Modul Ruang Lingkup Biologi

43
Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi RUANG LINGKUP BIOLOGI BY: FATIKAH RD 1

description

MODUL PEMBELAJARAN

Transcript of Modul Ruang Lingkup Biologi

Page 1: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

RUANG LINGKUP

BIOLOGIBY: FATIKAH RD

1

Page 2: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Standar Kompetensi Kompetensi Dasar

1. Memahami hakikat

Biologi sebagai ilmu

1.1 Mengidentifikasi ruang lingkup biologi

1.2 Mendeskripsikan objek dan permasalah

biologi pada berbagai tingkat organisasi

kehidupan (molekul, sel, jaringan,

organ, individu, populasi, ekosistem

dan bioma)

Tujuan Pembelajaran

Setelah mempelajari bab ini, siswa diharapkan dapat:

Mendeskripsikan objek-objek dan persoalan biologi pada tingkat

molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma.

Mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut objek dan persoalan

yang dikaji.

Menganalisis manfaat biologi bagi manusia dan lingkungannya.

Melakukan tahapan kerja ilmiah.

2

Page 3: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Daftar Isi

Cover.................................................................................................................. 1

Indikator pembelajaran ...................................................................................... 2

Daftar isi ............................................................................................................ 3

Peta konsep ........................................................................................................ 4

A. Karakteristik Ilmu Biologi

1. Ruang Lingkup Biologi......................................................................... 5

2. Ciri-ciri Biologi sebagai Ilmu Pengetahuan.......................................... 8

3. Pemecahan Masalah Biologi Dengan Metoda Ilmiah..................................... 9

B. Contoh Pemecahan Masalah Biologi secara Ilmiah

1. Sikap Ilmiah dalam Kerja Ilmiah..................................................................... 11

2. Objek Dan Permasalahan Biologi Pada Berbagai Tingkat Organisasi

Kehidupan....................................................................................................... 13

C. Cabang-Cabang Biologi Dan Pemanfaatannya Bagi Manusia Serta

Lingkungannya

1. Manfaat Biologi Damal Bidang Pertanian .................................................... 24

2. Manfaat Biologi Dalam Bidang Kedokteran ................................................ 24

3. Manfaat Biologi Dalam Bidang Industri........................................................ 26

Latihan ..........................................................................................................................27

3

Page 4: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

PETA KONSEP RUANG LINGKUP BIOLOGI

Memiliki dikembangkan memiliki memiliki

4

Ciri-Ciri Ilmu

Objek Kajian Cabang-Cabang Ilmu

Biologi

Metode Ilmiah

Hakikat Biologi Sebagai Ilmu

Page 5: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

1. Karakteristik Ilmu Biologi

A. Ruang lingkup biologi

Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup. Biologi mempelajari

makhluk hidup dan segala aspek yang menyertainya, mulai dari proses

biokimia,di dalam sel sampai pada tingkatan ekosistem. Bahkan hingga ke

perubahan iklim global.

Biologi berasal dari dua kata bahasa Yunani, yaitu ‘bios’ dan ‘logos’

yang artinya ‘hidup’ dan ‘ilmu’. Jadi secara sederhana Biologi dapat diartikan

sebagai ilmu tentang hidup. Pengertian ini kemudian berkembang dan

disempurnakan sehingga mencakup seluruh objek atau kajiannya yang sangat

luas. Definisi Biologi yang lebih lengkap tersebut adalah sebagai berikut;

Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup dan gejala kehidupan.

Pada awal perkembangannya, ahli biologi banyak mempelajari, tingkatan

organisme. Tentu kalian masih ingat apa yamg dilakukan oleh Antony Van

Leuwenhoek dan Carolus Linneus. Leuwenhoek banyak mempelajari

organisme mikroskopis setelah ia menemukan mikroskop. Sejak itu manusia

menyadari bahwa dilingkungan terdapat berbagai macamorganisme yang tak

nampak oleh mata. Carolus Linneus mencetuskan sistem penamaan spesies dan

penamaan berbagai macam

tumbuhan.

Gambar 1: Antony Van Leuwenhoek

adalah seorang penemu mikroskop pertama kali.

(sumber internet: http:// www. google.)

Karakteristik ilmu biologi ditentukan oleh objek yang dipelajari dan

permasalah yang dikaji. Objek yang dipelajari dalam ilmu biologi adalah

makhluk hidup. Makhluk hidup memiliki karakteristik tersendiri jika

dibandingkan dengan objek sains lainnya. Berikut ini adalah karakteristik dasar

makhluk hidup.

5

Page 6: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

a. Membutuhkan nutrisi

Setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi. Bentuknya berbeda-beda

tegantung pada jenis mkhluk hidup. Tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat

organik, sedangkan jamur, protozoa, invertebrata, dan manusia memerlukan zat

anorganik. Proses fotosintesis hanya terjadi pada tumbuhan. oleh karena itulah

semua makhluk hidup yang tidak mampu berfotosintesis, misalnya jamur dan

hewan, sangat tergantung pada tumbuhan untuk mendapatkan makanan (zat

organik). Nutrien yang di konsumsi makhluk hidup digunakan antara lain

untuk pertumbuhan, reproduksi, dan sumber energi. (Syamsuri, 2007:3)

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 2: Ciri:ciri makhluk hidup: (a) makhluk hidup dapat bergerak, berkeringat,

melakukan metabolisme, disusun oleh sel. (b) makhluk hidup bereproduksi untuk

melestarikan jenisnya, mengalami tumbuh dan berkembang. (c) makhluk hidup

membutuhkan nutrisi untuk hidup. (d) makhluk hidup mampu beradaptasi dengan

lingkungannya. (sumber internet: http//;gogle.com)

6

Page 7: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

a. Makhluk hidup disusun oleh sel

Setiap makhluk hidup terdiri dari satu sel (uniseluler) atau banyak sel

(multiseluler). Setiap sel itu dilindungi oleh membran yang

memisahkannya dari lingkungan.

b. Makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan perkembangan

Makhluk hidup mengalami pertumbuhan dan perkembangan yaitu

perubahan ukuran sel menjadi semakin besar ataupun pertambahan

jumlah sel pertambahn tinggi atau pertambahan berat suatu oerganisme

merupakn tolak ukur pertumbuhan yang teramati oleh kita. Sejalan

dengan pertumbuhan itu, sel-sel makhluk hidup akan mengalami

perkembangan. Perkembangan itu meliputi perubahan sel menjadi

bentuk yang berbeda dan menjalankan suatu fungsi tertentu. Contoh

proses perkembangan adalah setiap manusia berasal dari sel telur yang

dibuahi, yang kemudian berkembang menjadi berbagai sel yang

memiliki bentuk dan fungsi tertentu.

c. Makhluk hidup melakukan proses metabolisme

Di dalam tubuh makhluk hidup terjadi berbagai reaksi penyusunan dan

penguraian senyawa-senyawa, yang disebut metabolisme, metabolisme

itu terjadi terus menerus, sehingga tubuh makhluk hidup dalam keadaan

homoestatis, yaitu keadaan lingkungan internal yang seimbang dan

konstan.

d. Makhluk hidup memberikan respon terhadap rangsang

Setiap makhluk hidup sensitif terhadap rangsang, baik yang bersal dari

dalam maupun dari luar tubuh. Contoh rangsang yang diterima oleh

makhluk hidup antara lain perubahna warna, arah dan intensitas cahaya,

suhu, tekanan, kadar air, dan udara.

e. Makhluk hidup melakukan reproduksi

Makhluk hidup dapat mempertahankan jenisnya karena kemampuannya

untuk melakukan reproduksi. Saat reproduksi, materi herediter dari

induknya diwariskan kepada keturunannya.

f. Makhluk hidup mampu beradaptasi dengan lingkungan

7

Page 8: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Setiap makhluk hidup mampu beradaptasi sehingga dapat bertahan

meskipun keadaan lingkungan senantiasa berubah. (Maryati, 2006:2)

B. Ciri-ciri Biologi sebagai Ilmu Pengetahuan yaitu:

1. Memiliki objek kajian berupa benda-benda konkrit

2. Kajian ilmu biologi adalah mahluk hidup, semua mahluk hidup yang ada

atau pernah ada di dunia. Misalnya benda padat, cair, dan gas. Benda

konkrit adalah benda yang dapat ditangkap oleh indra kita. Objek kajian

IPA dibedakan menjadi kajain fisika, kimia, dan biologi.

3. Memiliki langkah-langkah sitematis

4. Sistematis berarti berbagai keterangan ataupun data yang menyusun

sebuah pengetahuan memiliki hubungan ketergantungan dan teratur.

Langkah-langkah tersebut besrifat baku untuk setiap bidang kajian.

5. Bersifat Universal

6. Artinya bahwa kebenaran yang disampaikan atau dideskripsikan berlaku

secara umum.

7. Bersifat Objektif

8. Suatu ilmu harus dinyatakan secara jujur, yaitu menggambarkan keadaan

apa adanya atau mengandung pernyataan dan data yang sebenarnya

sehingga bebas dari prasangka, kesukaan atau kepentingan pribadi.

9. Bersifat analitis

10. Kajian biologi akan terbagi-bagi ke dalam beberapa bagian yang lebih

rinci untuk memahami berbagai hubungan, sifat dan peranan bagian-

bagian tersebut. Objek kajian fisika adalh benda-benda alam termasuk

benda-benda angkasa. Objek kajian kimia adalah zat-zat kimia yang

meliputi sifat dan reaksi-reaksinya. Sedangakan objek kajian biologi

adalah makhluk hidup yang berkaitan dengan struktur dan fungsinya

11. Bersifat Verifikatif (Dapat Dikaji Ulang)

12. Kebenaran yang dihasilkan dari ilmu tidak mutlak. Bisa saja sesuatu yang

dianggap benar pada suatu saat di saat yang lain ternyata menjadi keliru

setelah ditemukannya fakta yang baru. Maka kebenaran hasil ilmu

pengetahuan merupakan kebenaran ilmiah. Contoh Aristoteles

8

Page 9: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

mengemukakan bahwa mahluk hidup berasal dari benda mati yang terjadi

secara spontan (Teori Abiogenesis atau Generatio spontanea). Teori ini

berlaku cukup lama namun akhirnya teori ini dapat digugurkan oleh Louis

Pasteur melalui percobaannya. Pasteur berhasil membuktikan bahwa

mahluk hidup bukan berasal dari benda mati tetapi berasal dari mahuk

hidup (omne vivum ex vivo) atau dikenal dengan Teori Biogenesis.

C. Pemecahan Masalah Biologi Dengan Metoda Ilmiah

Metoda ilmiah adalah cara yang sitematis untuk memecahkan masalah

secara rasional dan faktual. Tahapan langkah metoda ilmiah dalam bidang

biologi dapat disusun sebagai berikut :

1. Penentuan dan perumusan masalah

Masalah penelitian dapat diperoleh dari berbagai sumber. Selanjutnya

kita buat rumusan masalahnya. Rumusan masalah yang disusun harus dalam

bentuk kalimat tanya, mengisyaratkan peubah (Variabel) yang akan diteliti,

dinyatakan secara eksplisit (gamblang), singkat dan jelas. Variabel (peubah)

adalah suatu kondisi yang dikenakan dan dikontrol atau diamati

perubahannya pada sekelompok objek penelitian. Variabel dibedakan

menjadi variabel bebas, variabel terikat dan variabel antara.

Variabel bebas/faktor penyebab adalah suatu kondisi yang dikenakan

atau dikontrol sehingga menimbulkan efek (pengaruh) pada sekelompok

objek penelitian. Variabel terikat atau variabel tergayur adalah kondisi yang

muncul sebagai respon objek penelitian terhadap kondisi yang dikenakan

atau dikontrol peneliti. Variabel ini disebut juga variabel akibat atau

variabel respon. Sedangkan variabel antara adalah atau variabel kendali

adalah variabel lain yang ikut berpengaruh terhadap hasil penelitian, tetapi

dianggap tidak memiliki pengaruh utama. Contoh:

Judul Penelitian : Pengaruh pemberian dosis pupuk NPK terhadap

kecepatan pertumbuhan kedelai.

Rumusan masalah : Apakah pemberian dosis pupuk NPK dapat

mempengaruhi kecepatan pertumbuhan kedelai?

Variabel bebas : Dosis pupuk NPK.

9

Page 10: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Variabel terikat : Kecepatan pertumbuhan kedelai.

Variabel antara : Kelembaban, Cahaya, Suhu.

a. Pengumpulan data melalui observasi

Keterampilan dasar yang harus dimiliki oleh seorang ilmuwan

adalah melakukan observasi. Mengobservasi adalah mencari gambaran

atau informasi tentang objek penelitian melalui indra. Observasi

bertujuan untuk mengumpulkan data. Data hasil observasi dapat

digunakan untuk menyusun hipotesis dan rencana eksperimen.

Observasi dapat dilakukan melalui pengamatan (misalnya terhadap

bentuk, warna, gerak), pendengaran (misalnya terhadap suara dan

bunyi), pengecapan (misalnya terhadap rasa), perabaan (misalnya

terhadap permukaan objek), dan penciuman (misalnya terhadap bau).

b. Menyusun hipotesis

Hipotesis adalah dugaan atau ”jawaban” sementara mengenai suatu

permasalahan yang akan dibuktikan kebenarannya melalui data-data

atau fakta-fakta penelitian.

1. Hipotesis Nol (H0) : adalah hipotesis yang menyatakan tidak ada

pengaruh antara satu variabel dengan variabel yang lain.

2. Hipotesis Alternatif (H1) : adalah hipotesis yang menyatakan

adanya pengaruh antara satu variabel dengan variabel yang lain.

Contoh :

Judul Penelitian : Pengaruh pemberian dosis pupuk NPK terhadap

kecepatan pertumbuhan kedelai.

Hipotesis nol (H0) : Tidak ada pengaruh pemberian dosis pupuk NPK

terhadap kecepatan pertumbuhan kedelai.

Hipotesis alternatif (H1) : Ada pengaruh pemberian dosis pupuk NPK

terhadap kecepatan pertumbuhan kedelai.

c. Menguji hipotesis melalui eksperimen

Suatu prediksi dapat di uji dengan eksperimen. Eksperimen

berfungsi untuk mendapatkan data yang digunakan untuk membuktikan

apakah hipotesis diterima atau ditolak. Data hasil eksperimen dapat

disajikan secara kualitatif (bukan berbentuk angka) atau secara

10

Page 11: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

kuantitatif (data dalam bentuk angka). Selanjutnya, akan diperoleh

sekumpulan data hasil eksperimen yang kemudian diolah dan

diinterpretasikan sehingga membentuk suatu kesimpulan.

d. Menarik kesimpulan dari hasil eksperimen

Kesimpulan dibuat berdasarkan data-data hasil eksperimen dengan

mengacu kepada hipotesis. Jika berdasarkan hasil eksperimen ternyata

hipotesis ditolak maka kita harus melakukan observasi ulang untuk

membuat hipotesis yang baru.

e. Perumusan teori

Jika setelah dilakukan eksperimen berulang-ulang dan ternyata

hipotesis diterima, maka hasil eksperimen tersebut dapat disusun

menjadi suatu teori.

f. Publikasi yaitu penyebaran informasi atau teori kepada umum.

2. Contoh Pemecahan Masalah Biologi secara Ilmiah

Menangani masalah penyakit malaria yang dilakukan oleh Charles

Laveren dan Ronald Ross:

Langkah Charles Laveren Ronald Ross

1. MasalahPenyebab penyakit malaria

Cara

penularan/penyebaran

penyakit malaria

2. Observasi Pengumpulan data tentang

keadaan darah penderita

malaria dan orang sehat.

Pengamatan mikroskopis

terhadap darah penderita

malaria sehingga diketaui

bahwa pada sel darah

penderita malaria terdapat

Penderita malaria banyak

terdapat di daerah yang

banyak nyamuk.

Pengamatan terhadap

nyamuk Anopheles &

Culex, ternyata nyamuk

Anopheles lebih banyak

jumlahnya.

11

Page 12: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

benda berbentuk cincin.

3. Hipotesis

Mungkin benda berbentuk

cincin yang terdapat di dalam

sel darah merah penderita

adalah penyebab penyakit

malaria.

Mungkin nyamuk

Anopheles adalah

penyebar penyakit

malaria.

4. Ekspe

rimen

Orang sehat disuntik dengan

darah yang mengandung

benda berbentuk cincin dari

penderita malaria. Setelah

beberapa lama orang sehat

tersebut menderita malaria.

Membiarkan nyamuk

Anopheles betina yang

telah menggigit penderita

malaria menggigit orang

lain yang sehat. Setelah

beberapa lama orang

sehat yang digigit

nyamuk Anopheles

tersebut terjangkit

malaria.

5. Kesi

mpulan

Benda berbentuk cicncin

adalah penyebab penyakit

malaria

Penyebar penyakit

malaria dari penderita

malaria ke orang sehat

adalah nyamuk

Anopheles betina.

6. Teori

Sekarang kita tahu bahwa

benda berbentuk cincin

(sekarang dikenal dengan

Plasmodium) adalah

penyebab penyakit malaria.

Nyamuk Anopheles

betina merupakan

penyebab penyakit

malaria.

12

Page 13: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

a. Sikap Ilmiah dalam Kerja Ilmiah

Dalam kerja ilmiah diperlukan sikap ilmiah. Yang merupakan sikap

ilmiah diantaranya sikap jujur, tekun dan tidak mudah putus asa, teliti, disiplin,

mau bekerja sama, serta terbuka.

b. Objek Dan Permasalahan Biologi Pada Berbagai Tingkat Organisasi

Kehidupan

Objek atau kajian dalam biologi yang sangat luas atau beragam itu kini

telah dikelompokkan atau diklasifikasikan oleh para ahli Biologi menjadi 5

Kingdom yaitu Animalia, Plantae, Fungi, Protista, dan Monera. Kelima

kingdom diklasifikasikan berdasarkan karakteristik yang khas dari masing-

masing organisme-organisme yang menyusunnya. Pengelompokkan ini sesuai

dengan sistem klasifikasi yang dikemukakan oleh Robert H. B. Whittaker pada

tahun 1969 maupun yang multiseluler, baik yang hidup di darat, di laut, di

udara, maupun di dalam tanah. Singkatnya segala sesuatu yang memiliki

“hidup” menjadi bahan kajian biologi.

Selain kelima kingdom tersebut ada satu objek lain yang juga dikaji

dalam Biologi, yaitu Virus. Virus dipisahkan dari kelima kingdom karena

tubuh virus tidak tersusun oleh sel melainkan oleh asam nukleat yang

diselubungi protein dan belum merupakan sel. Sedangkan kelima kingdom

tubuhnya sudah berupa sel (bagi organisme uniseluler) ataupun tersusun atas

banyak sel (bagi organisme multiseluler).

Bahkan dalam perkembangan terakhir, dunia makhluk hidup

diklasifikasikan menjadi 6 kingdom (kerajaan) yaitu: Plantae, Animalium,

Fungi, Protista, Archaebacteria, dan Eubacteria. Objek-objek kajian tersebut

selanjutnya semakin berkembang seiring dengan kemajuan IPTEK, sehingga

kajian masing-masing objek semakin kompleks atau rumit. Adapun kajian

tersebut meliputi berbagai tema persoalan biologi antara lain menurut

Biological Science Curriculum Study (B.S.C.S.), 1996 adalah sebagai berikut:

a) Evolusi: bentuk-bentuk dan hasil-hasil perubahan.

b) Interaksi dan saling ketergantungan.

13

Page 14: Modul Ruang Lingkup Biologi

Biosfer

Ekosistem

komunitas

populasi

individu

Sistem organ

organ

Jaringan

Sel

Molekul

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

c) Genetika berkelanjutan.

d) Pemeliharaan dari suatu keseimbangan yang dinamis.

e) Pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi.

f) Energi, materi dan organisasi.

g) Ilmu Pengetahuan Alam, Teknologi dan Masyarakat.

Untuk memudahkan mempelajari tema tersebut, objek-objek tersebut

dipilah-pilah menurut tingkatan-tingkatan yaitu mulai dari tingkatan molekuler,

sel, jaringan, organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan

bioma, dimana antar tingkatan tersebut saling berhubungan. Coba perhatikan

gambar 1 berikut ini.

Gambar 3. Ruang Lingkup Biologi

14

Page 15: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

1. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul

Molekul adalah struktur kimia yang terdiri dari dua atau lebih unit

kimia kecil yang disebut atom. Sebagai contoh makhluk hidup yang hanya

terdiri dari molekul adalah virus karena tubuh virus terdiri atas protein

(senyawa organik) dan molekul DNA (Deoxyribonucleic Acid) atau RNA

(Ribonucleic Acid) saja.

Gambar 4: Struktur tubuh

bakteriofag. (Sumber

internet: ;http: //www. google.

Com)

2. Organisasi Tingkat Sel

Sel adalah unit fundamental bagi struktur dan fungsi kehidupan.

Beberapa jenis organisme, misalnya amoeba dan sebagian besar bakteri

merupakan sel tunggal. Organisme lain, termasuk tumbuhan dan hewan,

bersifat multiseluler. Berbeda dari organisme tunggal yang melaksanakan

senua fungsi kehidupan, organisme multiseluler memiliki pembagian tugas

diantara sel-sel yang terspesialisasi. Tubuh manusia terdiri dari triliunan sel

mikroskopik dari berbagai jenis, misalnya sel otot dan sel saraf, yang

terorganisasi menjadi berbagai jaringan terspesialisasi. Misalnya, jaringan otot

terdiri dari berkas-berkas sel otot. (Campbell. 2008:5)

(a) (b)

15

Page 16: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Gambar 5: (a) sel tumbuhan, (b) sel hewan (sumber: PPT Biologi sel)

3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan Organ

Organisasi kehidupan tingkat ini tidak dimiliki oleh organisme

uniseluler, tetapi hanya dimiliki oleh organisme multiseluler. Mengapa? Ya,

karena seluruh aktivitas hidup pada organisme uniseluler dilaksanakan oleh

sel itu sendiri. Sedangkan pada organisme multiseluler aktivitas hidup

dilaksanakan oleh banyak sel yang terorganisasi atau teratur dan saling

berhubungan dengan baik hingga menjadi satu kesatuan fungsi membentuk

satu tubuh individu.

Organisasi kehidupan setelah tingkat molekul dan sel adalah tingkat

jaringan dan organ. Apakah yang dimaksud dengan jaringan dan organ?

Jaringan adalah kumpulan sel-sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang

sama. Sedangkan Organ adalah kumpulan beberapa jaringan yang mampu

melaksanakan satu fungsi tertentu.

Pada dunia hewan tingkat tinggi dan manusia terdapat 5 macam

jaringan dasar penyusun tubuhnya. Kelima jaringan tersebut adalah

jaringan: epitelium, otot, ikat/penghubung, tulang dan saraf. Sedangkan

pada dunia tumbuhan terdapat 7 macam jaringan dasar penyusun tubuh.

Ketujuh jaringan dasar tersebut adalah jaringan: epidermis, parenkima,

kolenkima, sklerenkima, endodermis, xilem dan floem. Contoh organ pada

hewan dan manusia adalah usus, jantung, paru-paru, hati, lambung, mata,

dan sebagainya. Sedangkan contoh organ pada tumbuhan adalah akar,

batang dan daun.

4. Organisasi Kehidupan Tingkat Sistem Organ

Telah dijelaskan bahwa setiap organ yang tersusun atas beberapa

jaringan, mempunyai fungsi-fungsi spesifik. Misalnya jantung untuk

memompa darah, paru- paru untuk respirasi, lambung untuk mencernakan

makanan, usus halus untuk menyerap sari-sari makanan, otak untuk berpikir

serta mengatur seluruh aktivitas organ, dan sebagainya.

16

Page 17: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Walaupun masing-masing organ menjalankan fungsinya sendiri-

sendiri, namun antara organ yang satu dengan organ yang lain saling

berhubungan dan saling mempengaruhi membentuk suatu sistem yang

disebut dengan sistem organ. Sistem Organ adalah kumpulan beberapa

organ dengan sistem tertentu untuk melaksanakan fungsi hidup tertentu.

(Maryati, 2006:19)

5. Organisasi Kehidupan Tingkat individu dan Populasi

Manusia merupakan contoh organisasi kehidupan tingkat individu,

karena manusia tersusun oleh sistem organ-sistem organ. Sedangkan

populasi terdiri dari semua individu dari suatu spesies yang baru dalam

batas-batas daerah tertentu. (Campbell, 2008: 4)

Gambar 6: Populasi komodo di Nusa Tenggara Timur (Sumber internet:

http://www.antarafoto.com/peristiwa/v1267934705/populasi-komodo)

6. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas

Kumpulan populasi yang tinggal bersama pada suatu areal tertentu,

dimana terjadi suatu bentuk hubungan atau interaksi disebut Komunitas.

Misalnya contoh komunitas adalah Sepetak sawah, sebuah kolam ikan,

sebidang kebun, halaman sekolah. Adapun bentuk hubungan bersama atau

simbiosis antara populasi yang satu dengan populasi lainnya dalam suatu

komunitas ada 6 macam, yaitu netral, kompetisi, parasitisme, komensalisme,

predasi, dan mutualisme.

7. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma

Lingkungan biotik adalah bagian lingkungan yang berupa makhluk-

makhluk hidup (fungi, tumbuhan, hewan, dan monera). Dan lingkungan

abiotik adalah bagian lingkungan yang berupa benda tak hidup (contohnya

17

Page 18: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

air, tanah, udara, cahaya, pH, suhu dan iklim), kedua komponen tersebut

saling mempengaruhi.

Ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik atau

interaksi antara organisme dengan lingkungan abiotiknya. Definisi yang

lebih tepat mengenai Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan yang

mencakup organisme dan lingkungan tak hidup, dimana kedua komponen

tersebut saling mempengaruhi dan berinteraksi. Kamu telah ketahui bahwa

antara faktor abiotik dengan faktor biotik dalam ekosistem dapat saling

mempengaruhi. Namun ada faktor abiotik yang tidak dapat dipengaruhi oleh

faktor biotik. Faktor abiotik ini berada pada lingkup yang lebih luas, bahkan

sangat menentukan jenis biotik baik tumbuhan ataupun hewan yang mampu

hidup di dalamnya. Faktor abiotik tersebut adalah iklim regional atau iklim

suatu tempat di permukaan bumi, yang dapat menentukan jenis Bioma.

Istilah Bioma berhubungan dengan kumpulan spesies (terutama

tumbuhan) yang dapat hidup di tempat tertentu di muka bumi, tergantung

pada iklim regionalnya. Jadi Bioma adalah kumpulan species (terutama

tumbuhan) yang mendiami tempat tertentu di bumi yang dicirikan oleh

vegetasi tertentu yang dominan dan langsung terlihat jelas di tempat

tersebut. Oleh karena itu biasanya Bioma diberi nama berdasarkan

tumbuhan yang dominan di daerah tersebut. Di permukaan bumi ini terdapat

6 macam bioma, yaitu: gurun (padang pasir), Padang rumput, hutan hujan

tropis, taiga (hutan jarum), hutan decidous (hutan gugur) dan tundra (padang

lumut). Karakteristik dari tiap-tiap jenis bioma tersebut yaitu:

a. Tundra, terdapat di daerah kutub, tumbuhan dominannya adalah lumut

kerak (Lichenes), lumut Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek

lainnya yang biasanya hanya berumur 4 bulan. Hewan yang hidup di

bioma ini adalah rusa, serigala dan beruang kutub.

18

Page 19: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Gambar 7: Bioma tundra: (a). tundra artik (b). tundra alpen. (sumber internet:

http://sdmuhcc.net)

b. Taiga, terletak di selatan tundra, yaitu di antara daerah beriklim sedang

dengan kutub.Bioma ini disebut pula bioma dengan hutan berawa atau

hutan boreal. Tumbuhan dominannya adalah konifer atau tumbuhan

berdaun jarum (pinus). Hewan yang hidup di sini adalah ajax, beruang

hitam, dan serigala.

Gambar 8: Taiga : (a). tumbuhan spuce (yang diberi tkamu panah) yang

mendominasi hutan boreal. (b). hutan konifer Montana di Sierra Nevada

California. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

c. Padang pasir atau Gurun, banyak terdapat di daerah kering dengan curah

hujan sedikit. Tumbuh-tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang

teradaptasi dengan keadaan kering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh

kutikula yang tebal dan akar yang panjang. Juga tumbuhan sukulen atau

kaktus, yang menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnya

menyempit menjadi duri. Hewan yang hidup pada bioma ini adalah unta,

tikus,ular, kadal, kalajengking, dan semut.

Gambar 9: Gurun panas di Tuscon Arizona. (sumber internet:

http://sdmuhcc.net)

Padang rumput, pada bioma ini terdapat cukup curah hujan, tetapi

tidak cukup untuk menumbuhkan hutan. Tumbuhan dominannya adalah

19

Page 20: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

rumput, sedangkan pohon dan semak terdapat di sepanjang sungai di

daerah tersebut. Macam padang rumput adalah prairi rumput pendek,

prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis. Prairi adalah padang

rumput yang luas tanpa pohon.

Gambar 10: Padang rumput di Nebraska (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

g. Savana, adalah padang rumput yang diselingi dengan sebaran pohon

yang tumbuh jarang. Hewan yang hidup pada bioma padang rumput dan

savana adalah bison, gajah, jerapah, zebra, domba, biri-biri, harimau,

cheetah, serigala dan ular.

Gambar 11: Savana. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

h. Hutan hujan tropis (hutan basah), terdapat di daerah tropis yang banyak

turun hujan. Vegetasinya tumbuh sangat rapat. Jenis tumbuhan pada

bioma ini sangat beraneka ragam/heterogen, mulai dari tumbuhan

pendek yang hidup di dasar hutan hingga tumbuhan yang berukuran

tinggi. Juga ada tumbuhan epifit (tumbuhan yang tumbuh pada pohon

yang mempunyai naungan/kanopi, seperti anggrek) dan liana

(tumbuhan yang memanjat pada tumbuhan lain, seperti rotan). Hewan-

hewan yang hidup pada hutan ini antara lain monyet, macan kumbang,

harimau, tapir, gajah, dan bermacam-macam burung.

20

Page 21: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Gambar 12: Hutan hujan tropis dengan tumbuhan epifit (tkamu panah) yang

tumbuh pada suatu pohon. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

i. Hutan decidous (Hutan Gugur), terdapat di daerah yang memilki 4

musim (musim semi, panas, gugur dan dingin). Tumbuhan yang

dominan adalah tumbuhan berdaun lebar, seperti pohon oak, elm, maple

dan beech. Pohon-pohon di hutan ini menghijau pada musim panas, dan

menggugurkan daunnya pada musim gugur, dan pada musim dingin

daunnya ‘habis’. Memasuki musim semi pohon-pohon tersebut mulai

menum`buhkan daunnya.

(a) (b)

(c) (d)

Gambar 13. Kondisi hutan decidous : (a).musim semi, (b). musim panas, (c).

Musim gugur, dan (d).musim dingin. (sumber internet: http://sdmuhcc.net)

Selanjutnya interaksi antar bioma di permukaan bumi membentuk

lapisan makhluk hidup di bumi yang disebut Biosfer. Seluruh bioma di

permukaan bumi ini pada hakikatnya terdiri atas produsen, konsumen dan

dekomposer, dimana di dalamnya terjadi aliran materi dan energi yang

selalu dimulai dari tumbuhan hijau. Manusia sebagai makhluk ciptaan

21

Page 22: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Tuhan yang tertinggi derajatnya, dapat mengubah-ubah ekosistem sesuai

dengan kehendak dan tujuannya, misalnya dengan menciptakan ekosistem

buatan yang sesuai dengan kebutuhannya. Namun akibat aktivitas manusia

ini tak sedikit yang dapat mencemari lingkungan atau merusak ekosistem

alami. Contoh nyata yang sering terjadi adalah ‘membuka’ hutan sebagai

ekosistem alami menjadi lahan pertanian, menjadi perumahan, menjadi

perkotaan, bahkan menjadi kawasan industri (pabrik-pabrik). (Anonim,

2012)

3. Cabang-Cabang Biologi Dan Pemanfaatannya Bagi Manusia Serta

Lingkungannya

Biologi dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu. Tiap cabang ilmu

mengkhususkan bahasannya pada satu objek tertentu saja. Misalnya cabang

Zoologi dan Mikrobiologi. Kemudian dari tiap objek itu, misalnya Zoologi terbagi

lagi menjadi Vertebrata dan Invertebrata. Dan Vertebrata yang terbagi lagi

menjadi 5 Filum (Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves dan Mamalia) memunculkan

cabang- cabang ilmu seperti Ichtyologi, Ornitologi dan Mamalogi. Dari tiap

cabang ilmu ini muncul lagi cabang-cabang ilmu yang semakin spesifik.

Misalnya, dari Mamalogi kemudian muncul cabang-cabang ilmu yang mengkaji

lebih jauh mengenai hewan mamalia dan manusia tersebut, seperti Sitologi,

Anatomi, Fisiologi, Morfologi, Taksonomi, Genetika, Embriologi. Mikrobiologi

terbagi menjadi cabang yang lebih spesifik lagi, misal bakteriologi dan virologi.

Dari uraian di atas cabang-cabang Biologi dapat kita kelompokkan

berdasarkan pada:

a) Persoalannya/tema pokoknya antara lain Ekologi, Toksikologi, Taksonomi,

Biologi, Reproduksi, dan Teratologi, Etologi.

b) Struktur dan Fungsi/tingkat organisasi kehidupan antara lain Sitologi,

Histologi, Organologi, Biologi Populasi, Biologi Molekuler, dan Genetika

Populasi.

c) Objek kajiannya, antara lain Botani. Zoologi, Mikrobiologi, Mikologi,

Malakologi, Mamologi, Bakteriologi, Virologi, Parasitologi, dan lain-lain.

22

Page 23: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

Pada cabang Biologi Terapan yang bertujuan untuk meningkatkan

kesejahteraan manusia pun kini terbagi menjadi Kedokteran, Gizi dan

Kesehatan/Higiene, Pertanian, Peternakan, Perikanan, serta Bioteknologi.

Kemudian dari ilmu Kedokteran sendiri muncul ilmu-ilmu spesifik antara lain

spesialisasi saraf, mata, kandungan, gigi, THT, internis, dan anak. Demikian pula

dengan cabang biologi terapan lainnya.

Ada banyak sekali manfaat biologi di berbagai bidang kehidupan. Hal ini

ditandai dengan banyaknya cabang–cabang dari ilmu biologi, yaitu sebagai

berikut ini :

No Cabang Biologi Bidang Kajian

1Ekologi Hubungan timbal balik antara makhuk hidup

dengan lingkungannya (ekosistem)

2Evolusi Sejarah perkembangan makhluk hidup dari

tingkat rendah ke tingkat tinggi.

3Palaeontologi Fosil dan hubungannya dengan sejarah bumi atau

Kepurbakalaan.

4 Zoologi Dunia hewan

5 Botani Dunia tumbuhan

6 Mikologi Jamur dan seluk beluknya

7 Mikrobiologi Mikroorganisme/jasad renik dan seluk beluknya

8 Virologi Virus dan seluk beluknya

9 Sitologi Struktur dan fungsi sel tubuh mahluk hidup

10 Histologi Struktur dan fungsi jarigan tubuh makhluk hidup

11 Morfologi Struktur luar tubuh makhluk hidup

12 AnatomiLetak dan struktur organ-organ tubuh makhluk

hidup

13 FisiologiFaal/fisiologi kerja organ-organ tubuh makhluk

hidup

14 Taksonomi Pengelompokan/klasifikasi makhluk hidup

15Embriologi Perkembangan embrio dari zigot sampai janin

beserta Faktor-faktor yang mempengaruhinya

23

Page 24: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

16 Genetika Mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat

17 Ornitologi Burung atau bangsa unggas dan seluk beluknya

18 Entomologi Serangga dan seluk beluknya

19 PatologiPenyakit-penyakit yang menyerang makhluk

hidup

20 Etologi Perilaku dan cara hidup hewan

a. Manfaat Biologi Damal Bidang Pertanian

Manfaat ilmu biologi dalam bidang pertanian, sebagai contoh Ilmu

Biologi merupakan dasar dari Ilmu Pertanian terutama dalam penemuan

jenis tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhandan hewan. Misalnya:

Pengetahuan mengenai Sifat suatu tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu

biologi) membuat manusia mampu menerapkan cara pembudidayaan yang

tepat dan pengolahan hasilnya lebih lanjut (pertanian). Pengetahuan

mengenai sifat dan karakter serangga yang berhubungan dengan iklim atau

musim (ilmu biologi) membuat manusia dapat menetapkan waktu bercocok

tanam yang tepat atau metode penanggulangan hama serangga tersebut

(ilmu pertanian).

b. Manfaat Biologi Dalam Bidang Kedokteran

Sebagai ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk kehidupan,

manfaat Biologi dalam meningkatkan kesejahteraan manusia tidak perlu

diragukan lagi. Berdasarkan ilmu murni Biologi, telah dikembangkan

berbagai ilmu terapan (bioteknologi) yang telah memajukan dunia

kedokteran, industri, pertanian, dan peternakan, serta perikanan. Seberapa

besarkah pemanfaatan biologi untuk kesejahteraan manusia telah

dilaksanakan? Untuk mengetahui hal tersebut marilah kita pelajari uraian

selanjutnya berikut ini.

Dahulu banyak masalah penyakit yang tidak dipahami penyebab

maupun cara pengobatannya, sehingga cara yang ditempuh untuk mencegah

maupun dalam menyembuhkannya tidak tepat.Tetapi berkat perkembangan

Biologi, khususnya dalam cabang ilmu: anatomi dan fisiologi

24

Page 25: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

manusia, mikrobiologi, virologi danpatologi, telah banyak membantu para

dokter dalam memahami penyebab gangguan tersebut.

Dengan demikian para dokter berhasil mencegah dan menyembuhkan

berbagai penyakit yang sampai saat ini sering menjadi masalah yang

menakutkan manusia. Berikut ini adalah contoh-contoh sumbangan

pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabang

ilmunya dalam dunia kesehatan dan atau kedokteran.

Para penderita penyakit yang mengalami kerusakan pada salah satu

organ tubuhnya, kini telah mendapatkan jalan keluarnya yaitu

melalui teknik transplantasi (pencangkokan) organ. Transplantasi organ

yang sudah berhasil dilakukan oleh para dokter adalah pencangkokan ginjal,

jantung, sumsum tulang belakang maupun hati.

Teknik fertilasi invitro telah dapat diaplikasikan tidak hanya pada

hewan ternak, tetapi telah dapat dilakukan pada manusia. Teknik ini dapat

membantu pasangan suami istri yang sulit mendapatkan keturunan karena

suatu kelainan. Fertilasi ini tentunya berasal dari gamet pasangan yang

bersangkutan. Teknik karakterisasi dan pemisahan gamet sperma yang

membawa kromosom X dan Y (penentu jenis kelamin keturunan) juga telah

berhasil dilakukan. Teknik ini memungkinkan para pasangan suami isteri

mendapatkan keturunannya dengan jenis kelamin tertentu.

Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi beberapa

jenis mikroba yang menyebabkan penyakit pada manusia maupun hewan.

Dengan demikian, antibiotik untuk mikroba-mikroba tersebut dapat dibuat.

Virologi pun telah memberikan sumbangannya pada dunia

kedokteran, dengan mendasari pengetahuan dalam usaha menciptakan

vaksin-vaksin. Misalnya pada kasus yang baru saja terjadi yaitu mengenai

Virus Flu Burung. Sebuah surat kabar memberitakan bahwa Virus Flu

Burung atau disebut jugaVirus Avian Influenza, yang hanya dapat

diteruskan kepada manusia melalui kontak yang sangat dekat, telah dapat

ditemukan vaksinnya oleh para pakar Imunologi dan Bioteknologi di Badan

Kesehatan Dunia (WHO). Caranya adalah dengan menggabungkan gen

Avian dengan gen flu pada manusia agar menjadi ‘aman’. Mereka

25

Page 26: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

mengambil satu gen virus flu burung kemudian menggantikan gennya tadi

dengan gen flu manusia. Hasil dari kombinasi virus buatan ini kemudian

dipersiapkan sebagai basis untuk pembuatan vaksinnya.

c. Manfaat Biologi Dalam Bidang Industri

Berikut ini adalah contoh-contoh pemanfaatan Biologi pada bidang

industri:

1. Ditemukannya kandungan gula yang cukup tinggi pada batang tebu,

menyebabkan berkembangnya pabrik pengolahan tebu menjadi gula.

2. Diketahuinya bahwa serabut biji kapas dan bulu domba dapat diolah

menjadi benang, dan kepompong ulat sutera dapat diolah menjadi

benang sutera, maka berkembanglah industri tekstil/kain, kain wol dan

kain sutera.

3. Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah diketahui berbagai struktur

dan sifat-sifat dari berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang

menguntungkan maupun yang bersifat patogen (menyebabkan

penyakit), maka berkembanglah industri obat-obatan,

makanan/minuman yang berkhasiat obat.

Contoh dalam industri makanan adalah sebagai berikut; Setelah

diketemukannya jenis bakteri Lactobacillus yang sifat-sifatnya dapat

bermanfaat bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka

berkembanglah industri pembuatan yoghurt. Dalam industri obat-obatan,

telah diketahui sifat-sifat bakteri Escherichia coli yang ternyata dapat

dibuat/disintesis menjadi insulin; insulin ini sangat berguna bagi penderita

penyakit Diabetes Melitus pada manusia. (Anonim, 2011)

26

Page 27: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

EVALUASI

A. PILIHAN GANDA : pilihlah jawaban yang benar!

1. Ketrerampilan membaca skala pada termometer suhu merupakan

keterampilan....

a. Pengamatan

b. Prediksi

c. Klasifikasi

d. Mengukur

e. Inferensi

2. Pemberian nama suatu bioma didasarkan pada....

a. Letak bioma

b. Tumbuhan yang domonan

c. Aliran energi yang terjadi

d. Banyaknya hewan yang dijumpai

e. Banyaknya spesies yang dijumpai

3. Variabel kontrol dari pernyataan “semakin tinggi suhu perendaman biji,

semakin cepat perkecambahan biji Adenium” adalah....

a. Suhu perendaman biji

b. Tinggi tanaman

c. Tanaman pepaya

d. Waktu menyiram

e. Lama menyiram

4. Seorang siswa pengamati tanaman kedelai yang tumbuh subur. Ia

mengatakan sebentar lagi tanaman akan berbunga. Pernyataan tersebut

termasuk....

a. Observasi

27

Page 28: Modul Ruang Lingkup Biologi

Modul pembelajaran Ruang Lingkup Biologi

b. Hipotesis

c. Variabel kontrol

d. Perencanaan

e. Penjelasan

5. Dalam klasifikasi makhluk hidup, bakteri Escherichia coli termasuk

anggota kingdom....

a. Eubacteria

b. Protista

c. Fungi

d. Plantae

e. Animalia

B. ESAY

1. Cabang ilmu biologi apa saja yang harus diterapkan jika kita akan

membuat yoghurt? Jelaskan!

2. Proses penelitian memerlukan lima unsur utama. Sebutkan dan beri

masing-masing satu contoh!

3. Sebutkan minimal 5 cabang ilmu biologi dan jelaskan masalah yang

dibahas didalamnya!

4. Seorang peneliti menemukan teori A dari hasil penelitiannya. Beberapa

tahun kemudian seorang peneliti lain melakukan penelitian yang sama dan

menemukan bahwa teori A tidak benar. Dapatkah hal itu terjadi? Jelaskan

28