Archive for January, 2012

Jaringan

A. Jaringan

Meskipun jaringan sama-sama berasal dari sel, namun memiliki fungsi
yang berbeda antara satu jaringan dengan jaringan lain. Hal ini dikarenakan
sel telah mengalami diferensiasi. Diferensiasi adalah perubahan bentuk sel.
Demikian juga jaringan tumbuhan dan hewan juga memiliki peran yang beda.
Sehingga jaringan tersebut mampu menjalankan fungsinya.

B. Jaringan Tumbuhan

Sel tumbuhan yang telah dewasa dan memiliki kesamaan bentuk dan
sifatnya akan membentuk jaringan tumbuhan. Berdasarkan kemampuannya
membelah diri, jaringan tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua kelompok,
yaitu jaringan meristem dan jaringan dewasa.

a. Promeristem
Promeristem adalah jaringan meristem yang telah ada ketika tumbuhan
masih dalam tingkat embrio. Contohnya pada lembaga biji tumbuhan.
b. Jaringan meristem primer
Jaringan meristem primer merupakan jaringan meristem yang mengalami
perkembangan lebih lanjut dari pertumbuhan embrio. Contohnya ujung
batang dan ujung akar. Kegiatan jaringan meristem primer menyebabkan
batang dan akar bertambah panjang. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh
jaringan meristem primer disebut pertumbuhan primer.
c. Jaringan meristem sekunder
Jaringan meristem sekunder adalah jaringan meristem yang berasal
tidak secara langsung dari perkembangan jaringan meristem pada embrio.
Contoh jaringan meristem sekunder misalnya kambium dan kambium
gabus. Kegiatan jaringan meristem menimbulkan pertambahan besar tubuh
tumbuhan. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh jaringan meristem sekunder
disebut pertumbuhan sekunder.
Berdasarkan posisinya dalam tubuh tumbuhan, meristem dibedakan
menjadi tiga, yaitu:
1) Meristem apikal (meristem ujung), terdapat di ujung akar dan ujung batang
tumbuhan. Meristem apikal selalu menghasilkan pemanjangan akar
dan batang tumbuhan. Pertumbuhan yang diakibatkan oleh aktivitas
meristem apikal dikenal sebagai pertumbuhan primer dan semua jaringan
yang terbentuk dari meristem apikal disebut jaringan primer.

2) Meristem interkalar, terdapat di antara ruas-ruas batang. Pertumbuhan
yang diakibatkan oleh aktivitas meristem interkalar menyebabkan
pertambahan panjang pada ruas-ruas batang. Jaringan yang terbentuk
oleh meristem interkalar ini serupa dengan jaringan yang berasal dari
meristem apikal, sehingga digolongkan ke dalam jaringan primer.
Contohnya meristem pada pangkal ruas tumbuhan anggota suku rumput-rumputan (graminae).

c. Meristem lateral (meristem samping), terletak sejajar dengan lingkaran organ
tempat ditemukannya dan merupakan meristem yang menghasilkan
pertumbuhan sekunder, contohnya kambium. Kambium merupakan
lapisan sel-sel tumbuhan yang aktif membelah dan terdapat di antara xilem
dan 􀆀 oem. Kambium menyebabkan pertumbuhan sekunder. Aktivitas
kambium ke arah luar membentuk kulit batang (􀆀 oem sekunder) dan ke
arah dalam membentuk kayu (xilem sekunder). Pada masa pertumbuhan,
kambium yang tumbuh ke arah dalam lebih aktif dibandingkan dengan
kambium yang tumbuh ke arah luar. Hal ini menyebabkan kulit batang
lebih tipis daripada kayu.
Kambium bisa dibedakan menjadi dua macam, yaitu kambium vasikuler
dan kambium intervasikuler. Kambium vasikuler adalah kambium yang
berada di dalam berkas pengangkut, yaitu di antara xilem dan 􀆀 oem.
Sedangkan kambium intervasikuler adalah kambium yang berada di
Biologi Kita
Totipotensi
Totipotensi memiliki arti
bahwa setiap sel memiliki
kemampuan untuk
berdeferensiasi menjadi
jaringan, kemudian
berkembang menjadi
tumbuhan baru yang
lengkap, jika lingkungan
mendukung. Kemampuan
semacam ini
dimiliki oleh semua sel
tumbuhan. Totipotensi
sebagian terlihat pada
akar yang tumbuh dari
sel batang, dan ketika sel
xilem dan 􀃀 oem tumbuh
dari sel korteks yang terluka.
Kejadian semacam
itulah yang mendorong
orang untuk melakukan
kultur jaringan. Kultur
jaringan yaitu mengembangkan
tumbuhan baru
dari jaringan tumbuhan
tertentu. Jaringan yang
diambil biasanya diletakkan
pada media khusus
yang steril agar dapat
membelah dan berdiferensiasi
menjadi batang,
akar, dan daun.
Sumber: Salisbury dan Ross, Fisiologi
Tumbuhan Jilid 3, 1995.
antara berkas pengangkut. Kesatuan antara
kambium vasikuler dengan kambium
intervasikuler membentuk lingkaran kambium
atau kambium vaskuler.

Selain kambium, jaringan meristem lateral
juga dikenal adanya kambium gabus (felogen).
Kambium ini terletak di bawah epidermis
batang dan epidermis akar yang tua. Aktivitas
pembelahan kambium gabus ke arah dalam
menghasilkan feloderm. Sedangkan ke arah luar
menghasilkan felem.

2. Jaringan dewasa
Jaringan dewasa adalah jaringan yang sudah
berhenti membelah. Jaringan ini dibentuk dari
proses diferensiasi sel-sel meristem, baik meristem
primer maupun meristem sekunder. Jaringan

dewasa dapat dibagi menjadi beberapa macam, yaitu jaringan epidermis,
jaringan parenkim, jaringan penyokong (terdiri atas jaringan kolenkim dan
jaringan sklerenkim), jaringan pengangkut (terdiri atas xilem dan 􀆀 oem), dan
jaringan gabus.
a. Jaringan epidermis
Jaringan epidermis merupakan jaringan yang letaknya paling luar pada
organ-organ tumbuhan seperti akar, batang, daun, bunga, buah, dan biji.
Jaringan epidermis berfungsi untuk menutupi permukaan tubuh tumbuhan.
Jaringan ini melindungi bagian dalam tumbuhan dari segala pengaruh luar
yang merugikan tumbuhan, sehingga disebut juga jaringan pelindung.

Ciri-ciri jaringan epidermis pada tumbuhan
adalah:
– Terdiri atas sel-sel hidup.
– Berbentuk persegi panjang.
– Sel-selnya rapat dan tidak memiliki ruang
antarsel.
– Umumnya tidak memiliki kloro􀅿 l, kecuali pada epidermis tumbuhan
paku.
– Dinding sel jaringan epidermis bagian luar yang berbatasan dengan udara
mengalami penebalan, namun dinding sel epidermis bagian dalam yang
berbatasan dengan jaringan lain tetap tipis.
– Mampu membentuk derivat jaringan epidermis.
Bentuk jaringan epidermis bermacam-macam. Pada tumbuhan dikotil
yang sudah mengalami pertumbuhan sekunder, akar, dan batangnya sudah
tidak lagi memiliki jaringan epidermis. Biasanya jaringan epidermis fungsinya
digantikan oleh jaringan gabus. Sel-sel epidermis ada yang mengalami
modi􀅿 kasi, misalnya menjadi stomata, trikoma, sel kipas, sistolit, dan sel
silika.

b. Jaringan parenkim
Jaringan parenkim merupakan jaringan yang terbentuk dari sel-sel hidup
dengan struktur morfologis dan 􀅿 siologis yang bervariasi. Jaringan ini masih
melakukan segala kegiatan proses 􀅿 siologis, bahkan masih mampu melakukan
pembelahan. Jaringan parenkim disebut juga jaringan dasar karena dijumpai
di setiap bagian tumbuhan. Pada batang dan akar, parenkim dijumpai di
antara epidermis dan pembuluh angkut sebagai korteks. Parenkim dapat juga
dijumpai sebagai empulur batang. Pada daun, parenkim menyusun meso􀅿 l
daun yang berdiferensiasi menjadi jaringan tiang dan jaringan bunga karang.
Ciri-ciri jaringan parenkim adalah:
– Sel-selnya merupakan jaringan hidup yang berukuran besar dan tipis
serta umumnya berbentuk segi enam.
– Memiliki banyak vakuola.
– Letak inti sel mendekati dasar sel.
– Mampu bersifat embrional atau meristematik karena dapat membelah
diri.
– Memiliki ruang antarsel yang banyak sehingga letaknya tidak rapat.
Jaringan parenkim merupakan jaringan yang
paling banyak mengalami modi􀅿 kasi bentuk dan
fungsi. Bentuk sel parenkim bermacam-macam.
Sel parenkim yang mengandung kloro􀅿 l disebut
klorenkim, sedangkan yang mengandung ronggarongga
udara disebut aerenkim. Fungsi jaringan
parenkim bermacam-macam misalnya untuk
menyimpan cadangan makanan, menyimpan air,
menyimpan udara, fotosintesis, dan sebagainya.

c. Jaringan penyokong
Jaringan ini disebut juga jaringan penguat
karena memiliki dinding sel yang tebal dan kuat.
Fungsi jaringan ini adalah memberikan kekuatan
bagi tumbuhan agar dapat berdiri dengan kokoh. Jaringan ini terdiri atas
jaringan kolenkim dan jaringan sklerenkim.
1) Jaringan kolenkim
Jaringan kolenkim berperan penting sebagai
jaringan penguat, terutama pada organ-organ
tumbuhan yang masih aktif mengadakan pertumbuhan
dan perkembangan. Jaringan kolenkim
tersusun oleh sel-sel yang hidup, bentuk selnya
sedikit memanjang, dan umumnya memiliki
dinding dengan penebalan tidak teratur. Jaringan
kolenkim memiliki dinding yang lunak, lentur, dan
tidak berlignin. Sebagian besar dinding sel jaringan
kolenkim terdiri dari senyawa selulosa. Jaringan

kolenkim merupakan jaringan penguat pada organ tubuh muda atau bagian
tubuh tumbuhan yang lunak.
Kolenkim dapat dijumpai pada batang, daun, serta bagian-bagian bunga
dan buah. Pada akar yang terkena sinar matahari juga dapat dijumpai adanya
kolenkim. Pada sebagian besar tumbuhan monokotil tidak dijumpai adanya
kolenkim jika sklerenkim dibentuk sejak tumbuhan masih muda.
2) Jaringan sklerenkim
Jaringan sklerenkim merupakan jaringan
penguat dinding sekunder yang tebal. Umumnya
jaringan sklerenkim mengandung senyawa
lignin, sehingga sel-selnya menjadi kuat dan
keras. Umumnya sklerenkim tidak mengandung
protoplas. Jadi, sel-sel sklerenkim telah mati
sehingga jaringan sklerenkim hanya dijumpai
pada organ tumbuhan yang tidak lagi mengadakan
pertumbuhan dan perkembangan. Sklerenkim
terdiri dari dua macam yaitu 􀅿 ber (serabut/seratserat
sklerenkim) dan sklereid (sel-sel batu). Batok kelapa adalah contoh yang
baik dari bagian tubuh tumbuhan yang mengandung sel batu atau sklereid.
d. Jaringan pengangkut
Jaringan pengangkut bertugas mengangkut zat-zat yang dibutuhkan oleh
tumbuhan. Ada dua macam jaringan yaitu xilem atau pembuluh kayu dan
􀆀 oem atau pembuluh lapis/pembuluh kulit kayu.
Xilem bertugas mengangkut air dan garam-garam mineral terlarut dari akar
ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Xilem ada 2 macam, yaitu trakea dan trakeid.
Trakeid adalah sel-sel tumbuhan yang dindingnya mengalami ligni􀅿 kasi
(penebalan oleh senyawa lignin) dan sel-selnya akan mati setelah dewasa.
Floem bertugas mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian
tubuh tumbuhan. Floem dicirikan dengan adanya komponen pembuluh tapis
dan sel pengiring. Komponen pembuluh tapis merupakan sel-sel memanjang
yang ujungnya bersatu membentuk suatu pembuluh.
Sel pengiring merupakan sel yang berukuran lebih kecil dibandingkan
sel penyusun pembuluh tapis dan berperan untuk memberi makan sel-sel
pembuluh tapis yang masih hidup. Sel pengiring hanya dijumpai pada
Angiospermae.
Xilem dan 􀆀 oem membentuk berkas pembuluh angkut. Beberapa tipe
ikatan pembuluh angkut yang dapat ditemukan antara lain tipe kolateral, tipe
konsentris, tipe bikolateral, serta tipe radial.
1) Ikatan Pembuluh Kolateral, merupakan suatu ikatan pembuluh angkut yang
terbentuk dari xilem dan 􀆀 oem yang letaknya bersebelahan dalam satu
jari-jari yang sama. Xilem berada di bagian dalam dan 􀆀 oem di bagian
luar. Tipe ini dibedakan menjadi:

a) Kolateral terbuka, apabila antara xilem dan 􀆀 oem terdapat kambium.
b) Kolateral tertutup, apabila antara xilem dan floem tidak terdapat
kambium. Contoh: pada tumbuhan monokotil.
2) Ikatan Pembuluh Konsentris, merupakan suatu ikatan pembuluh angkut
yang terdiri atas xilem dan 􀆀 oem yang membentuk cincin silindris. Tipe
ini dibedakan menjadi:
a) Amfikribal, xilem berada di tengah dan dikelilingi oleh floem.
Contoh: pada tumbuhan paku.
b) Amfivasal, floem berada di tengah dan dikelilingi oleh xilem.
Contoh: pada tumbuhan monokotil yang
berkambium, yaitu Liliaceae.

3) Ikatan Pembuluh Tipe Bikolateral, merupakan tipe ikatan pembuluh dimana
xilem diapit oleh 􀆀 oem luar dan 􀆀 oem dalam.
4) Ikatan Pembuluh Tipe Radial, yaitu tipe ikatan pembuluh yang
memperlihatkan kedudukan xilem dan 􀆀 oem bersebelahan pada jari-jari
yang berbeda. Biasanya xilemnya berbentuk bintang misalnya pada akar
tumbuhan dikotil.

e. Jaringan gabus
Fungsi jaringan gabus adalah untuk melindungi jaringan lain agar tidak
kehilangan banyak air, mengingat sel-sel gabus yang bersifat kedap air.
Pada Dikotil, jaringan gabus dibentuk oleh kambium gabus atau felogen,
pembentukan jaringan gabus ke arah dalam berupa sel-sel hidup yang disebut
feloderm, ke arah luar berupa sel-sel mati yang disebut felem.

3. Sistem Jaringan Tumbuhan
Jaringan-jaringan yang sederhana pada tumbuhan (parenkim, sklerenkim,
xilem, 􀆀 oem, dan lain-lain) bersatu membentuk kelompok yang disebut sistem
jaringan. Sistem jaringan pada tumbuhan terdiri atas sistem jaringan dermal,
sistem jaringan pembuluh, dan sistem jaringan dasar.
a. Sistem jaringan dermal
Sistem jaringan dermal membentuk pembungkus luar tumbuhan,
termasuk di dalamnya epidermis dan periderm. Periderm merupakan jaringan
pelindung yang menggantikan epidermis dekat permukaan akar dan batang
yang mengalami penebalan sekunder. Jaringan dermal mempunyai ciri
khusus antara lain dindingnya terdiri atas zat lilin, kitin, dan suberin yang
ada hubungannya dengan fungsi dan letak yang merupakan bagian di luar
tubuh.
b. Sistem jaringan pembuluh
Sistem jaringan pembuluh terlibat dalam pengangkutan air dan makanan
ke seluruh tubuh tumbuhan. Terdiri atas dua macam jaringan pengangkut,
yaitu xilem dan 􀆀 oem.

c. Sistem jaringan dasar
Sistem jaringan dasar mencakup jaringan yang membentuk bahan dasar
yang menyelimuti jaringan pembuluh. Jaringan dasar pada tumbuhan adalah
jaringan parenkim. Jaringan dasar ini bisa dijumpai pada semua organ
tumbuhan.
4. Organ Tumbuhan
Organ tumbuhan berbiji memiliki tiga bagian penting, yaitu: akar,
batang, dan daun. Sedang bagian lain dari ketiga organ tersebut adalah
modi􀅿 kasinya.
Contoh:
– umbi modi􀅿 kasi batang dan akar,
– rimpang modi􀅿 kasi batang dan daun,
– duri modi􀅿 kasi batang atau daun,
– kuncup dan bunga modi􀅿 kasi dari ranting dan daun.
a. Akar
Asal akar adalah dari akar lembaga ( radix). Pada dikotil, akar lembaga
terus tumbuh sehingga membentuk akar tunggang. Pada monokotil, akar
lembaga mati, kemudian pada pangkal batang akan tumbuh akar-akar yang
memiliki ukuran hampir sama sehingga membentuk akar serabut.
Akar monokotil dan dikotil ujungnya dilindungi oleh tudung akar atau
kaliptra, yang fungsinya melindungi ujung akar sewaktu menembus tanah.
Sel-sel kaliptra ada yang mengandung butir-butir amilum, dinamakan
kolumela.
Akar pada tumbuhan memiliki fungsi bermacam-macam. Fungsi akar
pada tumbuhan antara lain:
1) Untuk mengikat tubuh tumbuhan pada tanah.
2) Dapat berfungsi untuk menyimpan cadangan makanan.
3) Menyerap air dan garam-garam mineral terlarut.
Secara umum struktur akar dibedakan menjadi struktur bagian luar
(morfologi) dan struktur bagian dalam (anatomi).

1) Struktur bagian luar (Morfologi akar)
a) Leher atau pangkal akar, merupakan bagian akar
yang bersambungan dengan pangkal batang.
b) Ujung akar, merupakan titik tumbuh akar yang
dilindungi oleh tudung akar ( kaliptra).
c) Batang akar, merupakan bagian akar yang
terletak antara leher akar dan ujung akar.
d) Cabang-cabang akar, merupakan bagian yang
tidak langsung bersambungan dengan pangkal
batang tetapi keluar dari akar pokok.
e) Serabut akar, merupakan cabang-cabang akar
yang halus dan berbentuk serabut.
f) Rambut akar atau bulu-bulu akar, merupakan
penonjolan sel-sel kulit luar (epidermis) yang
sesungguhnya dan akan memperluas daerah
penyerapan air dan mineral. Rambut akar
hanya tumbuh dekat ujung akar dan umumnya
relatif pendek.

g) Tudung akar ( kaliptra), terletak paling ujung
dan berfungsi untuk melindungi akar terhadap

kerusakan mekanis pada waktu menembus tanah.
2) Struktur bagian dalam (Anatomi akar)
a) Epidermis
Susunan sel-sel epidermis rapat dan setebal satu lapis sel, dinding selnya
mudah dilewati air. Sebagian sel epidermis membentuk rambut akar
dengan pemanjangan ke arah lateral dari dinding luarnya. Bulu akar
merupakan modi􀅿 kasi dari sel epidermis akar, bertugas menyerap air
dan garam-garam mineral terlarut. Bulu akar memperluas permukaan
akar sehingga penyerapan lebih e􀅿 sien.
b) Korteks
Letak korteks langsung di bawah epidermis, sel-selnya tidak tersusun
rapat sehingga banyak memiliki ruang antarsel yang berperan dalam
pertukaran gas. Sebagian besar korteks dibangun oleh jaringan parenkim.
Korteks berfungsi sebagai tempat menyimpan makanan.
c) Endodermis
Endodermis merupakan lapisan pemisah antara korteks dengan silinder
pusat. Sebagian besar sel endodermis memiliki bagian seperti pita yang
mengandung gabus (zat suberin) atau zat lignin. Bagian ini disebut pita
kaspari. Sel-sel endodermis dapat mengalami penebalan zat gabus pada
dindingnya dan membentuk seperti titik-titik, dinamakan titik kaspari.
Pada pertumbuhan selanjutnya penebalan zat gabus sampai pada dinding
sel yang menghadap silinder pusat, bila diamati di bawah mikroskop akan
tampak seperti huruf U, disebut sel U, sehingga air tidak dapat menuju
ke silinder pusat. Tetapi tidak semua sel-sel endodermis mengalami
penebalan, sehingga memungkinkan air dapat masuk ke silinder pusat.
Sel-sel tersebut dinamakan sel penerus/sel peresap. Jadi, endodermis

berfungsi sebagai pengatur jalannya larutan yang diserap dari tanah
masuk ke silinder pusat.
d) Silinder pusat/stele
Silinder pusat/ stele merupakan bagian terdalam dari akar.
Terdiri atas berbagai macam jaringan, yaitu:
(1) Perisikel/ perikambium
Merupakan lapisan terluar dari stele yang tersusun atas satu atau
beberapa lapis sel. Akar cabang terbentuk dari pertumbuhan persikel
ke arah luar. Perisikel berfungsi dalam pertumbuhan sekunder dan
pembentukan akar ke samping.

(2) Berkas pembuluh angkut
Berkas pembuluh angkut terdapat di
sebelah dalam perisikel. Terdiri atas
xilem dan 􀆀 oem yang tersusun bergantian
menurut arah jari-jari. Pada dikotil di
antara xilem dan 􀆀 oem terdapat jaringan
kambium.
(3) Empulur
Letaknya paling dalam atau di antara

berkas pembuluh angkut terdiri atas jaringan parenkim. Empulur
hanya terdapat pada akar tumbuhan dikotil.

b. Batang
Batang pada tumbuhan berfungsi sebagai penyangga. Batang juga terdiri
atas pembuluh yang menyalurkan air dan mineral yang penting ke seluruh
bagian tumbuhan. Tumbuhan memerlukan sinar matahari untuk membuat
makanannya, sehingga fungsi batang yang lain adalah memastikan tumbuhan
mendapat sinar matahari. Batang pohon merupakan batang berkayu yang
sangat kuat dengan cabang-cabang kayu. Batang pohon tumbuh tinggi
untuk memperoleh sinar matahari. Batang tumbuhan lain seperti tumbuhan
menjalar, melingkar, dan meliuk juga bertujuan untuk mencari jalan
mendapatkan sinar matahari.
Sama dengan struktur akar, struktur batang terdiri atas struktur luar
dan struktur dalam. Struktur luar pada tumbuhan tingkat tinggi dibedakan
menjadi struktur tumbuhan berkayu dan struktur tumbuhan tak berkayu
(herba). Sedangkan struktur dalamnya terdiri dari bagian epidermis, korteks,
endodermis, dan silinder pusat.

1) Struktur luar
Perbedaan struktur luar pada tumbuhan
tingkat tinggi dapat dibedakan menjadi dua
kelompok, yaitu batang tumbuhan herba dan
batang tumbuhan berkayu. Tumbuhan herba
dan tumbuhan berkayu memiliki daun-daun di
sepanjang batangnya.
a) Batang tumbuhan herba
Batang tumbuhan herba biasanya, berwarna hijau, jaringan kayu sedikit
atau tidak ada, ukuran batang kecil, dan umumnya relatif pendek. Bagian
luar batang terdiri dari epidermis yang tipis dan tidak mengandung
gabus. Pada epidermis terdapat stomata sehingga jaringan di dalamnya
dapat mengambil oksigen dan mengeluarkan karbon dioksida. Contoh:
pacar air, jagung, bayam, kacang, dan bunga matahari.
b) Batang tumbuhan kayu
Batang tumbuhan berkayu umumnya keras dan umurnya relatif panjang.
Permukaan batang keras dan di bagian tertentu terdapat lentisel. Lentisel
berhubungan dengan bagian dalam batang dan berfungsi sebagai tempat
pertukaran gas di batang. Pada tumbuhan berkayu yang masih muda
terdapat kloro􀅿 l, sehingga dapat melakukan fotosintesis. Akan tetapi,
jika sudah terbentuk lapisan gabus kemampuan fotosintesis menjadi
hilang. Lapisan gabus terbentuk oleh kambium gabus. Adanya aktivitas
kambium menyebabkan rusaknya jaringan yang terdapat pada korteks
dan epidermis. Dengan rusaknya jaringan tersebut akan menyebabkan
kemampuan fotosintesis menjadi hilang.
2) Struktur dalam
Terdapat perbedaan antara batang dikotil dan monokotil dalam susunan
anatomi maupun morfologinya.

a) Batang dikotil
Pada ujung batang tumbuhan dikotil terdapat titik tumbuh berupa
meristem apikal (ujung). Di belakang meristem apikal secara berurutan
terdapat protoderm yang nantinya akan membentuk epidermis dan
prokambium, di mana prokambium akan membentuk xilem, 􀆀 oem, dan
kambium vasikuler, serta meristem dasar yang akan membentuk empulur
dan korteks.Pada batang dikotil terdapat lapisan-lapisandari luar ke dalam adalah:

(1) Epidermis
Epidermis batang tumbuhan dikotil
merupakan selapis sel pipih yang tersusun
rapat dan tidak mempunyai ruang antarsel.
Fungsi epidermis untuk melindungi
jaringan di bawahnya. Pada batang yang
mengalami pertumbuhan sekunder, lapisan
epidermis digantikan oleh lapisan gabus
(lentisel) yang dibentuk dari kambium
gabus. Lentisel berfungsi sebagai tempat
pertukaran gas dan penguapan.

(2) Korteks
Korteks batang disebut juga kulit pertama, terdiri atas beberapa lapis
sel, yang dekat dengan lapisan epidermis tersusun atas jaringan
kolenkim, makin ke dalam tersusun atas jaringan parenkim. Korteks
batang terdiri atas korteks luar dan korteks dalam (endodermis).
Korteks luar tersusun atas sel-sel kolenkim yang berkelompok atau
sel-sel kolenkim yang berselang-seling dengan sel parenkim yang
membentuk lingkaran tertutup. Korteks luar tidak dijumpai pada
batang setiap jenis tumbuhan.
Korteks dalam (endodermis) disebut juga kulit dalam, terdiri atas
sel-sel parenkim dan tersusun atas selapis sel. Terdapat pada batang
setiap tumbuhan dan merupakan lapisan pemisah antara korteks
dengan stele. Endodermis tumbuhan Angiospermae mengandung
zat tepung sehingga lapisan sel tersebut disebut seludang pati, tetapi
tidak terdapat pada endodermis tumbuhan Gymnospermae.
(3) Stele/silinder pusat
Stele merupakan lapisan terdalam dari batang. Lapis terluar dari stele
disebut perisikel atau perikambium. Pada bagian dalam perikambium
terdapat empulur dan berkas vasikuler yang tersusun dari xilem dan
􀆀 oem. Empulur merupakan parenkim yang berada di tengah-tengah
stele. Empulur juga berada di sekitar berkas vasikuler berbentuk
seperti jari-jari sehingga disebut jari-jari empulur.
lkatan pembuluh pada stele disebut tipe kolateral terbuka yang
artinya xilem dan 􀆀 oem terletak saling bersisian, xilem di sebelah
dalam dan 􀆀 oem di sebelah luar tersusun seperti cincin.

Antara xilem dan floem terdapat kambium intravasikuler, pada
perkembangan selanjutnya jaringan parenkim yang terdapat di
antara berkas pembuluh angkut juga berubah menjadi kambium,
yang disebut kambium intervasikuler. Keduanya dapat mengadakan
pertumbuhan sekunder yang mengakibatkan bertambah besarnya
diameter batang.
Pada tumbuhan dikotil, batangnya berkayu keras dan hidupnya
menahun. Pertumbuhan menebal sekunder tidak berlangsung
terus-menerus, tetapi hanya pada saat air dan zat hara tersedia
cukup. Sedang pada musim kering tidak terjadi pertumbuhan
menebal sehingga pada batang tampak berlapis-lapis. Setiap lapis
menunjukkan aktivitas pertumbuhan selama satu tahun. Lapis-lapis
lingkaran tersebut dinamakan lingkaran tahun.

b) Batang monokotil
Meristem apikal tumbuhan monokotil berukuran lebih kecil dari meristem
apikal tumbuhan dikotil. Meristem tersebut membentuk tunas aksiler
(tunas di ketiak daun), bakal daun, dan epidermis. Di bawah meristem
apikal terdapat meristem perifer (meristem tepi) yang merupakan
meristem primer yang melebar dan menebal di sekitar meristem apikal.
Meristem primer berkembang menjadi bagian utama batang yang berisi
ikatan pembuluh.
Pada stele monokotil terdapat ikatan pembuluh yang menyebar
dan bertipe kolateral tertutup, artinya di antara xilem dan floem
tidak ditemukan kambium. Tidak adanya kambium pada monokotil
menyebabkan batang monokotil tidak dapat tumbuh membesar, dengan
perkataan lain tidak terjadi pertumbuhan menebal sekunder. Meskipun
demikian, ada monokotil yang dapat mengadakan pertumbuhan menebal
sekunder, misalnya pada pohon hanjuang (Cordyline sp.) dan pohon nenas
seberang (Agave sp.).
Seperti pada tumbuhan dikotil, tumbuhan monokotil juga tersusun atas
lapisan epidermis, korteks, dan stele.

(1) Epidermis
Epidermis batang tumbuhan monokotil memiliki dinding sel yang
lebih tebal dari tumbuhan dikotil. Epidermis terdiri dari satu lapis
sel yang dilengkapi dengan stomata dan bulu-bulu.
(2) Korteks
Korteks batang tumbuhan monokotil berupa jaringan yang terdapat
di bawah epidermis. Korteks umumnya terdiri atas sel-sel sklerenkim
yang merupakan kulit batang. Kulit batang berfungsi untuk memperkuat
dan mengeraskan bagian luar batang.
(3) Stele
Stele batang tumbuhan monokotil merupakan jaringan di bawah
korteks. Umumnya, batas antara stele dan korteks tidak jelas. Stele
berisi berkas vasikuler yang tersebar pada empulur, terutama terdapat
dekat dengan kulit batang.
Secara morfologi batang tumbuhan dikotil biasanya bercabang-cabang,
ruas-ruasnya tidak tampak dengan jelas, serta mengalami pertumbuhan
sekunder (membesar).

c. Daun
Daun terletak di bagian atas tumbuhan dan melekat pada batang. Daun
merupakan modifikasi dari batang. Daun merupakan bagian tubuh
tumbuhan yang paling banyak mengandung kloro􀅿 l sehingga kegiatan
fotosintesis paling banyak berlangsung di daun.
Daun memiliki bentuk dan ukuran tertentu sehingga dapat melakukan
tugas penting, membuat makanan see􀅿 sien mungkin. Tumbuhan yang
tumbuh di tempat gelap dan teduh memiliki daun yang lebar agar dapat
menangkap sinar matahari sebanyak mungkin. Di daerah yang banyak
hujan, daun sering memiliki lapisan yang mengkilat dan tahan air.
Beberapa daun memiliki duri untuk melindungi diri, sementara daun
lainnya tebal dan kuat untuk bertahan di udara dingin.

1) Struktur daun
Daun berbentuk pipih melebar dan
berwarna hijau. Daun ditopang oleh
tangkai daun. Tangkai daun berhubungan
dengan tulang daun. Tulang daun
bercabang-cabang membentuk jaringjaring
pembuluh angkut. Struktur daun
dibedakan atas struktur luar dan struktur
dalam.
a) Struktur luar
Secara morfologi daun terdiri dari:

– Helaian daun ( lamina).
– Tangkai daun ( petiolus), terdapat bagian yang menempel pada
batang disebut pangkal tangkai daun. Ada tumbuhan tertentu
yang daunnya tidak bertangkai daun, misalnya rumput.

– Pelepah daun (folius), pada tumbuhan monokotil pangkal daun
pipih dan lebar serta membungkus batangnya. Misalnya: pelepah
daun pisang dan pelepah daun talas.
Daun yang memiliki ketiga bagian tersebut disebut daun sempurna,
misalnya daun pisang dan daun talas. Daun yang tidak memiliki satu
atau lebih bagian daun disebut daun tidak sempurna, misalnya daun
mangga dan daun jambu.
Pada lembaran permukaaan daun terdapat tulang atau urat daun.
Tipe tulang daun ada empat macam, yaitu:
– menyirip, misalnya pada daun mangga,
– menjari, misalnya pada daun pepaya,
– melengkung, misalnya pada daun gadung,
– sejajar, misalnya pada daun jagung,
Tumbuhan dikotil umumnya memiliki daun dengan susunan tulang
daun menyirip dan menjari. Sedangkan tumbuhan monokotil memiliki
daun dengan susunan tulang daun sejajar atau melengkung.
b) Struktur dalam

(1) Epidermis
Epidermis merupakan lapisan terluar daun. Epidermis dibedakan
menjadi epidermis atas dan epidermis bawah. Untuk mencegah
penguapan yang terlalu besar, lapisan epidermis dilapisi oleh
lapisan kutikula. Pada lapisan ini tidak terdapat ruang antarsel. Di
antara sel epidermis terdapat stomata/mulut daun, yang berguna
untuk tempat berlangsungnya pertukaran gas dari dan ke luar
tubuh tumbuhan. Stomata pada permukaan bawah daun letaknya

tersebar dan jumlahnya lebih banyak daripada permukaan atas
daun. Pada tumbuhan teresterial, stomata banyak dijumpai pada
bagian bawah permukaan daun, sedangkan pada tumbuhan air
stomata lebih banyak terdapat pada permukaan atas daun.
Perhatikan gambar 2.15.
(2) Meso􀅿 l
Meso􀅿 l daun merupakan jaringan dasar yang tersusun atas dua
lapisan sel, yakni palisade (jaringan pagar) dan spons parenkim
(jaringan bunga karang). Kedua jaringan mengandung kloroplas.
Jaringan pagar sel-selnya rapat sedang jaringan bunga karang
sel-selnya agak renggang, sehingga masih terdapat ruang-ruang
antarsel. Kegiatan fotosintesis lebih aktif pada jaringan pagar
karena kloroplasnya lebih banyak daripada jaringan bunga
karang.
Proses fotosintesis terjadi di semua sel penyusun jaringan spons
yang berbentuk membulat. Pada jaringan ini terdapat ruang
antarsel. Ciri khas jaringan spons yaitu adanya lekukan-lekukan
yang menjadi penghubung antarsel.

(3) Jaringan pembuluh
Jaringan pembuluh daun ( xilem dan 􀆀 oem) merupakan lanjutan
dari jaringan batang dan tangkai daun. Jaringan pembuluh
terdapat di dalam tulang daun dan urat-urat daun.

C. Jaringan Hewan
Seperti halnya tumbuhan, hewan juga tersusun atas sel-sel. Sel-sel tersebut
bersatu membentuk jaringan-jaringan yang terdapat pada organ. Pada hewan
bersel banyak, kumpulan sel-sel yang memiliki bentuk dan fungsi yang sama
akan membentuk jaringan, jaringan-jaringan yang berbeda akan bergabung
membentuk organ tubuh, organ-organ tubuh akan bergabung membentuk
sistem organ tubuh, sistem organ tubuh akhirnya akan bergabung membentuk
organisme (hewan). Pada hewan tingkat tinggi (mamalia) dibedakan empat
tipe jaringan dasar, yaitu jaringan epitel, jaringan pengikat, jaringan saraf, dan
jaringan otot.

1. Jaringan Epitel
Jaringan epitel terdiri atas sel-sel yang terikat
satu sama lain. Jaringan epitel adalah jaringan yang
melapisi permukaan tubuh ( epitelium), membatasi
antarorgan ( mesotelium), atau membatasi organ
dengan rongga dalam tubuh (endotelium).
Sel-sel epitelium terikat kuat satu sama
lain oleh material yang berada di antara sel-sel.
Adanya ikatan yang kuat tersebut memungkinkan
jaringan epitel sebagai pelindung yang melindungi
tubuh dari luka secara mekanik, serangan mikroorganisme,
dan kehilangan cairan.
Berdasarkan bentuk dan susunannya jaringan
epitel dibagi menjadi tiga, yaitu epitel pipih, epitel
batang, dan epitel kubus.

a. Epitel pipih
Epitel pipih memiliki bentuk, nukleusnya
bulat, dan terletak di tengah. Berdasarkan lapisan
penyusunnya, jaringan epitel pipih dibagi menjadi
beberapa jenis, yaitu:
1) Epitel pipih selapis
Jaringan epitel pipih selapis disusun oleh
selapis sel yang berbentuk pipih dan tersusun
sangat rapat. Jaringan ini berfungsi dalam proses difusi, osmosis, 􀅿 ltrasi, dan
sekresi. Contoh: pada pembuluh darah, alveolus, pembuluh limfa, glomerulus,
dan ginjal.
2) Epitel pipih berlapis banyak
Jaringan epitel berlapis banyak disusun oleh lebih dari satu sel yang
berbentuk pipih dan tersusun sangat rapat. Fungsi jaringan ini adalah sebagai
pelindung. Contoh: pada kulit, rongga mulut, dan vagina.

b. Epitel batang (silindris)
Epitel batang berbentuk seperti batang, nukleusnya bulat, dan terletak di
dasar sel.
1) Epitel silindris selapis
Jaringan epitel silindris selapis disusun oleh selapis sel yang berbentuk
batang. Contoh: pada lambung, jonjot usus, kantung empedu, saluran
pernapasan bagian atas.
2) Epitel silindris berlapis banyak
Jaringan epitel silindris berlapis banyak disusun oleh lebih dari satu sel
yang berbentuk batang. Contoh: pada saluran kelenjar ludah dan uretra.
c. Epitel kubus
Epitel kubus berbentuk seperti kubus, nukleusnya bulat, besar, dan
terletak di tengah. Berdasarkan lapisan penyusunnya, maka epitel kubus
dibagi menjadi:
1) Epitel kubus selapis
Jaringan epitel kubus selapis disusun oleh selapis sel yang berbentuk
kubus. Jaringan ini berfungsi dalam sekresi dan sebagai pelindung.
Contoh: pada kelenjar tiroid, permukaan ovarium, dan lensa mata.
2) Epitel kubus berlapis banyak
Jaringan epitel kubus berlapis banyak disusun oleh lebih dari satu sel yang
berbentuk kubus. Jaringan ini berfungsi dalam sekresi dan absorpsi. Contoh:
pada saluran kelenjar minyak dan kelenjar keringat pada kulit.
3) Epitel kubus berlapis banyak semu
Jaringan epitel kubus berlapis banyak semu berfungsi sebagai
perlindungan, sekresi, dan gerakan zat yang melewati permukaan. Epitel ini
sebenarnya tersusun atas selapis sel epitel batang namun ketinggian sel yang
menyusun tidak sama. Akibatnya, epitel ini nampak berlapis. Contoh pada
rongga hidung dan trakea

d. Epitel transisional
Epitel ini memiliki bentuk sel yang berubah-ubah dan berlapis-lapis. Bila
jaringan ini menggelembung, maka sel-sel bagian dasar berbentuk kubus atau
silindris. Pada lapisan tengah selnya berbentuk kubus dan pada lapisan atas
berbentuk pipih. Contoh pada kantung kemih.
2. Jaringan Pengikat (Konektif)
Jaringan ikat disebut juga jaringan penyokong atau jaringan penunjang.
Jaringan ikat terdiri atas serabut, sel-sel, dan cairan ekstraseluler. Cairan
ekstraseluler dan serabut disebut matriks.
Jaringan pengikat mempunyai kerapatan sel yang longgar dan selselnya
tersebar di antara matriks-matriks ekstraseluler. Matriks tersusun
dari serabut yang diselubungi oleh media dasar yang bisa berupa cairan, gel,
ataupun padat. Kebanyakan matriks-matriks tersebut disekresikan oleh selsel
pengikat itu sendiri. Serabut pada jaringan ikat dikelompokkan menjadi
tiga, yaitu:
• Serabut kolagen, tersusun dari kolagen, bersifat tidak elastis, dan tidak
gampang sobek jika ditarik memanjang.
• Serabut elastis, tersusun oleh protein yang disebut elastin dan bersifat
seperti karet.
• Serabut retikuler, sangat tipis, bercabang, serat tersusun oleh kolagen dan
dilanjutkan oleh serabut-serabut kolagen.
Fungsi jaringan ikat adalah mengikat atau mempersatukan jaringanjaringan
menjadi organ dan berbagai organ menjadi sistem organ serta menjadi
selubung organ dan melindungi jaringan atau organ tubuh. Berdasarkan
struktur dan fungsinya jaringan ikat dibedakan menjadi berikut ini.

a. Jaringan ikat longgar
Ciri-ciri jaringan ikat longgar adalah sel-selnya
jarang dan sebagian jaringannya tersusun atas
matriks yang mengandung serabut kolagen dan
serabut elastis. Jaringan ikat longgar terdapat di
sekitar organ-organ, pembuluh darah, dan saraf.
Fungsi jaringan ikat longgar untuk membungkus
organ-organ tubuh, pembuluh darah, dan saraf.
b. Jaringan ikat padat
Nama lain jaringan ikat padat adalah serabut
putih, karena terbuat dari serabut kolagen yang
berwarna putih. Jaringan ini terdapat pada selaput
urat, selaput pembungkus otot, fasia, ligamen, dan
tendon.
Fasia adalah jaringan ikat berbentuk lembaran yang menyelimuti otot.
Ligamen adalah jaringan ikat yang berperan sebagai penghubung antartulang

Tendon adalah ujung otot yang melekat pada tulang. Fungsi jaringan ikat
padat untuk menghubungkan berbagai organ tubuh seperti otot dengan
tulang-tulang, tulang dengan tulang, juga memberikan perlindungan
terhadap organ tubuh.
c. Jaringan tulang rawan (kartilago)
Jaringan tulang rawan pada anak-anak berasal dari jaringan embrional
yang disebut mesenkim. Pada orang dewasa berasal dari selaput tulang rawan
atau perikondrium yang banyak mengandung kondroblas atau pembentuk selsel
tulang rawan. Fungsinya untuk menyokong kerangka tubuh.
Ada 3 macam jaringan tulang rawan, yaitu:

1) Kartilago hialin
Matriks kartilago hialin bening kebiruan.
Terdapat pada permukaan tulang sendi, cincin
tulang rawan pada batang tenggorok dan cabang
batang tenggorok, ujung tulang rusuk yang melekat
pada tulang dada, dan pada ujung tulang panjang.

Kartilago hialin merupakan bagian terbesar dari
kerangka embrio. Selain itu kartilago hialin juga
membantu pergerakan persendian, menguatkan

saluran pernapasan, memberi kemungkinan pertumbuhan memanjang tulang
pipa, dan memberi kemungkinan tulang rusuk bergerak saat bernapas.

2) Kartilago 􀅿 brosa
Matriks kartilago fibrosa berwarna gelap
dan keruh. Jaringan ini terdapat pada perekatan
ligamen-ligamen tertentu pada tulang, persendian
tulang pinggang, dan pada pertautan antartulang
kemaluan kiri dan kanan. Fungsi utama untuk
memberikan proteksi dan penyokong.

3) Kartilago elastis

Matriks kartilago elastis berwarna keruh kekuning-kuningan. Jaringan ini
terdapat pada daun telinga, epiglotis, pembuluh, dan laring.
d. Jaringan tulang sejati
Jaringan tulang sejati terdiri dari sel-sel tulang atau osteon yang tersimpan
di dalam matriks. Matriksnya terdiri dari zat perekat kolagen dan endapan
garam-garam mineral terutama garam kalsium (kapur). Tulang merupakan
komponen utama dari kerangka tubuh dan berperan untuk melindungi alatalat
tubuh dan tempat melekatnya otot kerangka.
Tulang sejati dapat dibagi menjadi 2 macam, yaitu:
1) Tulang padat (kompak), bila matriks tulang rapat dan padat.
Contoh: tulang pipa.
2) Tulang spons, bila matriksnya berongga.
Contoh: tulang pendek.

e. Jaringan lemak
Nama lain jaringan lemak adalah jaringan
adiposa. Jaringan ini terdapat di seluruh tubuh.
Fungsinya untuk menyimpan lemak, untuk
cadangan makanan, dan mencegah hilangnya
panas secara berlebihan.
f. Jaringan darah
Jaringan darah merupakan jaringan ikat
istimewa, karena berupa cairan. Bagian-bagian dari
jaringan darah adalah:
1) Sel darah
Sel darah dibagi menjadi sel darah merah
( eritrosit) berfungsi untuk mengangkut oksigen dan
sel darah putih ( leukosit) berfungsi untuk melawan
benda-benda asing yang masuk ke dalam tubuh.
2) Keping-keping darah ( trombosit)
Berfungsi dalam proses pembekuan darah.
3) Plasma darah
Komponen terbesar adalah air, berperan mengangkut sari makanan,
hormon, zat sisa hasil metabolisme, antibodi, dan lain-lain.
g. Jaringan limfa/ getah bening
Komponen terbesarnya dari jaringan limfa adalah air di mana terlarut zatzat
antara lain glukosa, garam-garam, dan asam lemak. Komponen selulernya
adalah limfosit.
Jaringan limfa menyebar ke seluruh tubuh melalui pembuluh limfa.
Fungsi jaringan limfa selain untuk kekebalan tubuh juga untuk mengangkut
cairan jaringan, protein, lemak, garam mineral, dan zat-zat lain dari jaringan
ke sistem pembuluh darah.

3. Jaringan Otot
Jaringan otot tersusun atas sel-sel otot yang fungsinya menggerakkan
organ-organ tubuh. Kemampuan tersebut disebabkan karena jaringan otot
mampu berkontraksi. Kontraksi otot dapat berlangsung karena molekulmolekul
protein yang membangun sel otot dapat memanjang dan memendek.
Jaringan otot dapat dibedakan menjadi 3 macam yaitu otot polos, otot lurik,
dan otot jantung.
a. Jaringan otot polos
Jaringan otot polos mempunyai serabut-serabut (􀅿 bril) yang homogen
sehingga bila diamati di bawah mikroskop tampak polos atau tidak bergarisgaris.
Otot polos berkontraksi secara re􀆀 eks dan di bawah pengaruh saraf
otonom. Bila otot polos dirangsang, reaksinya lambat. Otot polos terdapat pada
saluran pencernaan, dinding pembuluh darah, dan saluran pernapasan.
b. Jaringan otot lurik
Nama lain otot lurik adalah jaringan otot kerangka karena sebagian besar
jenis otot ini melekat pada kerangka tubuh. Kontraksinya menurut kehendak
kita dan di bawah pengaruh saraf sadar. Kontraksi otot lurik berlangsung
cepat bila menerima rangsangan. Fungsi otot lurik untuk menggerakkan
tulang dan melindungi kerangka dari benturan keras.
Dinamakan otot lurik karena bila dilihat di bawah mikroskop tampak
adanya garis gelap dan terang berselang-seling melintang di sepanjang serabut
otot. Oleh sebab itu nama lain dari otot lurik adalah otot serat lintang.
c. Jaringan otot jantung/miokardium
Jaringan otot ini hanya terdapat pada lapisan tengah dinding jantung.
Strukturnya menyerupai otot lurik, meskipun begitu kontraksi otot jantung
secara re􀆀 eks serta reaksi terhadap rangsang lambat. Fungsi otot jantung
adalah untuk memompa darah ke luar jantung.

4. Jaringan Saraf
Jaringan saraf tersusun atas sel-sel saraf atau neuron. Tiap neuron terdiri
atas badan sel saraf, cabang dendrit, dan cabang akson. Cabang-cabang inilah
yang menghubungkan tiap-tiap sel saraf sehingga membentuk jaringan saraf.
Perhatikan gambar 2.24. Terdapat 3 macam sel saraf yaitu sel saraf sensorik,
sel saraf motorik, dan sel saraf penghubung.
a) Sel saraf sensorik, berfungsi menghantarkan rangsangan dari reseptor
(penerima rangsangan) ke sumsum saraf pusat.
b) Sel saraf motorik, berfungsi menghantarkan impuls motorik dari susunan
saraf pusat ke efektor.
c) Sel saraf penghubung, merupakan penghubung sel saraf yang satu dengan
sel saraf yang lain.
Sel saraf mempunyai kemampuan iritabilitas dan konduktivitas. Iritabilitas
artinya kemampuan sel saraf untuk bereaksi terhadap perubahan lingkungan.
Konduktivitas artinya kemampuan sel saraf untuk membawa impuls-impuls
saraf.

5. Organ Hewan
Kumpulan dari berbagai macam jaringan yang melaksanakan suatu
tugas tertentu disebut dengan organ. Derajat dari organisme ditentukan dari
makin beragamnya organ yang dimiliki. Sebagai contoh organ adalah usus
dan trakea.
a. Usus
Usus merupakan bagian dari sistem pencernaan. Disusun dari beberapa
jaringan, susunan dari luar ke dalam adalah:
– Jaringan ikat serosa, fungsinya untuk menggantungkan usus ke organ
lain.

- Jaringan otot polos memanjang.
– Jaringan otot polos melingkar.
– Jaringan ikat longgar.
– Jaringan otot polos mukosa.
– Jaringan ikat longgar mukosa.
– Jaringan epitel silindris yang merupakan jaringan terdalam dari rongga
usus.
Di samping jaringan-jaringan tersebut di atas juga terdapat jaringan saraf,
jaringan darah, dan lain-lain yang menunjang kerja usus.
b. Trakea/batang tenggorok
Trakea merupakan bagian dari sistem pernapasan. Trakea disusun atas 3
lapis jaringan, dari luar ke dalam:
– Jaringan ikat padat.
– Jaringan tulang rawan dan jaringan otot polos.
– Jaringan epitel silindris berlapis banyak semu atau epitel silindris
bersilia.
Berdasarkan letaknya, organ dikelompokkan menjadi dua, yaitu organ
dalam dan organ luar. Organ dalam tubuh misalnya lambung dan usus.
Sedangkan organ luar tubuh misalnya mata, telinga, dan hidung.
6. Sistem Organ

Kumpulan dari berbagai organ dan menjalankan tugas tertentu disebut
sistem organ. Setiap organ memegang peranan yang sangat penting dalam
menjalankan fungsinya.
Sistem organ yang terdapat dalam tubuh manusia antara lain: sistem
rangka, sistem otot, sistem sirkulasi, sistem pencernaan, sistem respirasi/
pernapasan, sistem ekskresi, sistem saraf, sistem integumen, sistem hormon,
dan sistem reproduksi.

Sel

A. Sel

Sel merupakan unit organisasi terkecil yang menjadi dasar kehidupan
dalam arti biologis. Semua fungsi kehidupan diatur dan berlangsung di
dalam sel. Untuk melakukan fungsinya sel telah dilengkapi dengan berbagai
organel.

B. Teori Sel

Penelitian menunjukkan bahwa satuan unit terkecil dari kehidupan
adalah Sel. Kata sel itu sendiri dikemukakan oleh Robert Hooke (1635 – 1703)
yang berarti kotak-kotak kosong, setelah ia mengamati sayatan gabus dengan
mikroskop.
Selanjutnya disimpulkan bahwa sel terdiri dari kesatuan zat yang
dinamakan protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali dipakai oleh
Johannes Purkinje. Menurut Johannes Purkinje protoplasma dibagi menjadi
dua bagian yaitu sitoplasma dan nukleoplasma.
Schwann dan Schleiden (1838), menyatakan bahwa tumbuhan dan hewan
mempunyai persamaan, yaitu tubuhnya tersusun oleh sel-sel. Selanjutnya,
teori tersebut dikembangkan menjadi suatu teori sebagai berikut:
• Sel merupakan satuan struktural terkecil organisme hidup.
• Sel merupakan satuan fungsional terkecil organisme hidup.
• Sel berasal dari sel dan organisme tersusun oleh sel.

C. Struktur dan Fungsi Bagian-Bagian Sel
Sel merupakan unit terkecil kehidupan. Kehidupan dimulai di dalam sel.
Sel adalah suatu pabrik yang di dalamnya dapat disintesis ribuan molekul
yang sangat dibutuhkan oleh organisme. Ukuran sel bervariasi tergantung
fungsinya. Bentuk sel juga tergantung fungsinya. Garis tengah sel bervariasi
antara 1 – 100 􀁺m. Sel paling besar adalah sel telur angsa, sedangkan sel
terpanjang adalah sel otot dan sel saraf. Perhatikan kisaran ukuran sel pada
gambar 1.1. Berdasarkan jumlah sel penyusunnya, maka organisme dibedakan
menjadi organisme uniseluler (terdiri atas satu sel, misalnya bakteri, Archaea,
serta sejumlah fungi dan Protozoa) dan multiseluler (terdiri atas banyak
sel). Pada organisme multiseluler terjadi pembagian tugas terhadap sel-sel
penyusunnya.
Sel yang hidup mempunyai struktur yang sama, yaitu: membran sel/
membran plasma, inti sel ( nukleus), sitoplasma, dan organel sel.
ke

1. Membran Sel/Membran Plasma
Membran sel adalah selaput yang terletak paling luar dan tersusun dari
senyawa kimia lipoprotein (gabungan dari senyawa lemak atau lipid dengan
senyawa protein). Membran sel disebut juga membran plasma atau selaput
plasma.
Lemak bersifat hidrofobik karena tidak larut dalam air, sedangkan protein
bersifat hidro􀅿 lik karena larut dalam air. Oleh karena itu, selaput plasma
bersifat selektif permeabel (hanya dapat memasukkan/dilewati molekul
tertentu saja) atau semipermeabel. Membran sel membatasi segala kegiatan
yang terjadi di dalam sel sehingga tidak mudah terganggu oleh pengaruh dari
luar. Perhatikan gambar 1.2. Pada sel tumbuhan, membran sel dalam keadaan
normal melekat pada dinding sel akibat tekanan turgor dari dalam sel.
Fungsi dari membran sel ini adalah sebagai pintu gerbang yang dilalui
zat, baik menuju atau meninggalkan sel. Khusus pada sel tumbuhan, selain
mempunyai selaput plasma masih ada satu struktur lagi yang letaknya di luar
selaput plasma yang disebut dinding sel. Umumnya dinding sel tersusun dari
dua lapis senyawa selulosa, di antara kedua lapisan selulosa tadi terdapat
rongga yang dinamakan lamela tengah yang dapat terisi oleh zat-zat penguat
seperti lignin, kitin, pektin, suberin, dan lain-lain.
Selain itu, pada dinding sel tumbuhan kadang-kadang terdapat celah
yang disebut noktah. Pada noktah/ pit sering terdapat penjuluran sitoplasma
yang disebut plasmodesma yang berfungsi menghubungkan sel satu dengan
yang lain.

2. Inti Sel ( Nukleus)
Nukleus bertugas mengontrol kegiatan yang
terjadi di sitoplasma. Di dalam nukleus terdapat
kromosom yang berisi DNA yang merupakan
cetak biru bagi pembentukan berbagai protein
terutama enzim. Enzim diperlukan dalam
menjalankan berbagai fungsi di sitoplasma.
Inti sel terdiri dari bagian-bagian yaitu:
• Selaput inti (karioteka),
• Nukleoplasma (kariolimfa),
• Kromatin/kromosom,
• Nukleolus (anak inti).
Fungsi dari inti sel adalah mengatur semua
aktivitas (kegiatan) sel, karena di dalam inti sel terdapat kromosom yang
berisi DNA untuk mengatur sintesis protein.

3. Sitoplasma dan Organel Sel
Bagian yang cair dalam sel dinamakan sitoplasma, khusus untuk cairan
yang berada dalam inti sel dinamakan nukleoplasma. Fungsi utama kehidupan
berlangsung di sitoplasma. Hampir semua kegiatan metabolisme berlangsung di
dalam ruangan berisi cairan kental ini. Di dalam sitoplasma terdapat organelorganel
yang melayang-layang dalam cairan kental (merupakan koloid,
namun tidak homogen) yang disebut matriks. Organel menjalankan banyak
fungsi kehidupan seperti sintesis bahan, respirasi (perombakan), penyimpanan,
serta reaksi terhadap rangsang. Sebagian besar proses di dalam sitoplasma
diatur secara enzimatik.

a. Ribosom (ergastoplasma)
Struktur ini berbentuk bulat terdiri dari dua
partikel besar dan kecil, ada yang melekat sepanjang
retikulum endoplasma dan ada pula yang soliter
atau bebas. Ribosom merupakan organel sel
terkecil di dalam sel. Fungsi dari ribosom adalah
tempat sintesis protein. Struktur ini hanya dapat
dilihat dengan mikroskop elektron.

b. Retikulum endoplasma (RE)
Retikulum endoplasma yaitu struktur berbentuk benang-benang yang
bermuara di inti sel.
Dikenal dua jenis retikulum endoplasma, yaitu:
• Retikulum endoplasma granuler (retikulum endoplasma kasar). RE
kasar tampak kasar karena ribosom menonjol di permukaan sitoplasmik
membran.
• Retikulum endoplasma agranuler (retikulum endoplasma halus). RE
halus diberi nama demikian karena permukaan sitoplasmanya tidak
mempunyai ribosom.
Fungsi retikulum endoplasma adalah sebagai alat transportasi zat-zat
di dalam sel itu sendiri. Struktur retikulum endoplasma hanya dapat dilihat
dengan mikroskop elektron.

c. Mitokondria (the power house)
Struktur mitokondria berbentuk seperti cerutu ini, mempunyai dua
lapis membran. Lapisan dalamnya berlekuk-lekuk dan dinamakan krista.

Fungsi mitokondria adalah sebagai pusat respirasi seluler yang
menghasilkan banyak energi ATP. Respirasi merupakan proses perombakan
atau katabolisme untuk menghasilkan energi atau tenaga bagi berlangsungnya
proses hidup, karena itu mitokondria diberi julukan the power house (pembangkit
tenaga) bagi sel. Secara garis besar, tahap respirasi pada tumbuhan dan hewan
melewati jalur yang sama, yang dikenal sebagai daur atau siklus Krebs yang
berlangsung di dalam mitokondria.

d. Lisosom
Fungsi dari organel ini adalah sebagai penghasil dan penyimpan
enzim pencernaan seluler. Contohnya enzim lisozim, yang berfungsi untuk
menghancurkan struktur sel, misalnya dinding sel.
e. Badan golgi (aparatus golgi/diktiosom)
Badan golgi terdiri dari kantung membran yang pipih (sisterne) yang
tampak sebagai tumpukan pita. Kedua permukaan tumpukan membran pipih
(sisterne) disebut sebagai muka cis dan muka trans. Muka cis berfungsi sebagai penerima vesikula transpor dari RE, sedangkan muka trans berfungsi mengirim vesikula transpor. Vesikula transpor adalah bentuk transfer dari protein yang disintesis RE.

f. Sentrosom (sentriol)
Struktur sentrosom berbentuk bintang yang berfungsi dalam pembelahan
sel baik mitosis maupun meiosis. Sentrosom bertindak sebagai benda kutub
yang merupakan tempat melekatnya ujung benang gelendong pada kedua
kutub tersebut. Struktur ini hanya dapat dilihat dengan menggunakan
mikroskop elektron.
g. Plastida
Plastida berperan dalam fotosintesis. Plastida adalah bagian dari sel yang
bisa ditemui pada alga dan tumbuhan (kingdom plantae). Plastida dapat
dilihat dengan mikroskop cahaya biasa. Dikenal tiga jenis plastida, yaitu:
1) Leukoplas
Plastida jenis ini berwarna putih berfungsi sebagai penyimpan makanan,
terdiri atas:
• Amiloplas, berfungsi untuk menyimpan amilum.
• Elaioplas (lipidoplas), berfungsi untuk menyimpan lemak/minyak.
• Proteoplas, berfungsi untuk menyimpan protein.
2) Kloroplas
Kloroplas adalah plastida berwarna hijau. Plastida ini berfungsi
menghasilkan klorofil sebagai tempat berlangsungnya fotosintesis.

3) Kromoplas
Kromoplas merupakan plastida yang mengandung pigmen, misalnya:
• Karoten (kuning).
• Fikosianin (biru).
• Fikosantin (cokelat).
• Fikoeritrin (merah).
h. Vakuola (rongga sel)
Beberapa ahli tidak memasukkan vakuola sebagai organel sel karena
tidak menjalankan sebuah fungsi tertentu secara aktif. Benda ini dapat dilihat
dengan mikroskop cahaya biasa. Selaput pembatas antara vakuola dengan
sitoplasma disebut tonoplas. Vakuola berisi:
• garam-garam organik
• glikosida
• tanin (zat penyamak)
• minyak eteris (misalnya jasmine pada melati, roseine pada mawar,
zingiberine pada jahe)
• alkaloid (misalnya kafein, kinin, nikotin, likopersin, dan lain-lain)
• enzim
• butir-butir pati
Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola
non kontraktil.
i. Mikrotubulus
Mikrotubulus berbentuk benang silindris dan kaku. Mikrotubulus
berfungsi untuk mempertahankan bentuk sel dan sebagai rangka sel. Contoh
organel ini antara lain benang-benang gelendong pembelahan. Selain itu
mikrotubulus berguna dalam pembentukan sentriol, 􀆀 agela, dan silia.
j. Mikro􀅿 lamen
Mikro􀅿 lamen seperti mikrotubulus, tetapi lebih lembut. Terbentuk dari
komponen utamanya yaitu protein aktin dan miosin (seperti pada otot).
Mikro􀅿 lamen berperan dalam pergerakan sel.
k. Peroksisom (badan mikro)
Peroksisom ukurannya sama seperti lisosom. Organel ini senantiasa
berasosiasi dengan organel lain, dan banyak mengandung enzim oksidase dan
katalase (banyak disimpan dalam sel-sel hati).

D. Macam-Macam Sel

Bentuk dan ukuran sel bermacam-macam, tergantung pada tempat dan
fungsi dari jaringan yang disusunnya. Organel di dalam sel mempunyai fungsi
yang berbeda satu sama lainnya. Berdasarkan ada tidaknya dinding/ selaput
inti, maka sel dibedakan menjadi dua yaitu:

1. Struktur Sel Prokariotik
Sel prokariotik tidak mempunyai membran inti dan sistem endomembran
seperti retikulum endoplasma dan kompleks golgi. Selain itu, tidak memiliki
mitokondria dan kloroplas. Sel prokariotik terdapat pada bakteri dan alga
biru, dengan ciri-ciri sebagai berikut

- Sitoplasma dan materi genetik bercampur,
sehingga materi inti tidak dibatasi oleh
membran inti melainkan hanya mengumpul
pada daerah yang disebut nukleoid.
– Bahan gen ( DNA) terdapat dalam sitoplasma
berbentuk cincin bulat.
– Tidak dijumpai badan golgi, mitokondria, dan retikulum endoplasma
(RE), tetapi dijumpai adanya ribosom.
– Tidak mempunyai organel lain selain ribosom.

2. Struktur Sel Eukariotik
Sel eukariotik memiliki membran nukleus dan sistem endomembran. Ciriciri
sel eukariotik adalah sebagai berikut:
– Sitoplasma dan nukleoplasma terpisah.
– Bahan gen di dalam inti.
– Mempunyai organel seperti golgi, mitokondria, retikulum endoplasma,
ribosom, dan kloroplas pada tumbuhan.
– Bahan gen ( DNA) seperti pita ganda dan tersusun spiral saling melilit
(double helix).

Ada dua macam sel eukariotik yang mempunyai materi penyusun relatif
berbeda, yaitu sel hewan dan sel tumbuhan. Struktur dasar sel tumbuhan dan
sel hewan adalah sama. Tetapi sel tumbuhan dan sel hewan memiliki sedikit
perbedaan yang dikarenakan perbedaan kebutuhan diantara keduanya.
Beberapa perbedaan antara lain pada tumbuhan terdapat dinding sel,
vakuola, dan plastida, sedangkan pada sel hewan tidak dijumpai. Pada sel
hewan terdapat sentriol dan lisosom.
a. Sel tumbuhan
1) Dinding sel
Dinding sel tipis dan berlapis-lapis. Lapisan dasar yang terbentuk pada
saat pembelahan sel terutama adalah pektin, zat yang membuat agar-agar
mengental. Lapisan inilah yang merekatkan sel-sel yang berdekatan.
Setelah pembelahan sel, setiap sel baru membentuk dinding dalam dari
serat selulosa. Dinding ini terentang selama sel tumbuh serta menjadi
tebal dan kaku setelah tumbuhan dewasa.
2) Vakuola
Vakuola atau rongga sel adalah suatu rongga atau kantung berisi cairan
yang dikelilingi oleh membran. Pada sel tumbuhan, khususnya pada
sel parenkim dan kolenkim dewasa memiliki vakuola tengah berukuran
besar yang dikelilingi oleh membran tonoplas.
Fungsi vakuola:
– Memasukkan air melalui tonoplas untuk membangun turgor sel.
– Adanya pigmen antosian memberikan kemungkinan warna cerah
yang menarik pada bunga, pucuk daun, dan buah.

– Kadangkala vakuola tumbuhan mengandung enzim hidrolitik yang
dapat bertindak sebagai lisosom waktu sel masih hidup.
– Menjadi tempat penimbunan sisa-sisa metabolisme.
– Tempat penyimpanan zat makanan.

3) Plastida
Plastida merupakan organel yang hanya ditemukan pada sel tumbuhan
berupa butir-butir yang mengandung pigmen atau zat warna. Plastida
dapat dibedakan menjadi 3, yaitu:
a) Leukoplas
Leukoplas adalah plastida yang berwarna putih atau tidak berwarna.
Umumnya leukoplas terdapat pada organ tumbuhan yang tidak
terkena sinar matahari dan berguna untuk menyimpan cadangan
makanan.
Berdasarkan fungsinya, leukoplas dibedakan menjadi tiga macam,
yaitu:
– Amiloplas, yaitu leukoplas yang berfungsi membentuk dan
menyimpan amilum.
– Elaioplas, yaitu leukoplas yang berfungsi untuk membentuk dan
menyimpan lemak.
– Proteoplas, yaitu leukoplas yang berfungsi menyimpan protein.
b) Kloroplas
Kloroplas adalah benda terbesar dalam sitoplasma sel tumbuhan.

Kloroplas banyak terdapat pada daun dan organ tumbuhan lain
yang berwarna hijau. Kloroplas yang berkembang dalam sel daun
dan batang yang berwarna hijau mengandung pigmen yang berwarna
hijau atau kloro􀅿 l. Kloro􀅿 l berfungsi menyerap energi cahaya matahari
untuk melangsungkan proses fotosintesis dan mengubahnya menjadi
energi kimia dalam bentuk glukosa. Kloroplas memperbanyak diri
dengan memisahkan diri secara bebas dari pembelahan inti sel.
Kloro􀅿 l dibedakan menjadi bermacam-macam, antara lain:
– kloro􀅿 l a menampilkan warna hijau biru,
– kloro􀅿 l b menampilkan warna hijau kuning,
– kloro􀅿 l c menampilkan warna hijau cokelat,
– kloro􀅿 l d menampilkan warna hijau merah.
Kloroplas disusun oleh sistem membran yang membentuk kantungkantung
pipih yang disebut tilakoid. Tilakoid tersebut tersusun
bertumpuk yang membentuk struktur yang disebut grana (tunggal,
granum). Cairan di luar tilakoid disebut stroma. Dengan demikian
di dalam kloroplas terdapat dua ruangan yaitu ruang tilakoid dan
stroma.

c) Kromoplas
Kromoplas adalah plastida yang memberikan warna yang khas
bagi masing-masing tumbuhan. Perbedaan warna pada kromoplas
disebabkan oleh perbedaan pigmen yang dikandungnya. Pigmenpigmen
tersebut antara lain:
– karoten, menimbulkan warna merah kekuningan, misalnya pada
wortel
– xanto􀅿 l, menimbulkan warna kuning pada daun yang sudah tua
– 􀅿 kosianin, memberikan warna biru pada ganggang
– 􀅿 kosantin, memberikan warna cokelat pada ganggang
– 􀅿 koeritrin, memberikan warna merah pada ganggang

Berbeda dengan sel tumbuhan, sel hewan tidak mempunyai dinding
sel. Protoplasma hanya dilindungi oleh selaput yang tipis sehingga bentuk
selnya relatif tidak tetap. Ada beberapa sel hewan yang selnya dilindungi oleh
cangkang yang kuat dan keras, misalnya pada Euglena dan Radiolaria. Vakuola
pada hewan umumnya berukuran kecil

E. Transpor Molekul Melalui Membran

Sel-sel pada organisme multiseluler dikelilingi cairan yang disebut cairan ekstra sel (CES). CES memiliki komponen utama air. CES menyediakan molekul atau ion yang diperlukan suatu sel. CES juga menampung hasil atau limbah yang dihasilkan sel. Sel akan melakukan transpor molekul. Transpor molekul dilakukan sel melalui membran sel yang bersifat selektif permiabel. Artinya, membran sel dapat dilewati molekul tertentu sesuai yang dikehendakinya. Transpor molekul pada sel terjadi karena adanya perbedaan konsentrasi cairan antara ruang di dalam sel dengan cairan ekstra sel. Inilah yang disebut dengan gradien konsentrasi.

Transpor molekul melalui membran dapat terjadi secara pasif (transpor
pasif) dan dapat pula terjadi secara aktif (transpor aktif). Transpor pasif
merupakan transpor yang tidak memerlukan energi, meliputi difusi, difusi
terfasilitasi, dan osmosis. Transpor aktif adalah transpor melalui membran
dengan melawan kecenderungan alami yaitu melawan gradien konsentrasi
dengan menggunakan energi ATP. Transpor melalui membran jenis lain
adalah endositosis dan eksositosis.
Prinsip-prinsip dasar transpor melalui membran adalah setiap molekul
memiliki kecenderungan untuk menempati ruang secara merata. Molekul
pada konsentrasi tinggi memiliki tekanan yang lebih besar dan setiap molekul
mempunyai kecenderungan untuk selalu bergerak karena mengandung energi
kinetik. Dengan demikian secara alami terdapat kecenderungan molekul pada
konsentrasi tinggi bergerak ke konsentrasi rendah.
1. Transpor Pasif
a. Difusi
Difusi dapat diartikan perpindahan zat (padat, cair, dan gas) dari
larutan konsentrasi tinggi (hipertonis) ke larutan dengan konsentrasi rendah
(hipotenis). Dengan kata lain setiap zat akan berdifusi menuruni gradien
konsentrasinya. Hasil dari difusi adalah konsentrasi yang sama antara larutan
tersebut dinamakan isotonis.
Kecepatan zat berdifusi melalui membran sel tidak hanya tergantung
pada gradien konsentrasi, tetapi juga pada besar, muatan, dan daya larut
dalam lemak (lipid). Membran sel kurang permeabel terhadap ion-ion (Na+,
Cl–, K+) dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Dalam
keadaan yang sama molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membran sel
daripada molekul besar.
Molekul-molekul yang bersifat hidrofobik dapat bergerak dengan mudah
melalui membran daripada molekul-molekul hidrofolik. Molekul-molekul
yang besar dan ion dapat bergerak melalui membran.
b. Difusi terfasilitasi
Difusi terfasilitasi melibatkan difusi dari molekul polar dan ion melewati
membran dengan bantuan protein transpor. Protein transpor merupakan protein khusus yang menyediakan suatu ikatan 􀅿 sik bagi molekul yang sedang bergerak. Protein transpor juga merentangkan membran sel sehingga menyediakan suatu mekanisme untuk pergerakan molekul. Difusi terfasilitasi juga merupakan transpor pasif karena hanya mempercepat proses difusi dan tidak merubah arah gradien konsentrasi.

c. Osmosis

Osmosis merupakan difusi air melalui selaput semipermeabel. Air akan bergerak dari daerah yang mempunyai konsentrasi larutan rendah ke daerah
yang mempunyai konsentrasi larutan tinggi. Tekanan osmosis dapat diukur dengan suatu alat yang disebut osmometer. Air akan bergerak dari daerah dengan tekanan osmosis rendah ke daerah dengan tekanan osmosis tinggi. Sel akan mengerut jika berada pada lingkungan yang mempunyai konsentrasi larutan lebih tinggi. Hal ini terjadi karena air akan keluar meninggalkan
sel secara osmosis. Sebaliknya jika sel berada pada lingkungan yang hipotonis (konsentrasi rendah) sel akan banyak menyerap air, karena air berosmosis dari lingkungan ke dalam sel. Jika sel-sel tersebut adalah sel tumbuhan, maka akan
terjadi tekanan turgor apabila dalam lingkungan hipotonis. Sebaliknya jika sel tumbuhan berada pada lingkungan hipertonis, dapat mengalami plasmolisis yaitu terlepasnya sel dari dinding sel.

2. Transpor Aktif
Pada transpor aktif diperlukan energi dari dalam sel untuk melawan
gradien konsentrasi. Transpor aktif sangat diperlukan untuk memelihara
keseimbangan molekul-molekul di dalam sel. Sumber energi untuk transpor
aktif adalah ATP (adenosin trifosfat).
Transpor aktif primer dan sekunder
Transpor aktif primer membutuhkan energi dalam bentuk ATP,
sedangkan transpor aktif sekunder memerlukan transpor yang tergantung
pada potensial membran. Kedua jenis transpor tersebut saling berhubungan
erat karena transpor aktif primer akan menciptakan potensial membran dan
ini memungkinkan terjadinya transpor aktif sekunder.
Transpor aktif primer dicontohkan pada keberadaan ion K+ dan Na+
dalam membran. Kebanyakan sel memelihara konsentrasi K+ lebih tinggi di
dalam sel daripada di luar sel. Sementara konsentrasi Na+ di dalam sel lebih
kecil daripada di luar sel.
Transpor aktif sekunder dicontohkan pada asam amino dan glukosa
dengan molekul pengangkutannya berupa protein transpor khusus.
Pengangkutan tersebut bersama dengan pengangkutan Na+ untuk berdifusi
ke dalam sel. Pengangkutan Na+ adalah transpor aktif primer yang
memungkinkan terjadinya pontensial membran, sehingga asam amino dan
glukosa dapat masuk ke dalam sel.

3. Endositosis dan Eksositosis
a. Eksositosis
Eksositosis dapat diartikan, keluarnya zat dari dalam sel. Vesikel dari
dalam sel berisi senyawa atau sisa metabolisme. Bersama aliran plasma,
vesikel tersebut akhirnya sampai pada membran dan terjadilah perlekatan.
Daerah perlekatan akan mengalami lisis dan isi vesikel keluar.
b. Endositosis
Endositosis merupakan proses pemasukan zat dari luar sel ke dalam sel.
Partikel-partikel dari luar sel menempel pada membran kemudian mendesak
membran sehingga terjadilah lekukan yang semakin lama semakin dalam
bentuknya seperti kantung dan akhirnya menjadi bulat lalu terlepas dari
membran. Bulatan tersebut berisi partikel, lalu akan dicerna oleh lisosom/
enzim pencerna yang lain. Endositosis memiliki dua macam bentuk yaitu
pinositosis dan fagositosis. Pinositosis merupakan proses pemasukan zat ke
dalam sel yang berupa cairan. Hal ini sesuai dengan arti pino sendiri yaitu
minum. Sedangkan fagositosis (fago = makan) merupakan pemasukan zat
padat atau sel lainnya ke dalam tubuh sel. Sesuai dengan artinya, peristiwa
ini seperti sel memakan zat lain. Perhatikan gambar 1.13.
1) Pinositosis
Bahan pada membran plasma reseptor akan menempel sehingga terjadi
lekukan. Lekukan lama-kelamaan semakin dalam dan membentuk kantung.
Kantung yang terlepas akan berada dalam sitoplasma. Kantung ini disebut
gelembung pinositosis. Gelembung pinositosis akan mengerut dan pecah
menjadi gelembung kecil-kecil kemudian bergabung menjadi gelembung
yang lebih besar.
2) Fagositosis
Fagositosis merupakan proses penelanan partikel-partikel makanan dan
sel-sel asing, misalnya pada Amoeba dan sel-sel darah putih. Makanan atau
partikel lain akan menempel pada membran, lalu membran akan membentuk
lekukan. Membran akan menutup dan membentuk kantung, lalu kantung
melepaskan diri.

�fillfil l da

Bioteknologi

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa
guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi
meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik
kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan
mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai
tambah suatu bahan.
B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
DAN MODERN
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/
tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses
yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya
antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju
dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa
lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim.
1. Pengolahan Bahan Makanan
a. Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti
yoghurt, keju, dan mentega.
1) Yoghurt
Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu,
selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme
yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus
bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut
ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya

disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45oC. Selama penyimpanan
tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan
bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat
diberi cita rasa.
2) Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu
Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan
laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu
dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai
30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari
kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi
cairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin
dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.
Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur
32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk
membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang
terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
3) Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus
lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut
membentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa
tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega
diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.
b. Produk makanan nonsusu
1) Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan
pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae
bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.
Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama
akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
2) Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan
masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat
merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya.
Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan,
tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam
maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung
pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya
adalah tempe kedelai.

Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe
mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan
diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar
pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat
mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung
koroner, penyakit gula, dan kanker.
Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai
juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme,
dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe
paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,
yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus
arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan
mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya
menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan
terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.
Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai
sembilan kali lipat.

c) Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan
menggunakan sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat
mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan
alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan
pengalaman.
2. Bioteknologi Bidang Pertanian
a. Penanaman secara hidroponik
Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti
air dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya
pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik
dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan.
Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara
lain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir
(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan
media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang tergolong
berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.

Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.
Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya
dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi
tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yang
dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2. Cahaya

telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudah
cukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral
dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah
sebenarnya bukanlah hal yang utama.
Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,
antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risiko
kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada;
tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebih
cepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi;
hemat biaya perawatan.
Jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari
golongan tanaman hias antara lain Philodendron, Dracaena, Aglonema,
dan Spatyphilum. Golongan sayuran yang dapat dihidroponikkan,
antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kangkung,
dan bayam. Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidroponikkan,
antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, dan
belimbing.

b. Penanaman secara aeroponik
Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan
ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan
udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (memberdayakan
air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan
dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar
tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara
tersebut.
Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian
styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan
menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuran
ditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai
bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofoam terdapat sprinkler
(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga
mengenai akar.
3. Bioteknologi Modern
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli
telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi
modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif
dan efisien.
Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam
industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti
rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,
dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan
ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin
besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa
penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.
a. Rekayasa genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan
gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang
diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau
rekombinasi DNA.

Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan
sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap
makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat
direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat
makhluk hidup secara turun-temurun.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak
cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,
dan rekombinasi DNA.
1) Transplantasi inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel
yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan
inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap
sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak
yang bersifat diploid. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum
tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah
diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali
sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.
Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel
dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke
dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum
berinti diploid dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin
yang sama.
2) Fusi sel
Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama
maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi
sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh
peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,
membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di
dalam fusi sel diperlukan adanya:
a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);
b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);
c) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
3) Teknologi plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam
sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antara
lain:
a) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;
b) dapat beraplikasi diri;
c) dapat berpindah ke sel bakteri lain;
d) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai
vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

4) Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA
dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan
gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi
DNA disebut juga rekombinasi gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan
sebagai berikut.
1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.
2) DNA dapat disambungkan
b. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran,
misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,
antibiotika dan hormon.
1) Pembuatan antibodi monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari
suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:
a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam
urine wanita hamil;
b) mengikat racun dan menonaktifkannya;
c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan
lain.
2) Pembuatan vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap
tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari
virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil
dari mikroorganisme tersebut.
3) Pembuatan antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme
tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme
lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur
atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran
pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan
Inggris.
4) Pembuatan hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme
untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang
telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,
dan testosteron.

c. Bioteknologi bidang pertanian
Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat.
Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di
daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian
harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.
Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan
bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi
pertanian sebagai berikut.
1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen
Nitrogen (N2) merupakan unsur esensial dari protein DNA
dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul
pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium
yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan
polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.
Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan
agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan
polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan
kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik
rekombinasi gen.
Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau meniadakan
penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak
digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang
merugikan.
2) Pembuatan tumbuhan tahan hama
Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa
genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk
mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diperlukan
gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, kemudian
disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang
tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang
tahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diperbanyak
dan disebarluaskan.
d. Bioteknologi bidang peternakan
Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk
peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan
yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan
rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan
buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebut
direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat
mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai
20%.

e. Bioteknologi bahan bakar masa depan
Kamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak
termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu,
suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para
ilmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi
melalui bioteknologi.
Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang diproduksi
dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol
(alkohol).
Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan
minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam
fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada
fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan
untuk bahan bakar.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok masyarakat
yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi
fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku teknologi
fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,
dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.
Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh
negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.
Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang
melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak
menimbulkan polusi.
f. Bioteknologi pengolahan limbah
Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas
pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak
dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah
atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.
Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan
sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan
ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut
yang paling baik adalah dengan daur ulang.

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji
pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses pirolisis. Proses
pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan
suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah
dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahan
anorganik.
Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai
bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah
rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat
pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (dari
hewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologiskimiawi
dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)
serta oleh hewan-hewan kecil disebut kompos.
Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganisme.
Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kompos
bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses
yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).
Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya
selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang
penting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaat
sebagai pupuk.
Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,
misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain
dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan
pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air
sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,
yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri
Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan
limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara
bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

C. DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi, terutama rekayasa genetika, pada awalnya
diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia
seperti, polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya. Akan tetapi,
dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawa
kerugian. Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?
1. Dampak terhadap Lingkungan
Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke
alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi
yang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir.
Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan genotipe
tidak terjadi secara alami sesuai dengan dinamika populasi, melainkan
menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan
drastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan kehancuran. “Menciptakan”
makhluk hidup yang seragam bertentangan dengan prinsip
di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.
2. Dampak terhadap Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbulkan
masalah serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil
rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat
Flavr Savrt diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik.
Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung
bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi
kesehatan manusia.
3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Beragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi
mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada
kehidupan masyarakat.
Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggunaan
hormon pertumbuhan sapi (bovine growth hormone: BGH)
dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20% niscaya akan
menggusur peternak kecil. Dengan demikian, bioteknologi dapat
menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, cokelat,
kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng, dan opium akan dapat dihasilkan
melalui modifikasi genetika tanaman lain, sehingga akan menyingkirkan
tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanamantanaman
tadi akan menderita kerugian besar.

4. Dampak terhadap Etika
Menyisipkan gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika
yang serius. Menyisipkan gen mahkluk hidup lain yang tidak
berkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima masyarakat.
Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahan
gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke
hewan, 75% menentang pemindahan gen hewan ke hewan lain.
Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa
konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana hukumnya
bagi penganut agama Islam, kalau gen babi disisipkan ke dalam
buah semangka? Penerapan hak paten pada makhluk hidup hasil
rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas makhluk hidup. Hal
itu bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai
nilai intrinsik makhluk hidup.

PEWARISAN SIFAT

A. MATERI GENETIS
Menurut kamu, bagian tubuh manakah yang berperan
terhadap pewarisan sifat dari orang tua kepada anaknya? Di dalam
setiap sel terdapat faktor pembawaan sifat keturunan (materi genetis),
misalnya pada sel tulang, sel darah, dan sel gamet. Substansi
genetis tersebut terdapat di dalam inti sel (nukleus), yaitu pada
kromosom yang mengandung gen. Gen merupakan substansi hereditas
yang terdiri atas senyawa kimia tertentu, yang menentukan
sifat individu. Gen mempunyai peranan penting dalam mengatur
pertumbuhan sifat-sifat keturunan. Misalnya pertumbuhan bentuk
dan warna rambut, susunan darah, kulit, dan sebagainya.
1. Gen sebagai Substansi Hereditas
Morgan, seorang ahli genetika dari Amerika menemukan
bahwa faktor-faktor keturunan yang dinamakan gen tersimpan di
dalam lokus yang khas di dalam kromosom.
Gen-gen terletak pada kromosom secara teratur dalam satu
deretan secara linier dan lurus berurutan. Dengan menggunakan
simbol, kromosom dapat digambarkan sebagai garis panjang
vertikal dan gen-gen sebagai garis pendek horizontal pada garis
vertikal tersebut. Karena letak gen yang linier dan lurus berurutan,
maka secara simbolik dapat dilukiskan pula garis-garis pendek
horizontal (gen-gen) tersebut berderetan.

Dari sekian banyak gen yang berderet secara teratur pada
benang-benang kromosom, masing-masing gen mempunyai tugas
khas dan waktu beraksi yang khas pula. Ada gen yang menunjukkan
aktivitasnya saat embrio, lainnya pada waktu kanak-kanak ataupun
gen lainnya lagi setelah spesies menjadi dewasa. Mungkin juga
suatu gen aktif pada suatu organ namun tidak aktif pada organ yang
lain. Setiap gen menduduki tempat tertentu dalam kromosom yang
dinamakan lokus gen.
Gen yang menentukan sifat-sifat dari suatu individu biasanya
diberi simbol huruf pertama dari suatu sifat. Gen dominan (yang
mengalahkan gen lain) dinyatakan dengan huruf besar dan resesif
(gen yang dikalahkan gen yang lain) dinyatakan dengan huruf kecil.
Sebagai contoh, pada tanaman ercis dapat dinyatakan
T = simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi;
t = simbol untuk gen yang menentukan batang rendah.
Karena tanaman ercis individu yang diploid, maka simbol
tanaman itu ditulis dengan huruf dobel.
TT= simbol untuk tanaman berbatang tinggi;
tt = simbol untuk tanaman berbatang rendah.
2. Kromosom sebagai Pembawa Sifat Individu
Kromosom terdapat di dalam nukleus mempunyai susunan
halus berbentuk batang panjang atau pendek, lurus atau bengkok.
Di dalam nukleus terdapat substansi berbentuk benang-benang
halus, seperti jala yang dapat menyerap zat warna. Benang-benang
halus tersebut dinamakan retikulum kromatin. Retikulum berarti jala
yang halus. Kroma berarti warna, dan tin berarti badan.
Kromosom dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop
biasa pada sel-sel yang sedang membelah. Dalam sel yang aktif
melakukan metabolisme, kromosom-kromosom memanjang dan
tidak tampak. Namun, menjelang sel mengalami proses pembelahan,
kromosom-kromosom tersebut memendek dan menebal, serta
mudah menyerap zat warna, sehingga mudah kita lihat melalui
mikroskop. Contoh-contoh zat warna yang dapat digunakan, antara
lain sudan III, hematoksilin, metilen biru, dan KI.
a. Jumlah dan tipe kromosom
Setiap organisme mempunyai jumlah kromosom tertentu,
ada yang banyak ada pula yang hanya sedikit. Manusia mempunyai
46 kromosom dalam setiap inti selnya, 23 kromosom berasal dari
ibu dan 23 kromosom berasal dari ayah. Manusia memulai hidupnya
dari sebuah sel, yaitu sel telur yang dibuahi sel sperma. Sel telur dan
sel sperma masing-masing mempunyai 23 kromosom (n). Sel telur
yang telah dibuahi sel sperma akan menjadi zigot. Zigot yang
terbentuk mempunyai 46 kromosom (2n).

Pada makhluk hidup tingkat tinggi, sel tubuh mengandung
dua perangkat atau dua set kromosom yang diterima dari kedua
induknya. Kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk
serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan, sehingga
sepasang kromosom yang berasal dari induk jantan dan induk betina
disebut kromosom homolog. Pengertian kromosom homolog, yaitu
kromosom yang mempunyai bentuk, fungsi, dan komposisi yang
sama. Jumlah kromosom dalam sel tubuh disebut diploid (2n).
Adapun jumlah kromosom dalam sel kelamin dinamakan haploid
(n), karena hanya memiliki separo dari jumlah kromosom dalam sel
tubuh. Dua perangkat atau dua set kromosom haploid dari suatu
spesies disebut genom. Dengan demikian, genom dapat dikatakan
sebagai jumlah macam kromosom atau perangkat kromosom dalam
suatu individu. Contoh: manusia mempunyai 23 pasang kromosom
haploid maka dalam sel tubuhnya berarti terdapat 2 × 23 = 46
kromosom (diploid).

Kromosom yang dimiliki oleh organisme secara umum dapat
dibedakan menjadi dua tipe, yaitu kromosom tubuh (autosom) dan
kromosom seks (gonosom). Autosom terdapat pada individu jantan
maupun betina dan sifat-sifat yang dibawa tidak ada hubungannya
dengan penentuan jenis kelamin. Gonosom merupakan kromosom
yang menentukan jenis kelamin suatu individu.
b. Struktur kromosom
Secara garis besar, struktur kromosom terdiri atas sentromer
dan lengan. Sentromer atau kinetokor adalah bagian dari kromosom
tempat melekatnya benang-benang spidel yang berperan menggerakkan
kromosom selama proses pembelahan sel. Bagian ini
berbentuk bulat dan tidak mengandung gen. Sentromer disebut juga
pusat kromosom. Berdasarkan letak sentromernya, kromosom
dibedakan menjadi empat macam, yaitu metasentrik, jika sentromer
terletak di tengah-tengah antara kedua lengan; submetasentrik, jika
sentromer terletak agak ke tengah sehingga kedua lengan tidak
sama panjang; akrosentrik, jika sentromer terletak di dekat ujung,
telesentrik, jika sentrometer terletak di ujung lengan kromosom.

Lengan atau badan kromosom adalah bagian kromosom
yang mengandung kromonema (pita bentuk spiral di dalam kromosom)
dan gen. Selubung pembungkus kromonema disebut matriks.
Gen merupakan substansi (bahan dasar) kimia di dalam kromosom
yang mengandung informasi genetik (pembawa sifat). Kromosom
dibentuk oleh protein dan asam-asam nukleat. Bagian ujung
kromosom yang menghalangi bersambungnya kromosom yang
satu dengan lainnya disebut telomer.

B. HEREDITAS MENURUT MENDEL
Untuk membuktikan kebenaran teorinya, Mendel telah
melakukan percobaan dengan membastarkan tanaman-tanaman
yang mempunyai sifat beda. Tanaman yang dipilih adalah tanaman
kacang ercis (Pisum sativum). Alasannya tanaman tersebut mudah
melakukan penyerbukan silang, mudah didapat, mudah hidup atau
mudah dipelihara, berumur pendek atau cepat berbuah, dapat terjadi
penyerbukan sendiri, dan terdapat jenis-jenis yang memiliki sifat
yang mencolok. Sifat-sifat yang mencolok tersebut, misalnya:
warna bunga (ungu atau putih), warna biji (kuning atau hijau),
warna buah (hijau atau kuning), bentuk biji (bulat atau kisut), sifat
kulit (halus atau kasar), letak bunga (di ujung batang atau di ketiak
daun), serta ukuran batang (tinggi atau rendah).
Beberapa kesimpulan penting tentang hasil percobaan
Mendel sebagai berikut.
1. Hibrid (hasil persilangan antara dua individu dengan tanda beda)
memiliki sifat yang mirip dengan induknya dan setiap hibrid
mempunyai sifat yang sama dengan hibrid yang lain dari spesies
yang sama.

2. Karakter atau sifat dari keturunan suatu hibrid selalu timbul kembali
secara teratur dan inilah yang memberi petunjuk kepada Mendel
bahwa tentu ada faktor-faktor tertentu yang mengambil peranan
dalam pemindahan sifat dari satu generasi ke generasi berikutnya.
3. Mendel merasa bahwa ”faktor-faktor keturunan” itu mengikuti
distribusi yang logis, maka suatu hukum atau pola akan dapat
diketahui dengan cara mengadakan banyak persilangan dan
menghitung bentuk-bentuk yang berbeda, seperti yang tampak
dalam keturunan.
1. Terminologi
Untuk mengerti jalannya penelitian Mendel, kamu perlu
mempelajari beberapa istilah yang terkait dalam pewarisan sifat.
Istilah-istilah tersebut sebagai berikut.
a. P = singkatan dari kata Parental, yang berarti induk.
b. F = singkatan dari kata Filial, yang berarti keturunan. F1 berarti
keturunan pertama, F2 berarti keturunan kedua, dan seterusnya.
c. Fenotipe = karakter (sifat) yang dapat kita amati (bentuk, ukuran,
warna, golongan darah, dan sebagainya).
d. Genotipe = susunan genetik suatu individu (tidak dapat diamati).
e. Simbol untuk suatu gen (istilah pengganti untuk “faktor
keturunan”) dikemukakan dengan sebuah huruf yang biasanya
merupakan huruf pertama dari suatu sifat. Misalnya R = gen yang
menyebabkan warna merah (rubra), sedangkan r = gen yang
menyebabkan warna putih (alba). Dalam hal ini merah dominan
terhadap putih. Oleh karena itu, diberi simbol dengan huruf besar.
Gen yang resesif diberi simbol dengan huruf kecil.
f. Genotipe suatu individu diberi simbol dengan huruf dobel, karena
individu itu umumnya diploid. Misalnya: RR = genotipe untuk
tanaman berbunga merah, sedangkan rr = genotipe untuk tanaman
berbunga putih.
g. Homozigotik = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas
gen-gen yang sama dari tiap jenis gen (misalnya RR, rr, AA,
AABB, aabb, dan sebagainya)
Heterozigotik = sifat suatu individu yang genotipenya terdiri atas
gen-gen yang berlainan dari tiap jenis gen (misalnya Rr, Aa, AaBb,
dan sebagainya).
h. Alel = anggota dari sepasang gen, misalnya: R = gen untuk warna
bunga merah dan r = gen untuk warna bunga putih, T = gen
untuk tanaman tinggi dan t = gen untuk tanaman rendah. R dan r
satu sama lain merupakan alel, tetapi R dan t bukan alel.

2. Persilangan antara Dua Individu dengan Satu Sifat Beda
Persilangan antara dua individu dengan satu sifat beda
disebut persilangan monohibrid. Dominasi dapat terjadi secara
penuh atau tidak penuh (kodominan). Masing-masing dominasi ini
menghasilkan bentuk keturunan pertama (F1) yang berbeda.
Persilangan monohibrid akan menghasilkan individu F1 yang
seragam, apabila salah satu induk mempunyai sifat dominan penuh
dan induk yang lain bersifat resesif. Apabila dilanjutkan dengan
menyilangkan individu sesama F1, akan menghasilkan keturunan
(individu F2) dengan tiga macam genotipe dan dua macam fenotipe.
Sebaliknya, apabila salah satu induknya mempunyai sifat dominan
tak penuh (intermediate), maka persilangan individu sesama
F1 akan menghasilkan tiga macam genotipe dan tiga macam
fenotipe. Contoh persilangan monohibrid dominan penuh terjadi
pada persilangan antara kacang ercis berbunga merah dengan
kacang ercis berbunga putih.
Mendel menyilangkan kacang ercis berbunga merah (MM)
dengan kacang ercis berbunga putih (mm) dan dihasilkan individu
F1 yang seragam, yaitu satu macam genotipe (Mm) dan satu
macam fenotipe (berbunga merah). Pada waktu F2, dihasilkan tiga
macam genotipe dengan perbandingan 25% MM: 50% Mm : 25%
Mm atau 1 : 2 : 1 dan dua macam fenotipe dengan perbandingan
75% berbunga merah : 25% berbunga putih atau merah : putih =
3 : 1. Pada individu F2 ini, yang berfenotipe merah dapat dibedakan
menjadi dua kelompok, yaitu 2/3 bergenotipe heterozigot (Mm) dan
1/3 homozigot dominan (MM).

Contoh persilangan monohibrid dominan tak penuh adalah
persilangan antara tanaman bunga pukul empat berbunga merah
dengan tanaman bunga pukul empat berbunga putih. Mendel
menyilangkan tanaman bunga pukul empat berbunga merah (MM)
dengan putih (mm) menghasilkan individu F1 yang seragam, yaitu
satu macam genotipe (Mm) dan satu macam fenotipe (berbunga
merah muda). Pada individu F2 dihasilkan tiga macam genotipe
dengan perbandingan 25% MM : 50% Mm : 25% mm atau 1 : 2 : 1
dan 3 macam fenotipe dengan perbandingan 25% berbunga merah :
50% berbunga merah muda : 25% berbunga putih atau merah :
merah muda : putih = 1 : 2 : 1. Pada individu F2 ini yang berfenotipe
merah dan putih selalu homozigot, yaitu MM dan mm.

Perbandingan genotipe F2 = MM : Mm : mm
= 1 : 2 : 1
Perbandingan fenotipe F2 = Merah : Merah muda : Putih
= 1 : 2 : 1
Jika kita perhatikan kedua contoh persilangan di atas, pada
saat pembentukan gamet terjadi pemisahan gen-gen yang sealel,
sehingga setiap gamet hanya menerima sebuah gen saja. Misalnya
pada tanaman yang bergenotipe Mm, pada saat pembentukan
gamet, gen M memisahkan diri dengan gen m, sehingga gamet yang
terbentuk memiliki gen M atau gen m saja. Prinsip ini dirumuskan
sebagai Hukum Mendel I (Hukum Pemisahan Gen yang Sealel)
yang menyatakan bahwa “Selama meiosis, terjadi pemisahan
pasangan gen secara bebas sehingga setiap gamet memperoleh satu
gen dari alelnya.”

3. Persilangan antara Dua Individu dengan Dua Sifat Beda
Persilangan antara dua individu dengan dua sifat beda disebut
juga persilangan dihibrid. Pada persilangan tersebut Mendel
menyilangkan tanaman ercis dengan biji yang mempunyai dua sifat
beda, yaitu bentuk dan warna biji. Kedua sifat beda tersebut
ditentukan oleh gen-gen sebagai berikut.
B = gen yang menentukan biji bulat.
b = gen yang menentukan biji keriput.
K = gen yang menentukan biji berwarna kuning.
k = gen yang menentukan biji berwarna hijau.
Jika tanaman kapri yang berbiji bulat kuning (BBKK)
disilangkan dengan kapri yang berbiji keriput hijau (bbkk), semua
tanaman F1 berbiji bulat kuning. Jika tanaman F1 dibiarkan mengadakan
penyerbukan sendiri, F2 memperlihatkan 16 kombinasi yang
terdiri atas empat macam fenotipe, yaitu tanaman berbiji bulat
kuning, bulat hijau, keriput kuning, dan keriput hijau. Dalam
percobaan ini Mendel mendapatkan 315 tananman berbiji bulat
kuning, 100 tanaman berbiji bulat hijau, 101 tanaman berbiji keriput
kuning, dan 32 tanaman keriput hijau. Angka-angka tersebut menujukkan
suatu perbandingan fenotipe yang mendekati 9 : 3 : 3 : 1.
Pada saat pembentukan gamet (pembelahan meiosis) anggota
dari sepasang gen memisah secara bebas (tidak saling memengaruhi).
Oleh karena itu, pada persilangan dihibrid tersebut terjadi
empat macam pengelompokan dari dua pasang gen, yaitu:
a. gen B mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet BK;
b. gen B mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet Bk;
c. gen b mengelompok dengan gen K, terdapat dalam gamet bK;
d. gen b mengelompok dengan gen k, terdapat dalam gamet bk;
Prinsip tersebut di atas dirumuskan sebagai Hukum Mendel
II (Hukum Pengelompokkan Gen secara Bebas) yang menyatakan
bahwa:
a. setiap gen dapat berpasangan secara bebas dengan gen lain
membentuk alela,
b. keturunan pertama menunjukkan sifat fenotipe dominan,
c. keturunan kedua menunjukkan fenotipe dominan dan resesif dengan
perbandingan tertentu, misalnya pada persilangan monohibrid
3 : 1 dan pada persilangan dihibrid 9 : 3 : 3 : 1.
Untuk memperjelas pemahamanmu tentang persilangan
dihibrid, perhatikan bagan persilangan antara kapri (ercis) biji bulat
warna kuning dengan kapri biji keriput warna hijau yang menghasilkan
F1 berupa kapri berbiji bulat warna kuning.

KELANGSUNGAN HIDUP MAKHLUK HIDUP

 

Setiap makhluk hidup mempunyai kemampuan dan bertahan

hidup yang berbeda-beda. Ada makhluk hidup yang jumlahnya terus

berkurang, karena lingkungan sekitar tidak melindunginya dari

hewan pemangsa. Selain itu, ada makhluk hidup yang mempunyai

keturunan dengan jumlah banyak, sedangkan makhluk hidup lainnya

mempunyai keturunan yang sedikit. Mengapa hal itu terjadi?

Setiap makhluk hidup selalu berusaha untuk mempertahankan

kelangsungan hidupnya. Suatu jenis makhluk hidup dapat hidup

lestari pada suatu lingkungan karena berbagai hal. Misalnya, jenis

makhluk hidup tersebut dapat menyesuaikan diri atau berdaptasi

terhadap lingkungannya, dapat lolos dari seleksi alam, dan dapat

berkembang biak.A. ADAPTASI MAKHLUK HIDUP

Setiap makhluk hidup mempunyai kemampuan untuk

menyesuaikan diri dengan lingkungannya. Jika makhluk hidup tidak

bisa menyesuaikan diri dengan lingkungannya, makhluk hidup

tersebut dapat punah. Sebagai contoh, jika ayam dipindah ke air

lama-kelamaan akan mati karena tidak dapat menyesuaikan diri

dengan lingkungan berair. Jadi, adaptasi adalah kemampuan

makhluk untuk menyesuaikan diri dengan lingkungannya.

Kemampuan adaptasi sangat berkaitan dengan kelangsungan

hidup. Makin besar kemampuan beradaptasi, makin besar kemungkinan

bertahan hidup. Dengan kemampuan adaptasi yang besar,

suatu jenis makhluk hidup dapat menempati habitat yang beragam.

Manusia merupakan contoh jenis makhluk hidup yang

mempunyai kemampuan yang besar dalam beradaptasi. Hampir

semua habitat dihuni oleh manusia. Dari pantai hingga pegunungan

yang tinggi, dari hutan tropis yang yang panas dan lembap sampai

gurun pasir yang kering dan panas, serta daerah kutub yang dingin.

Secara garis besar adaptasi makhluk hidup dibedakan

menjadi tiga, yaitu adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan

adaptasi perilaku.1. Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi merupakan bentuk adaptasi pada

makhluk hidup yang paling mudah kita kenal. Sebab adaptasi

morfologi berkaitan dengan bentuk tubuh organ tubuh bagian luar.

Berbagai contoh adaptasi morfologi sebagai berikut.

a. Adaptasi morfologi pada paruh burung

Apa jenis makanan berbagai macam burung (unggas) yang

ada di sekitarmu? Kalau kita amati, ada burung yang memakan bijibijian,

ada yang memakan serangga, ada yang memakan daging, dan

ada yang mengisap madu. Untuk mengambil makanan dari

lingkungannya, burung memerlukan paruh yang sesuai dengan

makanannya.

Bentuk paruh burung nuri pendek dan kuat, sesuai dengan

makanannya yang berupa biji-bijian. Bentuk paruh burung elang

runcing agak panjang dan ujung paruh atas agak membengkok ke

bawah. Bentuk paruh seperti itu cocok untuk merobek daging.

Bentuk paruh burung pelikan panjang, lebar, dan agak berkantong.

Hal itu disesuaikan dengan jenis makanannya yang licin, misalnya

ikan. Bentuk paruh burung kolibri khas sekali sebagai pengisap

madu, yaitu kecil, runcing, dan panjang. Aneka ragam bentuk penuh

burung sesuai dengan jenis makanan itulah yang merupakan bentuk

adaptasi marfologi.b. Adaptasi morfologi pada kaki burung

Selain dapat dilihat dari bentuk paruhnya, adaptasi morfologi

pada burung juga dapat dilihat dari bentuk kakinya. Ada kaki burung

petengger, kaki burung pemanjat, kaki burung perenang, dan ada

pula kaki burung pencengkeram. Dapatkah kamu menyebutkan

bentuk kaki burung lainnya? Pada umumnya burung petengger

mempunyai jari kaki panjang dan semua jari terletak pada satu

bidang datar. Bentuk kaki seperti itu cocok untuk hinggap pada

ranting-ranting pohon yang kecil, contohnya burung kutilang. Kaki

burung pemanjat mempunyai dua jari ke depan dan dua jari ke

belakang, misalnya kaki burung pelatuk. Kaki burung perenang,

terdapat selaput renang di antara jari-jarinya. Burung yang biasa

berenang, misalnya angsa, itik, pinguin, dan pelikan. Kaki burung

pencengkram mempunyai ukuran yang pendek dan cakarnya sangat tajam. Jika sedang mencengkram mangsa, jari depannya dapat

diputar ke belakang. Burung yang mempunyai kaki seperti itu,

misalnya burung elang, rajawali, dan burung hantu.c. Adaptasi morfologi pada mulut serangga

Adaptasi morfologi pada serangga dapat kita lihat pada tipe

mulutnya. Bagian mulut serangga pada dasarnya terdiri atas satu

bibir atas (labrum), sepasang rahang (mandibula), satu hipofaring,

sepasang maksila, dan satu bibir bawah (labium). Pada belalang,

jangkrik, dan kecoa mulutnya dilengkapi dengan rahang atas dan

rahang bawah yang sangat kuat. Tipe mulut seperti pada serangga

tersebut dinamakan tipe mulut penggigit. Kutu dan nyamuk

mulutnya mempunyai rahang yang panjang dan runcing, sehingga

memungkinkan untuk menusuk kulit manusia atau hewan lain. Tipe

mulut seperti itu dinamakan tipe mulut penusuk-pengisap. Kupukupu

mulutnya dilengkapi dengan alat, seperti belalai yang panjang

dan dapat digulung. Tipe mulut seperti pada kupu-kupu tersebut

dinamakan tipe mulut pengisap. Lebah madu dan lalat mulutnya

dilengkapi dengan alat untuk menjilat atau bibir. Tipe mulut seperti

itu disebut tipe mulut pengisap-penjilat.2. Adaptasi Fisiologi

Berbeda dengan adaptasi morfologi yang tampak dari luar diri

makhluk hidup, adaptasi fisiologi tidak begitu tampak sehingga sulit

mengenalinya. Hal ini karena berkaitan dengan fungsi organ tubuh

bagian dalam Beberapa contoh adaptasi fisiologi pada makhluk

hidup sebagai berikut.

a. Adaptasi terhadap kadar oksigen

Oksigen merupakan zat yang sangat diperlukan makhluk

hidup untuk pernapasan. Oleh karena itu, perubahan kadar zat

tersebut di lingkungan akan sangat memengaruhi aktivitas organ

tubuh.

Di berbagai tempat dengan ketinggian yang berbeda, kadar

oksigennya akan berbeda. Kadar oksigen di dataran rendah cukup

tinggi. Makin tinggi suatu tempat, kadar oksigennya makin rendah.

Apa yang akan terjadi, jika seseorang berpindah dari dataran rendah

ke dataran tinggi atau sebaliknya? Ingatlah bahwa oksigen dari alat

pernapasan akan diangkut ke sel-sel tubuh oleh sel darah merah

(eritrosit). Di dataran rendah kadar oksigen udara cukup tinggi

sehingga absorbsi oksigen oleh pembuluh kapiler dapat berlangsung

secara efektif dengan jumlah eritrosit yang normal. Apa yang akan

terjadi jika orang yang jumlah eritrositnya normal pindah ke dataran

tinggi yang kadar oksigennya rendah? Karena yang bertugas

mengangkut oksigen di dalam tubuh adalah eritrosit, tubuh akan

beradaptasi secara fisiologis dengan meningkatkan jumlah eritrosit

(sel darah merah). Dengan demikian, pengikatan oksigen di dalam

alat pernapasan dapat berjalan efektif.

b. Adaptasi pada sistem pencernaan

Pernahkah kamu melihat saluran pencernaan herbivora,

misalnya sapi? Saluran pencernaan herbivora panjang dan menghasilkan

enzim selulase yang dapat menguraikan selulosa. Dengan

adanya selulase, pencernaan makanan yang berupa tumbuhan menjadi

lebih mudah. Ingatlah, sel tumbuhan mempunyai dinding yang

kuat, yang sulit untuk dicerna hewan.

Adaptasi fisiologi pada sistem pencernaan juga terjadi pada

cacing Teredo navalis (hewan semacam kerang pengebor). Hewan

ini sering disebut cacing kapal karena perusak kayu galangan kapal.

Teredo navalis muda yang baru menetas mempunyai sepasang

cangkok. Pada tepi cangkok terdapat gigi mirip kikir yang berfungsi

mengebor kayu. Setelah dewasa, Teredo navalis menjadi makhluk

mirip cacing. Pada saluran pencernaannya terdapat kelanjar yang

mampu menghasilkan enzim selulase. Dengan enzim itulah kayukayu

yang telah dilumatkan dengan gigi kikirnya dapat dicernakan.c. Adaptasi ikan terhadap salinitas (kadar garam)

Di alam terdapat dua macam perairan yang berbeda kadar

garamnya, yaitu perairan laut dan perairan tawar. Air laut mempunyai

kadar garam yang lebih tinggi daripada air tawar. Ikan yang

hidup di air laut dan air tawar masing-masing memiliki cara adaptasi

yang khusus. Ikan air laut tidak dapat bertahan hidup, jika dipindahkan

ke air tawar, demikian pula sebaliknya.

Ikan air laut mempunyai cairan tubuh berkadar garam lebih

rendah dibandingkan kadar garam di lingkungannya. Ikan tersebut

beradaptasi dengan cara selalu minum dan mengeluarkan urine

sangat sedikit. Hal itu bertujuan untuk menjaga jumlah cairan yang

berada di sel-sel tubuhnya. Garam yang masuk bersama air akan

dikeluarkan secara aktif melalui insang. Tekanan osmosis sel-sel

tubuh ikan air tawar lebih tinggi dibandingkan tekanan osmosis air

di lingkungannya, karena kadar garam sel tubuh ikan air tawar lebih

tinggi daripada kadar garam air lingkungannya. Menurut hukum

osmosis, larutan akan berpindah dari yang bertekanan osmosis

rendah (encer) ke larutan yang bertekanan osmosis tinggi (pekat).

Dengan demikian banyak air yang masuk ke tubuh ikan melalui selsel

tubuh ikan. Untuk menjaga agar cairan tubuhnya tetap

seimbang, ikan tersebut beradaptasi dengan cara sedikit minum dan

mengeluarkan banyak urine.Mengapa ikan mas atau katak tidak mampu hidup di air laut,

sebaliknya paus tidak mampu berada di kolam air tawar? Tekanan

osmosis di dalam sel-sel tubuh ikan air tawar jauh lebih rendah

dibanding tekanan osmosis lingkungan air laut. Akibatnya, apabila

ikan air tawar dimasukkan ke air laut, bentuk preadaptasinya adalah

minum air sebanyak-banyaknya agar cairan di dalam sel-sel tubuh

yang keluar secara osmosis ke lingkungan dapat teratasi. Namun

hal ini akan sulit terus dilakukan karena apabila tekanan osmosis

cairan di dalam sel-sel tubuh terlalu rendah sel-sel tubuh akan

mengerut sehingga ikan air tawar tersebut mati.3. Adaptasi Tingkah laku (adaptasi behavioral)

Adaptasi tingkah laku mudah kita amati karena berupa

perubahan tingkah laku untuk menyesuaikan lingkungannya agar

tetap terjaga kelangsungan hidupnya. Beberapa contoh adaptasi

tingkah laku sebagai berikut.

a. Mimikri

Bunglon mengelabuhi musuhnya dengan mengubah warna

kulitnya. Jika berada di dedaunan, warna kulit bunglon menjadi

hijau. Sebaliknya, apabila berada di tanah, warna kulit bunglon

menjadi seperti tanah (kecokelatan). Perubahan warna kulit sesuai

warna lingkungannya seperti yang dilakukan oleh bunglon tersebut

dinamakan mimikri.

b. Autotomi

Cecak merupakan contoh hewan yang ekornya mudah

putus. Dalam keadaan bahaya, cecak mengelabui musuhnya dengan

cara memutuskan ekornya disebut autotomi. Jika seekor cecak

dikejar oleh pemangsa, ekornya secara mendadak putus dan bergerak-

gerak sehingga perhatian pemangsa akan tertuju pada ekor

yang bergerak tersebut. Kesempatan itu digunakan cecak untuk

menghindarkan diri dari kejaran pemangsa.

c. Hibernasi

Musim dingin adalah musim yang sangat sulit bagi hewan.

Banyak hewan yang tidak dapat bertahan hidup pada musim yang

keras ini. Beberapa hewan melewatinya dengan tetap giat mencari

makan. Sementara itu hewan yang lain bertahan hidup dengan

terlelap dalam suatu tidur khusus yang dinamakan hibernasi. Ciriciri

hewan yang melakukan hibernasi, yaitu suhu tubuh rendah serta

detak jantung dan pernapasan sangat lambat. Tujuannya untuk

menghindari cuaca yang sangat dingin, kekurangan makanan, dan

menghemat energi. Contoh hewan yang melakukan hibernasi antara

lain ular, kura-kura, ikan, dan bengkarung yang tetap tinggal di

sarangnya selama musim dingin.

d. Estivasi

Di beberapa belahan dunia, cuaca yang paling buruk adalah

cuaca pada musim panas. Pada musim panas, udara sangat panas

dan kering. Beberapa hewan bergerak mencari tempat perlindungan

dan tidur. Tidur di musim panas disebut estivasi. Kata ini berasal

dari kata latin yang berarti musim panas. Tujuan hewan melakukan

estivasi adalah untuk menghindari panas yang tinggi dan kekurangan

air. Lemur kerdil, kelelawar, dan beberapa tupai adalah mamalia

yang berestivasi untuk menghindari cuaca kering.

Jenis tanaman jahe-jahean dan rerumputan melakukan

estivasi di musim kemarau dengan mengeringkan dedaunannya.

Adapun, pohon jati melakukan estivasi di musim kering dengan

menggugurkan seluruh daunnya. Hibernasi dan estivasi, keduanya,disebut dormansi. Jadi, dormansi merupakan masa istirahat bagi

makhluk hidup untuk tetap bertahan pada cuaca yang buruk.

e. Adaptasi tingkah laku pada rayap

Rayap adalah golongan serangga penghancur kayu. Mengapa

rayap dengan mudah dapat mencerna kayu? Rayap mampu mencerna

kayu bukan karena mempunyai enzim yang dapat mencerna

kayu, melainkan karena di dalam ususnya terdapat hewan flagellata

yang mampu mencernakan kayu. Hewan flagellata mampu menghasilkan

enzim selulose.

Secara periodik, rayap mengalami pengelupasan kulit. Pada

saat kulit mengelupas, usus bagian belakang ikut terkelupas, sehingga

flagellata turut terbawa oleh usus. Untuk mendapatkan kembali

flagellata tersebut, rayap biasanya memakan kembali kelupasan

kulitnya (Gambar 4.10). Berbeda dengan rayap dewasa, rayap yang

baru menetas suka menjilati dubur rayap dewasa untuk mendapatkan

flagellata.

f. Adaptasi tingkah laku pada mamalia air

Hewan vertebrata dari golongan mamalia dan reptilia yang

hidup di dalam air tetap bernapas dengan paru-paru. Hal itu tampak

jelas pada cara bernapasnya, misalnya paus. Setiap saat paus

muncul ke permukaan air untuk menghirup udara sebanyak-banyaknya

sampai paru-parunya penuh sekali, yaitu sekitar 3.350 liter.

Setelah itu, paus akan menyelam kembali ke dalam air. Dengan

udara sebanyak itu, paus mampu bertahan selama kira-kira setengah

jam di dalam air. Pada saat muncul kembali di permukaan

air, hasil oksidasi biologi dihembuskan melalui lubang hidung, seperti

pancaran air mancur. Sisa oksidasi ini berupa karbon dioksida

yang jenuh dengan uap air yang telah mengalami pengembunan

(kondensasi).

Untuk lebih memahami adaptasi tingkah laku makhluk hidup,

lakukan kegiatan berikut secara berkelompok. Sebelumnya, bentuklah

satu kelompok yang terdiri atas 4 siswa; 2 laki-laki dan 2

perempuan.B. SELEKSI ALAM Tujuan Pembelajaran

Alam selalu mengalami perubahan yang disebabkan oleh

bencana alam, keadaan suhu yang terlalu dingin atau panas,

pergantian musim, dan sebagainya. Adanya perubahan kondisi alam

tersebut menuntut makhluk hidup untuk melakukan adaptasi.

Masih ingatkah kamu, apa tujuan adaptasi? Tidak semua makhluk

hidup mempunyai kemampuan adaptasi yang sama. Akibatnya, ada

makhluk hidup yang dapat bertahan hidup, namun ada pula yang

musnah karena tidak mampu bertahan hidup.

Selain dipengaruhi oleh perubahan alam, kehidupan makhluk

hidup di muka bumi ini juga dipengaruhi oleh ketersediaan makanan,

parasit, pemangsa, wabah penyakit, dan sebagainya. Suatu jenis

makhluk hidup akan selalu berusaha untuk mempertahankan hidupnya

sehingga sering kali terjadi persaingan antarmakhluk hidup.

Makhluk hidup yang kuat akan menang dan bertahan, sedangkan

mahluk hidup yang lemah akan kalah dan mati atau menyingkir ke

tempat lain. Makhluk hidup yang menyingkir ke tempat yang baru

tetap hidup, jika mampu beradaptasi. Sebaliknya makhluk itu akan

mati, jika tidak mampu beradaptasi.

Uraian di atas memberikan gambaran bahwa alam seolaholah

melakukan seleksi terhadap makhluk hidup yang ada di

dalamnya. Hanya makhluk hidup yang dapat menyesuaikan diri

terhadap kondisi lingkungan baru yang dapat hidup, sedangkan

yang tidak dapat menyesuaikan diri akan mati. Jadi, seleksi alam

adalah proses pemilihan atau penyeleksian yang dilakukan oleh alam

terhadap makhluk hidup yang dapat beradaptasi karena adanya

perubahan-perubahan alam.

Seleksi alam juga terjadi pada setiap tahap kehidupan makhluk

hidup, yaitu pada saat makhluk hidup belum mencapai masa

reproduksi (masih muda), pada saat masa reproduksi (dalam mencari

pasangan), atau pada masa pembuahan dan masa embrio. Dari

berbagai kemungkinan tersebut, seleksi yang berlangsung sebelum

reproduksi tampaknya yang paling mudah terjadi. Hal itu disebabkan

karena dengan ketidakmampuan makhluk hidup melakukan

reproduksi berarti tidak dapat mewariskan gen kepada keturunannya.

Contoh makhluk hidup yang telah punah karena seleksi alam

adalah dinosaurus. Hewan tersebut telah punah sekitar 65 juta tahun

yang lalu. Perubahan alam yang terjadi secara terus-menerus dalam

jangka waktu yang lama menyebabkan makhluk tersebut tidak

mampu menyesuaikan diri dan akhirnya punah.Sekitar 100 juta tahun yang lalu, konon pernah terjadi hujan

meteor yang mematikan tumbuhan. Akibatnya semua hewan

pemakan tumbuhan (herbivora) musnah dan yang bertahan hidup

tinggallah hewan pemakan daging (karnivora) dan hewan pemakan

segala (omnivora). Hewan-hewan yang masih hidup tersebut akhirnya

secara terus-menerus melakukan persaingan, dan dinosaurus

yang menang adalah kelompok pemakan daging. Namun pada

akhirnya semua dinosaurus tersebut musnah dan dewasa ini kita

hanya dapat mengamati fosilnya.

Punahnya beberapa jenis makhluk hidup juga terjadi di

Indonesia, misalnya badak Jawa dan badak Sumatra. Punahnya

kedua jenis badak itu sebagian besar dikarenakan hilangnya hutan

dataran rendah dan perburuan. Pengobatan tradisional di Timur

Jauh (daratan Cina) masih banyak yang menggunakan bahan dasar

cula badak, juga berperan terhadap kepunahan badak.

Contoh lain peristiwa seleksi alam adalah keadaan populasi

kupu-kupu Biston betularia di Inggris sebelum revolusi industri

dan setelah revolusi industri. Di Inggris ada dua macam Biston

betularia, yaitu kupu-kupu bersayap cerah dan bersayap gelap.

Sebelum terjadi revolusi industri, populasi kupu-kupu bersayap

cerah lebih besar daripada kupu-kupu yang bersayap gelap. Adapun

setelah terjadi revolusi industri, populasi kupu-kupu bersayap cerah

lebih kecil daripada kupu-kupu yang bersayap gelap. Mengapa

dapat terjadi demikian? Menurut dugaan, hal itu dapat terjadi karena

sebelum revolusi industri lingkungan masih cerah, sehingga kupukupu

bersayap cerah lebih adaptif dari pada kupu-kupu bersayap

gelap. Sebaliknya, setelah revolusi industri keadaan lingkungan

lebih gelap oleh jelaga. Akibatnya kupu-kupu bersayap gelap lebih

adaptif terhadap lingkungannya sedangkan kupu-kupu bersayap

cerah tidak adaptif sehingga lebih mudah ditangkap oleh predator.C. PERKEMBANGBIAKAN

MAKHLUK HIDUP

Setiap makhluk hidup mempunyai usia yang terbatas dan

pada akhirnya akan mati. Banyak tanaman sayuran, seperti sawi,

kol, lobak, dan wortel hanya mempunyai masa hidup sekitar tiga

bulan. Hewan-hewan tertentu, seperti ayam, itik, dan unggas

lainnya mempunyai masa hidup yang lebih pendek dibanding dengan

hewan-hewan, seperti anjing, kucing, sapi dan harimau. Namun,

mengapa makhluk hidup tersebut dapat mempertahankan jenisnya?

1. Peranan Perkembangbiakan

Semua makhluk hidup mempunyai kemampuan berkembang

biak. Ada jenis makhluk hidup yang hanya berkembang biak satu

kali dalam masa hidupnya, seperti sawi, wortel, dan kol. Adapun

hewan yang hanya berkembang biak satu kali dalam masa hidupnya,

misalnya ikan sidat. Walaupun hanya mampu berkembang biak satu

kali dalam masa hidupnya, tumbuhan dan hewan tersebut dapat

mempertahankan jenisnya.

Sekarang ini banyak hewan dan tumbuhan yang hampir

mengalami kepunahan, misalnya burung elang jambul, cenderawasih,

harimau Jawa, badak bercula satu, beruang Bengkulu, dan

bunga Rafflesia arnolldi. Faktor-faktor yang menyebabkan hewan

dan tumbuhan mengalami kepunahan, yaitu daya regenerasi yang

rendah, terdesak oleh populasi lain (kalah bersaing), bencana alam,

dan gangguan manusia.

a. Daya regenerasi rendah

Hewan atau tumbuhan ada yang mampu menghasilkan

keturunan dalam jumlah banyak selama masa hidupnya, namun ada

pula yang hanya menghasilkan keturunan dalam jumlah sangat

sedikit. Badak menjadi dewasa pada umur sekitar 7 tahun dan dapat

mencapai umur 30 tahun. Badak hanya melahirkan satu ekor anak

setiap melakukan perkembangbiakan membutuhkan waktu 3,5

sampai 4 tahun. Rafflesia arnolldi juga mempunyai daya regenerasi

yang rendah, karena hanya dapat tumbuh pada umbi-umbian

tertentu. Beberapa jenis burung mempunyai masa hidup yang

singkat, sehingga keturunan yang dihasilkan dalam masa hidupnya

juga sedikit. Hal tersebut berarti daya regenerasinya juga rendah.b. Terdesak oleh populasi lain

Banyak hewan yang menggantungkan sumber makanan

yang sama, misalnya harimau dan srigala yang sama-sama makan

daging. Dua komponen ekosistem yang menggantungkan sumber

makanan yang sama akan menimbulkan persaingan antarkeduanya.

Komponen yang kalah bersaing akan berpindah tempat atau mati,

jika tidak mendapatkan sumber makanan lain.c. Gangguan manusia

Gangguan dari manusia terlihat pada perburuan hewanhewan

tertentu. Banyak orang memburu gajah untuk diambil

gadingnya atau memburu harimau untuk diambil kulitnya. Ada juga

orang yang memburu burung-burung berbulu indah atau hewanhewan

lain, hanya untuk pajangan di ruang tamu. Gangguan dari

manusia merupakan faktor terbesar yang dapat menyebabkan

kepunahan makhluk hidup. Kita seharusnya dapat bersikap lebih arif

dalam memanfaatkan sumber daya alam. Bagaimana sikap kalian?

2. Cara Perkembangbiakan

Makhluk hidup berkembang biak dengan berbagai cara.

Perkembangbiakan makhluk hidup dapat dikelompokkan menjadi

dua, yaitu perkembangbiakan vegetatif (reproduksi aseksual) dan

perkembangbiakan generatif (reproduksi seksual).

a. Perkembangbiakan vegetatif

Tumbuhan umbi-umbian, seperti kentang, ketela rambat,

dahlia, dan ubi berkembang biak dengan umbinya. Bawang merah

dan bawang putih berkembang biak dengan umbi lapis, sedangkan

pisang berkembang biak dengan tunas. Beberapa jenis mikroorganisme,

seperti Amoeba dan bakteri berkembang biak dengan

membelah diri. Pada prinsipnya, semua perkembangbiakan yang

tidak diawali adanya pertemuan antara sel kelamin jantan dan sel

kelamin betina, disebut perkembangbiakan vegetatif (reproduksi

aseksual).Jumlah induk yang terlibat dalam perkembangbiakan vegetatif

hanya satu. Oleh karena itu, individu baru yang dihasilkannya

mempunyai sifat yang sama dengan sifat induknya. Jadi, jika kamu

ingin memperbanyak tanaman dengan sifat yang sama dengan

induknya sebaiknya dilakukan dengan perkembangbiakan secara

vegetatif. Untuk lebih jelasnya, perhatikan Gambar 4.16.

b. Perkembangbiakan secara generatif

Perkembangbiakan secara generatif atau disebut juga perkembangbiakan

secara kawin adalah peristiwa terbentuknya individu

baru yang di dahului oleh pembuahan (fertilisasi). Pembuahan

adalah peleburan antara sel kelamin jantan dengan sel

kelamin betina. Hasil dari peleburan tersebut berupa zigot.

Organisme yang berkembangbiak secara kawin (generatif)

meliputi berbagai jenis vertebrata (ikan, katak, reptil, burung dan

mamalia) dan avertebrata, seperti cacing tanah, lebah, rayap,

udang, dan sebagainya.Perkembangbiakan secara generatif biasanya melibatkan dua

induk. Oleh karena itu, sifat keturunan hasil perkembangbiakan

tersebut merupakan gabungan dari sifat kedua induknya, sehingga

dapat bervariasi.Selain berkembang biak secara generatif atau vegetatif saja,

ada sebagian makhluk hidup berkembang biak secara keduanya.

Perkembangbiakan dengan cara generatif dan vegetatif amat jarang

terjadi pada hewan. Namun, pada beberapa jenis tumbuhan dapat

terjadi dengan kedua cara tersebut, misalnya lumut dan tumbuhan

hijau.Beberapa contoh makhluk hidup yang dapat melakukan perkembangbiakan

dengan cara generatif dan vegetatif sebagai berikut.

1) Hydra; secara generatif dengan membentuk ovarium dan testis,

secara vegetatif dapat membentuk tunas.

2) Lumut dan tumbuhan paku; secara generatif dengan membentuk

sperma dan ovum, secara vegetatif dengan membentuk spora.

3) Tumbuhan biji (mangga, jambu, dan jeruk) secara generatif dengan

membentuk biji dan secara vegetatif dengan cangkok.

 

Sistem Koordinasi dan Alat Indera pada Manusia

A. SISTEM SARAF
Sistem saraf sangat berperan dalam iritabilitas tubuh. Tahukah
kamu apa yang dimaksud iritabilitas? Iritabilitas memungkinkan
makhluk hidup dapat menyesuaikan diri dan menanggapi perubahan-
perubahan yang terjadi di lingkungannya. Jadi, iritabilitas adalah
kemampuan menanggapi rangsangan.
Sistem saraf mempunyai tiga fungsi utama, yaitu menerima
informasi dalam bentuk rangsangan atau stimulus; memproses informasi
yang diterima; serta memberi tanggapan (respon) terhadap
rangsangan.
1. Sel Saraf (Neuron)
Unit terkecil penyusun sistem saraf adalah sel saraf disebut
neuron. Setiap satu sel saraf (neuron) terdiri atas bagian utama yang
berupa badan sel saraf, dendrit, dan akson.

Badan sel saraf adalah bagian sel saraf yang paling besar. Di
dalamnya terdapat nukleus dan sitoplasma. Di dalam sitoplasma
terdapat mitokondria yang berfungsi membangkitkan energi untuk
membawa rangsangan.

Dendrit adalah serabut-serabut yang merupakan tonjolan
sitoplasma dan berfungsi untuk menjalarkan impuls saraf menuju
ke badan sel saraf. Dendrit merupakan percabangan dari badan sel
saraf yang biasanya berjumlah lebih dari satu pada setiap neuron.
Akson atau neurit merupakan tonjolan sitoplasma yang
panjang (lebih panjang daripada dendrit), berfungsi untuk
menjalarkan impuls saraf meninggalkan badan sel saraf ke neuron
atau jaringan lainnya. Jumlah akson biasanya hanya satu pada setiap
neuron. Di dalamnya terdapat benang-benang halus yang disebut
neurofibril. Di bagian ujung yang jauh dari badan sel saraf terdapat
cabang-cabang yang berhubungan dengan dendrit dari sel saraf
yang lain. Akson terbungkus oleh beberapa lapis selaput mielin yang
banyak mengandung lemak. Selaput mielin disusun oleh Sel-sel
Schwann. Lapisan mielin yang paling luar disebut neurilema.
Lapisan tersebut berfungsi untuk melindungi akson dari kerusakan.
Sel Schwann membentuk jaringan yang membantu menyediakan
makanan untuk neurit dan membantu regenerasi neurit. Selubung
mielin bersegmen-segmen. Lekukan di antara dua segmen disebut
nodus ranvier. Nodus ranvier berfungsi mempercepat transmisi
impuls saraf. Adanya nodus ranvier tersebut memungkinkan saraf
meloncat dari satu nodus ke nodus yang lain, sehingga impuls lebih
cepat sampai pada tujuan.
Pertemuan antara serabut saraf dari sel saraf yang satu dengan
serabut saraf dari sel saraf yang lain disebut sinapsis. Pada
setiap sinapsis terdapat celah sinapsis. Sinapsis juga sebagai penghubung
antara ujung akson salah satu sel saraf dengan ujung dendrit
sel saraf yang lain. Pada bagian ujung akson terdapat kantong yang
disebut bulbus akson. Kantong tersebut berisi zat kimia yang
disebut neurotransmiter. Neurotransmiter dapat berupa asetilkolin
dan kolinesterase yang berfungsi dalam penyampaian impuls saraf
pada sinapsis.
2. Macam-Macam Neuron
Menurut fungsinya, neuron dibedakan menjadi tiga macam
yaitu neuron sensorik, neuron motorik, dan neuron asosiasi. Neuron
sensorik juga disebut sel saraf indra, karena berfungsi meneruskan
rangsang dari peneri-ma (indra) ke saraf pusat (otak dan sumsum
tulang belakang). Badan sel saraf ini bergerombol membentuk
ganglia, akson pendek, dan dendritnya panjang. Neuron motorik
(sel saraf penggerak) berfungsi membawa impuls dari pusat saraf
(otak) dan sumsum tulang belakang ke otot. Sel saraf ini mempunyai
dendrit yang pendek dan akson yang panjang. Neuron
asosiasi atau sel saraf penghubung banyak terdapat di dalam otak
dan sumsum tulang belakang. Neuron tersebut berfungsi menghubungkan
atau meneruskan impuls dari sel saraf sensorik ke sel saraf
motorik.

3. Susunan Saraf Manusia
Sistem saraf manusia bagaikan jaringan telepon yang berfungsi
sebagai alat komunikasi. Jika kamu menelepon seseorang suaramu
akan merambat melalui kabel telepon ke pusat pengontrol telepon.
Di sini suaramu dipindah ke kabel lain yang menghubungkannya
dengan telepon orang yang kamu tuju. Dengan cara yang sama
impuls yang merambat melalui saraf sampai ke pusat susunan saraf
sebagai pengontrol akan mengoordinasikan kegiatan tubuh.

a. Sistem saraf pusat
Sistem saraf pusat terdiri atas otak dan sumsum tulang
belakang.
1) Otak
Otak merupakan pusat koordinasi dalam tubuh manusia.
Otak terdapat di dalam rongga tengkorak, tepatnya di depan
sumsum tulang belakang, dan diselubungi oleh selaput. Selaput
yang menyelubungi otak disebut selaput meninges. Selaput ini
dibedakan menjadi tiga bagian, yaitu lapisan terluar yang melekat
pada tulang (duramater), lapisan tengah yang berbentuk sarang
laba-laba (arachnoid), dan lapisan dalam yang melekat pada
permukaan otak (piamater). Di antara arachnoid dan piamater
terdapat ruang berisi cairan yang merupakan pelindung otak, jika
terjadi benturan. Bagian-bagian otak meliputi otak besar
(cerebrum), otak kecil (cerebelum), otak tengah (mesensefalon),
dan sumsum lanjutan (medulla oblongata).
Otak besar mempunyai permukaan yang berlipat-lipat dan
memiliki dua lapisan, yaitu lapisan tipis di bagian luar (korteks)
dan lapisan tebal di bagian dalam (medulla). Korteks berwarna
kelabu berisi badan sel saraf, sedangkan medulla berwarna putih
berisi dendrit serta akson. Otak besar manusia mempunyai
beberapa bagian dengan fungsi masing-masing. Otak besar
bagian belakang merupakan pusat penglihatan, sedangkan
bagian samping merupakan pusat pendengaran. Bagian tengah
otak besar merupakan pusat pengatur kepekaan kulit dan otot
yang berhubungan dengan rangsang panas, dingin, sentuhan,
serta tekanan. Di bagian tengah dan belakang otak besar terdapat
daerah sebagai pusat perkembangan kecerdasan, sikap,
kepribadian, dan ingatan.

Fungsi otak kecil manusia adalah sebagai pengatur
keseimbangan tubuh dan sebagai pusat koordinasi kerja otot
ketika bergerak. Otak kecil terdiri atas dua bagian, yaitu bagian
kiri dan kanan. Kedua bagian tersebut dihubungkan oleh
jembatan varol. Jembatan varol berfungsi untuk menghantarkan
impuls otot-otot bagian kanan dan kiri tubuh.

b. Sistem saraf tepi
Menurut asal atau hubungannya, sistem saraf tepi dibedakan
menjadi saraf otak dan saraf sumsum tulang belakang. Saraf otak
adalah saraf yang keluar dari otak menuju alat-alat indra, misalnya
mata, telinga, hidung, atau menuju otot-otot dan kelenjar tertentu.
Saraf otak terdiri atas 12 pasang. Saraf sumsum tulang belakang
adalah saraf yang keluar dari sumsum tulang belakang menuju alatalat
gerak tubuh, seperti lengan dan kaki, serta otot tubuh lain
seperti otot dada dan leher. Saraf tersebut terdiri atas 31 pasang.
Saraf ini merupakan gabungan dari neuron sensorik dan motorik.

Selain kedua saraf tersebut, pada sistem saraf tepi juga
terdapat saraf tak sadar. Saraf tak sadar adalah saraf yang berfungsi
mengatur kegiatan organ tubuh yang bekerja di luar kesadaran.
Saraf tak sadar sering disebut saraf otonom. Saraf tak sadar terdiri
atas sistem saraf simpatik dan sistem saraf parasimpatik. Kedua
sistem saraf tersebut bekerja saling berlawanan.
Sistem saraf simpatik mempunyai simpul saraf atau ganglion
di sepanjang tulang belakang sebelah depan, mulai ruas leher
terbawah sampai dengan tulang ekor. Tiap simpul saraf saling
berhubungan, sehingga menjadi dua deretan, yaitu deretan kiri dan
kanan. Tiap simpul dihubungkan oleh sumsum tulang belakang.
Dari tiap simpul terdapat saraf yang menuju ginjal, paru-paru,
jantung, dan organ-organ lainnya. Fungsi saraf simpatik, antara lain
mengerutkan kulit rambut, mempercepat denyut jantung,
memperlebar pembuluh darah, dan mempertinggi tekanan darah.
Sistem saraf parasimpatik berupa jaring-jaring yang saling
berhubungan dengan ganglion yang tersebar di seluruh tubuh.
Fungsi saraf parasimpatik berlawanan dengan fungsi saraf
simpatik. Fungsi saraf parasimpatik, antara lain mengembangkan
kulit rambut, memperlambat denyut jantung, mempersempit
pembuluh darah, dan menurunkan tekanan darah.

4. Gerak Biasa dan Gerak Refleks
Suatu gerakan terjadi biasanya diawali dengan adanya rangsangan.
Gerakan yang terjadi ada yang kita sadari sebelumnya dan
ada yang kita sadari setelah terjadinya gerakan. Berdasarkan hal
tersebut, gerak dapat dibedakan menjadi dua, yaitu gerak biasa dan
gerak refleks.
a. Gerak biasa
Di musim hujan, kamu sering kehujanan dan merasa
kedinginan. Agar tidak kehujanan, kamu sering membawa payung
sebelum bepergian.

Bagaimana proses terbukanya payung pada saat hujan?
Proses dimulai dari adanya titik-titik hujan yang mengenai reseptor
pada kulit. Reseptor selanjutnya mengirimkan impuls titik-titik air
hujan sepanjang neuron sensorik menuju ke neuron asosiasi di dalam
sumsum spinal, kemudian dilanjutkan ke otak. Otak mengolah
impuls “titik-titik air hujan” dan selanjutnya memutuskan untuk
membuka payung. Dari otak impuls “membuka payung” dikirim
melalui neuron asosiasi ke sumsum spinal selanjutnya ke neuron
motorik di tanganmu. Akhirnya tanganmu segera bergerak
membuka payung.
Gerakan membuka payung, seperti yang dicontohkan pada
uraian di atas merupakan gerakan yang kamu sadari sebelumnya.
Dengan kata lain gerak terjadi karena adanya perintah dari otak.
Gerak yang demikian itu dinamakan gerak biasa. Jalannya rangsang
gerak biasa dapat diikhtisarkan sebagai berikut.
Rangsang —— Reseptor —— Saraf sensorik —— Otak ——
Saraf motorik —— Efektor —— Gerakan
b. Gerak refleks
Ketika berjalan, secara tidak sengaja kakimu tertusuk paku
yang tajam. Apa yang kamu lakukan ketika kaki kamu tertusuk paku
yang tajam pada saat sedang berjalan? Paku yang mengenai kakimu
merupakan rangsangan (impuls) yang diterima oleh kulit kaki.
Impuls tersebut diteruskan oleh neuron sensorik menuju ke
sumsum tulang belakang yang segera meneruskannya ke neuron

asosiasi. Dari neuron asosiasi, impuls bergerak ke neuron motorik
yang kemudian meneruskannya ke otot kakimu. Akhirnya kamu
menarik kakimu ke atas dengan cepat. Gerakan kaki yang kamu
lakukan tersebut hanya dikendalikan oleh sumsum tulang belakang,
sedangkan otak kamu tidak terlibat. Jadi, kamu tidak menyadari
ketika mengangkat kaki yang tertusuk paku tadi. Gerakan seperti ini
disebut gerak refleks. Gerak refleks terjadi dengan cepat sebagai
reaksi otomatis terhadap rangsangan dari lingkungan. Jalan yang
dilalui rangsang pada gerak refleks adalah sebagai berikut.
Rangsang —— Reseptor —— Saraf sensorik —— Sumsum
tulang belakang —— Saraf motorik —— Efektor ——
Gerakan
Pada umumnya, gerak refleks merupakan upaya tubuh kita
untuk menghindari bahaya. Suatu saat tatkala impuls telah mencapai
sumsum tulang belakang, neuron asosiasi mengirim impuls lain ke
otak. Ketika impuls tersebut sampai ke otak, kamu baru menyadari
bahwa kamu telah mengangkat kaki karena merasa sakit terkena
paku.

Menurut pusat terjadinya refleks, gerak refleks dibedakan
menjadi dua, yaitu refleks otak dan refleks sumsum tulang
belakang. Refleks otak, misalnya kejap mata. Jalur refleks mata
tidak melalui sumsum tulang belakang, tetapi langsung ke otak.
Adapun, otak memberikan tanggapan di luar kendali kemauan sadar
manusia. Refleks sumsum tulang belakang, misalnya refleks lutut.
Gerak refleks tersebut berpusat pada sumsum tulang belakang.

B. ALAT INDRA Tujuan Pembelajaran
Manusia sebagai salah satu anggota kelas mamalia
mempunyai lima macam indra, yaitu indra penglihat, pendengar,
peraba, pembau, dan pengecap. Dengan memiliki indra tersebut,
manusia mampu mengenal lingkungannya dan memberikan respons
terhadap perubahan-perubahan yang terjadi.
Indra merupakan “jendela” bagi tubuh untuk mengenal dunia
luar. Selain itu, dengan reseptor-reseptor yang ada pada masingmasing
alat indra, manusia mampu mengadakan respons yang dapat
dipergunakan sebagai upaya proteksi terhadap gangguan-gangguan
dari luar tubuh.
1. Indra Penglihat
Indra penglihat manusia berupa mata. Pada saat pembelajaran
IPA kelas VIII, kamu sudah mempelajari mata sebagai alat
optik. Adapun, mata sebagai indra penglihat memiliki bagian-bagian
tertentu yang membentuk sistem penglihatan.
a. Bagian-bagian mata
Mata berbentuk bola, sedikit pipih dari arah depan ke
belakang. Bola mata atau biji mata terletak di dalam rongga mata dan
dilin-dungi oleh tulang-tulang tengkorak. Bagian luar bola mata
dilindungi oleh kelopak mata. Tepat di atas sudut luar mata terdapat
kelenjar air mata yang berfungsi membasahi dan membersihkan
permukaan mata.
Bola mata melekat pada dinding rongga mata melalui tiga
pasang otot. Ketiga pasang otot tersebut berfungsi untuk menggerakkan
bola mata. Jika kerja otot mata kanan dan otot mata kiri
tidak serasi akan terjadi kelainan yang disebut juling.

Bagian-bagian pokok mata secara singkat diuraikan seperti
berikut.
1) Kornea
Sklera merupakan dinding yang terluar, keras dan putih,
biasanya disebut bagian putih. Bagian depannya menonjol dan
tembus cahaya (transparan) dinamakan kornea. Kornea berfungsi
membantu memfokuskan bayangan benda pada retina. Kornea
mempunyai selaput tipis yang disebut konjungtiva.
2) Pupil
Lapisan kedua dari bola mata adalah koroid. Lapisan tersebut
merupakan lapisan tengah disebut selaput darah karena
banyak terdapat pembuluh-pembuluh darah kecuali pada bagian
depan. Pada bagian depan lapisan tersebut sedikit terbuka disebut
pupil. Pupil terletak tepat di belakang kornea bagian tengah. Pupil
dapat mengalami perubahan ukuran, bergantung dari intensitas
cahaya yang masuk ke mata. Perubahan ini terjadi secara refleks.
Apabila cahaya sangat terang atau kuat, pupil akan menyempit atau
mengalami konstraksi, sebaliknya apabila cahaya redup, pupil akan
melebar atau mengalami dilatasi.
Di sekitar pupil terdapat daerah yang mengandung pigmen
dan disebut iris. Pigmen inilah yang menyebabkan perbedaan warna
mata, hingga ada orang yang bermata biru, hitam, cokelat, hijau,
dan sebagainya.
3) Lensa mata
Di bagian belakang pupil terdapat bagian yang cembung,
yaitu lensa. Lensa didukung oleh otot disebut muskulus siliaris (otot
daging melingkar). Apabila otot ini mengalami kontraksi akan terjadi
perubahan ukuran lensa. Hal itu terjadi apabila kamu melakukan
pengamatan cermat yang tertuju pada suatu objek tertentu baik pada
jarak yang dekat maupun jauh. Kemampuan
lensa mata tersebut dinamakan daya akomodasi mata. Tentu
kamu masih ingat istilah ini sewaktu belajar IPA di kelas VIII.
Ruangan di antara lensa dan kornea berisi cairan encer yang
disebut aqueous humor. Di bagian dalam bola mata berisi cairan
kental dan transparan. Substansi (bahan) inilah yang menyebabkan
bola mata menjadi kukuh. Cairan ini disebut vitreous humor. Cairan
yang terdapat di antara kornea dan lensa biasanya lebih encer,
sedangkan di antara lensa dan retina menyerupai agar-agar. Jika
terlalu banyak cairan di dalam mata akan terjadi gangguan yang
disebut glaukoma. Penyakit ini dapat menimbulkan kebutaan
apabila tidak diobati.
4) Retina
Retina merupakan lapisan mata yang terdalam, sangat
kompleks, dan lunak. Pada bagian terdalam retina terdapat beberapa
lapis sel, yaitu reseptor, ganglia, dan serabut saraf.

Retina berisi reseptor untuk menerima rangsang cahaya,
sehingga reseptor ini disebut fotoreseptor. Pada retina ada satu titik
atau bintik yang tidak mempunyai sel-sel batang maupun konus
disebut bintik buta.
b. Mekanisme melihat
Jika suatu benda terkena cahaya, benda akan memantulkan
berkas-berkas cahaya tersebut. Pantulan cahaya tersebut masuk
melalui lensa mata serta bagian-bagian lainnya menuju ke retina.
Pada mata yang normal, bayangan benda akan jatuh tepat di bintik
kuning pada retina. Rangsangan cahaya yang diterima oleh retina
tersebut selanjutnya akan diteruskan oleh urat saraf penglihatan ke
pusat penglihatan di otak untuk diinterpretasikan atau diterjemahkan.
Akhirnya, kita dapat melihat benda tersebut.

Mata normal (emetrop) merupakan mata yang dapat memfokuskan
cahaya yang masuk tepat pada bintik kuning. Mata normal
dapat melihat benda yang jauh maupun yang dekat. Jarak benda
terjauh yang masih dapat dilihat dengan jelas oleh mata disebut titik
jauh. Jarak benda terdekat yang masih dapat dilihat dengan jelas
oleh mata disebut titik dekat. Titik dekat pada anak-anak umumnya
masih dekat. Makin tua titik dekatnya umumnya makin jauh.
c. Kelainan dan penyakit pada indra penglihatan
Mata sebagai indra penglihatan dapat mengalami gangguan
akibat kelainan ataupun penyakit. Salah satu penyakit mata yang
sudah disebutkan yaitu glaukoma. Adapun, kelainan penglihatan
sudah kamu pelajari di kelas VIII. Kelainan penglihatan itu antara
lain sebagai berikut.
1) Mata miop (miopi)
Miopi atau mata dekat adalah cacat mata yang disebab-kan
lensa mata terlalu cembung sehingga bayangan jatuh di depan bintik
kuning (retina). Miopi disebut pula rabun jauh, karena tidak dapat
melihat jauh. Penderita miopi hanya mampu melihat jelas pada jarak
yang dekat. Untuk membantu penderita miopi, sebaiknya memakai
kaca mata berlensa cekung (negatif).

2) Mata hipermetrop (hipermetropi)
Hipermetropi atau mata jauh adalah cacat mata yang
disebabkan lensa mata terlalu pipih sehingga bayangan jatuh di
belakang bintik kuning. Hipermetropi disebut pula rabun dekat,
karena tidak dapat melihat dekat. Penderita hipermetropi hanya
mampu melihat jelas pada jarak yang jauh. Untuk membantu
penderita hipermetropi, dipakai kacamata lensa cembung (lensa
positif).
3) Mata presbiop (presbiopi)
Presbiopi umumnya terjadi pada orang berusia lanjut.
Keadaan ini disebabkan lensa mata terlalu pipih dan daya akomodasi
mata sudah lemah sehingga tidak dapat memfokuskan bayangan
benda yang berada dekat dengan mata. Gangguan mata seperti itu
dapat dibantu dengan memakai kacamata berlensa rangkap.
Di bagian atas kacamata dipasang lensa cekung untuk
melihat benda yang jauh, sedangkan di bagian bawahnya dipasang
lensa cembung untuk melihat benda dekat.
4) Mata astigmatisma
Mata astigmatisma adalah cacat mata yang disebabkan
kecembungan kornea tidak rata, sehingga sinar sejajar yang datang
tidak dapat difokuskan ke satu titik. Untuk membantu penderita
astigmatisma dipakai kacamata silindris.
5) Hemeralopi (rabun senja)
Hemeralopi adalah gangguan mata yang disebabkan kekurangan
vitamin A. Penderita rabun senja tidak dapat melihat dengan
jelas pada waktu senja hari. Keadaan seperti itu apabila dibiarkan
berlanjut terus mengakibatkan kornea mata bisa rusak dan dapat
menyebabkan kebutaan. Oleh karena itu, pemberian vitamin A yang
cukup sangat perlu dilakukan.
6) Katarak
Katarak adalah cacat mata yang disebabkan pengapuran pada
lensa mata sehingga penglihatan menjadi kabur dan daya akomodasi
berkurang. Umumnya katarak terjadi pada orang yang telah lanjut
usia.
7) Buta warna
Buta warna merupakan gangguan penglihatan mata yang
bersifat menurun. Penderita buta warna tidak mampu membedakan
warna-warna tertentu, misalnya warna merah, hijau, atau
biru. Buta warna tidak dapat diperbaiki atau disembuhkan.

2. Indra Pendengar dan Alat Keseimbangan
Telinga manusia merupakan organ yang sangat kompleks.
Telinga manusia merupakan saluran yang terbuka di bagian luar dan
bersatu dengan tulang tengkorak.
Telinga merupakan organ tubuh yang berfungsi untuk mendengar
suara atau bunyi. Suara yang dapat kita dengar adalah suara-
suara yang memiliki frekuensi antara 20 Hz –20.000 Hz.
a. Bagian-bagian telinga
Telinga manusia terdiri atas tiga bagian yaitu telinga luar,
telinga tengah, dan telinga dalam.
Telinga luar terdiri atas daun telinga, saluran telinga luar, dan
gendang telinga (membran timpani). Daun telinga tersusun dari
tulang rawan. Saluran telinga luar dindingnya dapat menghasilkan
minyak serumen. Fungsi telinga luar adalah menangkap getaran
bunyi.

Telinga bagian tengah mempunyai ti-ga macam tulang, yaitu
tulang martil, tulang landasan, dan tulang sanggurdi. Ketiga tulang
ini membentuk rangkaian yang melintang dalam telinga tengah
tersebut dan bersatu dengan membran timpani. Pada bagian akhir
telinga tengah, tulang sanggurdi bersatu dengan membran, disebut
tingkap bundar. Tingkap bundar ini yang menutupi telinga bagian
dalam.
Telinga bagian dalam tersusun atas dua bagian penting, yaitu:
rumah siput dan saluran gelung. Rumah siput merupakan saluran
spiral yang menyerupai rumah siput. Saluran ini berisi cairan dan
permukaan dalamnya merupakan tempat bermuara saraf. Ujungujung
saraf ini sangat peka oleh getaran yang ditimbulkan oleh
cairan tersebut. Semua ujung saraf ini menyatu membentuk saraf
pendengar yang menghubungkan rumah siput dengan otak. Saluran
gelung terdiri atas tiga saluran yang saling terkait, dan mempunyai
peranan dalam menjaga keseimbangan.
b. Mekanisme mendengar
Apabila sampai pada telinga kita, gelombang suara akan
masuk ke telinga bagian luar melalui saluran pendengaran dan
akhirnya sampai pada membran timpani. Gelombang suara ini
menggetarkan membran dan tulang martil. Selanjutnya tulang
landasan dan tulang sanggurdi ikut bergetar. Akhirnya tingkap
bundar ikut bergetar juga. Getaran ini akan menggetarkan cairan di
dalam rumah siput. Cairan yang bergetar menstimulasi ujung-ujung
saraf. Impuls dari ujung saraf ini diteruskan ke saraf pendengar di
otak besar. Kekhususan pola impuls ditentukan oleh pola gelombang
suara yang diterima. Otak besar menerima impuls ini, kemudian
menerjemahkannya dan kita mempersepsikannya sebagai suara.
c. Kelainan dan penyakit pada indra pendengaran
Telinga sebagai indra pendengar dapat mengalami gangguan
karena kelainan atau penyakit.
Gangguan pada indra pendengaran dapat menyebabkan
pendengaran menjadi kurang peka. Keadaan tersebut antara lain
disebabkan terjadinya penebalan membran timpani akibat infeksi
berulang pada telinga tengah, pecahnya membran timpani,
pengapuran pada tulang-tulang pendengaran, dan kerusakan saraf
auditori (saraf pendengaran).
3. Indra Peraba
Indra peraba pada tubuh manusia adalah kulit. Di kulit terdapat
beberapa organ pengindraan khusus disebut reseptor.
Reseptor merupakan percabangan akhir dendrit dari neuron
sensorik. Beberapa reseptor tersusun atas beberapa dendrit dan ada
yang mempunyai sel khusus. Tiap reseptor hanya cocok untuk jenis
rangsang tertentu saja. Jika reseptor dirangsang, terjadi impuls
sepanjang dendrit yang diteruskan ke sistem saraf pusat. Ada lima

macam reseptor pada kulit, yaitu reseptor yang khusus untuk
menanggapi rangsang yang berupa sentuhan, tekanan, sakit, panas,
atau dingin.
Sebagai contoh, reseptor rasa sakit merupakan reseptor
dengan dendrit yang gundul, terdapat di seluruh permukaan kulit.
Jika rangsang cukup kuat, misalnya rangsang mekanik, temperatur,
listrik atau kimiawi, maka reseptor ini akan bereaksi.
Sensasi rasa sakit yang timbul merupakan suatu upaya untuk
proteksi (melindungi diri). Hal ini merupakan sinyal-sinyal (pertanda)
bahwa ada ancaman bagi tubuh yang dapat menyebabkan
luka-luka.

4. Indra Pembau (Pencium)
Indra pembau pada tubuh kita berupa hidung. Di dalam rongga
hidung bagian atas terdapat serabut-serabut saraf pembau dengan
sel-sel pembau di ujungnya. Serabut-serabut saraf itu bergabung
menjadi urat saraf pembau yang menuju pusat pembau di
otak. Sel-sel pembau mempunyai rambut-rambut halus di ujungnya
dan diliputi oleh selaput lendir yang berfungsi sebagai pelembap.
Sel-sel pembau peka terhadap zat-zat kimia dalam udara (berupa
gas atau uap).

Pada saat tubuh terserang flu biasanya disertai dengan pilek.
Pilek menyebabkan saluran pernapasan tersumbat, terutama pada
bagian hidung. Saat pilek, hidung tidak peka terhadap bau (aroma)
tertentu dan nafsu makan berkurang karena lidah tidak peka
terhadap rasa. Adakah hubungan antara indra pembau (penciuman)
dan indra pengecap.

Pada saat kita menarik napas, udara masuk ke dalam rongga
hidung. Gas memasuki rongga hidung bercampur dengan lendir,
kemudian menstimulasi ujung-ujung saraf. Impuls ini diteruskan ke
saraf pembau di pusat saraf, dan akhirnya diinterpretasikan sebagai
bau. Indra pembau (pencium) ini bersangkut paut dengan indra
pengecap. Jika terjadi gangguan pada indra pembau, kita tidak dapat
mengecap dengan baik.
5. Indra Pengecap
Manusia kadang-kadang lebih menyenangi beberapa makanan
tertentu daripada jenis makanan yang lain. Hal itu disebabkan
mereka dapat merasakan perbedaan substansi kimiawi pada
makanan tersebut. Seperti halnya indra yang lain, pengecapan
merupakan hasil stimulasi ujung saraf tertentu.
Pada manusia, ujung saraf pengecap berlokasi di kuncupkuncup
pengecap pada lidah. Kuncup-kuncup pengecap mempunyai
bentuk seperti labu, terletak pada lidah di bagian depan hingga
belakang. Makanan yang dikunyah bersama air liur memasuki
kuncup pengecap melalui pori-pori bagian atas. Di dalam mulut,
makanan akan merangsang ujung saraf yang mempunyai rambut.
Dari ujung tersebut pesan akan dibawa ke otak, kemudian diinterpretasikan
dan sebagai hasilnya kita dapat mengecap makanan yang
masuk ke dalam mulut kita.

Manusia hanya mampu mengecap empat macam cita rasa,
yaitu rasa asam, asin, manis, dan pahit. Kuncup pengecap pada
lidah untuk masing-masing rasa tersebut terletak di daerah yang
berbeda. Untuk cita rasa manis berada di bagian ujung lidah sedangkan
depan lidah untuk rasa asin. Kuncup pengecap untuk rasa asam
ada di sisi lidah. Adapun, kuncup pengecap untuk cita rasa pahit
berada di bagian belakang lidah. Inilah sebabnya apabila kamu
makan makanan yang mempunyai rasa manis dan pahit sekaligus,
maka yang terasa lebih awal adalah rasa manis barulah kemudian
rasa pahit.

Sistem reproduksi pada Manusia

ORGAN REPRODUKSI PADA MANUSIA

Berdasarkan cara perkembangbiakannya manusia tergolong
vivipar dengan fertilisasi internal. Ditinjau dari jenis kelaminnya,
manusia dapat dibedakan menjadi pria dan wanita. Pria dan wanita
mempunyai organ reproduksi yang berbeda.
1. Organ Reproduksi Pria
Organ reproduksi pria mempunyai dua fungsi reproduksi,
yaitu produksi sel kelamin dan pelepasan sel-sel ke saluran sel
kelamin wanita. Organ reproduksi pria terdiri atas empat bagian
utama, yaitu testis, vas defferens, kantong sperma, dan penis.
a. Testis
Testis berjumlah sepasang dan berbentuk bulat telur.
Testis tersimpan dalam suatu kantong yang disebut skrotum atau
kantong buah zakar. Testis berfungsi sebagai tempat pembentukan
sel sperma dan hormon kelamin (testosteron).
b. Vas defferens
Vas defferens merupakan saluran yang menghubungkan
testis dan kantong sperma. Vas defferens berjumlah sepasang.
Bagian ujungnya terletak di dalam kelenjar prostat.
c. Kantong sperma
Kantong sperma berjumlah sepasang dan berfungsi untuk
menampung sperma sebelum dikeluarkan dari tubuh seorang
pria.
d. Penis
Di dalam penis terdapat uretra yang berfungsi sebagai
saluran urine dan saluran sperma.

2. Organ reproduksi wanita
Organ reproduksi seorang wanita terdiri atas ovarium (indung
telur), oviduk/tuba fallopi (saluran telur), dan vagina.
a. Ovarium
Ovarium berjumlah sepasang dan berfungsi menghasilkan sel
telur (ovum). Ovarium terletak di rongga perut tepatnya di daerah
pinggang kiri dan kanan. Ovarium diselubungi oleh kapsul pelindung
dan mengandung beberapa folikel. Setiap folikel mengandung
satu sel telur. Folikel merupakan struktur, seperti bulatan-bulatan
yang mengelilingi oosit dan berfungsi menyediakan makanan dan
melindungi perkembangan sel telur.
Sel telur yang telah masak akan lepas dari ovarium. Peristiwa
itu disebut ovulasi. Selain menghasilkan sel telur, ovarium juga
berfungsi menghasilkan hormon estrogen dan progesteron.
b. Oviduk
Oviduk berjumlah sepasang dan berfungsi menggerakkan
ovum ke arah rahim dengan gerakan peristaltik. Ujungnya berbentuk
corong berjumbai-jumbai (fimbrae). Fimbrae berfungsi untuk
menangkap ovum yang dilepaskan oleh ovarium. Pembuahan
sel telur oleh sperma terjadi pada oviduk, selanjutnya ovum yang
telah dibuahi bergerak ke rahim (uterus).

Rahim merupakan tempat pertumbuhan dan perkembangan
embrio hingga dilahirkan. Rahim manusia bertipe simpleks, artinya
hanya mempunyai satu ruangan. Pada wanita yang belum pernah
melahirkan, biasanya rahim berukuran panjang 7 cm dan lebar 4
cm. Rahim bagian bawah mengecil dan dinamakan serviks uteri,
sedangkan bagian yang besar disebut corpus uteri (badan rahim).
Dinding rahim terdiri atas tiga lapisan, yaitu perimetrium,
miometrium, dan endometrium.
Endometrium menghasilkan banyak lendir dan mengandung
banyak pembuluh darah. Lapisan inilah yang mengalami penebalan
dan akan mengelupas setiap bulannya, jika tidak ada zigot yang
menempel, yaitu saat terjadi menstruasi.
c. Vagina
Vagina berfungsi sebagai organ persetubuhan dan untuk
melahirkan bayi. Organ tersebut mempunyai banyak lipatan
sehingga pada saat melahirkan dapat mengembang. Dalam vagina
terdapat lendir yang dihasilkan oleh dinding vagina dan oleh suatu
kelenjar, yaitu kelenjar bartholini.

3. Proses Reproduksi pada Manusia
Seperti organisme lainnya, manusia berkembangbiak secara
seksual dan pada saat tertentu akan membentuk sel-sel kelamin
(gamet). Sel-sel kelamin yang dibentuk seorang pria disebut sel
mani (spermatozoa). Seorang pria dewasa menghasilkan lebih dari

seratus juta sel sperma setiap hari. Adapun sel-sel kelamin yang
dibentuk oleh seorang wanita disebut sel telur (ovum). Proses
pembentukan spermatozoa disebut spermatogenesis, sedangkan
proses pembentukan ovum disebut oogenesis. Kedua proses
mengawali terjadinya perkembangbiakan pada manusia.
Seorang wanita mampu memproduksi sel telur (ovum)
setelah masa puber (remaja awal) sampai dewasa, yaitu sekitar
umur 12 sampai 50 tahun. Setelah usia sekitar 50 tahun seorang
wanita tidak produktif lagi yang ditandai dengan tidak mengalami
menstruasi. Masa tersebut dinamakan menopause.
Setelah sel telur di dalam ovarium masak, dinding rahim
menebal dan banyak mengandung pembuluh darah. Pembuahan
didahului oleh peristiwa ovulasi, yaitu lepasnya sel telur yang masak
dari ovarium. Jika sperma bertemu dengan ovum akan terjadi
pembuahan. Pembuahan terjadi di oviduk. Sel telur yang telah
dibuahi akan membentuk zigot. Zigot yang terbentuk segera
diselubungi oleh selaput, kemudian menuju ke rahim. Di dalam
rahim zigot menanamkan diri pada dinding rahim yang telah
menebal.
Zigot yang telah berada di rahim akan terus tumbuh dan
berkembang menjadi embrio sampai dilahirkan. Masa embrio/masa
kehamilan manusia sekitar 9 bulan 10 hari. Di dalam rahim embrio
mendapat makanan dari tubuh induk melalui plasenta (ari-ari).
Embrio di dalam rahim dilindungi selaput pembungkus berikut.
a. Amnion, merupakan selaput yang membatasi ruangan tempat
terdapatnya embrio. Dinding amnion mengeluarkan getah berupa
air ketuban yang berguna untuk menjaga embrio agar tetap basah
dan menahan goncangan.
b. Korion, merupakan suatu selaput yang berada di sebelah luar
amnion. Korion dan alantois akan tumbuh membentuk jonjot
pembuluh darah yang berhubungan dengan peredaran darah
induknya melalui plasenta.
c. Sakus vitellinus (kantong kuning telur) terletak di antara amnion
dan plasenta. Sakus vitelinus merupakan pemunculan sel-sel dan
pembuluh darah yang pertama.
d. Alantois terletak di dalam tali pusat. Alantois berfungsi untuk
respirasi, saluran makanan, dan ekskresi. Waktu embrio
berkembang, jaringan epitelnya menghilang dan tinggal pembuluh
darah yang berfungsi sebagai penghubung embrio dan plasenta.
Jika setelah ovulasi sel telur tidak dibuahi sel sperma,
jaringan dinding rahim yang telah menebal dan mengandung
pembuluh darah akan rusak dan luruh disebut haid (menstruasi).
Peristiwa tersebut terjadi pada wanita setiap ± 28 hari sekali.
Luruhnya dinding rahim tersebut ditandai dengan keluarnya darah
melalui vagina.

KELAINAN DAN PENYAKIT PADA SISTEM REPRODUKSI

1. Sifilis
Sifilis adalah penyakit kelamin yang disebabkan oleh bakteri.
Tanda-tanda sifilis, antara lain terjadinya luka pada alat kelamin,
rektum, lidah, dan bibir; pembengkakan getah bening pada bagian
paha; bercak-bercak di seluruh tubuh; tulang dan sendi terasa nyeri
ruam pada tubuh, khususnya tangan dan telapak kaki.
Tanda-tanda penyakit ini dapat hilang, namun bakteri
penyebab penyakit tetap masih di dalam tubuh, setelah beberapa
tahun dapat menyerang otak sehingga bisa mengakibatkan kebutaan
dan gila. Penyakit ini dapat disembuhkan jika dilakukan pengobatan
dengan penggunaan antibiotik secara cepat.
2. Gonore (kencing nanah)
Gonore (kencing nanah) disebabkan oleh bakteri. Gejala dari
gonore, antara lain keluarnya cairan seperti nanah dari saluran
kelamin; rasa panas dan sering kencing. Bakteri penyebab penyakit
ini dapat menyebar ke seluruh tubuh sehingga menyebabkan rasa
nyeri pada persendian dan dapat mengakibatkan kemandulan.
Penyakit ini dapat disembuhkan jika dilakukan pengobatan dengan
penggunaan antibiotik secara cepat.
3. Herpes Genetalis
Herpes genetalis disebabkan oleh virus. Virus penyebab
penyakit herpes genetalis adalah Herpes simpleks. Gejala penyakit
herpes genetalis, antara lain timbulnya rasa gatal atau sakit pada
daerah kelamin dan adanya luka yang terbuka atau lepuhan berair.

Sistem Ekskresi pada Manusia

ALAT-ALAT EKSKRESI PADA MANUSIA

1. Ginjal (Ren)
Ginjal merupakan alat ekskresi yang utama. Ginjal berbentuk
menyerupai biji kacang buncis, berwarna merah cokelat. Di dalam
tubuh manusia terdapat sepasang ginjal yang terletak di dekat
tulang-tulang pinggang.

Ginjal kiri biasanya berukuran lebih besar daripada ginjal
kanan. Ginjal kanan lebih rendah letaknya daripada ginjal kiri karena
terdesak oleh hepar (hati). Dari masing-masing ginjal dikeluarkan
zat sisa penyaringan darah berupa urine (air seni) yang dialirkan
melalui ureter menuju ke kandung kemih (vesika urinaria),
kemudian melalui uretra dikeluarkan dari tubuh. Secara anatomis
ginjal tersusun atas lapisan luar yang disebut kulit ginjal (korteks)
dan lapisan sebelah dalam yang disebut sumsum ginjal (medula).
Lapisan paling dalam berupa rongga ginjal yang disebut pelvis
renalis. Bagian korteks mengandung jutaan alat penyaring yang
disebut nefron.

Satu nefron terdiri atas badan malpighi dan tubula. Badan
malphigi tersusun atas kapsula Bowman dan glomerulus yang
berupa gulungan pembuluh darah.
Fungsi ginjal adalah menyaring darah. Dari proses penyaringan
ini dkeluarkan zat sisa berupa urine. Proses di dalam ginjal
meliputi penyaringan (filtrasi), penyerapan kembali zat-zat yang
berguna (reabsorpsi), dan pengeluaran zat yang pada saat itu tidak
diperlukan serta tidak dapat disimpan dalam tubuh (augmentasi).
Proses penyaringan berlangsung pada badan malpighi.
Dalam hal ini glomerulus berperan sebagai alat penyaring. Darah
yang mengalir menuju glomerulus mengalami penyaringan yang
selanjutnya masuk ke kapsula Bowman. Sisa penyaringan berupa
urine yang masih mengandung banyak zat yang diperlukan oleh
tubuh, seperti glukosa, garam-garam, dan asam amino. Zat-zat
yang masih diperlukan tubuh akan mengalami proses reabsorbsi
atau penyerapan kembali di dalam kapsul Bowman.
Urine yang telah terbentuk di ginjal selanjutnya diteruskan
menuju kandung kemih melalui ureter. Untuk sementara, urine
ditampung dalam kandung urine sampai jumlah tertentu (sekitar 300
cc). Dari kandung urine diteruskan keluar tubuh melalui uretra dan
pengeluarannya diatur oleh otot sfinkter serta kegiatan susunan saraf,
kecuali pada anak kecil atau pada orang yang telah lanjut usia.
Jumlah urine yang dikeluarkan tidak hanya dipengaruhi banyaknya
cairan yang diminum dan pengaruh hormon antidiuretika,
tetapi juga ditentukan jumlah garam yang harus dikeluarkan dari
darah agar tekanan osmosis darah tetap. Tahukah kamu, faktor lain
yang memengaruhi jumlah pengeluaran urine?

2. Kulit (Integumen)
Tahukah kamu, mengapa kulit termasuk salah satu alat
pengeluaran? Apa yang terjadi pada kulit kita saat berolahraga?
Berkeringat, bukan?
Kulit berfungsi untuk melindungi jaringan di bawahnya dari
kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, kumankuman,
dan zat kimia. Selain itu, kulit juga berfungsi untuk mengurangi
kehilangan air, mengatur suhu tubuh, menerima rangsangan
dari luar, dan sebagai alat ekskresi.

Secara anatomi, kulit terdiri atas lapisan luar (epidermis),
lapisan dalam (dermis), dan lapisan bawah dermis (hipodermis).
Perhatikan Gambar 1.3. Epidermis tersusun atas lapisan-lapisan
yang berupa sel-sel kulit dan lapisan malpigi. Pada bagian epidermis
tidak terdapat pembuluh darah dan urat saraf. Pada bagian dermis,
terdapat otot penggerak rambut, pembuluh darah dan limfa, indra,
kelenjar minyak, dan kelenjar keringat. Di bawah dermis terdapat
lapisan lemak yang bertugas menghalangi pengaruh perubahan suhu
di luar tubuh.
Kelenjar minyak menghasilkan minyak untuk mencegah
kekeringan dan mengerutnya kulit rambut. Kelenjar keringat
terdapat pada kulit, bentuknya seperti pembuluh panjang dari
lapisan malpighi masuk ke bagian dermis. Pangkal kelenjar ini
menggulung dan berhubungan dengan kapiler darah dan serabut
saraf simpatik. Dari kapiler darah, kelenjar keringat akan menyerap
air dengan larutan NaCl dan sedikit urea. Air beserta larutannya akan
dikeluarkan menuju ke pori-pori kulit, yaitu tempat air diuapkan dan
merupakan penyerapan panas tubuh. Pengeluaran keringat yang
berlebihan menyebabkan kita cepat merasa haus dan sering lapar.

Tubuh yang ditimpa terik matahari akan banyak mengeluarkan
keringat yang mengandung larutan garam. Kehilangan banyak
garam-garam dari larutan darah dapat menimbulkan kekejangan dan
pingsan.
Aktivitas kelenjar keringat berada di bawah pengaruh pusat
pengatur suhu badan dan sistem saraf pusat. Pengeluaran keringat
yang rutin tidak dipengaruhi oleh saraf. Akibat pengaruh rangsangan
saraf maka keringat yang dihasilkan lebih banyak. Hal itu berhubungan
dengan warna kulit yang semakin merah akibat pengembangan
pembuluh darah di lapisan dermis. Apabila pengaliran darah
lebih banyak, kemungkinan penyaringan oleh kelenjar keringat lebih
banyak pula. Pengembangan pembuluh darah juga merupakan hasil
pengaruh saraf simpatik pusat pengatur suhu di hipotalamus otak
dengan enzim brandikinin. Sebaliknya, saraf simpatik tersebut juga
dirangsang akibat emosi, misalnya karena ketakutan, sehingga
pembuluh darah menyempit dan kulit menjadi pucat.

KELAINAN DAN PENYAKIT PADA SISTEM EKSKRESI

1. Kelainan dan Penyakit pada Ginjal
Ginjal manusia dapat mengalami gangguan karena berbagai
sebab. Beberapa jenis kelainan dan penyakit pada ginjal sebagai
berikut.
a. Batu ginjal
Batu ginjal dapat terbentuk karena pengendapan garam
kalsium di dalam rongga ginjal, saluran ginjal, atau kandung kemih.
Batu ginjal berbentuk kristal yang tidak bisa larut dan mengandung
kalsium oksalat, asam urat, dan kristal kalsium fosfat. Penyebabnya
adalah karena terlalu banyak mengonsumsi garam mineral dan terlalu
sedikit mengonsumsi air. Batu ginjal tersebut lebih lanjut dapat
menimbulkan hidronefrosis. Hidronefrosis adalah membesarnya
salah satu ginjal karena urine tidak dapat mengalir keluar. Hal itu
akibat penyempitan aliran ginjal atau tersumbat oleh batu ginjal.
b. Nefritis
Nefritis adalah kerusakan bagian glomerulus ginjal akibat
alergi racun kuman. Nefritis (perhatikan Gambar 1.5) biasanya
disebabkan adanya bakteri Streptococcus.

c. Glukosuria
Glukosuria adalah penyakit yang ditandai adanya glukosa
dalam urine. Penyakit tersebut sering juga disebut penyakit gula
atau kencing manis (diabetes mellitus). Kadar glukosa dalam darah
meningkat karena kekurangan hormon insulin. Nefron tidak mampu
menyerap kembali kelebihan glukosa, sehingga kelebihan glukosa
dibuang bersama urine.
Untuk membuktikan adanya glukosa atau protein di dalam
urine seseorang, lakukan kegiatan berikut secara berkelompok.
Sebelumnya bentuklah kelompok yang terdiri atas 4 siswa; 2 lakilaki
dan 2 perempuan.

d. Albuminuria
Albuminuria adalah penyakit yang ditunjukkan oleh adanya
molekul albumin dan protein lain dalam urine. Penyebabnya karena
adanya kerusakan pada alat filtrasi.

e. Hematuria
Hematuria adalah penyakit yang ditandai adanya sel darah
merah dalam urine. Penyakit tersebut disebabkan adanya peradangan
pada organ urinaria atau karena iritasi akibat gesekan batu ginjal.
2. Kelainan dan Penyakit pada Kulit
Kulit manusia dapat mengalami gangguan karena berbagai
sebab. Beberapa kelainan dan penyakit pada kulit, sebagai berikut.
a. Skabies
Skabies disebut pula “seven-year itch”. Penyakit tersebut
disebabkan oleh parasit insekta yang sangat kecil (Sarvoptes
scabies) dan dapat menular pada orang lain.
b. Eksim
Eksim merupakan penyakit kulit yang akut atau kronis.
Penyakit tersebut menyebabkan kulit menjadi kering, kemerah-merahan,
gatal-gatal, dan bersisik.
c. Jerawat
Jerawat merupakan gangguan umum yang bersifat kronis
pada kelenjar minyak. Penyakit tersebut umumnya dialami anakanak
masa remaja. Jerawat biasanya menyerang bagian wajah, dada
atas, dan punggung. Bekas jerawat dapat menimbulkan bopeng.
Pemijitan jerawat secara tidak benar perlu kamu hindari,
sebab hal tersebut dapat menyebabkan infeksi. Cara pencegahan
timbulnya jerawat yang paling mudah yaitu makan makanan yang
seimbang, cukup tidur dan olah raga, serta rajin menjaga kebersihan
kulit.
d. Biang keringat
Biang keringat dapat mengenai siapa saja; baik anak-anak,
remaja, atau orang tua. Biang keringat terjadi karena kelenjar
keringat tersumbat oleh sel-sel kulit mati yang tidak dapat terbuang
secara sempurna. Keringat yang terperangkap tersebut menyebabkan
timbulnya bintik-bintik kemerahan yang disertai gatal. Daki,
debu, dan kosmetik juga dapat menyebabkan biang keringat.
Orang yang tinggal di daerah tropis yang kelembapannya
tidak terlalu tinggi, akan lebih mudah terkena biang keringat.
Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat yaitu daki,
leher, punggung, dan dada.
Agar kamu tidak terkena biang keringat, aturlah ventilasi
ruangan dengan baik. Selain itu, jangan berpakaian yang terlalu tebal
dan ketat. Namun, jika kamu sudah terlanjur terserang biang
keringat, taburkan bedak di sekitar biang keringat. Apabila bintikbintik
biang keringat sudah mengeluarkan nanah, sebaiknya segera
periksakan ke dokter.

Next entries »
Follow

Get every new post delivered to your Inbox.