruhi oleh gaya tarik bumi. Sebagian besar hewan memanfaatkan medan magnet bumi untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya.

Hewan mampu mendeteksi medan magnet bumi karena di dalam tubuh hewan terdapat magnet. Fenomena tersebut dinamakan biomagnetik. Jadi, biomagnetik merupakan fenomena hewan yang mampu mendeteksi medan magnet karena didalam tubuh hewan terdapat magnet. Selain itu, medan magnet bumi dapat membantu hewan dalam menentukan arah migrasi, mempermudah upaya mencari mangsa, atau menghindari musuh.

Berikut ini adalah hewan yang memanfaatkan biomagnetik

1.      Burung

Beberapa jenis burung memanfaatkan biomagnetik dalam melakukan migrasi atau navigasi, diantaranya adalah burung elang, burung layang-layang, merpati pos

2.      Ikan salmon

Ikan salmon adalah ikan yang hidup di Samudra Atlantik dan Samudra Pasifik. Ikan salmon merupakan ikan yang melakukan migrasi untuk berkembang biak. Ikan salmon memiliki kemampuan untuk kembali ke aliran sungai air tawar tempat awal mereka menetas dan tumbuh setelah berenang ribuan kilometer mengarungi lautan. Berdasarkan hasil penelitian, diketahui bahwa ikan salmon yang melewati Sungai Fraser di Kanada dapat kembali lagi ke Sungai Fraser setelah dua tahun bermigrasi mengarungi Samudra Pasifik. Hal ini karena sungai Fraser memiliki medan magnet tertentu yang dapat dideteksi oleh ikan salmon.

3.      Penyu

Waktu yang dibutuhkan untuk sekali migrasi penyu antara 5-10 tahun. Tidak seperti migrasi hewan lain yang umumnya dilakukan secara berkelompok, penyu bermigrasi sendiri tanpa mengikuti penyu lain.

4.      lobster duri

Lobster duri merupakan jenis lobster air laut yang melakukan migrasi. lobster duri mampu merasakan medan magnet bumi untuk memandu migrasi yang dilakukan dari lepas pantai Florida menuju lautan lepas yang lebih hangat dan tenang di setiap akhir musim gugur.

5.      Magnetotactic bacteria (MTB)

Magnetotactic bacteria merupakan kelompok bakteri yang mampu melakukan navigasi dan bermigrasi dengan memanfaatkan medan magnet. Bakteri ini memiliki organel (komponen) khusus yang disebut magnetosome .

6.      Paus

Paus merupakan hewan yang memiliki wilayah jelajah yang sangat luas dan selalu melakukan migrasi dengan mengandalkan magnet bumi.

 

B.     Teori Dasar Kemagnetan

Perkembangan teknologi tidak terlepas dari pemanfaatan magnet. Mulai dari speaker, telepon, televisi, bel rumah, dan berbagai peralatan yang biasa kita gunakan dalam kehidupan sehari-hari memanfaatkan magnet sebagai komponen utamanya. Berikut ini kamu akan mempelajari tentang konsep dasar kemagnetan

1.      Konsep Gaya Magnet

Kata magnet berasal dari bahasa Yunani magnítis líthos yang berarti batu Magnesian. Magnesia adalah nama sebuah wilayah di Yunani pada masa lalu yang kini bernama Manisa (sekarang berada di wilayah Turki). Di wilayah  tersebut terkandung batu magnet yang ditemukan sejak zaman dulu.

Magnet terbuat dari logam seperti besi dan baja. Magnet memiliki berbagai bentuk dan dinamakan sesuai bentuknya misalnya magnet batang, magnet U (karena bentuknya seperti huruf U).

Magnet memiliki dua kutub, yaitu kutub utara dan kutub selatan. Kutub-kutub magnet yang senama bila didekatkan akan tolak menolak, sedangkan kutub-kutub magnet yang berbeda nama bila didekatkan akan tarik-menarik. Kutub-kutub ini selalu ada pada setiap magnet walaupun magnet tersebut dipotong menjadi potongan magnet kecil.

a.       Sifat magnet bahan

Berdasarkan sifat interaksi bahan terhadap magnet, benda diklasifikasikan  menjadi tiga kelompok,        yaitu feromagnetik, diamagnetik, dan paramagnetik.

feromagnetik adalah Benda-benda yang dapat ditarik kuat oleh magnet termasuk pada kelompok benda, misal : besi, baja, kobalt, dan nikel.

Paramagnetik adalah Benda-benda yang ditarik lemah oleh magnet termasuk pada kelompok benda, misal : magnesium, molibdenum, dan lithium.

diamagnetik adalah Benda-benda yang tidak dapat ditarik oleh magnet termasuk kelompok benda, misal perak, emas, tembaga, dan bismut.

b.      Cara Membuat Magnet

1)      Menggosok

Besi dapat dijadikan magnet dengan cara menggosok. Besi digosok dengan arah yang tetap, agar magnet elementer dapat diatur untuk menuju ke satu arah saja.

ujung batang besi Magnet yang pertama kali digosok akan memiliki kutub yang sama dengan kutub magnet yang menggosoknya.

2)      Induksi

Baja dan besi dapat dijadikan magnet dengan cara menginduksi atau mendekatkannya dengan magnet selama beberapa waktu. Sifat magnet menunjukkan bahwa magnet akan saling tarik menarik jika kutub yang berbeda didekatkan, dan tolak-menolak jika kutub yang sama didekatkan, sehingga ujung B akan menjadi kutub utara dan ujung A akan menjadi kutub selatan. Jadi, dapat disimpulkan bahwa ujung besi atau baja yang berdekatan kutub yang berlawanan dengan kutub magnet penginduksinya.

3)      Elektromagnet

Magnet dapat dibuat dengan cara meliliti besi atau baja dengan kawat penghantar yang dialiri arus DC, cara demikian disebut elektromagnet. Mengapa arus DC? Karena arus DC dapat menyamakan arah magnet elementer pada besi atau baja.

Kutub magnet besi atau baja yang terbentuk tergantung pada arah lilitan kawat penghantar. Jika arah arus berlawanan dengan arah jarum jam, maka ujung A besi atau baja tersebut akan menjadi kutub utara dan ujung B akan menjadi kutub selatan. Sebaliknya, jika arah arus searah dengan jarum jam, maka ujung A besi atau baja akan menjadi kutub selatan dan ujung B akan menjadi kutub utara. Perhatikan Gambar, dengan pola lilitan tersebut, maka ujung A akan menjadi kutub selatan dan ujung  B akan menjadi kutub utara.

c.       Penerapan Elektromagnet dalam Kehidupan Sehari-hari

1.      Bel Listrik Sederhana

2.      Sakelar Elektromagnetik

3.      Telepon Kabel

 

d.      Cara Menghilangkan Kemagnetan Bahan

Sifat kemagnetan bahan dapat dihilangkan dengan cara

1.      Memukul-mukul

2.      memanaskan

3.      meliliti magnet dengan arus bolak balik atau AC

Pada prinsipnya, sifat kemagnetan dapat dihilangkan dengan cara mengacak arah magnet elementernya

 

e.       Medan Magnet

Daerah di sekitar magnet yang dapat memengaruhi magnet atau benda feromagnetik disebut medan magnet