Modul x 1 ruang lingkup biologi

46

Click here to load reader

Transcript of Modul x 1 ruang lingkup biologi

Page 1: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Bio X-01Bio X-01Bio X-01

Page 2: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 1

HAKIKAT BIOLOGI SEBAGAI ILMU

Mata Pelajaran : BiologiK e l a s : X

Nomor Modul : Bio.X.01

NANDANG RAHMANNIP. 19671007 199002 1 002

PEMERINTAH KABUPATEN CIREBONDINAS PENDIDIKAN

SMA NEGERI 1 ARJAWINANGUNJl. Sutan Syahrir Arjawinangun Telp. (0231) 357353 Cirebon 45162

Page 3: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 2

DAFTAR ISI

HalamanIDENTITASDAFTAR ISIPENDAHULUANPETUNJUK BAGI SISWA

1234

KEGIATAN PEMBELAJARAN 5Kegiatan Belajar 1: OBJEK DAN RAGAM PERSOALAN BIOLOGI DARI

BERBAGAI TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN 5Tujuan ..................................................................................................................Uraian Materi ........................................................................................................A. Ciri-ciri Biologi Sebagai Ilmu Pengetahuan .....................................................B. Metode Ilmiah .................................................................................................C. Contoh Pemecahan Masalah B iologi Secara Ilmiah ......................................D. Sikap Ilmiah dan Kerja Ilmiah .........................................................................Uji Kompetensi 1 .............................................................................................. ....Umpan Balik dan Tindak Lanjut ............................................................................

567799

1012

Kegiatan Belajar 2 : OBJEK DAN PERMASALAHAN BIOLOGI PADABERBAGAI TINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN 13

Tujuan ..................................................................................................................Uraian Materi ........................................................................................................A. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul dan Sel ..............................................B. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan Organ ........................................C. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu dan Populasi .....................................D. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas .......................................................E. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma .....................................Uji Kompetensi 2 ..................................................................................................Umpan Balik dan Tindak Lanjut ...........................................................................

131314151516172122

Kegiatan Belajar 3 : CABANG-CABANG BIOLOGI DAN PEMANFAATANNYABAGI MANUSIA DAN LINGKUNGAN 23

Tujuan ...................................................................................................................Uraian Materi ..................................................................................................... ....A. Cabang-cabang Biologi ....................................................................................B. Pemanfaatan Biologi Bagi Manusia dan Lingkungan .......................................Uji Kompetensi 3 ...................................................................................................Umpan Balik dan Tindak Lanjut ............................................................................

232323273739

PENUTUP ...................................................................................................................DAFTAR ISITILAH ......................................................................................................KUNCI JAWABAN .......................................................................................................DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................

40424445

Page 4: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 3

PENDAHULUAN

Modul ini berjudul Hakikat Biologi sebagai ilmu. Modul ini terdiri dari 2 (dua) KegiatanPembelajaran, yaitu Kegiatan 1 tentang ruang lingkup Biologi. Biologi merupakan ilmu yangmengkaji makhluk hidup dengan segala permasalahannya. Biologi bagian dari sains yangmemiliki karakteristik yang sama dengan ilmu sains lainnya. Ruang lingkup biologi meliputi objekbiologi dan permasalahannya dari berbagai tingkat organisasi kehidupan (sel, jaringan, organ,sistem organ, individu,populasi, komunitas, ekosistem, biosfer). Biologi sebagai ilmu sangatlahmenentukan perkembangan teknologi. Dalam mempelajari dan mengembangkan ilmu Biologidigunakan metoda ilmiah. Para ilmuwan dalam menyelesaikan masalah harus mampumelakukan kerja ilmiah dan mampu bersikap ilmiah. Kegiatan 2 membahas tentang objek danpermasalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan, sedangkan pada Kegiatan 3dibahas tentang cabang-cabang ilmu biologi.

Dalam modul ini akan Kamu jumpai pertanyaan-pertanyaan, kerja ilmiah (kegiatan praktikum)maupun Studi Pustaka yang harus Kamu kerjakan agar Kamu dapat mencapai kompetensiyang diharapkan dengan baik. Pada setiap akhir kegiatan belajar terdapat Uji Kompetensi yangharus Kamu kerjakan sebelum melanjutkan ke kegiatan berikutnya.

Untuk mengetahui keberhasilan Kamu dalam mempelajari modul ini, Kamu harus mengerjakanUji Kompetensi Akhir Modul. Uji Kompetensi Akhir Modul tersebut dapat Kamu minta kepada GuruBina Biologi sebelum Kamu melanjutkan ke modul Biologi berikutnya. Sekarang marilah kita mulaimempelajarinya. Selamat belajar dan Semoga Kamu mencapai hasil yang baik.

Page 5: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 4

PETUNJUK BAGI SISWA

Belajar dengan modul keberhasilannya tergantung dari kedisiplinan dan ketekunan Kamusendiri.

Modul ini harus diselesaikan dalam 6 jam pelajaran. Belajar dengan modul dapat dilakukan secara mandiri atau berkelompok, baik pada waktu

kegiatan pembelajaran di kelas maupun di luar kegiatan pembelajaran. Langkah-langkah yang perlu Kamu ikuti dalam mempelajari modul adalah sebagai berikut : Usakan Kamu mempunyai buku paket Biologi X (Sepuluh) semester 1 (satu) sebagai bahan

pengayaan atau pendalaman materi, karena dalam modul ini hanya diutarakan materi-materiyang esensial/materi pokok.

Baca dan pahami dengan benar-benar tujuan yang terdapat dalam modul ini. Perhatikanmateri-materi pokok dan uraian materinya.

Bila dalam mempelajari materi tersebut mengalami kesulitan diskusikan dengan teman-temanyang lain. Dan bila inipun belum terpecahkan sebaiknya tanyakan pada guru Mata Pelajaranwaktu Kegiatan Pembelajaran di kelas.

Setelah Kamu merasa memahami materi pelajaran tersebut, kerjakan tugas-tugas yangtercantum dalam modul ini, dalam lembar jawaban yang terpisah atau pada buku tugas.

Periksalah hasil penyelesaian tugas tersebut melalui kunci yang tersedia. Dan bila adajawaban yang belum betul, pelajari sekali lagi materi yang bersangkutan. Bila semua kegiatandalam satu modul sudah dapat diselesaikan dengan baik maka Kamu berhak mengikuti tesakhiir modul yang diselenggarakan oleh guru mata pelajaran.

Bila dalam tes akhir modul Kamu mendapat nilai ≥ 65, maka Kamu dapat mulai mempelajarimodul berikutnya.

Urutan kegiatan ini harus Kamu taati agar lebih cepat berhasil mempelajari modul ini.

Page 6: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 5

Kegiatan Belajar 1

RUANG LINGKUP BIOLOGI

TUJUAN :Setelah mempelajari kegiatan ini peserta didik diharapkan dapat: : Mengidentifikasi karakteristik biologi sebagai ilmu Mengidentifikasi biologi sebagai produk ilmiah yang diperoleh melalui proses

ilmiah yang didasarkan pada sikap ilmiah. Mendeskripsikan langkah-langkah metode ilmiah Mengidentifikasi sikap ilmiah dan menerapkan dalam perilaku sehari-hari.

URAIAN MATERIKamu tentu telah mengetahui bahwa Biologi adalah cabang IPA yang khususmempelajari makhluk hidup dan gejala kehidupannya. Kajian atau bahasan dalamBiologi sangatlah luas, meliputi seluruh makhluk hidup, baik yang uniseluler

maupun yang multiseluler, baik yang hidup di darat, di laut, di udara, maupun di dalam tanah.Singkatnya segala sesuatu yang “hidup” menjadi bahan kajian biologi.

Berbagai disiplin ilmu pengetahuan telah berkembang dan memberi kontribusi terhadapperbaikan kualitas hidup manusia. Salah satunya adalah biologi. Biologi sebagai salah satudisiplin ilmu tidaklah statis, melainkan dunamis bahkan perkembangannya sangatlah pesatterutama setelah ditemukannya struktur DNA yang telah memunculkan Bioteknologi.Permasalahan pangan, kesehatan dan lingkungan yang merupakan masalah besar di masadatang hanya akan mampu diatasi jika kita mempunyai pengetahuan biologi yang kuat.

Biologi sebagai ilmu tidaklah berdiri sendiri tetapi saling keterkaitan dengan ilmu-ilmu yanglainnya, baik itu dengan ilmu fisika, kimia, geografi, matematika, kedokteran bahkan dengandisiplin ilmu yang lainnya. Jadi sekarang apa yang dapat kamu simpulkan? Ya , ruang lingkupbiologi sangatlah luas dan kompleks.

Sekarang coba kamu pikirkan, sebenarnya bagaimanakah hakikat biologi sebagai ilmu ?Apakah kamu sudah mendapatkan jawabannya ? Ya benar, bahwa hakikat biologi sebagaiilmu memiliki ciri-ciri ilmu pengetahuan, dikembangkan dengan metode ilmiah, meiliki kajiandan tingkat organisasi serta memiliki cabang-cabang ilmu biologi. Supaya kamu mempunyaigambaran yang lebih jelas tentang hakikat biologi sebagai ilmu, cermatilah peta konsep dibawah ini :

Page 7: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 6

Peta Konsep

Hakikat Biologi sebagai Ilmu

Ciri-ciri IlmuPengetahuan

memiliki

Antara lain

MemilikiObjek Kajian

MemilikiMetode

Sistematis

Universal

Objektif

Analisis

Verifikatif

Dikembangkandengan

Metode Ilmiah

Terdiri atas

MerumuskanMasalah

MembuatHipotesis

MengumpulkanData

(Eksperimen)

MengolahData

MembuatSimpulan

memiliki memiliki

Objek Kajian Cabang-cabangIlmu Biologi

Terdiri atas Contoh

Molekul

Sel

Jaringan

Organ

SistemOrgan

Individu

Populasi

Komunitas

Ekosistem

Bioma

Biosfer

Botani

Morfologi

Fisiologi

Genetika

Sanitasi

Ekologi

Virologi

Bakteriologi

Malakologi

Entomologi

dll

Obsevasi

Page 8: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 7

Berdasarkan peta konsep di atas untuk lebih jelasnya sekarang kita bahas satu persatu :

A. Ciri-ciri Biologi sebagai Ilmu Pengetahuan1. Memiliki Objek Kajian

Kajian ilmu biologi adalah mahluk hidup, semua mahluk hidup yang ada atau pernahada di dunia.

2. Memiliki MetodeMetode yang digunakan dalam setiap pemecahan permasalahan biologi adalahmetode ilmiah. Pengetahuan yang dihasilkan dengan metode ini diakui kebenarannyasecara ilmiah.

3. Bersifat sitematisSistematis berarti berbagai keterangan ataupun data yang menyususn sebuahpengetahuan memiliki hubungan ketergantungan dan teratur.

4. Bersifat UniversalArtinya bahwa kebenaran yang disampaikan atau dideskripsikan berlaku secaraumum.

5. Bersifat ObjektifSuatu ilmu harus dinyatakan secara jujur, yaitu menggambarkan keadaan apa adanyaatau mengandung pernyataan dan data yang sebenarnya sehingga bebas dariprasangka, kesukaan atau kepentingan pribadi.

6. Bersifat analitisKajian biologi akan terbagi-bagi ke dalam beberapa bagian yang lebih rinci untukmemahami berbagai hubungan, sifat dan peranan bagian-bagian tersebut.

7. Bersifat Verifikatif (Dapat Dikaji Ulang)Kebenaran yang dihasilkan dari ilmu tidak mutlak. Bisa saja sesuatu yang dianggapbenar pada suatu saat di saat yang lain ternyata menjadi keliru setelah ditemukannyafakta yang baru. Maka kebenaran hasil ilmu pengetahuan merupakan kebenaranilmiah. Contoh Aristoteles mengemukakan bahwa mahluk hidup berasal dari bendamati yang terjadi secara spontan (Teori Abiogenesis atau Generatio spontanea).Teori ini berlaku cukup lama namun akhirnya teori ini dapat digugurkan oleh LouisPasteur melalui percobaannya. Pasteur berhasil membuktikan bahwa mahluk hidupbukan berasal dari benda mati tetapi berasal dari mahuk hidup (omne vivum ex vivo)atau dikenal dengan Teori Biogenesis.

B. Metoda IlmiahMetoda ilmiah adalah cara yang sitematis untuk memecahkan masalah secara rasionaldan faktual.Tahapan langkah metoda ilmiah dalam bidang biologi dapat disusun sebagai berikut :1) Penentuan dan perumusan masalah2) Pengumpulan data melalui observasi3) Menyusun hipotesis4) Menguji hipotesis melalui eksperimen5) Menarik kesimpulan dari hasil eksperimen6) Perumusan teori7) Publikasi

Agar lebih jelas, langkah-langkah metode ilmiah dapat dinyatakan seperti bagan di bawahini :

Page 9: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 8

Penjelasan :1. Menentukan dan Merumuskan masalah

Masalah penelitian dapat diperoleh dari berbagai sumber. Selanjutnya kita buatrumusan masalahnya. Rumusan masalah yang disusun harus dalam bentuk kalimattanya, mengisyaratkan peubah (Variabel) yang akan diteliti, dinyatakan secara eksplisit(gamblang), singkat dan jelas.Variabel (peubah) adalah suatu kondisi yang dikenakan dan dikontrol atau diamatiperubahannya pada sekelompok objek penelitian. Variabel dibedakan menjadi variabelbebas, variabel terikat dan variabel antara. Variabel bebas /faktor penyebab adalahsuatu kondisi yang dikenakan atau dikontrol sehingga menimbulkan efek (pengaruh)pada sekelompok objek penelitian. Variabel terikat atau variabel tergayur adalahkondisi yang muncul sebagai respon objek penelitian terhadap kondisi yang dikenakanatau dikontrol peneliti. Variabel ini disebut juga variabel akibat atau variabel respon.Sedangkan variabel antara adalah atau variabel kendali adalah variabel lain yang ikutberpengaruh terhadap hasil penelitian, tetapi dianggap tidak memiliki pengaruh utama.

Contoh :Judul Penelitian : Pengaruh pemberian dosis pupuk NPK terhadap kecepatan

pertumbuhan kedelaiRumusan masalah : Apakah pemberian dosis pupuk NPK dapat mempengaruhi

kecepatan pertumbuhan kedelai?Variabel bebas : Dosis pupuk NPKVariabel terikat : Kecepatan pertumbuhan kedelai.Variabel antara : Kelembaban, Cahaya, Suhu

MASALAH

OBSERVASI

HIPOTESIS

EKSPERIMEN

KESIMPULAN

TEORI

PUBLIKASI

HasilObservasi

HasilEksperimen

Tidak SesuaiHipotesis

SesuaiHipotesis

Page 10: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 9

2. ObservasiObservasi bertujuan untuk mengumpulkan data. Data hasil observasi dapat digunakanuntuk menyusun hipotesis dan rencana eksperimen.

3. HipotesisHipotesis adalah dugaan atau ”jawaban” sementara mengenai suatu permasalahanyang akan dibuktikan kebenarannya melalui data-data atau fakta-fakta penelitian.a. Hipotesis Nol (H0) : adalah hipotesis yang menyatakan tidak ada pengaruh antara

satu variabel dengan variabel yang lain.b. 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

4. EksperimenEksperimen berfungsi untuk mendapatkan data yang digunakan untuk membuktikanapakah hipotesis diterima atau ditolak.. Data hasil eksperimen dapat disajikan secarakualitatif (bukan berbentuk angka) atau secara kuantitatif ( data dalam bentuk angka).

5. KesimpulanKesimpulan dibuat berdasarkan data-data hasil eksperimen dengan mengacu kepadahipotesis. Jika berdasarkan hasil eksperimen ternyata hipotesis ditolak maka kita harusmelakukan observasi ulang untuk membuat hipotesis yang baru.

6. TeoriJika setelah dilakukan eksperimen berulang-ulang dan ternyata hipotesis diterima,maka hasil eksperimen tersebut dapat disusun menjadi suatu teori.

7. PublikasiYaitu penyebaran informasi atau teori kepada umum.

C. Contoh Pemecahan Masalah Biologi secara IlmiahBerikut adalah contoh pemecahan masalah biologi melalui metode ilmiah dalammenangani masalah penyakit malaria yang dilakukan oleh Charles Laveren dan RonaldRoss:

Langkah Charles Laveren Ronald Ross1. Masalah Penyebab penyakit malaria Cara penularan/penyebaran penyakit

malaria2. Observasi Pengumpulan data tentang keadaan

darah penderita malaria dan orangsehat.Pengamatan mikroskopis terhadapdarah penderita malaria sehinggadiketaui bahwa pada sel darahpenderita malaria terdapat bendaberbentuk cincin.

Penderita malaria banyak terdapat didaerah yang banyak nyamuk.Pengamatan terhadap nyamukAnopheles & Culex, ternyata nyamukAnopheles lebih banyak jumlahnya.

Page 11: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 10

3. Hipotesis Mugkin benda berbentuk cincin yangterdapat di dalam sel darah merahpenderita adalah penyebab penyakitmalaria.

Mungkin nyamuk Anopheles adalahpenyebar penyakit malaria.

4. Eksperimen Orang sehat disuntik dengan darahyang mengandung benda berbentukcincin dari penderita malaria.Setelah beberapa lama orang sehattersebut menderita malria.

Membiarkan nyamuk Anopheles betinayang telah menggigit penderita malariamenggigit orang lain yang sehat.Setelah beberapa lama orang sehatyang digigit nyamuk Anopheles tersebutterjangkit malaria.

5. Kesimpulan Benda berbentuk cicncin adalahpenyebab penyakit malaria

Penyebar penyakit malaria daripenderita malaria ke orang sehat adalahnyamuk Anopheles betina.

6. Teori Sekarang kita tahu bahwa bendaberbentuk cincin (sekarang dikenaldengan Plasmodium) adalah penyebabpenyakit malaria.

Nyamuk Anopheles betina merupakanpenyebab penyakit malaria.

Tabel 1 : Contoh pemecahan masalah biologi dengan metode ilmiah

D. Sikap Ilmiah dalam Kerja IlmiahDalam kerja ilmiah diperlukan sikap ilmiah. Yang merupakan sikap ilmiah diantaranyasikap jujur, tekun dan tidak mudah putus asa, teliti, disiplin, mau bekerja sama, sertaterbuka.

Page 12: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 11

UJI KOMPETENSI 1

A. Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tanda (X) pada huruf didepan jawaban dari soal-soal berikut!

1. Kunci untuk belajar biologi adalah mempelajari ...a. bahan-bahan kimia c. Kehidupan di sekitar kita e. Materi dan energib. batu-batuan d. Fosil-fosil mahluk hidup

2. Dalam biologi, berbagai keterangan mengenai sel akan mendukung pengetahuan tentangjaringan. Hal ini menunjukkan bahwa imu biologi bersifat ....a. universal c. verifikatif e. objektifb. sistematis d. analisis

3. Sebuah ilmu harus dinyatakan secara jujur atau apa adanya sehingga sebuah ilmu harusbersifat ....a. objektif c. universal e. verifikatifb. analisis d. sistematis

4. Seorang siswa ingin meneliti pengaruh pemberian dosis pupuk NPK terhadap kecepatanpertumbuhan kedelai. Yang merupakan variabel bebas adalah ....a. Kedelai c. Tanah e. Dosis pupuk NPKb. Kelembaban d. kecepatan pertumbuhan

5. Langkah untuk membuktikan diterima tidaknya hipotesis adalah ....a. observasi c. masalah e. kesimpulanb. teori d. eksperimen

6. Suatu cara yang sistematis untuk memecahkan masalah secara rasional dan faktualdisebut...a. metode observasi c. metode ilmiah e. kebenaran hakikib. metode inkuiri d. kebenaran ilmiah

7. Hipotesis alternatif (H1) untuk penelitian dengan judul pengaruh pemberian dosis vitamin Cterhadap pertumbuhan anak ayam adalah ....a. Tidak ada pengaruh pemberian dosis vitamin C terhadap pertumbuhan anak ayamb. Ada pengaruh pemberian dosis vitamin C terhadap pertumbuhan anak ayamc. Pertumbuhan anak ayam sangat dipengaruhi oleh pemberian dosis vitamin Cd. Pemberian pakan yang cukup akan mempercepat pertumbuhan anak ayame. Makanan tidak mempengaruhi kecepatan pertumbuhan anak ayam

8. Berikut ini yang bukan merupakan kajian ilmu biologi adalah .....a. dinosurus c. lumba-lumba e. ular nagab. komodo d. gajah

9. Urutan langkah-langkah metode ilmiah yang benar adalah ....a. merumuskan masalah – eksperimen – observasi – hipotesisb. merumuskan masalah – observasi – hipotesis – eksperimenc. observasi – merumuskan masalah – eksperimen – hipotesisd. observasi – eksperimen – hipotesis – merumuskan masalahe. hipotesis – merumuskan masalah – observasi – eksperimen

Page 13: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 12

10. Yang dimaksud dengan percobaan adalah ....a. suatu cara untuk membuktikan fakta d. suatu masalah yang harus dipecahkanb. suatu observasi tentang alam e. suatu jawaban dari masalahc. suatu uji untuk membuktikan hipotesis

B. Menjodohkan (isilah titik di bawah dengan memilih jawaban yang terdapat di sebelah

kanannya !)

No Soal Alternatif Jawaban1. Jawaban sementara untuk memecahkan masalah disebut ... a. mahluk hidup2. Setiap ilmu biasanya membatasi diri atau segi permasalahan

tertentu. Biologi memiliki objek kajian berupa ....b. hipotesis

3. Biologi menggunakan............ untuk menemukan kebenaran c. kebenaran ilmiah4. Cara untuk mengumpulkan data atau bukti-bukti awal .... d. kebenaran hakiki5. Kebenaran yang dihasilkan manusia bersifat tidak mutlak dan

sering disebut ....e. metode ilmiah

f. metode observasig. metode eksperimen

UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Setelah mengerjakan Uji Kompetensi 1 segera periksa jawaban Kamu dengan kunci jawaban yangterdapat pada akhir modul. Untuk mengetahui skor yang Kamu peroleh, perhitungannya adalahsebagai berikut;Hitunglah jumlah jawaban Kamu yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah ini untukmengetahui tingkat penguasaan Kamu terhadap materi Kegiatan Belajar 1.

RUMUS: Tingkat Penguasaan = (Jumlah jawaban benar A + B )/3 x 100 %

Apabila Kamu mencapai tingkat penguasaan 65% atau lebih, Selamat! Kamu Sudah Tuntas dan

dapat melanjutkan ke Kegiatan Belajar 2. Tetapi apabila tingkat penguasaan Kamu kurang dari

65%, maka Kamu harus kembali mempelajari uraian kegiatan belajar 1, terutama pada bagian materi

yang kurang Kamu kuasai. Belajarlah lebih giat lagi, jangan berkecil hati, pasti Kamu berhasil!

Page 14: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 13

Kegiatan Belajar 2

OBJEK DAN PERMASALAHAN BIOLOGI PADA BERBAGAITINGKAT ORGANISASI KEHIDUPAN

TUJUAN :Setelah mempelajari kegiatan ini peserta didik diharapkan dapat: mendeskripsikanobjek-objek dan persoalan Biologi pada tingkat molekul, sel, jaringan, organ, individu,populasi, ekosistem dan bioma.

URAIAN MATERIObjek atau kajian dalam biologi yang sangat luas atau beragam itu kini

telah dikelompokkan atau diklasifikasikan oleh para ahli Biologi menjadi 5Kingdom yaitu Animalia, Plantae, Fungi, Protista, dan Monera. Kelima

kingdom diklasifikasikan berdasarkan karakteristik yang khas dari masing- masingorganisme-organisme yang menyusunnya. Pengelompokkan ini sesuai dengan sistemklasifikasi yang dikemukakan oleh Robert H. B. Whittaker pada tahun 1969 maupun yangmultiseluler, baik yang hidup di darat, di laut, di udara, maupun di dalam tanah. Singkatnyasegala 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 melainkanoleh asam nukleat yang diselubungi protein dan belum merupakan sel. Sedangkan kelimakingdom tubuhnya sudah berupa sel (bagi organisme uniseluler) ataupun tersusun atasbanyak 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 kemajuanIPTEK, sehingga kajian masing-masing objek semakin kompleks atau rumit. Adapun kajiantersebut meliputi berbagai tema persoalan biologi antara lain menurut Biological ScienceCurriculum Study (B.S.C.S.), 1996 adalah sebagai berikut:• Evolusi: bentuk-bentuk dan hasil-hasil perubahan.• Interaksi dan saling ketergantungan.• Genetika berkelanjutan.• Pemeliharaan dari suatu keseimbangan yang dinamis.• Pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi.• Energi, materi dan organisasi.• Ilmu Pengetahuan Alam, Teknologi dan Masyarakat.

Untuk memudahkan mempelajari tema tersebut, objek-objek tersebut dipilah-pilah menuruttingkatan-tingkatan yaitu mulai dari tingkatan molekuler, sel, jaringan, organ, individu,populasi, komunitas, ekosistem, hingga tingkatan bioma, dimana antar tingkatan tersebutsaling berhubungan; coba perhatikan gambar 1 berikut ini.

Bioma

Page 15: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 14

Bagaimanakah karakteristik tiap-tiap tingkatan organisasi kehidupan tersebut? Pelajarilahmulai dari tingkat molekul dan sel.

A. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul dan SelPara ahli biologi telah mempelajari tingkat-tingkat organisasi ini selama berabad- abad.Dalam abad ini dimana alat dan teknik sudah canggih, para biologiwan dapatmenyingkap lebih jauh ke dalam kerumitan benda-benda hidup. Mikroskop elektron salahsatunya, yang dapat menyingkapkan derajat struktur sub selular (organel) sertaorganisasinya. Perhatikanlah gambar 2 berikut ini, mikroskop cahaya dapat memperbesarbenda/objek hingga 2000 kali, sedangkan mikroskop elektron dapat memperbesarbenda/objek hingga 500.000 kali.

Gambar 2. Jenis mikroskop: (a) mikroskop cahaya, dan (b) mikroskop elektron.

Dengan alat dan teknik kimia pun, struktur sub selular (organel) ini dapat dipisahkan lagimenjadi makro molekul, molekul yang lebih sederhana, bahkan hingga atom-atom(proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Pada organisme hidup, atom-atomberikatan membentuk molekul. Molekul-molekul ini tersusun ke dalam sistem interaksi yangkompleks yang kemudian membentuk sebuah sel. Dengan kata lain, molekul- molekulorganik tersebut bergabung membentuk organel-organel sel, kemudian berbagai organeltersebut saling berinteraksi membentuk satu kesatuan terkecil dari makhlukhidup/organisme yang disebut Sel. Sel pertamakali ditemukan oleh Robert Hooke.

Ekosistem

Komunitas

Populasi

Organisme

Organ

Jaringan

Sel

Molekul

Gambar 1 : Ruang Lingkup Biologi

Modul Bio-X.01/2011 14

Bagaimanakah karakteristik tiap-tiap tingkatan organisasi kehidupan tersebut? Pelajarilahmulai dari tingkat molekul dan sel.

A. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul dan SelPara ahli biologi telah mempelajari tingkat-tingkat organisasi ini selama berabad- abad.Dalam abad ini dimana alat dan teknik sudah canggih, para biologiwan dapatmenyingkap lebih jauh ke dalam kerumitan benda-benda hidup. Mikroskop elektron salahsatunya, yang dapat menyingkapkan derajat struktur sub selular (organel) sertaorganisasinya. Perhatikanlah gambar 2 berikut ini, mikroskop cahaya dapat memperbesarbenda/objek hingga 2000 kali, sedangkan mikroskop elektron dapat memperbesarbenda/objek hingga 500.000 kali.

Gambar 2. Jenis mikroskop: (a) mikroskop cahaya, dan (b) mikroskop elektron.

Dengan alat dan teknik kimia pun, struktur sub selular (organel) ini dapat dipisahkan lagimenjadi makro molekul, molekul yang lebih sederhana, bahkan hingga atom-atom(proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Pada organisme hidup, atom-atomberikatan membentuk molekul. Molekul-molekul ini tersusun ke dalam sistem interaksi yangkompleks yang kemudian membentuk sebuah sel. Dengan kata lain, molekul- molekulorganik tersebut bergabung membentuk organel-organel sel, kemudian berbagai organeltersebut saling berinteraksi membentuk satu kesatuan terkecil dari makhlukhidup/organisme yang disebut Sel. Sel pertamakali ditemukan oleh Robert Hooke.

Ekosistem

Komunitas

Populasi

Organisme

Organ

Jaringan

Sel

Molekul

Gambar 1 : Ruang Lingkup Biologi

Modul Bio-X.01/2011 14

Bagaimanakah karakteristik tiap-tiap tingkatan organisasi kehidupan tersebut? Pelajarilahmulai dari tingkat molekul dan sel.

A. Organisasi Kehidupan Tingkat Molekul dan SelPara ahli biologi telah mempelajari tingkat-tingkat organisasi ini selama berabad- abad.Dalam abad ini dimana alat dan teknik sudah canggih, para biologiwan dapatmenyingkap lebih jauh ke dalam kerumitan benda-benda hidup. Mikroskop elektron salahsatunya, yang dapat menyingkapkan derajat struktur sub selular (organel) sertaorganisasinya. Perhatikanlah gambar 2 berikut ini, mikroskop cahaya dapat memperbesarbenda/objek hingga 2000 kali, sedangkan mikroskop elektron dapat memperbesarbenda/objek hingga 500.000 kali.

Gambar 2. Jenis mikroskop: (a) mikroskop cahaya, dan (b) mikroskop elektron.

Dengan alat dan teknik kimia pun, struktur sub selular (organel) ini dapat dipisahkan lagimenjadi makro molekul, molekul yang lebih sederhana, bahkan hingga atom-atom(proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Pada organisme hidup, atom-atomberikatan membentuk molekul. Molekul-molekul ini tersusun ke dalam sistem interaksi yangkompleks yang kemudian membentuk sebuah sel. Dengan kata lain, molekul- molekulorganik tersebut bergabung membentuk organel-organel sel, kemudian berbagai organeltersebut saling berinteraksi membentuk satu kesatuan terkecil dari makhlukhidup/organisme yang disebut Sel. Sel pertamakali ditemukan oleh Robert Hooke.

Ekosistem

Komunitas

Populasi

Organisme

Organ

Jaringan

Sel

Molekul

Gambar 1 : Ruang Lingkup Biologi

Page 16: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 15

Sekarang pengkajian tentang sel terus berkembang sejalan dengan perkembangan ilmudan teknologi. Jadi jelaslah bahwa tingkat kehidupan yang paling kecil adalah tingkat selatau kita kenal dengan organisme uniseluler/monoseluler. (Lebih jauh materi tentang selakan dibahas di kelas XI)

Pengkajian biologi pada tingkat molekul telah banyak menghasilkan pengetahuan muktahiryang bermanfaat . Penelitian tentang gen misalnya telah banyak menguak berbagai misteripenyakit sehingga dapat dilakukan pencegahan atau pengobatan sejak dini berbagaipenyakit tersebut.

B. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan dan OrganOrganisasi kehidupan tingkat ini tidak dimiliki oleh organisme uniseluler, tetapi hanyadimiliki oleh organisme multiseluler. Mengapa? Ya, karena seluruh aktivitas hidup padaorganisme uniseluler dilaksanakan oleh sel itu sendiri. Sedangkan pada organismemultiseluler aktivitas hidup dilaksanakan oleh banyak sel yang terorganisasi atau teraturdan saling berhubungan dengan baik hingga menjadi satu kesatuan fungsi membentuksatu 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-selyang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama. Sedangkan Organ adalah kumpulanbeberapa jaringan yang mampu melaksanakan satu fungsi tertentu.

Pada dunia hewan tingkat tinggi dan manusia terdapat 5 macam jaringan dasar penyusuntubuhnya. Kelima jaringan tersebut adalah jaringan: epitelium, otot, ikat/penghubung,tulang dan saraf. Sedangkan pada dunia tumbuhan terdapat 7 macam jaringan dasarpenyusun 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 dandaun. (Masalah jaringan dan organ lebih jauh kaan dibahas di kelas XI)

C. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu dan PopulasiTelah dijelaskan bahwa setiap organ yang tersusun atas beberapa jaringan, mempunyaifungsi-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.

Walaupun masing-masing organ menjalankan fungsinya sendiri-sendiri, namun antaraorgan yang satu dengan organ yang lain saling berhubungan dan saling mempengaruhimembentuk suatu sistem yang disebut dengan sistem organ. Jadi apakah yangdimaksud dengan sistem organ ? Sistem Organ adalah kumpulan beberapa organdengan sistem tertentu untuk melaksanakan fungsi hidup tertentu.

Sebagai contoh coba kamu cermati uraian berikut !. Agar jantung dapat memompadarah, maka jantung membutuhkan energi dan oksigen sebagai bahan bakarnya. Energidiperoleh dari nutrisi yang dicerna oleh lambung dan diserap oleh usus kemudian diantarkan

Page 17: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 16

oleh darah. Sedangkan oksigen diperoleh dari paru-paru yang juga diantarkan oleh darah.Proses-proses serupa ini juga terjadi pada organ-organ lainnya.

Begitu pula pada tumbuhan, fungsi dan kerja daun, batang serta akar sangat salingterkait atau berhubungan dan mempengaruhi. Agar dapat berfotosintesis, menghasilkankarbohidrat dan oksigen, daun membutuhkan air dan garam mineral dari tanah sertakarbondioksida dari udara. Bagaimanakah air dan garam mineral dari tanah dapat sampai kedaun? Untuk itu daun membutuhkan kerja serta fungsi akar yang menyerap air dan mineraldari dalam tanah dan kemudian diangkut melalui batang ke daun oleh xylem. SedangkanCO2 diperoleh ari udara melalui stomata dari daun.

Seluruh sistem organ tersebut saling berinteraksi, saling menunjang atau salingberpengaruh dan membentuk satu tubuh yang dikenal dengan istilah individu. Apabila terjadigangguan pada salah satu sistem organ pada individu maka sistem organ yang lain jugamengalami gangguan. Oleh karena itu, menjaga keseimbangan fungsi suatu sistem organberarti menjaga keselarasan kerja antara sistem organ, dan dapat menjadikan tubuhtetap sehat. Jadi individu merupakan satu organisme yang tubuhnya tersusun oleh berbagaisistem organ yang saling berhubungan.

Sekarang coba kamu perhatikan halaman sekolahmu, ada tumbuhan apa saja yang hidupdi sana dan berapa jumlah individu tiap jenisnya. Kemudian ada hewan apa saja yanghidup di sana dan berapa jumlah tiap jenisnya?

Apakah Kamu temukan suatu jenis tumbuhan atau hewan yang berjumlah lebih dari satuindividu? Bila ya, berarti ada suatu populasi yang tinggal di halaman rumah Kamu.Masih ingatkah Kamu apa artinya populasi? Ya Bagus, Populasi artinya kumpulan dariindividu sejenis yang secara bersama menempati suatu habitat. Misal seluruh tanamanjagung yang ada di kebun, sekelompok belalang di kebun, segerombolan semut di kebun,serumpun bambu di kebun semuanya merupakan populasi.

D. Organisasi Tingkat KomunitasDi atas telah diuraikan tentang apa itu populasi. Dan contoh-contoh populasi yang terdapatdi kebun. Setiap populasi yang terdapat di kebun tersebut saling berinteraksi satu denganyang lainnya baik antara individu sejenis (intraspecies) maupun antara jenis yangberbeda (antarspecies).

Kumpulan populasi yang tinggal bersama pada suatu areal tertentu, dimana terjadi suatubentuk hubungan atau interaksi disebut Komunitas. Misalnya contoh komunitas adalahSepetak sawah, sebuah kolam ikan, sebidang kebun, halaman sekolah. Jadi sekarangapakah kamu sudah memahami apa itu komunitas? Bagus jika kamu sudahmemahaminya.

Adapun bentuk hubungan bersama atau simbiosis antara populasi yang satu denganpopulasi lainnya dalam suatu komunitas ada 6 macam, yaitu netral, kompetisi,parasitisme, komensalisme, predasi, dan mutualisme. Pengertian dari setiap jenissimbiosis ini tentu telah Kamu pelajari sewaktu di SMP bukan? Diharapkan Kamu masihmengingatnya dengan baik.

E. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem dan Bioma

Page 18: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 17

Kamu sudah paham arti dari populasi dan komunitas, lalu apakah artinya ekosistem danbioma? Sebelum masuk ke dalam pengertian ekosistem, masih ingatkah Kamu apaartinya lingkungan biotik dan lingkungan abiotik? Ya betul, lingkungan biotik adalah bagianlingkungan yang berupa makhluk-makhluk hidup (fungi, tumbuhan, hewan, danmonera). Dan lingkungan abiotik adalah bagian lingkungan yang berupa benda takhidup (contohnya air, tanah, udara, cahaya, pH, suhu dan iklim), kedua komponen tersebutsaling mempengaruhi.

Memang ekosistem dapat diartikan sebagai hubungan timbal balik atau interaksi antaraorganisme dengan lingkungan abiotiknya. Definisi yang lebih tepat mengenaiEkosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme danlingkungan tak hidup, dimana kedua komponen tersebut saling mempengaruhi danberinteraksi.

Kamu telah ketahui bahwa antara faktor abiotik dengan faktor biotik dalam ekosistem dapatsaling mempengaruhi. Namun ada faktor abiotik yang tidak dapat dipengaruhi oleh faktorbiotik. Faktor abiotik ini berada pada lingkup yang lebih luas, bahkan sangat menentukanjenis biotik baik tumbuhan ataupun hewan yang mampu hidup di dalamnya. Faktor abiotiktersebut adalah iklim regional atau iklim suatu tempat di permukaan bumi, yang dapatmenentukan jenis Bioma. Tahukah Kamu apakah Bioma itu?

Istilah Bioma berhubungan dengan kumpulan species (terutama tumbuhan) yang dapathidup di tempat tertentu di muka bumi, tergantung pada iklim regionalnya. Jadi Bioma adalahkumpulan species (terutama tumbuhan) yang mendiami tempat tertentu di bumi yang dicirikanoleh vegetasi tertentu yang dominan dan langsung terlihat jelas di tempat tersebut. Olehkarena itu biasanya Bioma diberi nama berdasarkan tumbuhan yang dominan di daerahtersebut. 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). Marilah kita pelajari bagaimana ciri atau karakteristik dari tiap-tiap jenis bioma tersebut.

(1) Tundra, terdapat di daerah kutub, tumbuhan dominannya adalah lumut kerak(Lichenes), lumut Sphagnum, rumput dan tumbuhan pendek lainnya yang biasanyahanya berumur 4 bulan. Hewan yang hidup di bioma ini adalah rusa, serigala danberuang kutub.

Gambar 3. Bioma tundra: (a). tundra artik (b). tundra alpen

(2) Taiga, terletak di selatan tundra, yaitu di antara daerah beriklim sedang dengan kutub.

Page 19: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 18

Bioma ini disebut pula bioma dengan hutan berawa atau hutan boreal. Tumbuhandominannya adalah konifer atau tumbuhan berdaun jarum (pinus). Hewan yang hidupdi sini adalah ajax, beruang hitam, dan serigala.

Gambar 4. Taiga : (a). tumbuhan spuce (yang diberi tkamu panah) yang mendominasihutan boreal. (b). hutan konifer Montana di Sierra Nevada California

(3) Padang pasir atau Gurun, banyak terdapat di daerah kering dengan curah hujan sedikit.Tumbuh-tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang teradaptasi dengan keadaankering, misalnya tubuhnya ditutupi oleh kutikula yang tebal dan akar yang panjang. Jugatumbuhan sukulen atau kaktus, yang menyimpan banyak air pada batangnya dan daunnyamenyempit menjadi duri. Hewan yang hidup pada bioma ini adalah unta, tikus,ular, kadal,kalajengking, dan semut.

Gambar 5. Gurun panas di Tuscon Arizona

(4) Padang rumput; Pada bioma ini terdapat cukup curah hujan, tetapi tidak cukup untukmenumbuhkan hutan. Tumbuhan dominannya adalah rumput, sedangkan pohon dansemak terdapat di sepanjang sungai di daerah tersebut. Macam padang rumput adalahprairi rumput pendek, prairi rumput tinggi dan padang rumput tropis. Prairi adalah padangrumput yang luas tanpa pohon.

Gambar 6. Padang rumput di Nebraska.

(5) Savana, adalah padang rumput yang diselingi dengan sebaran pohon yang tumbuh

Page 20: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 19

jarang. Hewan yang hidup pada bioma padang rumput dan savana adalah bison, gajah,jerapah, zebra, domba, biri-biri, harimau, cheetah, serigala dan ular.

Gambar 7. Savana

(6) Hutan hujan tropis (hutan basah), terdapat di daerah tropis yang banyak turun hujan.Vegetasinya tumbuh sangat rapat. Jenis tumbuhan pada bioma ini sangat beranekaragam/heterogen, mulai dari tumbuhan pendek yang hidup di dasar hutan hinggatumbuhan 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 yanghidup pada hutan ini antara lain monyet, macan kumbang, harimau, tapir, gajah, danbermacam-macam burung.

Gambar 8. Hutan hujan tropis dengan tumbuhan epifit (tkamu panah) yang tumbuh pada suatupohon.

(7) 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, mapledan beech. Pohon-pohondi hutan ini menghijau pada musim panas, dan menggugurkan daunnya pada musimgugur, dan pada musim dingin daunnya ‘habis’. Memasuki musim semi pohon-pohontersebut mulai menum`buhkan daunnya.

Page 21: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 20

Gambar 9. Kondisi hutan decidous : (a).musim semi, (b). musim panas,(c).musim gugur, dan (d).musim dingin.

Selanjutnya interaksi antar bioma di permukaan bumi membentuk lapisan makhluk hidup dibumi yang disebut Biosfer. Seluruh bioma di permukaan bumi ini pada hakikatnya terdiriatas produsen, konsumen dan dekomposer, dimana di dalamnya terjadi aliran materi danenergi yang selalu dimulai dari tumbuhan hijau.Manusia sebagai makhluk ciptaan Tuhan yang tertinggi derajatnya, dapat mengubah-ubahekosistem sesuai dengan kehendak dan tujuannya, misalnya dengan menciptakanekosistem buatan yang sesuai dengan kebutuhannya. Namun akibat aktivitas manusia ini taksedikit yang dapat mencemari lingkungan atau merusak ekosistem alami. Contoh nyata yangsering terjadi adalah ‘membuka’ hutan sebagai ekosistem alami menjadi lahan pertanian, menjadiperumahan, menjadi perkotaan, bahkan menjadi kawasan industri (pabrik-pabrik).

Page 22: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 21

UJI KOMPETENSI 2Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tkamu (X) pada huruf didepan jawaban dari soal-soal berikut!

1. Objek biologi yang memiliki kajian tersempit adalah ....A. populasi C. jaringan E. molekulerB. individu D. sel

2. Interaksi antara komponen biotik dan abiotik pada suatu tempat dinamakan ....A. populasi C. komunitas E. predasiB. ekosistem D. interaksi interspecies

3. Berikut ini yang bukan komponen abiotik adalah .…A. air C. dekomposer E. pHB. cahaya D. tanah

4. Ada tumbuhan yang daunnya seperti duri, batangnya menyimpan air, dan ada tumbuhanyang tubuhnya tertutup oleh kutikula yang tebal serta memiliki akar yang sangat anjang.Tumbuhan seperti ini hidup pada bioma ….A. padang rumput C. padang pasir E. hutan hujan tropisB. tiaga D. savana

5. Bioma ini memiliki tumbuhan yang heterogen dan terdapat epifit dan liana, bioma ini adalah…A. savana C. hutan boreal E. hutan decidousB. taiga D. hutan hujan tropis

6. Bioma ini terdapat di daerah yang iklimnya memiliki 4 musim.Bioma itu adalah ....A. hutan konifer C. hutan decidous E. savanaB. hutan hujan tropis D. taiga

7. Tindakan manusia berikut ini yang kurang hati-hati dan kurang bijaksana dapat menyebab-kan kerusakan keseimbangan ekosistem, kecuali ….A. membuat kawasan industriB. membangun perkotaanC. menggunakan pestisida dan insektisidaD. menebangi hutan untuk diambil kayunyaE. membuat suaka alam

8. Objek biologi yang memiliki kajian terluas adalah ….A. bioma C. komunitas E. individuB. ekosistem D. populasi

9. Objek kajian biologi dari yang paling sempit ke yang paling luas adalah .....A. sel – organ – jaringan – komunitas – populasiB. sel – jaringan – organ – populasi – komunitasC. jaringan – sel – organ – komunitas – populasiD. jaringan – komunitas – sel – organ – populasiE. organ – komunitas – populasi – jaringan – sel

Page 23: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 22

10. Kumpulan sel yang sama bentuk dan fungsinya disebut ....A. jaringan C. populasi E. komunitasB. organ D. bioma

11. Berikut yang bukan merupakan contoh populasi adalah ....A. serumpun padi C. Sepuluh ekor ayam E. sebatang pohonB. lima ekor sapi D. sekandang ayam

12. Kumpulan spesies yang mendiami muka bumi yang dicirikan dengan vegetasi yang khasdisebut ....A. biosfer C. populasi E. ekosistemB. Bioma D. komunitas

13. Pohon berbentuk kanopi merupakan ciri khas bioma ....A. Hutan decidous C. taiga E. hutan gugurB. Hutan hujan tropis D. hutan jarum

14. Berikut adalah contoh jaringan pada hewan, kecuali jaringan ....A. ikat C. otot E. epitelB. saraf D. dasar

15. Unit terkecil dari mahluk hidup adalah ...A. atom C. molekul E. selB. jaringan D. senyawa

UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Setelah mengerjakan Uji Kompetensi 2 segera periksa jawaban Kamu dengan kunci jawabanyang terdapat pada akhir modul. Untuk mengetahui skor yang Kamu peroleh, perhitungannyaadalah sebagai berikut;Hitunglah jumlah jawaban Kamu yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah ini untukmengetahui tingkat penguasaan Kamu terhadap materi Kegiatan Belajar 2.

RUMUS: Tingkat Penguasaan = (Jumlah jawaban benar x 2) x 100% )

Apabila Kamu mencapai tingkat penguasaan 65% atau lebih, Selamat! Kamu dapatmelanjutkan ke Kegiatan Belajar 3. Tetapi apabila tingkat penguasaan Kamu kurang dari 65%,maka Kamu harus kembali mempelajari uraian kegiatan belajar 1, terutama pada bagian materiyang kurang Kamu kuasai. Belajarlah lebih giat lagi, jangan berkecil hati, pasti Kamu berhasil!

Page 24: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 23

Kegitan Belajar 3 :

CABANG-CABANG BIOLOGI DANPEMANFAATANNYA BAGI MANUSIA SERTA LINGKUNGANNYA

TUJUANSetelah mempelajari kegiatan ini Kamu diharapkan dapat:1. mengidentifikasi cabang-cabang Biologi menurut objeknya, fenomena dan

persoalan yang dikaji; dan2. menganalisis manfaat Biologi bagi manusia dan lingkungannya.

URAIAN MATERIBiologi berasal dari dua kata bahasa Yunani, yaitu ‘bios’ dan ‘logos’ yang artinya‘hidup’ dan ‘ilmu’. Jadi secara sederhana Biologi dapat diartikan sebagai ilmu tentanghidup. Pengertian ini kemudian berkembang dan disempurnakan sehingga mencakupseluruh objek atau kajiannya yang sangat luas itu. D efinisi Biologi yang lebih lengkap

tersebut adalah sebagai berikut; Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup dan gejala kehidupan.Objek atau kajian dalam Biologi meliputi kelima Kingdom/Regnum dan Virus. Kelima Kingdomtersebut adalah Animalia (hewan), Plantae (tumbuhan), Fungi(jamur), Protista dan Monera.

Adapun objek-objek tersebut selanjutnya akan dikaji lebih jauh mulai dari lingkup yang palingkecil yaitu molekul hingga lingkup bioma di permukaan bumi. Dimana interaksi antarbioma dipermukaan bumi ini membentuk lapisan makhluk hidup di bumi yang dikenal sebagai Biosfer.

Kemudian bagaimanakah caranya mempelajari Biologi yang objek/kajiannya sangat luas itu? Ya,caranya adalah dengan memilah-milah materi-materinya berdasarkan objek atau kajiannya,baru kemudian mempelajarinya secara lebih mendalam pada setiap objek/kajian tersebut.Baiklah sekarang mari kita mulai saja mempelajari cabang-cabang Biologi tersebut.

A. CABANG-CABANG BIOLOGIDi atas telah dijelaskan bahwa untuk mempermudah mempelajarinya, maka Biologidipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu. Tiap cabang ilmu mengkhususkanbahasannya pada satu objek tertentu saja. Misalnya cabang Zoologi dan Mikrobiologi,.Kemudian dari tiap objek itu, misalnya Zoologi terbagi lagi menjadi Vertebrata danInvertebrata. Dan Vertebrata yang terbagi lagi menjadi 5 Filum (Pisces, Amphibia, Reptilia,Aves dan Mamalia) memunculkan cabang- cabang ilmu seperti Ichtyologi, Ornitologi danMamalogi. Dari tiap cabang ilmu ini muncul lagi cabang-cabang ilmu yang semakin spesifik.Misalnya, dari Mamalogi kemudian muncul cabang-cabang ilmu yang mengkaji lebih jauhmengenai 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.

Page 25: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 24

Dari uraian di atas cabang-cabang Biologi dapat kita kelompokkan berdasarkan pada :1. Persoalannya/tema pokoknya antara lain Ekologi,Toksikologi, Taksonomi, Biologi

Reproduksi, dan Teratologi, Etologi2. Struktur dan Fungsi/ tingkat organisasi kehidupan antara lain Sitologi, Histologi,

Organologi, Biologi Populasi, Biologi Molekuler, dan Genetika Populasi.3. Objek kajiannya, antara lain Botani. Zoologi, Mikrobiologi, Mikologi,

Malakologi, Mamologi, Bakteriologi, Virologi , Parasitologi dll.

Pada cabang Biologi Terapan yang bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraanmanusia pun kini terbagi menjadi Kedokteran, Gizi dan Kesehatan/Higiene, Pertanian,Peternakan, Perikanan, serta Bioteknologi. Kemudian dari ilmu Kedokteran sendirimuncul ilmu-ilmu spesifik antara lain spesialisasi saraf, mata, kandungan, gigi, THT, internis,dan anak. Demikian pula dengan cabang biologi terapan lainnya.

Bagaimana, apakah menurut Kamu Biologi merupakan ilmu pengetahuan alam yang sulituntuk dipelajari? Ataukah terlalu luas sehingga terasa akan lama dan membosankan untukdipelajari? Tentu tidak bukan? Semua cabang ilmu Biologi tersebut sangat perlu dipelajari,karena pengetahuan Biologi dapat membantu kita menyelesaikan segala persoalan sehari-hari, baik dalam lingkungan sekitar diri sendiri maupun hingga lingkup ekosistem yanglebih luas. Selain itu Kamu dapat menjadikan cabang-cabang Biologi ini sebagai saranamengembangkan diri untuk masa depan, maksudnya Kamu dapat memilih profesi danberkarir pada salah satu cabang Biologi. Karena, setiap orang yang senang mempelajariBiologi akan semakin mengkhususkan dirinya bahkan berprofesi pada salah satu cabang ilmuBiologi yang paling disukainya.

Maksudnya begini, apabila Kamu senang mempelajari tentang tubuh manusia, padaakhirnya akan mendorong Kamu mengkhususkan diri dan berprofesi pada duniaKedokteran, mulai dari Kedokteran Umum atau bahkan hingga ke Spesialis tertentu. Ataumisalnya Kamu senang mempelajari dunia tumbuhan, pada akhirnya akan mendorong Kamumenjadi seorang ahli/biologiwan yang mampu menciptakan jenis tumbuhan atau bibit unggulbaru dengan sifat unggul tertentu melalui bioteknologi/rekayasa genetika.

Memang ilmu pengetahuan seperti Biologi yang senantiasa berkembang dapat diibaratkansebagai pohon yang semakin membesar, tumbuh cabang, anak cabang, ranting danseterusnya hingga pohon tersebut semakin rimbun. Hal ini dikarenakan manusia memilikirasa keingintahuan yang besar, selain itu pun karena ditunjang olehkemajuan/perkembangan ilmu pengetahuan lainnya seperti kimia, fisika dan teknologi.

Selain berdasarkan objek kajian tersebut di atas, Biologi juga mengkaji hal-hal yangberhubungan dengan lingkungan, sehingga terdapat pula cabang-cabang Biologi antaralain:• Ekologi• Limnologi• Toksikologi• Higiene & Gizi• Biologi juga berperan sebagai Biologi Terapan pada berbagai cabang ilmu seperti:• Pertanian• Peternakan• Perikanan• Kehutanan

Page 26: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 25

• Kedokteran• Bioteknologi /Rekayasa Genetika

Perhatikanlah kajian dari cabang-cabang Biologi tersebut dalam Tabel 3 berikut ini.

NO. CABANG BIOLOGI BIDANG KAJIAN

1. EKOLOGIHubungan timbal balik antara makhuk hidup denganligkungannya (ekosistem)

2. EVOLUSI Sejarah perkembangan makhluk hidup dari tingkat rendahke tingkat tinggi.

3 PALAEONTOLOGI Fosil dan hubungannya dengan sejarah bumi ataukepurbakalaan.

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. ANATOMI Letak dan struktur organ-organ tubuh makhluk hidup

13. FISIOLOGI Faal/fisiologi kerja organ-organ tubuh makhluk hidup

14. TAKSONOMI Pengelompokan/klasifikasi makhluk hidup

15. EMBRIOLOGI Perkembangan embrio dari zigot sampai janin besertafaktor-faktor yang mempengaruhinya

16. GENETIKA Mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat

17. ORNITOLOGI Burung atau bangsa unggas dan seluk beluknya

18. MIKOLOGI Jamur dan seluk beluknya

19. ENTOMOLOGI Serangga dan seluk beluknya

20. HIGIENE Kesehatan

21. PATOLOGI Penyakit-penyakit yang menyerang makhluk hidup

22. BAKTERIOLOGI Bakteri dan seluk beluknya

23. PARASITOLOGI Parasit dan seluk beluknya

Page 27: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 26

NO. CABANG BIOLOGI BIDANG KAJIAN

24. SANITASI Kesehatan lingkungan

25. MAMOLOGI Mamalia dan seluk beluknya

26. MORFOLOGI Struktur tubuh luar mahluk hidup

27. MALAKOLOGI Moluska (hewan bertubuh lubak) dan seluk beluknya

28. ALGOLOGI Alga/ganggang dan seluk beluknya

29. ETOLOGI Perilaku dan cara hidup hewan

30. IKHTIOLOGI Ikan dan seluk beluknya

Tabel 2. Bidang kajian cabang-cabang biologi.

Sampai di sini apakah Kamu sudah memahami seluruh uraian mengenai cabang- cabangBiologi? Bagus, sekarang coba Kamu jawab tiga pertanyaan berikut ini. Usahakan tidakmelihat lagi ke uraian yang telah diberikan di atas.

1. Cabang ilmu Biologi apa sajakah yang dapat dipilah dari Ilmu Botani?2. Apabila Kamu terjun ke dalam dunia kedokteran, cabang ilmu Biologi apa sajakah

yang perlu Kamu pelajari?3. Apakah bidang kajian dari Ekologi, Genetika, Embriologi, Mikrobiologi dan Evolusi?

Bagaimana? Pasti Kamu dapat menjawab ketiga pertanyaan tersebut bukan? Bagus! Sekarangcoba Kamu cocokkan jawaban Kamu dengan kunci jawabannya berikut ini.1. Dari Ilmu Botani dapat dipilah-pilah menjadi cabang-cabang ilmu sebagai berikut: Taksonomi

Tumbuhan, Morfologi Tumbuhan, Anatomi Tumbuhan, Fisiologi Tumbuhan, Genetika,Ekologi Tumbuhan, dan Patologi Tumbuhan.

2. Cabang-cabang ilmu Biologi yang berkaitan dengan bidang Kedokteran antara lainsebagai berikut: Anatomi Manusia, Fisiologi Manusia, Biologi Reproduksi, Embriologi,Genetika, Endokrinologi, Patologi, Mikrobiologi, Virologi, Farmakologi, Radiobiologi, Gizi danHigiene.

3. Bidang kajian dari Ekologi adalah hubungan timbal balik antara makhluk hidup denganlingkungannya. Bidang kajian dari Genetika adalah mekanisme danhukum-hukum pewarisan sifat. Bidang kajian dari Embriologi adalahperkembangan embrio dari zigot hingga janin beserta faktor-faktor yangmempengaruhinya. Bidang kajian dari Mikrobiologi adalah mikroorganisme atau jasad renikdan seluk beluknya. Dan bidang kajian dari Evolusi adalah sejarah perkembanganmakhluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi.

Sudah Kamu cocokkan? Bagaimana hasilnya, apakah sesuai dengan kunci jawaban yangdiberikan? Bagus! Berarti Kamu sudah memahami uraian mengenai cabang- cabang Biologi.Sekarang lanjutkanlah mempelajari uraian materi selanjutnya yaitu Pemanfaatan Biologi bagiManusia dan Lingkungannya.

Page 28: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 27

B. Pemanfaatan Biologi bagi Manusia dan LingkunganNegara kita terkenal kaya akan berbagai sumber daya alamnya, baik sumber daya alamhayati, seperti hutan yang meliputi flora dan satwanya, maupun sumber daya alam non hayatiseperti emas, minyak bumi dan batu baranya. Berbekal pengetahuan Biologi kita akanmengetahui bagaimana mengelola sumber-sumber daya alam tersebut secara bijaksana,agar berdaya guna dan berhasil guna, baik untuk generasi sekarang maupun yang akandatang.

Kurangnya pengetahuan akan Biologi atau kurangnya sikap yang bijaksana dalammengeksploitasi sumber daya alam, dapat mengancam keseimbangan dan kelestarianalam kita sendiri di masa datang. Misalnya begini, jika hutan-hutan ditebangi secarasewenang-wenang, bukan saja akan timbul banjir, erosi, tanah longsor dan kesuburantanah menurun kualitasnya, tetapi juga sejumlah makhluk hidup akan kehilangan tempattinggal/habitatnya bahkan mati. Coba pikirkan, apa akibatnya jika hewan-hewan yangmenyusun jaring-jaring makanan dalam ekosistem musnah? Tentu akanmengakibatkan keseimbangan ekosistem menjadi terganggu bahkan merugikanmanusia sendiri bukan? Akan ada jumlah populasi hewan yang ‘habis’ dan akan ada jumlahpopulasi hewan yang ‘meledak’. Hal ini sedikit banyak akan mempengaruhi kuantitas dankualitas penyediaan bahan pangan bagi manusia itu sendiri.

Sebagai contoh lainnya, tentu Kamu sudah ketahui bahwa gangguan yang datang dari alamsendiri kadang membuat masalah bagi dunia pertanian, seperti gempa bumi, musimkemarau panjang dan letusan gunung berapi. Apalagi jika ditambah dengan gangguanyang datang dari tangan-tangan manusia yang kurang pengetahuan dan takbertanggung jawab. Sekarang coba Kamu simak sebuah berita dari surat kabar berikut ini;

Hama belalang kembara (Locusta migratoria) dewasa ini mengepung sentra-sentraproduksi padi, jagung dan sorgum di Kabupaten Sumba Timur NTT. Pemerintahkabupaten dan petani sudah kewalahan menghadapinya. Akan tetapi belalang tetapberkembang meski segala upaya sudah dilakukan, baik dengan pestisida, musuh alami(predatornya) atau dengan menangkapnya. Hama ini merusak mulai dari batang, daunmuda hingga pucuknya, umumnya padi usia muda. Saat ini musim kemarau sedangberlangsung di NTT, termasuk di Sumba Timur. Bersamaan dengan itu, musim tanamgadu di seluruh daerah persawahan sedang berlangsung. Sementara itu daerahsekitarnya yang berupa savana sangat luas sedang kering kerontang. Akibat tidak adakeseimbangan ekosistem, atau karena habitatnya terganggu, tidak ada pilihan lainbagi belalang untuk bermigrasi ke sentra produksi pangan. Ditambah lagi perilakupenduduk yang suka membakar padang, belalang pun pindah ke sawah atau lahanpertanian. Satu hal yang menyebabkan belalang semakin mengganas karenapemakaian pestisida yang berlebihanselama ini sehingga belalang menjadi kebal. (Sumber: Kompas 31 Juli 2004).

Menurut Kamu masalah lingkungan tersebut disebabkan oleh gangguan alam,ulah manusia ataukah keduanya? Ya benar, karena kedua hal tersebut.Selanjutnya, menurut Kamu hal-hal apa yang akan terjadi kemudian padamasyarakat di sana? Ya benar; kelaparan, kurang gizi, bahkan terserang berbagai penyakit.Cabang-cabang Biologi apa sajakah yang terkait dengan permasalahan tersebut? Ya bagus,

Page 29: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 28

cabang-cabang Biologi yang tertkait pada permasalahan tersebut diantaranya adalahekologi, patologi, fisiologi, higiene, dan entomologi. Dan menurut Kamu, tindakan-tindakanapa saja yang sebaiknya dilakukan untuk mengatasi masalah lingkungan di sana?Diskusikanlah bersama teman-teman Kamu.

Sebagai contoh lainnya, tahukah Kamu kejadian apa yang akhir-akhir ini terjadi padasaudara-saudara kita yang tinggal di Teluk Buyat Ratatotok, Kabupaten MinahasaSelatan, Sulawesi Utara? Sungguh mengerikan dan menyedihkan jika kita melihat mereka dimedia cetak maupun di televisi; baik bayi, balita, hingga orang dewasa menunjukkangejala ‘penyakit Minamata’, bahkan ada yang sampai meninggal dunia. Apa sebenarnyayang telah menimpa mereka? Ternyata mereka telah mengkonsumsi ikan danmenggunakan air untuk kegiatan sehari- hari dari teluk tersebut, yang ternyata telahtercemar oleh logam berat yaitu arsen dan air raksa (Hg). Dari manakah kedua logam berat ituberasal hingga mencemari perairan di teluk tersebut? Untuk mengatasi masalah lingkunganhidup di sana perlu ditangani dengan pendekatan Biologi. Menurut Kamu cabang-cabangBiologi apa saja yang terkait untuk penyelesaian masalah tersebut? Coba Kamu diskusikanbersama teman-teman Kamu.

Kedua contoh di atas menggambarkan bagaimana pengeksploitasian sumber daya alamtelah dilakukan dengan cara-cara yang tidak bijaksana, juga dikarenakan olehkurangnya pengetahuan tentang Biologi, sehingga dapat membahayakan keseimbanganlingkungan, yang pada akhirnya akan merugikan manusia di sekitarnya atau manusia itusendiri. Kedua contoh di atas hanyalah sebagian saja dari banyak permasalahan lingkunganyang sedang melkamu negeri tercinta kita akhir-akhir ini. Di sinilah pentingnya bagi Kamusebagai generasi mendatang membekali diri dengan pengetahuan Biologi dengan cabang-cabang ilmunya, agar dalam mengelola sumber daya alam kelak, Kamu dapat bersikap lebiharif dan bijaksana, sehingga tindakan yang akan Kamu ambil dapat bersifat‘ramah lingkungan’.

Sekarang Kamu akan pelajari sudah seberapa besar Biologi dengan seluruh cabang-cabang ilmunya telah memberikan sumbangan-sumbangan pada dunia IPTEK yang padahakikatnya bertujuan meningkatkan kualitas hidup bagi kesejahteraan manusia.

Sebagai ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk kehidupan, manfaat Biologidalam meningkatkan kesejahteraan manusia tidak perlu diragukan lagi. Berdasarkanilmu murni Biologi, telah dikembangkan berbagai ilmu terapan(bioteknologi) yang telah memajukan dunia kedokteran, industri, pertanian, danpeternakan, serta perikanan. Seberapa besarkah pemanfaatan biologi untuk kesejahteraanmanusia telah dilaksanakan? Untuk mengetahui hal tersebut marilah kita pelajari uraianselanjutnya berikut ini.1. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang Kedokteran

Dahulu banyak masalah penyakit yang tidak dipahami penyebab maupun carapengobatannya, sehingga cara yang ditempuh untuk mencegah maupun dalammenyembuhkannya tidak tepat. Tetapi berkat perkembangan Biologi, khususnyadalam cabang ilmu: anatomi dan fisiologi manusia, mikrobiologi, virologidan patologi, telah banyak membantu para dokter dalam memahami penyebabgangguan tersebut. Dengan demikian para dokter berhasil mencegah danmenyembuhkan berbagai penyakit yang sampai saat ini sering menjadi masalah yangmenakutkan manusia.

Page 30: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 29

Berikut ini adalah contoh-contoh sumbangan pengetahuan yang telah diberikan olehBiologi beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia kesehatan dan atau kedokteran.a. 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 paradokter adalah pencangkokan ginjal, jantung, sumsum tulang belakang maupun hati.

b. Teknik fertilasi invitro telah dapat diaplikasikan tidak hanya pada hewan ternak, tetapitelah dapat dilakukan pada manusia. Teknik ini dapat membantu pasangan suamiistri yang sulit mendapatkan keturunan karena suatu kelainan. Fertilasi ini tentunyaberasal dari gamet pasangan yang bersangkutan. Teknik karakterisasi dan pemisahangamet sperma yang membawa kromosom X dan Y (penentu jenis kelaminketurunan) juga telah berhasil dilakukan. Teknik ini memungkinkan para pasangansuami isteri mendapatkan keturunannya dengan jenis kelamin tertentu.

c. Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi beberapa jenis mikroba yangmenyebabkan penyakit pada manusia maupun hewan. Dengan demikian, antibiotikuntuk mikroba-mikroba tersebut dapat dibuat.

d. Virologi pun telah memberikan sumbangannya pada dunia kedokteran, denganmendasari pengetahuan dalam usaha menciptakan vaksin-vaksin. Misalnya pada kasusyang baru saja terjadi yaitu mengenai Virus Flu Burung. Sebuah surat kabarmemberitakan bahwa Virus Flu Burung atau disebut juga Virus Avian Influenza, yanghanya dapat diteruskan kepada manusia melalui kontak yang sangat dekat, telahdapat ditemukan vaksinnya oleh para pakar Imunologi dan Bioteknologi di BadanKesehatan Dunia (WHO). Caranya adalah dengan menggabungkan gen Aviandengan gen flu pada manusia agar menjadi ‘aman’. Mereka mengambil satu gen virusflu burung kemudian menggantikan gennya tadi dengan gen flu manusia. Hasildari kombinasi virus buatan ini kemudian dipersiapkan sebagai basis untukpembuatan vaksinnya. (Sumber: Pikiran Rakyat 5 Februari 2004).

e. Para penderita obesitas (penyakit kegemukan) kini pun telah mendapatkan jalan keluardalam mengatasi kelebihan berat badannya. Hal ini dijelaskan dalam suatu kutipan darisebuah surat kabar bahwa; Para ahli fisiologi dan ilmu gizi dari Universitas TexasSouthwestern Medical Centre, Dallas Amerika Serikat, telah berhasil mengubah sel-sellemak biasa menjadi lemak yang bisa terbakar. Penelitian dilakukan melaluipenyuntikan gen Leptin (suatu protein yang terkait dengan proses metabolisme) padatikus percobaan. Hasil penyisipan gen membuktikan bahwa sel-sel yang biasanyamenimbun lemak berubah menjadi sel-sel pembakar lemak. Akibatnya, tikus menjadilangsing dengan hilangnya 26% bobot tubuhnya selama dua pekan. (Sumber: PikiranRakyat 26 Februari 2004).

Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang kedokteran, yang pada dewasa inisudah banyak kemajuan yang dicapai. Di samping itu, berkat penelitian yang terusmenerus, bermunculan berbagai cabang ilmu kedokteran (spesialisasi) berikut teknik-tekniknya, yang pada dasarnya dilakukan untuk meningkatkan kesehatan manusia.Masyarakat pun kini semakin mengetahui bagaimana cara hidup sehat, mengatur gizi,menghindari serta mencegah penyakit, yaitu dengan selalu menjaga kebersihan diri dan

Page 31: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 30

lingkungan, berolah raga secara teratur dan mengkonsumsi makanan bergizi denganmenu 4 sehat 5 sempurna dan pola gizi seimbang.

Lalu bagaimanakah pemanfaatan Biologi dalam bidang Pertanian danPeternakan? Sudah seberapa banyakkah sumbangan Biologi yang telah diberikan?Pelajarilah uraiannya berikut ini.

2. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang PertanianDahulu para petani hanya mengetahui cara-cara bertani yang sederhana/ tradisional,yakni hanya dengan mencangkul tanah kemudian menanaminya dengan tanamanyang diinginkan lalu disirami secukupnya. Dan hasil yang didapat ternyata tidak terlalumenggembirakan baik mutu maupun jumlahnya. Jika hal ini tidak segera diperbaiki makakebutuhan masyarakat akan pangan tidak dapat tercukupi, dan akan terjadikekurangan bahan pangan (rawan pangan). Apalagi pada masa sekarang ini, dimanatelah terjadi ledakan jumlah penduduk, tentunya masalah rawan pangan merupakanmasalah yang harus segera ditangani. Usaha yang harus dilakukan tidak hanya padabagaimana membatasi pertambahan jumlah penduduk, tetapi juga harusdipikirkan bagaimana caranya meningkatkan produksi pangan.

Berkat kemajuan cabang-cabang Biologi dan teknologinya, sudah banyak orangmengetahui bagaimana cara meningkatkan hasil pertaniannya. Masyarakatkhususnya para petani, kini telah banyak mengetahui bagaimana cara memilih bibittanaman unggul, bagaimana cara memilih pupuk yang diperlukan berikut caramemupuknya, serta bagaimana cara memberantas hama dengan pestisida atauinsektisida, dengan maksud meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil panennya.Mereka pun telah banyak mengetahui teknik-teknik berkebun seperti mencangkok,menempel, mengenten dan sebagainya.

Untuk mendapatkan bibit unggul dari berbagai jenis tanaman sekarang tidaklah sulit.Hampir di seluruh pelosok tanah air, bibit unggul berbagai jenis tanaman bukanmerupakan barang langka lagi. Hal ini berkat makin berkembangnya prinsip-prinsipGenetika yang sudah banyak diketahui oleh para petani, seperti dengan melakukanpenyilangan (bastar), yang dapat dilakukan sendiri oleh mereka. Selain itu, denganmenerapkan prinsip-prinsip Fisiologi Tumbuhan, para petani melalui para ahlipertanian yang telah banyak mengetahui jenis pupuk yang baik untuk berbagai jenistanaman.

Adapun dalam penggunaan pupuk, pestisida atau insektisida padapersawahan, perkebunan atau perladangan ini, para petani harusmemperhatikan faktor keseimbangan ekosistem di sekitarnya. Misalnya denganmengikuti/mematuhi dosis (takaran) serta intensitas yang ditetapkan oleh setiap jenispupuk atau pestisidanya. Jika pemakaian zat-zat kimia tersebut melebihi aturanyang ditetapkan biasanya akan menimbulkan pencemaran air sungai di sekitar arealpertanian tersebut.

Contoh kasus yang sering terjadi akibat pemakaian zat kimia yang tidakmemperhatikan faktor keseimbangan ekosistem adalah pada pemakaian pupuk Nyang intensif. Pemakaian pupuk N secara terus menerus dapat menyebabkan kadarnitrat dalam air sungai di areal penanaman menjadi tinggi. Akibat yang terjadi kemudianadalah timbulnya penyakit methemoglobinemia jika air sungai tersebut dikonsumsi oleh

Page 32: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 31

manusia. Selain timbulnya penyakit itu, dapat terjadi pula eutrofikasi. Apakahmethemoglobinemia itu, dan apa yang dimaksud dengan eutrofikasi?

Methemoglobinemia merupakan ketidakmampuan hemoglobin di dalam sel- sel darahmerah untuk mengikat oksigen, karena hemoglobin diikat oleh nitrit. Nitrit ini dihasilkandari pengubahan nitrat yang mengkontaminasi air minum oleh mikroorganisme padasaluran pencernaan manusia. Dan tahukah Kamu apa akibatnya jika tubuh kitakekurangan oksigen? Sedangkan eutrofikasi adalah pengeruhan air yang disebabkanoleh berkembang dengan pesatnya alga dan eceng gondok pada perairan yangtercemar nitrat. Eutrofikasi ini menyebabkan organisme seperti ikan-ikan di perairantersebut menjadi mati. Maka dari itulah, pengetahuan mengenai Ekologi serta teknikbertani sangat diperlukan agar tidak terjadi hal-hal yang pada akhirnya akanmerugikan masyarakat sekitar atau para petani sendiri. Menurut Kamu bagaimanakahmencegah pencemaran perairan oleh pupuk nitrat? Ya betul, diantaranya denganmengadakan pergiliran penanaman jenis tanaman atau rotasi tanaman, sehingga pupukyang digunakan juga berganti-ganti.

Masalah penyakit-penyakit yang menyerang tanaman, kini juga sudah banyak diketahuipenyebabnya. Sudah banyak jenis virus, bakteri dan parasit lain yang menyerangtanaman budi daya yang berhasil diidentifikasi dan ditemukan carapemberantasannya. Hal ini tentu berkaitan dengan kemajuan di bidang cabang-cabangBiologi seperti virologi, mikrobiologi dan parasitologi. Jadi, cabang-cabang Biologi yangberhubungan dengan bidang pertanian adalah botani, anatomi tumbuhan,fisiologi tumbuhan, virologi tumbuhan, parasitologi, mikrobiologi, genetikadan ekologi.

Perkembangan bioteknologi seperti teknik Rekayasa Genetika, Kultur Jaringan,dan teknik Mutasi Buatan pun kini sudah berhasil membantu mengatasi masalahrawan pangan. Coba Kamu perhatikan uraian berikut ini, mengenai contoh-contohsumbangan pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabangilmunya dalam dunia pertanian:

a. Bioteknologi dan Biologi Molekuler telah berhasil menemukan teknik-teknik untukRekayasa Genetika, seperti teknik transfer nukleus, teknik pemotongan,penyambungan dan penyisipan gen, dimana teknik-teknik ini bertujuan untukmencari atau menciptakan jenis tanaman dengan sifat unggul tertentu (tanamantransgenik). Teknik-teknik rekayasa genetika seperti ini biasanya dilanjutkan dengansuatu teknik yang disebut Kloning. Istilah Klon merupakan garis turunan individu-individu yang secara genetik identik. Klon juga diartikan sebagai usaha membuatsatu atau lebih replika (duplikat) suatu individu, sel, ataupun gen. Pengaplikasianyang sudah berhasil dilakukan adalah pada terciptanya tanaman budi dayayang mampu menghasilkan insektisida sendiri, sehingga tanaman tersebut tidakperlu disemprot insektisida lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenistanaman pangan yang telah berhasil di rekayasa dengan tiujuan tersebut adalahtanaman buah apel, pir, kol/kubis, brokoli, dan kentang. Teknik rekayasa genetikaini juga sudah berhasil menciptakan tanaman budi daya yang mampu mengikatnitrogen bebas sendiri dari udara, sehingga tanaman tersebut tidak perlu diberipupuk nitrogen sintetik lagi saat di lahan pertanian nantinya. Contoh jenis tanamanyang sudah berhasil direkayasa untuk tujuan tersebut adalah pada padi dangandum.

Page 33: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 32

b. Melalui kemajuan di bidang Biologi Molekuler, telah dapat diketahui pula urutan gen padagenom sel-sel tumbuhan, sehingga para biologiwan dapat mengidentifikasi urutan-urutangen tertentu yang bertanggungjawab untuk perkembangan organ. Dengan demikianpara biologiwan dapat memodifikasi arah perkembangan tanaman yangdiinginkan. Pengaplikasian teknik ini yang sudah berhasil dilakukan adalah telahterciptanya batang pohon jati yang dapat tumbuh dengan diameter besar dan lurus.

c. Dengan menggunakan teknik Kultur Jaringan, tanaman yang sudah diketahuiberkhasiat sebagai obat, atau pun tanaman budi daya yang sudah diketahui keunggulanmutunya, dapat diproduksi dengan waktu singkat, dalam jumlah yang banyak, tanpamemerlukan lahan yang luas, dan dengan kondisi steril. Teknik kultur jaringan initermasuk salah satu usaha kloning, dimana individu-individu baru yang dihasilkan akansama persis atau identik dengan suatu tanaman yang sudah diketahui manfaat maupunkeunggulannya. Adapun contoh-contoh tanaman budi daya yang sudah berhasildiperbanyak dengan teknik kultur jaringan tersebut antara lain tanaman kelapa sawit,tanaman anggrek, tanaman pisang barangan, dan wortel.

d. Teknik Mutasi Buatan merupakan usaha merubah susunan atau jumlah materigenetik/DNA dengan menggunakan radiasi sinar radioaktif (sinar X, alpha, beta dangamma) atau dengan senyawa kimia (kolkisin). Teknik mutasi dengan sinar gammabiasanya ditujukan untuk menghasilkan biji- biji tanaman padi dan palawija, agarberumur pendek (cepat dipanen), hasilnya banyak dan tahan terhadap serangan hamawereng. Selain itu, terdapat teknik mutasi buatan lainnya, yakni teknik perendamanbiji-biji tanaman perkebunan dan pertanian dalam senyawa kolkisin, senyawa inimenyebabkan tanaman mempunyai buah yang besar dan tidak berbiji; misalnya buahsemangka, pepaya, jeruk, dan anggur tanpa biji, seperti pada gambar 22 berikut.Namun sayangnya tanaman ini tidak dapat menghasilkan tanaman baru sebagaiketurunannya, karena buah-buahan yang dihasilkan tidak memiliki organreproduksi yaitu biji. Lalu bagaimanakah caranya bila kita menghendaki buah-buahantanpa biji lagi? Ya benar, kita harus memulai lagi dari perendaman biji-biji (benih) daribuah yang memiliki biji, dengan senyawa kolkisin. Baru kemudian ditanam dan ditungguhasil buahnya yang pasti tidak memiliki biji.

Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang pertanian. Bagaimana, sampai di siniapakah Kamu sudah memahami seluruh uraian yang diberikan? Bagus! Untukmemperkaya wawasan Kamu mengenai pemanfaatan Biologi bagi kehidupanmanusia, sekarang pelajarilah bagaimana pemanfaatan Biologi pada dunia Peternakanberikut ini. Sumbangan apakah yang sudah diberikan Biologi dalam upaya mengatasimasalah rawan pangan dan perbaikan gizi masyarakat?

3. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang PeternakanSeperti halnya pada bidang pertanian, pemanfaatan Biologi pada bidang peternakanpun sudah sedemikian besar. Dengan menerapkan pengetahuan cabang-cabang Biologiseperti zoologi, anatomi hewan, fisiologi hewan, genetika, biologi reproduksi,embriologi, dan biologi molekuler/rekayasa genetika, para peternak dan masyarakatyang lebih luas telah dapat menikmati hasilnya. Melalui penerapan ilmu-ilmu tersebut telahbanyak dihasilkan ternak varietas unggul, diantaranya adalah ayam penghasil banyaktelur, ayam pedaging, sapi pedaging, sapi penghasil banyak susu, dan domba pedaging.

Page 34: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 33

Dalam usaha perbanyakan ternak unggul tersebut kini pun telah banyak menggunakanteknik kawin silang (hibridisasi) dan teknik kawin suntik (inseminasi buatan). Denganteknik inseminasi buatan, dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkantanpa mengenal musim kawin, serta tidak melibatkan sapi atau domba jantan.

Teknik inseminasi buatan ini diikuti dengan teknik superovulasi, yakni teknik perbanyakanternak unggul dengan cara menyuntikkan hormon reproduksi berupa PMSG (pregnantmare serum gonadotrophin) dan HCG (human chorionic gonadotrophin). Hormon-hormon ini berfungsi merangsang terbentuknya sel telur dalam jumlah banyaksebelum sapi atau domba diinseminasi. Adapun spermatozoa yang berasal dari ternakjantan dapat diperoleh tidak harus dari ternak jantan secara langsung, tetapi diambil daritempat penyimpanan spermatozoa. Teknik penyimpanan spermatozoa menggunakannitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius.

Selain teknik inseminasi dan superovulasi, dewasa ini telah dikembangkan juga teknikfertilisasi in vitro. Pada teknik ini, embrio dapat dihasilkan di luar uterus (kandungan)induk betina dalam jumlah tertentu. Dan sebelum embrio ini diimplantasikan (ditanam dalamuterus induk betina) dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius. Embrio dari jenis unggul ini kemudian dapat diimplantasikan ke induksapi betina yang tidak unggul bunting semu dari species yang sama. Dengan demikianakan cepat diperoleh banyak sapi unggul.

Demikianlah pemanfaatan Biologi pada bidang peternakan. Dan sampai di sini diharapkanKamu sudah memahaminya. Lalu bagaimanakah pemanfaatan Biologi pada bidangperikanan? Pelajarilah uraian singkatnya berikut ini.

4. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang PerikananIkan, baik ikan yang hidup di air tawar maupun yang hidup di laut, merupakan organisme airyang dapat dimanfaatkan manusia sebagai salah satu bahan pangan, karena diketahuikandungan proteinnya sangat tinggi. Selain itu, ikan- ikan yang bentuk ataupun permukaantubuhnya tampak menarik dapat dijadikan hiasan dalam sebuah akuarium.Adapun pemanfaatan Biologi dalam bidang perikanan tampak antara lain dalam upayapembudidayaan ikan, juga dalam usaha pelestarian ekosistem perairannya.Pembudidayaan ikan yang telah banyak dilakukan yakni dalam :(1) pembuatan tambak-tambak, karamba jala apung (kajapung), maupun rumpon, serta(2) pelestarian terumbu karang, mangrove, hutan bakau.Pada tambak-tambak, usaha pembudidayaan ikan-ikan yang diketahui bernilaigizi tinggi atau yang bernilai ekonomis adalah dengan dilakukannya pemijahan.Dengan teknik pemijahan dalam tambak-tambak, spermatozoa dan sel telur dari ikanjantan dan ikan betina, dapat dengan mudah bertemu menjadi zigot, tanpa harus tergangguoleh arus air laut. Selain itu telur-telur yang dihasilkan juga akan terhindar dari parapemangsa/predatornya, sehingga besar kemungkinannya telur-telur itu akan menetasdan menjadi ikan. Contoh pemanfaatan Biologi lainnya dalam bidang ini adalah dengandiketemukannya manfaat daun singkong yang ternyata dapat dijadikan pakan tambahan bagiikan nila merah sehingga dapat mempercepat pertumbuhan ikan tersebut.Melalui penelitian-penelitian dalam bidang Biologi juga diketahui bahwa manfaat hutan bakau,mangrove, adalah penting dalam ekosistem pantai. Selain berperan sebagai produsen,ketiga macam ekosistem tersebut diketahui juga memiliki fungsi fisik. Fungsi fisik tersebutadalah; dengan adanya hutan bakau, mangrove, energi hempasan gelombang laut yangmasuk ke pantai dapat tertahan atau berkurang, dengan demikian dapat mencegahabrasi (erosi daratan akibat pasang surut air laut). Selain itu, ketiga jenis ekosistem pantai

Page 35: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 34

tersebut diketahui berperan sebagai penyaring sedimen/ lumpur dari daratan, hal ini sangatlahpenting bagi ekosistem terumbu karang, karena terumbu karang memerlukan perairan yangjernih.Demikianlah pemanfaatan Biologi dalam bidang perikanan. Diharapkan Kamu sudahmemahaminya. Kini, sebelum kita melangkah pada pemanfaatan biologi pada bidang industri,perhatikanlah kesimpulan singkat berikut ini.a. Perkembangan bioteknologi dan biologi molekuler saat ini adalah ditemukannya

beberapa teknik rekayasa genetika seperti; teknik transfer nukelus, pemotongan danpenyambungan gen, serta teknik penyisipan gen. Teknik-teknik ini sudahdiaplikasikan untuk keperluan bidang peternakan, pertanian, dan kedokteran, melaluikloning.

b. Pada bidang pertanian, teknik rekayasa genetika yang bertujuan menciptakantanaman dengan sifat unggul tersebut, dilanjutkan dengan teknik kultur jaringan,sehingga tanaman-tanaman berjenis unggul tersebut dapat segera diperoleh dengan waktusingkat, dalam jumlah yang banyak, tanpa memerlukan lahan yang luas, dan dengankondisi steril.

c. Pada bidang peternakan, teknik rekayasa genetika tersebut dilanjutkan dengan teknikfertilisasi in vitro atau teknik superovulasi, dan kemudian teknik inseminasi buatan,dengan tujuan segera diperoleh ternak jenis unggul dalam jumlah banyak.

d. Pada bidang kedokteran teknik rekayasa genetika dilakukan untuk membantupasangan suami isteri yang sulit mendapat keturunan/anak, atau bagi mereka yangmenghendaki keturunan dengan jenis tertentu (laki- laki atau perempuan). Untuk maksudyang kedua ini, sebelum dilakukan fertilisasi in vitro, terlebih dahulu dilakukanpemisahan gen dari genom sang ayah (X dan Y nya), lalu dipertemukan dengangenom sang ibu. Fertilisasi in vitro dilakukan di luar tubuh sang ibu, dan setelahterbentuk embrio/zigot barulah di implantasikan ke dalam kandungan sang ibu.

e. Pada bidang perikanan, pemanfaatan Biologi adalah sebagai lkamusan pengetahuan(basic science) dalam usaha pembudidayaan ikan-ikan atau hewan laut lainnya yangtelah diketahui memiliki nilai gizi tinggi (yaitu sebagai sumber protein hewani) danbernilai ekonomis. Selain itu, Biologi juga dapat dijadikan lkamusan pengetahuan dalampenelitian-penelitian lain yang lebih luas lingkupnya, yakni pada lingkup ekosistemperairan laut dan pantai.

Demikianlah pemanfaatan Biologi pada bidang kedokteran, pertanian dan peternakan,serta perikanan. Sampai di sini apakah Kamu sudah memahaminya? Bagus!Sekarang marilah kita pelajari bagaimana pemanfaatan Biologi pada bidang industri.

5. Pemanfaatan Biologi dalam Bidang IndustriDahulu manusia hanya mengambil sesuatu dari lingkungannya yang langsung dapatdimanfaatkan untuk kehidupannya, misalnya buah-buahan langsung dipetik untukdimakan, sementara bagian lain dari tumbuhan itu dibiarkan atau dibuang begitu saja. Begitupula pemanfaatan manusia terhadap hewan, hanya diambil daging atau telurnya saja.Namun setelah berkembangnya Biologi, khususnya pada cabang zoologi, botani,taksonomi, biokimia, mikrobiologi, dan bioteknologi, manusia telah berhasil menemukanberbagai bagian tubuh tumbuhan atau hewan yang dapat diolah menjadi bahan bakuindustri.

Berikut ini adalah contoh-contoh pemanfaatan Biologi pada bidang industri:a. Ditemukannya kandungan gula yang cukup tinggi pada batang tebu, menyebabkan

Page 36: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 35

berkembangnya pabrik pengolahan tebu menjadi gula.b. Diketahuinya bahwa serabut biji kapas dan bulu domba dapat diolah menjadi benang,

dan kepompong ulat sutera dapat diolah menjadi benang sutera, maka berkembanglahindustri tekstil/kain, kain wol dan kain sutera.

c. Dengan berkembangnya mikrobiologi, telah diketahui berbagai struktur dan sifat-sifatdari berbagai jenis mikroba/jasad renik, baik yang menguntungkan maupun yangbersifat patogen (menyebabkan penyakit), maka berkembanglah industri obat-obatan,makanan/minuman yang berkhasiat obat. Contoh dalam industri makanan adalahsebagai berikut; Setelah diketemukannya jenis bakteri Lactobacillus yang sifat-sifatnyadapat bermanfaat bagi manusia dan dapat dibuat menjadi yoghurt, maka berkembanglahindustri pembuatan yoghurt. Yoghurt ini dibuat dari susu yang difermentasikan denganmenggunakan bakteri Lactobacillus, pada suhu 40 derajat celcius selama 2,5 jam sampai3,5 jam (lihat Gambar 23). Contoh lainnya pemanfaatan mikrobiologi dalam bidang industrimakanan adalah pada industri kecap, tempe, oncom, keju, roti, dan nata de coco, sertaminuman anggur.

Dalam industri obat-obatan, telah diketahui sifat-sifat bakteri Escherichia coli yang ternyatadapat dibuat/disintesis menjadi insulin; insulin ini sangat berguna bagi penderita penyakitDiabetes Melitus pada manusia. Contoh perkembangan mikrobiologi dalam industri obat-obatan lainnya adalah pada industri pembuatan antibiotik dan vaksin. Macam-macam antibiotikyang sudah berhasil dibuat antara lain adalah: Penisilin (dibuat dari jamurPenicillium), Sefalosporin (dihasilkan oleh jamur Cephalosporium), dan Tetrasiklindihasilkan oleh jamur Streptomycin).

Demikianlah sumbangan-sumbangan Biologi kepada dunia industri. Sekarang, coba Kamusebutkan 2 macam industri lainnya yang menggunakan prinsip- prinsip Biologi. Danmenurut Kamu, cabang-cabang Biologi apa saja yang terkait di dalamnya? Untukmenjawab persoalan ini Kamu boleh berdiskusi bersama teman-teman Kamu.

Sebagai contoh; Industri lainnya yang menggunakan prinsip-prinsip Biologi adalahindustri jamu. Cabang-cabang Biologi yang terkait pada industri tersebut adalah ilmuBotani yang meliputi taksonomi tumbuhan, anatomi tumbuhan, dan fisiologi tumbuhan,juga mikrobiologi, patologi, mikologi, dan bioteknologi.

Jika Kamu sudah menjawabnya, tanyakan kepada guru bina Biologi Kamu, apakahjawaban Kamu tersebut sudah tepat atau masih perlu diperbaiki. Jika jawaban Kamu sudahtepat, berarti Kamusudah memahami pemanfaatan Biologi pada bidang industri.Dari seluruh uraian yang telah Kamu pelajari di atas, jelaslah bahwa pengetahuanmengenai Biologi sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia bukan? Selain itu, denganpengetahuan Biologi yang baik, maka kita akan;

a) Semakin mengenali diri kita sebagai mahluk hidup.b) Semakin mengenal dan mengetahui hubungan antara mahluk hidup dengan

lingkungannya.c) Semakin menyayangi mahluk hidup yang ada di sekitar kita dan dapat

memanfaatkannya secara bijaksana.d) Selalu berusaha menjaga kelestarian lingkungan dan dapat mengatasi masalah yang

timbul dalam hubungan antara mahluk hidup dengan lingkungannya.e) Semakin menyadari kebesaran Tuhan Yang Maha Esa yang menciptakan kehidupan di

bumi ini.

Page 37: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 36

Demikianlah pemanfaatan Biologi bagi manusia dan lingkungannya. Sekarang Kamu sudahberada di bagian akhir dari kegiatan belajar 3, dan diharapkan Kamu sudah memahamiseluruh uraian yang diberikan. Sebelum Kamu meminta Tes Akhir Modul kepada guru binaBiologi Kamu, kerjakanlah Uji Kompetensi 3 berikut ini. Dalam mengerjakannya usahakantidak melihat kembali ke uraian, dan tidak lebih dari 30 menit. Selamat bekerja, semoga Kamumencapai hasil yang baik, dan dapat melanjutkan ke Modul Biologi selanjutnya.

Page 38: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 37

Uji Kompetensi 3Pilihlah satu jawaban yang paling tepat dengan memberi tkamu (X) pada huruf didepan jawaban dari soal-soal berikut!

1. Cabang biologi yang mengkaji hubungan timbal balik antara mahluk hidup denganlingkungannya adalah ....A. zoologi C. sitologi E. evolusiB. ekologi D. botani

2. Mikologi merupakan cabang Biologi yang mengkaji ….A. virus C. jamur E. jasad renikB. jaringan D. sel

3. Mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat dikaji dalam .…A. anatomi C. morfologi E. taksonomiB. fisiologi D. genetika

4. Taksonomi mengkaji ....A. kesehatanB. struktur luar tubuh mahluk hidupC. serangga dan seluk beluknyaD. pengelompokan / klasifikasi mahluk hidupE. mekanisme dan hukum-hukum pewarisan sifat

5. Sejak perkembangan mahluk hidup dari tingkat rendah ke tingkat tinggi dipelajari pada cabangbiologi ....A. evolusi B. histologi C. sitologi D. ekologi E. taksonomi

6. Cabang-cabang biologi berikut ini berkaitan dengan dunia pertanian, kecuali .…A. ekologi B. genetika C. virologi D. fisiologi E. ornitologi

7. Pernyataan berikut ini benar, kecuali .…A. pengelolaan sumber daya alam harus didasari pemahaman biologi yang baikB. sikap arif dan bijaksana sangat diperlukan dalam pengelolaan sumber daya alamC. pencemaran limbah industri dapat merusak lingkungan biotik sekitarnyaD. hutan lindung boleh dieksploitasi setelah diketahui terdapat kandungan emas yang banyak

di sanaE. IPTEK bertujuan meningkatkan kualitas hidup manusia

8. Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi jenis-jenis mikroba yang bersifatpatogen, dan telah dapat dibuat pula … nya.A. antigen B. antibiotik C. in vitro D. kloning E. kultur jaringan

9. Melalui teknik kultur jaringan para ahli dapat menumbuhkan beberapa jenis tanamanpotensial untuk kesejahteraan hidup manusia. Berikut ini yang bukan beberapakeuntungan teknik kultur jaringan tumbuhan adalah ….

Page 39: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 38

A. waktunya singkat D. efisienB. mudah dikontrol E. tidak perlu kondisi sterilC. tidak memerlukan lahan luas

10. Cabang biologi yang mendasari beberapa cabang biologi lainnya adalah ….A. bioteknologi B. fisiologi C. anatomi D. genetika E. sitologi

11. Berikut ini yang merupakan aplikasi cabang biologi bidang mikrobiologi adalahA. pembuatan yoghurt D. superovulasiB. penyisipan gen E. transpalasi organC. pemisahan genom X dan Y

12. Agar ternak sapi betina jenis unggul mengalami superovulasi maka ternak tersebut diberisuntikan hormon ….A. PMSG C. PMSG dan HCG E. HCG dan estrogenB. HCG D. Estrogen dan PMSG

13. Hormon insulin untuk penderita diabetes mellitus dapat dibuat dari bakteri ....A. Bacillus thuringiensis C. Salmonella E. Escherichaia coliB. Monilia sitophila D. Thyposa

14. Embrio hasil fertilisasi in vitro sebelum diimplantasikan ke uterus induk sapi atau domba,dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu dalam ....A. hidrogen cair bersuhu –196 derajat celciusB. nitrogen cair bersuhu –196 derajat celciusC. oksigen cair bersuhu –100 derajat celciusD. nitrogen cair bersuhu –120 derajat celciusE. hidrogen cair bersuhu –120 derajat celcius

15. Pemanfaatan cabang biologi yang terkait pada industri jamu adalah sebagai berikut, kecuali ….A. taksonomi tumbuhan D. anatomi tumbuhanB. mikrobiologi E. evolusi tumbuhanC. fisiologi tumbuhan

16. Tanaman padi dan palawija yang berumur pendek, tahan terhadap serangan hama wereng,dan hasil produksinya banyak, dapat diperoleh dengan cara ….A. teknik mutasi buatan dengan penyinaran sinar radioaktifB. teknik mutai buatan dengan perendaman senyawa kolkisinC. teknik pemotongan, penyambungan, dan penyisipan genD. teknik kultur jaringanE. teknik fertilisasi in vitro

17. Penggunaan pupuk N yang berlebihan pada areal pertanian atau perkebunan dapatmengakibatkan hal-hal berikut ini, kecuali ....A. eutrofikasi oleh eceng gondok D. penyakit minamataB. blooming algae E. organisme air matiC. penyakit methemoglobinemia

Page 40: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 39

18. Buah-buahan dapat berukuran besar dan tanpa biji dapat diperoleh dengan cara ....A. teknik mutasi buatan dengan penyinaran sinar radioaktifB. teknik mutasi buatan dengan perendaman senyawa kolkisinC. teknik pemotongan, penyambungan, dan penyisipan genD. teknik kultur jaringanE. teknik fertilisasi in vitro

19. Berikut ini adalah contoh-contoh aplikasi biologi pada dunia kedokteran, kecual ....A. transplantasi organ D. fertilisasi in vitroB. penyuntikan gen leptin E. pembuatan vaksin virus flu burungC. teknik superovulasi

20. Pernyataan manakah yang salah?A. objek /kajian biologi mencakup 5 kingdom tanpa virusB. biologi terapan /bioteknologi diantaranya mencakup pertanian, peternakan, dan

kedokteranC. toksikologi termasuk ke dalam cabang biologi yang mengkaji lingkunganD. fosil dan hubungannya dengan sejarah bumi dipelajari dalam palaeontologiE. ornitologi merupakan cabang dari kajian zoologi

UMPAN BALIK DAN TINDAK LANJUT

Setelah mengerjakan Uji Kompetensi 2 segera periksa jawaban Kamu dengan kunci jawabanyang terdapat pada akhir modul. Untuk mengetahui skor yang Kamu peroleh, perhitungannyaadalah sebagai berikut;Hitunglah jumlah jawaban Kamu yang benar, kemudian gunakan rumus di bawah ini untukmengetahui tingkat penguasaan Kamu terhadap materi Kegiatan Belajar 2.

RUMUS: Tingkat Penguasaan = (Jumlah jawaban benar x 5) % Arti tingkat

Apabila Kamu mencapai tingkat penguasaan 65% atau lebih, Selamat! Kamu dapat memintaUji Kompetensi Akhir Modul, untuk kemudian melanjutkan pelajaran ke modul Biologiberikutnya. Tetapi apabila tingkat penguasaan Kamu kurang dari 65%, maka Kamu haruskembali mempelajari uraian kegiatan belajar 3, terutama pada bagian materi yang kurangKamu kuasai. Belajarlah lebih giat lagi, saya yakin Kamu pasti dapat berhasil dengan baik.SAMPAI JUMPA LAGI !!!

Page 41: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 40

PENUTUP

Selamat! Kamu telah berhasil mencapai kemampuan yang telah ditetapkan pada modul RuangLingkup Biologi ini. Materi yang telah Kamu pelajari meliputi: (1) Objek dan ragam persoalanBiologi dari berbagai tingkat organisasi kehidupan, dan (2) Cabang- cabang Biologi danpemanfaatannya bagi manusia serta lingkungannya. Beberapa pokok materi penting dalammodul ini dapat kita rangkum sebagai berikut.

Sebagai bagian dari IPA, kajian Biologi sangatlah luas dan beragam, mencakup segala sesuatumengenai peri kehidupan makhluk hidup, mulai dari lingkup yang paling kecil yaitu tingkatmolekuler hingga lingkup bioma di permukaan bumi. Objek-objek kajian tersebut selanjutnyasemakin berkembang seiring dengan kemajuan IPTEK, sehingga kajian masing-masingobjek semakin kompleks atau rumit. Objek atau kajian dalam biologi yang sangat luas atauberagam itu oleh para ahli Biologi kemudian diklasifikasikan menjadi 5 Kingdom (Animalia,Plantae, Fungi, Protista, dan Monera) dan Virus. Bahkan ada yang mengklasifikasikan menjadiPlantae, Animalium, Fungi, Protista, Archaebacteria, dan Eubacteria.

Untuk memudahkan mempelajari ataupun melkamusi suatu penelitian, objek-objek tersebutdipilah-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. Hal ini menimbulkanterbentuknya cabang-cabang ilmu dalam Biologi. Contoh cabang-cabang ilmu Biologi adalahgenetika, sitologi, histologi, anatomi, fisiologi, morfologi, taksonomi, zoologi,botani, embriologi, mikrobiologi, patologi, parasitologi, virologi, ekologi, dan bioteknologi.

Pada tingkat molekul, Biologi mempelajari berbagai macam struktur dan ciri molekul yangmelakukan reaksi-reaksi penyusunan dan pembongkaran. Molekul-molekul tersebutkemudian saling berinteraksi membentuk sebuah struktur terkecil dari organisme yangdinamakan sel. Sel-sel dengan bentuk dan fungsi yang sama membentuk jaringan, danbeberapa jaringan menyusun organ. Untuk menjalankan fungsinya, suatu organ akanmelibatkan organ-organ lainnya. Hal ini menimbulkan pengelompokan kerja organ-organ yangmemiliki suatu fungsi khusus yang disebut Sistem Organ. Untuk tingkatan ini, di dalam tubuhhewan tingkat tinggi, terdapat bermacam sistem organ, diantaranya adalah sistem respirasi,sistem transportasi, sistem pencernaan, sistem saraf, sistem reproduksi dan sistem ekskresi.Seluruh sistem organ tersebut saling berinteraksi, saling menunjang atau saling berpengaruhdan membentuk satu tubuh yang disebut individu. Jadi individu merupakan satuorganisme yang tubuhnya tersusun oleh berbagai sistem organ yang salingberhubungan.

Di lingkungan yang lebih luas, individu diartikan sebagai satuan makhluk hidup tunggal,misalnya seorang anak, seekor ayam, seekor ikan, sebatang pohon pisang, sebatang tanamanpadi, dan sebagainya. Setiap individu di suatu areal tempat tinggal/ habitatnya tentu tidaksendirian. Ia akan berinteraksi membentuk kumpulan individu sejenis yang dinamakanpopulasi. Individu-individu dikatakan sejenis atau satu species jika mampu melakukanperkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil. Misalnya sekelompok kambing di dalamkkamung merupakan contoh populasi kambing; kambing betina dengan kambing jantan

Page 42: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 41

dikatakan satu species karena apabila terjadi perkawinan akan dihasilkan anak kambing yangjuga dapat mempunyai keturunan lagi kelak.

Selanjutnya populasi ini berinteraksi dengan populasi lainnya dan membentuk komunitas.Interaksi antara beberapa komunitas dengan lingkungan abiotiknya akan menyusun strukturyang dinamakan ekosistem. Dalam lingkup yang lebih luas, iklim suatu daerah mempengaruhikehidupan yang ada di dalamnya sehingga terbentuklah bioma. Contoh bioma adalah: tundra,taiga, hutan decidous, hutan hujan tropis, padang rumput, savana, dan gurun; dimana setiapbioma memiliki ciri atau karakter khusus yang ditkamui dengan vegetasi (tumbuhan) dan hewandominan. Selanjutnya interaksi antarbioma di permukaan bumi membentuk lapisan mahlukhidup di bumi yang dinamakan biosfer.

Setiap tingkatan dalam organisasi Biologi tersebut saling berkaitan/berhubungan dan salingmempengaruhi. Apabila terjadi gangguan atau kerusakan pada salah satu komponen atautingkatan maka akan mempengaruhi keberadaan komponen atau tingkatan yang lainnya.Adapun gangguan atau kerusakan dalam lingkup ekosistem dapat terjadi akibat bencana alamdan atau akibat perbuatan manusia. Untuk yang kedua ini, perusakan ekosistem akibatperbuatan manusia biasanya dikarenakan kurangnya pemahaman yang baik mengenai ekologidan sikap yang kurang bijaksana dalam mengeksploitasi sumber daya alam baik yang hayatimaupun yang non hayati. Penanganan terhadap masalah lingkungan atau ekologis ini harusdilakukan dengan menggunakan pendekatan biologis, disamping alam sendiri memilikikemampuan memperbaiki diri (self purification) yaitu dengan mengadakan suksesi ekologis.Biologi sebagai ilmu murni yang mendasari ilmu terapan (bidang pertanian,peternakan, perikanan, dan kedokteran), bersama dengan perkembangan teknologi dan disiplinilmu lainnya, telah banyak membawa perubahan yang mengarah pada peningkatankesejahteraan hidup manusia. Penemuan-penemuan di bidang Biologi atau bioteknologi telahberhasil memecahkan berbagai masalah atau persoalan dalam hidup manusia; misalnyapenemuan-penemuan dalam teknik rekayasa genetika untuk menciptakan hewan dan tanamantransgenik, teknik superovulasi untuk perbanyakan ternak jenis unggul, teknik penyisipan ataupemisahan gen, teknik fertilisasi in vitro, teknik penyimpanan dan transfer embrio, inseminasibuatan, teknik kultur jaringan, teknik kloning, teknik mutasi buatan, teknik transplantasiorgan, serta penemuan berbagai jenis obat, antibiotik dan vaksin.

Semua materi tersebut telah Kamu pelajari pada modul ini, dan tentunya Kamu telahmemahaminya. Kamu sebagai generasi penerus, diharapkan mampu melanjutkanmengembangkan Biologi beserta cabang-cabang ilmunya, termasuk ilmu-ilmuterapannya, demi kemajuan IPTEK, juga demi peningkatan kesejahteraan hidup umat manusia dimasa mendatang. Nah! Sekarang mintalah Uji Kompetensi Akhir Modul pada Guru Bina BiologiKamu. Dan semoga hasil tes Kamu baik sehingga Kamu dapat segera melanjutkanmempelajari mnodul berikutnya. Selamat belajar dan sampai jumpa pada modul Biologiselanjutnya.

Page 43: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 42

DAFTAR ISTILAH

Abiotik = lingkungan yang terdiri atas benda tak hidup seperti unsurhara, air, tanah, kelembaban, suhu, iklim, pH.

Antibiotik = suatu senyawa yang dihasilkan mikroorganisme yang dapatmenghambat pertumbuhan mikroorganisme lain.

Biologi terapan = penerapan hukum-hukum dan prinsip-prinsip biologi ke dalamkehidupan manusia agar bermanfaat.Bioma = kumpulan species (terutama tumbuhan) yang mendiamitempat tertentu di bumi yang dicirikan oleh vegetasi tertentuyang dominan dan langsung terlihat jelas di tempat tersebut.

Biosfer = bagian bumi dan atmosfer tempat organisme hidup.Biotik = lingkungan yang terdiri atas mahluk hidup seperti

produsen,konsumen dan pengurai/dekomposer.Bioteknologi = pemanfaatan sel-sel hidup atau mikroorganisme dalam

industridan teknologi untuk menghasilkan barang dan jasa,misalnya obat-obatan, bahan kimia, dan menguraikan limbah.

Botani = cabang biologi yang mempelajari dunia tumbuhan.Ekosistem = suatu kesatuan ekologi yang mengkaji hubungan timbal balik

antara faktor biotik dengan faktor abiotik.Eutrofikasi = pengeruhan air yang disebabkan oleh berkembang dengan

pesatnya algae (ganggang) dan eceng gondok pada perairanyang tercemar oleh nitrat.

Gen = bagian tertentu dalam untai DNA yang dapat mengkodekanprotein fungsional di dalam sel.

Genetika = cabang biologi yang mengkaji hukum-hukum dan mekanismepewarisan sifat dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Individu = satuan makhluk hidup tunggal, yang tubuhnya tersusun olehberbagai sistem organ yang saling berhubungan.

Jaringan = kumpulan sel-sel yang bentuknya sama untuk melaksanakanfungsi tertentu.

Komunitas = kumpulan beberapa jenis populasi yang hidup bersama padasuatu habitat tertentu yang saling berinteraksi ataumempengaruhi, dan mencapai keseimbangan melalui suatujaring-jaring makanan.

Organ = kumpulan beberapa macam jaringan yang mampumelaksanakan suatu fungsi tertentu.

Organismetransgenik

= organisme yang sel-selnya mengandung gen sisipan dariorganisme lain dengan tujuan tertentu.

Pengurai = bakteri, jamur, dan beberapa protozoa yang berperan dalamproses pembusukan organisme mati menjadi materianorganik.

Populasi = kumpulan dari individu sejenis (satu species) yang secarabersama menempati suatu habitat.

Produsen = tumbuhan hijau yang menggunakan bahan-bahan anorganikuntuk menghasilkan bahan-bahan organic dengan bantuanenergi sinar matahari dan energi kimia.

Saproba = organisme yang hidup pada bahan-bahan sisa hewan dantumbuhan yang busuk (materi organik).

Species = organisme yang dapat melakukan perkawinan dengansesamanya dan menghasilkan keturunan yang fertil.

Page 44: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 43

Suksesi ekologis = perkembangan ekosistem menuju kedewasaan dankeseimbangan.

Toksikologi = Cabang biologi yang mengkaji racun (toksik).Vegetasi = kehidupan tumbuh-tumbuhan yang erat hubungannya dengan

iklim/bioma.

Page 45: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 44

KUNCI JAWABAN

Kegiatan 1 : Uji Kompetensi 1

A. Pilihan ganda B. Menjodohkan1. C 6. C 1. B2. B 7. B 2. A3. A 8. E 3. E4. E 9. B 4. F5. D 10. C 5. C

Kegiatan 2 : Uji Kompetendi 2

A. Pilihan ganda1. E 6. C 11. E2. B 7. E 12. B3. C 8. A 13. B4. C 9. B 14. D5. D 10. A 15. E

Kegiatan 3 : Uji Kompetensi 3

1. B 6. E 11. A 16. A2. C 7. D 12. D 17. C3. D 8. B 13. B 18. E4. D 9. E 14. C 19. B5. E 10. D 15. A 20. E

Page 46: Modul x 1 ruang lingkup biologi

Modul Bio-X.01/2011 45

DAFTAR PUSTAKA

1. Claude A. Villee, Zoologi Umum, Jakarta: Erlangga, 1988.2. John W. Kimball, Biologi Edisi Kelima, Jakarta: Erlangga 1989.3. Soenartono, dkk, Kamus B iologi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta,

1990.4. H. Tri Supeni, dkk, Biologi Jilid IA, Jakarta, Erlangga, 1994.5. DA Pratiwi, dkk, Buku Penuntun Biologi SMU Kelas 1, Jakarta: Erlangga, 1997.6.7. Diah Aryulina, dkk, Biologi Untuk SMU Kelas 3, Jakarta : Erlangga, 2003.8. Istamar Syamsuri, dkk, Biologi Untuk SMA Kelas X Semester 1, Jakarta:

Erlangga, 2004.9. Iwan Wahyu S, Biologi untuk SMA Kelas X, Bandung, Regina, 200410. M. Salman Akhyar, Biologi Untuk SMA Kelas 1 Semester 1, Bandung: Grafindo Media

Pratama, 200411. Sri Pujiyanto, Menjelajah Dunia Biologi 1 untuk SMA Kelas X SMA dan MA, Solo, PT

Tiga Serangkai Pustaka Mandiri, 2011.