Proposal Respirasi - DOC

					        MODUL
        BIOLOGI XII

     Semester 1 dan 2




DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA) NEGERI 3

          KOTA BENGKULU

               2010
         MODUL
         BIOLOGI XII

       Semester 1 dan 2




  DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONAL

SEKOLAH MENENGAH ATAS (SMA) NEGERI 3

         KOTA BENGKULU 2010
                 i
                HALAMAN PENGESAHAN



JUDUL               : BIOLOGI

JUDUL MODUL         : BIOLOGI XII




   KURIKULUM TINGKAT SATUAN PENDIDIKAN (KTSP)

               SMA NEGERI 3 KOTA BENGKULU



PENYUSUN

ROHAJI, S.PD   NIP.196507211989031004

SMA NEGERI 3 KOTA BENGKULU




                  DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH

                  KEPALA SMA N 3 KOTA BENGKULU




                 DRS. MINSURAHMADA

                 PEMBINA/NIP 196504061994031006



                                ii
                                                        DAFTAR ISI

1. Halaman judul ..................................................................................... i
2. Daftar isi ...............................................................................................ii
3. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan ................................1
4. Standar kompetensi ...............................................................................1
5. Kompetensi dasar ..................................................................................1
6. Tujuan ....................................................................................................1
7. Pertumbuhan pada tumbuan ...................................................................2
                1. pertumbuhan primer .............................................................2
                2. pertumbuhan sekunder .........................................................3
                3. faktor-faktor yang mempengruhi pertumbuhan ...................5
                4. pertumbuhan pada hewan ....................................................7
8. Tugar terstruktur ..................................................................................10
9. Penelitian tentang pertumbuhan ...........................................................11
10. Tugas mandiri .......................................................................................16
11. Rangkuman ...........................................................................................17
12. Uji kompetensi .......................................................................................18
13. Metabolosme ..........................................................................................21
14. Standar kompetensi ................................................................................21
15. Kompetensi dasar ...................................................................................21
16. Anabolosme dan katabolisme ................................................................21
17. Enzim .....................................................................................................23
18. Respirasi .................................................................................................26
19. Anabolosme ...........................................................................................30
20. Uji kompetensi ........................................................................................34
21. Kunci jawaban ........................................................................................40
22. Reproduksi sel ........................................................................................41
23. Standar kompetensi ................................................................................41
24. Kompetensi dasar ...................................................................................41
                                                                 iii
25. Pembelahan sel .......................................................................................42
26. Tugas bersturktur ..................................................................................45
27. Pembelahan meiosis ..............................................................................46
28. Pembentukan gamet pada hewan ..........................................................52
29. Gametogenesis pada tumbuhan berbiji .................................................54
30. Genetika ................................................................................................58
31. Standar kompetensi ...............................................................................58
32. Kompetensi dasar ..................................................................................58
33. Penyimpangan semu hukum Mendel ....................................................60
34. Kromosom ............................................................................................62
35. Standar kompetensi ...............................................................................62
36. Kompetensi dasar ..................................................................................62
37. Urutan sintesis protein ..........................................................................67
38. Uji kompetensi ..................................................................................... 67
39. Pola-pola Hereditas ...............................................................................68
40. Standar kompetensi ...............................................................................68
41. Kompetensi dasar ..................................................................................68
42. Hereditas pada manusia .........................................................................70
43. Golongan darah pada manusia ...............................................................78
44. Cacat dan penyakit menurun .................................................................84
45. Mutasi ....................................................................................................90
46. Standar kompetensi.................................................................................90
47. Kompetensi dasar ...................................................................................90
48. Tugas berstruktur ...................................................................................92
49. Evolusi ...................................................................................................99
50. Standar kompetensi ...............................................................................99
51. Kompetensi dasar ..................................................................................99
52. Tugas mandiri ........................................................................................103
53. Asal Usul Kehidupan .............................................................................105
54. Standar kompetensi ................................................................................105
55. Kompetensi dasar ...................................................................................105
56. Tujuan .....................................................................................................105
57. Bioteknologi .........................................................................................117
58. Standar kompetensi ...............................................................................117
59. Tujuan ....................................................................................................117
60. Perkembangan bioteknologi ...................................................................119
61. Makanan dan susu ..................................................................................120
62. Tugas berstruktur ....................................................................................121
63. Manfaat/ keuntungan kultur jaringan ......................................................130
     PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN PADA
                 TUMBUHAN
STANDAR KOMPETENSI

1. Melakukan percobaan pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan.
KOMPETENSI DASAR
1.1 Merenca-nakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan
1.2 Melaksanakan percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan tumbuhan
1.3 MengKomunikasi-kan hasil percobaan pengaruh faktor luar terhadap pertumbuhan
    tumbuhan.
TUJUAN

 1.   Membedakan ciri-ciri tumbuh dan berkembang.
 2.   Mengidentifikasi faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan.
 3.   Menjelaskan dampak kekurangan/kelebihan faktor-faktor yang mempengaruhi
      pertumbuhan.
 4.   Menjelaskan variabel-variabel faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan.
 5.   Menjelaskan cara kerja/ fungsi alat yang digunakan untuk melakukan percobaan yang
      akan dibuat.
 6.   Menuliskan rancangan percobaan yang direncanakan.
 7.   Menjelaskan pengertian pertumbuhan primer/sekunder.
8.     Membedakan ciri-ciri pertumbuhan primer dan pertumbuhan sekunder.
9.     Menggambarkan struktur jaringan yang mengalami pertumbuhan primer/sekunder.
10.    Mengidentifikasi susunan jaringan yang mengalami pertumbuhan primer/sekunder.
11.    Menghimpun data percobaan. Dan menganalisis data hasil percobaan.
12.    Menjelaskan faktor-faktor internal yang mempengaruhi pertumbuhan.
13.    Membedakan pengaruh faktor internal dan faktor eksternal pada pertumbuhan.
14.    Menjelaskan keterkaitan antara faktor internal dan eksternal pada pertumbuhan.
                                              1
PERTUMBUHAN PADA TUMBUHAN

PERTUMBUHAN adalah proses pertambahan ukuran sel atau organisme. Pertumbuhan
ini bersifat kuantitatif/ terukur.

PERKEMBANGAN adalah proses menuju kedewasaan pada organisme. Proses ini
berlangsung secara kualitatif.

Baik pertumbuhan atau perkembangan bersifat irreversibel.

Secara umum pertumbuhan dan pekembangan pada tumbuhan diawali untuk stadium
zigot yang merupakan hasil pembuahan sel kelamin betina dengan jantan. Pembelahan
zigot menghasilkan jaringan meristem yang akan terus membelah dan mengalami
diferensiasi.

Diferensiasi adalah perubahan yang terjadi dari keadaan sejumlah sel, membentuk organ-
organ yang mempunyai struktur dan fungsi yang berbeda.

Terdapat 2 macam pertumbuhan, yaitu:

1. Pertumbuhan Primer

Terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer. Berlangsung pada
embrio, bagian ujung-ujung dari tumbuhan seperti akar dan batang.

Embrio memiliki 3 bagian penting :

a. tunas embrionik yaitu calon batang dan daun

b. akar embrionik yaitu calon akar

c. kotiledon yaitu cadangan makanan




                                           2
                                    Embrio Tumbuhan



Pertumbuhan tanaman dapat diukur dengan alat yang disebut auksanometer.
Daerah pertumbuhan pada akar dan batang berdasar aktivitasnya tcrbagi menjadi 3 daerah
a. Daerah pembelahan
Sel-sel di daerah ini aktif membelah (meristematik)
b. Daerah pemanjangan
Berada di belakang daerah pembelahan
c. Daerah diferensiasi
Bagian paling belakang dari daerah pertumbuhan. Sel-sel mengalami
diferensiasi membentuk akar yang sebenarnya serta daun muda dan
tunas lateral yang akan menjadi cabang.

2. Pertumbuhan Sekunder

Merupakan aktivitas sel-sel meristem sekunder yaitu kambium dan kambium gabus.
Pertumbuhan ini dijumpai pada tumbuhan dikotil, gymnospermae dan menyebabkan
membesarnya ukuran (diameter) tumubuhan.

                                           3
- Mula-mula kambium hanya terdapat pada ikatan pembuluh, yang disebut kambium
vasis atau kambium intravasikuler. Fungsinya adalah membentuk xilem dan floem
primer.

- Selanjutnya parenkim akar/batang yang terletak di antara ikatan pembuluh, menjadi
kambium yang disebut kambium intervasis.

- Kambium intravasis dan intervasis membentuk lingkaran tahun Þ bentuk konsentris.

Kambium yang berada di sebelah dalam jaringan kulit yang berfungsi sebagai pelindung.
Terbentuk akibat ketidakseimbangan antara permbentukan xilem dan floem yang lebih
cepat dari pertumbuhan kulit.

- ke dalam membentuk feloderm : sel-sel hidup

- ke luar membentuk felem : sel-sel mati

                                      Lingkaran tahun

                            karena aktivitas xilem sekunder




                                Irisan melintang batang waru

                                             4
3. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Dan Perkembangan
Biologi Kelas 2 > Pertumbuhan Dan Perkembangan
A. Faktor Luar
1.Air dan Mineral Þ berpengaruh pada pertumbuhan tajuk 2 akar. Diferensiasi salah satu
unsur hara atau lebih akan menghambat atau menyebabkan pertumbuhan tak normal.

2.Kelembaban.

3.Suhu di antaranya mempengaruhi kerja enzim. Suhu ideal yang diperlukan untuk
pertumbuhan yang paling baik adalah suhu optimum, yang berbeda untuk tiap jenis
tumbuhan.

4.Cahaya Þ mempengaruhi fotosintesis. Secara umum merupakan faktor penghambat.

  Etiolasi adalah pertumbuhan yang sangat cepat di tempat yang gelap

  Fotoperiodisme adalah respon tumbuhan terhadap intensitas cahaya dan panjang

  penyinaran.

                                           5
B. Faktor Dalam

1.Faktor hereditas.

2.Hormon

.a.       Auksin

     adalah senyawa asam indol asetat (IAA) yang dihasilkan di ujung meristem apikal
     (ujung akar dan batang). F.W. Went (1928) pertama kali menemukan auksin pada ujung
     koleoptil kecambah gandum Avena sativa.

     - membantu perkecambahan

 - dominasi apikal

b.        Giberelin

Senyawa ini dihasilkan oleh jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae,
ditemukan oleh F. Kurusawa.

Fungsi giberelin :
- pemanjangan tumbuhan
- berperan dalam partenokarpi
c.        Sitokinin
Pertama kali ditemukan pada tembakau. Hormon ini merangsang pembelahan sel.
d.        Gas etilen
Banyak ditemukan pada buah yang sudah tua
e.        Asam absiat
f.        Florigen
g.        Kalin



                                               6
Hormon pertumbuhan organ, terdiri dari :
- Rhizokalin
- Kaulokali
- Filokalin
- Antokalin
h.     Asam traumalin atau kambium luka
Merangsang pembelahan sel di daerah luka sebagai mekanisme untuk menutupi luka




Pertumbuhan pada hewan dibagi menjadi 2 fase, yaitu :

1. Fase Embrionik

Adalah fase pertumbuhan zigot hingga terbentuknya embrio. Fase ini meliputi beberapa
tahapan.

a.     Fase Pembelahan (Cleavage) dan Blastulasi

-      Pembelahan zigot membelah (mitosis) menjadi banyak blastomer. Blastomer

       berkumpul membentuk seperti buah arbei disebut Morula

       Morula mempunyai 2 kutub, yaitu :




                                           7
     * kutub hewan (animal pole)

     * kutub tumbuhan (vegetal pole)

-      Blastulasi sel-sel morula membelah dan "arbei" morula membentuk rongga

      (blastocoel) yang berisi air, disebut Blastula.

b.     Gastrulasi
      Adalah proses perubahan blastula menjadi gastrula.
      Pada fase ini :
     - blastocoel mengempis atau bahkan menghilang
     - terbentuk lubang blastopole Þ akan berkembang menjadi anus
     - terbentuk ruang, yaitu gastrocoel (Archenteron) Þ akan berkembang menjadi
      saluran pencernaan
     - terbentuk 3 lapisan embrionik : ektoderm, mesoderm dan endoderm
Berdasarkan jumlah lapisan embrional, hewan dikelompokkan menjadi:
-      Hewan diploblastik : memiliki 2 lapisan embrional, ektoderm dan endoderm
-      Hewan triploblastik : memiliki ketiga lapisan embrional
* triploblastik aselomata : tak memiliki rongga tubuh
* triploblastik pseudoselomata : memiliki rongga tubuh yang semu
* triploblastik selomata: memiliki rongga tubuh yang sesungguhnya, yaitu basil pelipatan
mesoderm
c.     Morfogenesis
Proses pertumbuhan, perkembangan dan diferensiasi menjadi organ, sistem organ dan
organisme.




                                              8
d.     Diferensiasi dan Spesialisasi Jaringan

Diferensiasi Þ jaringan/lapisan embrionik akan berkembang menjadi berbagai organ dan
sistem organ.

Spesialisasi Þ setiap jaringan akan mempunyai bentuk, struktur dan fungsinya masing-
masing.

e.     Imbas Embrionik

Diferensiasi dari suatu lapisan embrionik mempengaruhi dan dipengaruhi oleh
diferensiasi lapisan embrionik lain.

2. Fase Pasca Embrionik

Secara umum meliputi metamorfosis dan regenerasi.

Metamorfosis adalah perubahan bentuk secara bertingkat dari masa muda hewan dewasa.

a.     Serangga
       Metamorfosis tak sempurna : telur Þ nimfa Þ imago.
       Metamorfosis sempurna : telur Þ larva Þ pupa Þ imago.
b.     Katak
       Zigot Þ berudu Þ katak muda Þ katak dewasa.
       Regenerasi adalah kemampuan untuk memperbaiki sel, jaringan atau bagian
      tubuh yang rusak, hilang atau mati
     - hewan tingkat tinggi Þ terbatas pada jaringan
     - hewan tingkat rendah Þ dapat sampai pada tingkat organ.Pada bagian selanjutnya
Anda akan diajak untuk melakukan suatu penelitian yang berhubungan dengan
pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan dan pengaruh faktor-faktor lingkungan
terhadapnya.

                                            9
TUGAS TERSTRUKTUR




     Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan




da
            ……………………..




                                             ………..…….
             …………………….
             .                                           ………..

                                                           ……………….
             ……………..
                                                          ……………………

                     ………………….
                                                        ……………………………

                         ………………………………

                                                        ………………………………..



                         …………………………..




                      …………………..




                                        10
           9. Menyiapkan Penelitian Pertumbuhan dan
              Perkembangan Tanaman


    Pada awal pelajaran Biologi kelas X SMA,Anda telah diperkenalkan tentang cara berpikir
dan melakukan penelitian ilmiah.Penelitian Ilmiah merupakan penelitian yang dilakukan
dengan menggunakan metode ilmiah yang meliputi perumusan masalah,pembuatan
kerangka berpikir,penarikan hipotesis,pengujian hipotesis dan penarikan kesimpulan.Pasa
subbab ini Anda akan diajak menyiapkan penelitian yang berhubungan dengan
pertumbuhan dan perkembangan sesuai dengan langkah-langkah metode ilmiah.




  1. Merumuskan Masalah



       Apabila Anda mengamati berbagai peristiwa alam,Anda akan menemukan banyak
pertanyaan seperti berikut.

   a. Mengapa bentuk akar tanaman tidak sama (ada akar yang muncul ke atas,ada yang
       menggantung di udara dan lain-lain)?
   b. Mengapa pada saat musim kemarau daun-daun berguguran?
   c. Mengapa ada beberapa jenis bunga yang mekar hanya pada waktu-waktu tertentu?
       Berbagai pertanyaan itu dinamakan masalah.Pada awal bab ini telah diuraikan bahwa
pertumbuhan dan perkembangan tanaman dipengarruhi oleh faktor lingkungan.Contoh
masalah yang dapat Anda temukan di antaranya adalah apakah suhu lingkungan berpengaruh
terhadap pertumbuhan dan perkembangan

tanaman?

       Setelah anda menemukan suatu masalah,selanjutnya Anda melakukan studi
pendahuluan.Dengan studi ini,Anda dapat menentukan kejelasan topik yang ingin diperoleh
pada permasalahan tersebut.Selain itu Anda juga akan mengetahui,mengenai tema masalah
tersebut telah diteliti oleh orang lain atau belum.Jika sudah,Anda pun dapat memunculkan
masalah baru untuk dikaji dari hasil penelitian sebelumnya.Studi pendahuluan dapat
dilakukan dengan membaca literatur atau mencari informasi kepada narasumber yang tepat.

                                              11
       Jika telah melakukan studi pendahuluan,dapat dilanjutkan dengan merumuskan suatu
masalah.Perumusan masalah merupakan langkah untuk mengetahui masalah yang akan
dipecahkan sehingga masalah tersebut menjadi jelas batasan,kedudukan dan alternatif cara
untuk memecahkannya.

       Dari permasalahn di atas,dapat merumuskan beberapa rumusan masalah di antaranya
sebagai berikut.

   a. Bagaimana pengaruh suhu terhadap perkecambahan biji padi,kacang hijau dan biji
       kedelai?
   b. Apakah kecambah akan mengalami pertumbuhan yang sama bila kecambah tersebut
       ditempatkan pada suhu yang berbeda-beda?
   c. Bagaimana keadaan tanaman tersebut bila suhu di sekitarnya berubah-ubah?



       Lakukan kegiatan berikut agar Anda mampu menentukan suatu masalah yang dapat
       digunakan dalam suatu penelitian.


                               TUGAS MANDIRI




                      Buatlah tiga pertanyaan yang merupakan hasil
               perumusan masalah mengenai pengaruh faktor-faktor cahaya
               terhadap pertumbuhan dan perkembangan tanaman.Buatlah
               kelompok-kelompok kecil untuk mengerjakan tugas ini dan
               kumpulkan hasil kegiatan Anda kepada bapak atau ibu guru.




                                            12
        Setelah menemukan dan merumuskan masalah,Anda perlu memperhatikan langkah
selanjutnya,yaitu menyusun kerangka berpikir.Kerangka berpikir diperoleh dengan
mengumpulkan keterangan yang menghubungkan teori-teori               yang ada.Keterangan-
keterangan itu dapat diperoleh dengan membaca,bertanya pada narasumber,mengamati dan
lain-lain.


                                2. Membuat Hipotesis




        Berdasarkan susunan kerangka berpiki Anda dapat mempertimbangkan dan bertanya
kepada diri sendiri mengenai hal-hal yang mungkin dapat digunakan sebagai jawaban dari
permasalahan.Dugaan jawaban itu disebut hipotesis.Hipotesis merupakan dugaan yang
dibuat berdasakan pengetahuan,latar belakang,dan pengalaman yang diperoleh dari kegiatan
menyusun kerangka berpikir.

        Ingat kembali contoh rumusan permasalahan biji padi,kacang hijau dan kedelai,ada
beberapa jawaban yang mungkin terjadi,yaitu :

    a. Ketiga jenis biji akan mengalami perkecambahan yang sama
    b. Ketiga jenis biji akan memiliki tingkat perkecambahan yang berbeda
    c. Ketiga jenis biji tidak mengalami perkecambahan sama sekali
Jawaban manakah yang paling tepat?Belajar dari pengalaman (misal mengamati kerja petani)
dengan membaca buku,dan bertanya kepada narasumber,jawaban kedua (b) dapat digunakan
sebagai jawaban (hipotesis) yang paling tepat untuk rumusan masalah tersebut.Kita haus
melakukan suatu penelitian untuk membuktikannya.

        Coba buat hipotesis dari rumusan masalah yang telah Anda buat secara
berkelompok.Setelah Anda menentukan hipotesis dan hendak memulai suatu penelitian
dengan suatu percobaan yang sesungguhnya,sebaiknya Anda mengambil langkah-langkah
pendahuluan sebagai berikut.

    a. Kumpulkan semua perlengkapan dan bahan yang Anda perlukan


                                           13
   b. Latihlah setiap teknik baru,agar pada saat Anda melakukan percobaan yang
       sesungguhnya,Anda melakukan percobaan yang sesungguhnya,Anda sudah benar-
       benar terlatih.
   c. Pelajarilah penelitian orang lain yang berhubungan dengan bidang penelitian Anda
       dan carilah referensi di perpustakaan.Perpustakaan mempunyai banyak sumber (buku
       teks,majalah,karangan resensi,karangan asli oleh ilmuwan,peneliti dan lain-
       lain).Kunjungilah perpustakaan daerah atau perpustakaan universitas yang dekat
       dengan daerah Anda.
   d. Catatlah informasi yang Anda peroleh dengan membuat catatan khusus,baik dari buku
       teks maupun dari buku referensi lain.Catatkan sumber-sumber buku yang Anda
       gunakan secara lengkap
   e. Persiapkan rencana pendahuluan dari percobaan Anda sebelum memulai percobaan
       yang sebenarnmya.Dengan demikian,Anda sudah mempunya gambaran yang jelas
       mengenai percobaan yang akan dilakukan.
       Pada poin terakhir ini Anda diharapkan dapat merancang terlebih dahulu perlakuan-
       perlakuan yang akan Anda terapkan kepada objek penelitian.

       3. Rancangan Percobaan

       Sebelum     membuat   rancangan percobaan ada dua hal          yang perlu Anda
perhatikan.yaitu pemilihan pendekatan dan penentuan variabel percobaan.

a. Pemilihan Pendekatan
       Pada awal pelajaran Biologi kelas X telah dijelaskan bahwa ada dua macam pemilihan
   pendekatan yaitu studi survei dan studi eksperimen.Studi survei biasa dilakukan dengan
   tujuan mengumpulkan informasi dan keterangan mengenai suatu masalah.Studi ini
   misalnya digunakan untuk mengidentifikasi jenis-jenis dan kemelimpahan tumbuhan
   (misalnya anggrek) di tempat tertentu.Studi survei lebih sering digunakan untuk ilmu-
   ilmu    sosial.Studi   survei   meliputi    survei   pendapat,survei   sekolah,analisis
   pekerjaan,analisis dokumen dan lain-lain. Studi eksperimen dilakukan dengan suatu
   penelitian.Suatu penelitian memerlukan suatu variabel yang hendak diukur dan
   dikontrol.Tipe pendekatan yang umum digunakan untuk ilmu-ilmu eksak adalah studi
   eksperimen.

                                               14
b. Menentukan Variabel
       Kedua tipe pemilihan pendekatan yang diambil dalam suatu rancangan perlakuan
   harus memiliki variabel yang hendak diteliti.Variabel adalah gejala yang bervariasi dan
   menjadi objek penelitian.Selain variabel kuantitatif dan variabel kualitatif seperti yang
   telah dijelaskan pada awal Biologi X SMA.Variabel penelitian juga dibedakan
   berdasarkan hubungan pengaruh terhadap suatu kejadian yaitu variabel bebas dan variabel
   terikat.Vaiabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi timbulnya kejadian pada
   variabel terikat.Sebagai contoh dari penelitian yang berjudul ―Pengaruh Limbah Detergen
   terhadap   Pertumbuhan     Tanaman     Kacang     Tanah    dengan    Konsentrasi    yang
   Berbeda‖,konsentras1

6. menyusun kesimpulan
        Pada awal proses perencanaan, anda telah mengajukan sebuah hipotesis sebagai
jawaban yang mungkin di berikan untuk permasalahan yang telah di tentukan. Sekarang anda
harus melihat apakah bukti yang dihasilkan dari percobaan mendukung hipotesis tersebut
atau tidak. Pada suatu penelitian sangatlah mungkin jika ternyata hipotesis tidak sesuai
dengan hasil percobaan. Apabila hasil penelitian tidak sesuai dengan hasil hipotesis, kaji
ulang factor-faktor penyebabnya. Jelaskan penyebab tersebut dealam pembahasan laporan
anda.
       Kesimpulan anda harus dinyatakan secara sederhana dan jelas. Tuliskan kesimpulan
sesuai dengan data-data percobaan anda. Kesimpulan seharusnya merupakan suatu hasil
murni dari pengalaman anda dan analisis data.
7. penyusunan laporan penelitian
       Anda telah menyelesaikan tahap-tahap penelitian malalui metode ilmiah. Suatu ilmu
akan berarti apabila di informasikan kepada orang lain agar dapat di ambil manfaatnya. Oleh
karena itu, tahapan yang harus di lakukan setelah pengambilan kesimpulan dalam penelitian
adalah membuat laporan penelitian. Ada berbagai bentuk laporan yang bias kita pilih
misaln6ya makalah, jurnal, laporan skripsi, laporan seminar, dan lain-lain. Apa pun bentuk
laporan yang anda buat haruslah bersifat komunikatif dan menerangkan penelitian anda mulai
dari rumusan masalah sampai dengan tahap menarik kesimpulan.
       Laporan yang baik berisi mengenai latar belakang permasalahan, tujuan penelitian,
dan hipotesis. Sebaiknya, anda menyatakan landasan teori agar dapat memperkirakan
jawaban hipotesis yang di amnbil. Laporan juga berisi hal-hal yang dikerjakan saat
percobaan, bahkan perapercobaan, serta alat dan bahan yang di perlukan. Hasil dan
pembahasan merupakan bagian yang terpenting dari laporan anda sebab kedua bagian
tersebut dapat di gunakan untuk mengambil suatu kesimpulan.

                                            15
8. membuat ringkasan hasil percobaan

       Anda telah selesai menbuat sebuah laporan penelitian yang bertema pengaruh factor
luar terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Laporan penelitian tersebut telah
menggambarkan secara lengkap mengenai penelitian anda.

       Ringkasan dari laporan penelitian disusun agar orang lain dapat mengetahui isi setiap
laporan. Ringkasan berisi latar belakang, tujuan, perlakuan percobaan, hasil dan pembahasan,
serta kesimpulan secara singkat.

       Langkah-langkah penelitian tersebut di atas harus dikuasai dengan baik, apalagi jika
anda mengambil tugas proyek 1 (penelitian ilmiah)



                                      TUGAS MANDIRI

       Lima macam tanaman diletakan dalam tabung reaksi yang diisi air dan minyak di
bagian atas air. Beberapa tanaman memiliki lapisan lilin di bagian daunya yang berfungsi
mengurangi transpirasi. Setiap tanaman di timbang sebelum eksperimen dan dua hari
kemudian setelah penimbangan pertama. Hasil yang diperoleh ditunjukan table berikut.

                 tanaman     Berat sebelum     Setelah dua
                                 eksperimen   hari (massa/g)
                                 (massa/g)

                    1               105             103

                    2               121             97

                    3               107             84

                    4               111             110

                    5               119             93

Buatlah kesimpulan dari data yang diperoleh mengenai tanaman yang paling sedikit
melakukan transpirasi tersebut

                                              16
                           RANGKUMAN


     Faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan tumbuhan




da
        Dalam




                                       CAHAYA
        Luar
                                                      auksin

                                                    GIBERELLIN
     Lingkungan
                                                     SITOKININ
                NUTRIEN DAN AIR
                                                     DORMIN

                  KELEMBABAN                    KALIN, ASAM ABSISAT


                  SUHU UDARA


                 OKSIGEN




                                  17
                                         Uji kompetensi



A. pilihlah jawaban yang paling tepat.

1. perkembangan terjadi karena…..

       a. perubahan biologis berupa pertambahan ukuran

       b. terjadinya peruses diferensiasi pertumbuhan menuju kedewasaan

       c. adanya jaringan meristematik yang selalu membelah

       d. tumbuhan telah siap melakukan fertilisasi

       e. tanaman berukuran kecil menjadi berukuran besar

2. pada metode ilmiah, eksperimen dilakukan sebagai kegiatan untuk….

       a. mengajukan permasalahan

       b. menguji hipotesis

       c. menganalisis data

       d. menarik kesimpulan

       e. mandapatkan keterangan

3. giberelin berfungsi untuk…

       a. mempercepat pemasakan buah

       b. meransang pembentukan akar

       c. memacu perkembangan biji

       d. memacu aktivitas cambium

       e. membantu pengguran bunga

                                              18
4. hormone yang berkerja saat tumbuhan menggugurkan daunnya pada musim kemarau
   adalah…

       a. auksin

       b. giberelin

       c. asam absisat

       d. gas etilen

       e. sitokinin

5. batang tumbuhan dapat mengalami etiolasi karena kekurangan…

       a. mineral

       b. karbon dioksida

       c. zat hara

       d. air

       e. cahaya

6. hipotesis merupakan….

       a. proses menemukan suatu permasalahan

       b. dugaan jawaban suatu permasalahan

       c. percobaan yang di lakukan untuk mendapat suatu jawaban

       d.pembanding untuk variable yang di beri perlakuan

       e. hasil [pengukuran asli tanpa pengolahan apa pun

7. orang lain dapat membaca secara cepat suatu hasil penelitian, jika anda membuat….

       a.hipotesis

       b. laporan

                                                19
       c. rumusan masalah

       d. ringkasan

       e. replikasi

8. membuat hipotesis merupakan salah satu langkah dalam metode ilmiah yang di lakukan
   setelah….

       a. menyusun rancangan percobaan

       b. merumuskan masalah

       c. menyusun dan menganalisis data

       d. menyusun kesimpulan

       e. menentukan instrument yang dibutuhkan

9. giberelin dapat di temukan di bagian…

       a. batabg dan bunga

       b. daun

       c. koleoriza

       d. koleoptil

       e. seluru tubuh tumbuhan

10. factor intraseluler yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah….

       a. auksin

       b. asam absisat

       c. gen

       d. suhu

       e. cahaya

                                             20
                           METABOLISME

Standar kompetensi

   2. Memahami pentingnya proses metabolisme pada organisme.

Kompetensi dasar

   2.1. Men-deskripsikan fungsi enzim dalam proses metabolisme
   2.2.Mendeskripsikan proses kata-bolisme dan anabolisme karbohidrat.

Tujuan

   1. Menjelaskan pengertian metabolisme.
   2. Menemukan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim.
   3. Menceritakan kembali cara menguji kerja enzim.
   4. Menjelaskan fungsi enzim dalam metabolisme.
   5. Mengidentifikasi ciri-ciri enzim.
   6. Menjelaskan tahapan proses respirasi sel.
   7. Menjelaskan tempat terjadinya setiap tahapan respirasi sel.
   8. Mengidentidikasi enzim–enzim yang berperan dalam respirasi sel.
   9. Menghitung jumlah energi yang diperoleh dalam respirasi aerob dan anaerob.
   10. Merakit alat pengamatan fermentasi gula.
   11. Menjelaskan cara melakukan pengamatan fermentasi gula.
   12. Menjelaskan hasil yang diperoleh dari respirasi aerob dan anaerob.
   13. Menuliskan hasil rancangan kegiatan fermentasi dengan bahan substitusi.
   14. Menemukan faktor-faktor yang mempengaruhi kegiatan fotosintesis dan hasilnya.
   15. Membuktikan bahwa fotosintesa menghasilkan amilum.




                                            21
                                  METABOLISME

Sel merupakan unit kehidupan yang terkecil, oleh karena itu sel dapat menjalankan aktivitas
hidup, di antaranya metabolisme. Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di
dalam tubuh makhluk hidup/sel. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena
metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim.Berdasarkan prosesnya
metabolisme dibagi menjadi 2, yaitu:

1. Anabolisme/AsimilasI/Sintesis,
yaitu proses pembentakan molekul yang kompleks dengan menggunakan energi tinggi.
Contoh : fotosintesis (asimilasi C)


                energi cahaya
6 CO2 + 6 H2O ———————————> C6H1206 + 6 02
                    klorofil      glukosa
                                (energi kimia)


Pada kloroplas terjadi transformasi energi, yaitu dari energi cahaya sebagai energi kinetik
berubah menjadi energi kimia sebagai energi potensial, berupa ikatan senyawa organik pada
glukosa. Dengan bantuan enzim-enzim, proses tersebut berlangsung cepat dan efisien. Bila
dalam suatu reaksi memerlukan energi dalam bentuk panas reaksinya disebut reaksi
endergonik. Reaksi semacam itu disebut reaksi endoterm.

2. Katabolisme (Dissimilasi),
yaitu proses penguraian zat untuk membebaskan energi kimia yang tersimpan dalam senyawa
organik tersebut.
Contoh:
                        enzim
C6H12O6 + 6 O2 ———————————> 6 CO2 + 6 H2O + 686 KKal.
energi kimia Saat molekul terurai menjadi molekul yang lebih kecil terjadi pelepasan energi
sehingga terbentuk energi panas. Bila pada suatu reaksi dilepaskan energi, reaksinya disebut
reaksi eksergonik. Reaksi semacam itu disebut juga reaksi eksoterm.

                                                 22
1. ENZIM
Enzim merupakan biokatalisator / katalisator organik yang dihasilkan oleh sel. Struktur enzim
terdiri dari:

• Apoenzim, yaitu bagian enzim yang tersusun dari protein, yang akan
 rusak bila suhu terlampau panas(termolabil).

• Gugus Prostetik (Kofaktor), yaitu bagian enzim yang tidak tersusun
 dari protein, tetapi dari ion-ion logam atau molekul-molekul organik
 yang disebut KOENZIM. Molekul gugus prostetik lebih kecil dan tahan panas
(termostabil), ion-ion logam yang menjadi kofaktor berperan
 sebagai stabilisator agarenzim tetap aktif. Koenzim yang terkenal pada rantai
pengangkutan elektron (respirasi sel), yaitu NAD (Nikotinamid
 Adenin Dinukleotida), FAD (Flavin Adenin Dinukleotida), SITOKROM.

Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam
sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus
berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi,
pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan
pencernaan.

Sifat-sifat enzim
Enzim mempunyai sifat-siat sebagai berikut:
1. Biokatalisator, mempercepat jalannya reaksi tanpa ikut bereaksi.


2. Thermolabil; mudah rusak, bila dipanasi lebih dari suhu 60º C, karena
   enzim tersusun dari protein yang mempunyai sifat thermolabil.


3. Merupakan senyawa protein sehingga sifat protein tetap melekat
   pada enzim.
4. Dibutuhkan dalam jumlah sedikit, sebagai biokatalisator, reaksinya
   sangat cepat dan dapat digunakan berulang-ulang.
                                              23
5. Bekerjanya ada yang di dalam sel (endoenzim) dan di luar sel
  (ektoenzim), contoh ektoenzim: amilase,maltase.


6. Umumnya enzim bekerja mengkatalisis reaksi satu arah, meskipun ada
  juga yang mengkatalisis reaksi dua arah, contoh : lipase, meng-
  katalisis pembentukan dan penguraian lemak.
                 lipase
Lemak + H2O ———————————> Asam lemak + Gliserol


7. Bekerjanya spesifik ; enzim bersifat spesifik, karena bagian yang aktif
  (permukaan tempat melekatnya substrat) hanya setangkup dengan
  permukaan substrat tertentu.


8. Umumnya enzim tak dapat bekerja tanpa adanya suatu zat non
  protein tambahan yang disebut kofaktor.




   Pada reaksis enzimatis terdapat zat yang mempengarahi reaksi, yakni aktivator dan inhibitor,
   aktivator dapat mempercepat jalannya reaksi,
                                    2+ 2+
   contoh aktivator enzim: ion Mg, Ca, zat organik seperti koenzim-A.
   Pertanyaan:

                                                 24
 TUGAS MANDIRI

 1. pada perlakuan manakah pembentukan gelembung paling banyak ! apa alasannya?
 2. zat apakah yang terbentuk dari reaksi tersebut, jelaskan berdasarkan hasil percobaan ?
 3. apakah peranan enzim katalase!
 4. faktor apakah yang mempengaruhi kerja enzim katalase, jelaskan berdasarkan hasil
     percobaan!
 5. didalam sel yang hidup di hasilkan hydrogen feroksida dari peristiwa apakah
     dihasilkanya zat tersebut dan apakah yang akan terjadi bila dalam sel tidak ada enzim
     katalase!
 6. berikan contoh enzim lain yang terlibat dalam proses metabolisme berikut
     peranannya!
 7. lakukan seperti percobaan diatas dengan menggunakan jantung ayam !
 8. buatlah kesimpulan dari percobaan ini !


 Inhibitor akan menghambat jalannya reaksi enzim. Contoh inhibitor : CO, Arsen, Hg, Sianida.


 2. ATP (Adenosin Tri Phosphat)
 Molekul ATP adalah molekul berenergi tinggi. Merupakan ikatan tiga molekulfosfat dengan
 senyawa Adenosin. Ikatan kimianya labil, mudah melepaskan gugus fosfatnya meskipun
 digolongkan sebagai molekul berenergi tinggi.


 Perubahan ATP menjadi ADP (Adenosin Tri Phosphat) diikuti dengan pembebasan energi
 sebanyak 7,3 kalori/mol ATP. Peristiwa perubahan ATP menjadi ADP merupakan reaksi yang
 dapat balik.


 Katabolisme adalah reaksi pemecahan / pembongkaran senyawa kimia kompleks yang
 mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih
rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di
 dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen
(aerob) disebut proses respirad, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut
                                        fermentasi.
    Contoh Respirasi : C6H12O6 + O2 ——————> 6CO2 + 6H2O + 688KKal.
                                                    (glukosa)
                                             25
          Contoh Fermentasi :C6H1206 ——————> 2C2H5OH + 2CO2 + Energi.
                                               (glukosa)          (etanol)

RESPIRASI

Respirasi yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi
melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi akan dihasilkan energi
kimia ATP untak kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, pertumbuhan.


Contoh:
Respirasi pada Glukosa, reaksi sederhananya:
C6H,206 + 6 02 ———————————> 6 H2O + 6 CO2 + Energi
(gluLosa)
TUGAS BERSTRUKTUR

   1. Pespirasi sel terdiri dari berapa tahap ! sebutkan
   2. Tuliskan langklangka setiap tahap tersebut !
   3. jelaskan jumlah total energi yang diperlukan pada respirasi sel
   4. Jelaskan tentang sintesis lemak, karbohidrat dan protein
       Reaksi pembongkaran glukosa sampai menjadi H20 + CO2 + Energi, melalui tiga
       tahap :


       1. Glikolisis.
       2. Daur Krebs.
       3. Transpor elektron respirasi.
       1. Glikolids:
       Peristiwa perubahan :
       Glukosa        Glulosa - 6 - fosfat   Fruktosa 1,6 difosfat
       3 fosfogliseral dehid (PGAL) / Triosa fosfat        Asam piravat.
       Jadi hasil dari glikolisis :
       1.1. 2 molekul asam piravat.
       1.2. 2 molekul NADH yang berfungsi sebagai sumber elektron berenergi
             tinggi

                                                  26.
1.3. 2 molekul ATP untuk setiap molekul glukosa.


2. Daur Krebs (daur trikarbekdlat):
Daur Krebs (daur trikarboksilat) atau daur asam sitrat merupakan pembongkaran asam
piravat secara aerob menjadi CO2 dan H2O serta energi kimia




                           Gbr. Bagan reaksi pada siklus Krebs

3. Rantai Transportasi Elektron Respiratori:
   Dari daur Krebs akan keluar elektron dan ion H+ yang dibawa sebagai NADH2 (NADH
   + H+ + 1 elektron) dan FADH2, sehingga di dalam mitokondria (dengan adanya siklus
   Krebs yang dilanjutkan dengan oksidasi melalui sistem pengangkutan elektron) akan
   terbentuk air, sebagai hasil sampingan respirasi selain CO2.


   Produk sampingan respirasi tersebut pada akhirnya dibuang ke luar tubuh melalui stomata
   pada tumbuhan dan melalui paru-paru pada peristiwa pernafasan hewan tingkat tinggi.


   Ketiga proses respirasi yang penting tersebut dapat diringkas sebagai berikut:



                                             27
PROSES                                                 AKSEPTOR             ATP


1. Glikolisis:
  Glukosa ——> 2 asam piruvat                              2 NADH           2 ATP
2. Siklus Krebs:
  2 asetil piruvat ——> 2 asetil KoA + 2 C02              2 NADH            2 ATP
  2 asetil KoA ——> 4 CO2                                   6 NADH          2 PADH2
3. Rantai trsnspor elektron respirator:
  10 NADH + 502 ——> 10 NAD+ + 10 H20                                        30 ATP
   2 FADH2 + O2 ——> 2 PAD + 2 H20                                           4 ATP


                                               Total                 38 ATP


Kesimpulan :
Pembongkaran 1 mol glukosa (C6H1206) + O2 ——> 6 H20 + 6 CO2 menghasilkan energi
sebanyak 38 ATP.

Pada kebanyakan tumbuhan den hewan respirasi yang berlangsung adalah respirasi aerob,
namun demikian dapat saja terjadi respirasi aerob terhambat pada sesuatu hal, maka hewan
dan tumbuhan tersebut
melangsungkan proses fermentasi yaitu proses pembebasan energi tanpa adanya oksigen,
nama lainnya adalah respirasi anaerob.

Dari hasil akhir fermentasi, dibedakan menjadi fermentasi asam laktat/asam susu dan
fermentasi alkohol.

                                 A. Fermentasi Asam Laktat
 Fermentasi asam laktat yaitu fermentasi dimana hasil akhirnya adalah asam laktat. Peristiwa
                        ini dapat terjadi di otot dalam kondisi anaerob.


                   Reaksinya: C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
                                                        enzim


                                              28
Prosesnya :


1. Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
              enzim
C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi


2. Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
  2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
                              piruvat
                           dehidrogenasa


Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

                                    B. Fermentasi Alkohol
Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah
         menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asam asetat diabah menjadi alkohol.
Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP,
 bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul
                                               ATP.
                                            Reaksinya :
                      1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
                                2. Dekarbeksilasi asam piruvat.
    Asampiruvat ————————————————————> asetaldehid + CO2.
                                        piruvat dekarboksilase    (CH3CHO)
               3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol
                                               (etanol).
     2 CH3CHO + 2 NADH2 —————————————————> 2 C2HsOH + 2
                                               NAD.
                                                     alkohol dehidrogenase
                                                              enzim
                                         Ringkasan reaksi :
              C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi
                                                29
                                 C. Fermentasi Asam Cuka
Fermentasi asam cuka merupakan suatu contoh fermentasi yang berlangsung dalam keadaan
 aerob. Fermentasi ini dilakukan oleh bakteri asam cuka (Acetobacter aceti) dengan substrat
                                            etanol.
Energi yang dihasilkan 5 kali lebih besar dari energi yang dihasilkan oleh fermentasi alkohol
                                        secara anaerob.
                                            Reaksi:
                                                               aerob
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH ———————————————> 2 CH3COOH +
                                        H2O + 116 kal
                          (glukosa)              bakteri asam cuka asam cuka

ANABOLISME

Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa
kompleks, nama lain dari anabolisme adalah peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme
memerlukan energi, misalnya : energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk
kemosintesis.
1. Fotosintesis
Arti fotosintesis adalah proses penyusunan atau pembentukan dengan menggunakan energi
cahaya atau foton. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum
cahaya infra merah (tidak kelihatan), merah, jingga, kuning, hijau, biru, nila, ungu dan ultra
ungu (tidak kelihatan).


Yang digunakan dalam proses fetosintesis adalah spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai
merah, infra merah dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.


Dalam fotosintesis, dihasilkan karbohidrat dan oksigen, oksigen sebagai hasil sampingan dari
fotosintesis, volumenya dapat diukur, oleh sebab itu untuk mengetahui tingkat produksi
fotosintesis adalah dengan mengatur volume oksigen yang dikeluarkan dari tubuh tumbuhan.

Untuk membuktikan bahwa dalam fotosintesis diperlukan energi cahaya matahari, dapat
dilakukan percobaan Ingenhousz.

                                            30
2. Pigmen Fotosintesis
Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun
terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplast
yang mengandung klorofil / pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik
yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Dilihat dari strukturnya, kloroplas terdiri atas membran ganda yang melingkupi ruangan yang
berisi cairan yang disebut stroma. Membran tersebut membentak suatu sistem membran
tilakoid yang berwujud sebagai suatu bangunan yang disebut kantung tilakoid. Kantung-
kantung tilakoid tersebut dapat berlapis-lapis dan membentak apa yang disebut grana
Klorofil terdapat pada membran tilakoid dan pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia
berlangsung dalam tilakoid, sedang pembentukan glukosa sebagai produk akhir fotosintetis
berlangsung di stroma.

Faktor-faktor yang berpengaruh terhadap pembentukan klorofil antara lain :

1. Gen :
  bila gen untuk klorofil tidak ada maka tanaman tidak akan memiliki
  klorofil.
2. Cahaya :
  beberapa tanaman dalam pembentukan klorofil memerlukan cahaya,
  tanaman lain tidak memerlukan cahaya.
3. Unsur N. Mg, Fe :
  merupakan unsur-unsur pembentuk dan katalis dalam sintesis klorofil.
4. Air :
  bila kekurangan air akan terjadi desintegrasi klorofil.Pada tabun 1937 : Robin Hill
mengemukakan bahwa cahaya matahari yang ditangkap oleh klorofil digunakan untak
memecahkan air menjadi hidrogen dan oksigen. Peristiwa ini disebut fotolisis (reaksi terang).
H2 yang terlepas akan diikat oleh NADP dan terbentuklah NADPH2, sedang O2 tetap dalam
keadaan bebas. Menurut Blackman (1905) akan terjadi penyusutan CO2 oleh H2 yang
dibawa oleh NADP tanpa menggunakan cahaya. Peristiwa ini disebut reaksi gelap NADPH2
akan bereaksi dengan CO2 dalam bentuk H+ menjadi CH20.


                                             31
CO2 + 2 NADPH2 + O2 ————> 2 NADP + H2 + CO+ O + H2 + O2


Ringkasnya :
Reaksi terang : 2 H20 ——> 2 NADPH2 + O2
Reaksi gelap :    CO2 + 2 NADPH2 + O2——>NADP + H2 + CO + O + H2 +O2
atau
2 H2O + CO2 ——> CH2O + O2
atau
12 H2O + 6 CO2 ——> C6H12O6 + 6 O2


3. Kemosintesis
Tidak semua tumbuhan dapat melakukan asimilasi C menggunakan cahaya sebagai sumber
energi. Beberapa macam bakteri yang tidak mempunyai klorofil dapat mengadakan asimilasi
C dengan menggunakan energi yang berasal dan reaksi-reaksi kimia, misalnya bakteri sulfur,
bakteri nitrat, bakteri nitrit, bakteri besi dan lain-lain. Bakteri-bakteri tersebut memperoleh
energi dari hasil oksidasi senyawa-senyawa tertentu.


Bakteri besi memperoleh energi kimia dengan cara oksidasi Fe2+ (ferro) menjadi Fe3+
(ferri).

Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus memperoleh energi dengan cara mengoksidasi
NH3, tepatnya Amonium Karbonat menjadi asam nitrit dengan reaksi:
                    Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3 O2 ——————————> 2 HNO2 + CO2 + 3 H20 + Energi
                    Nitrosococcus




                                           32
1. Sintesis Lemak
Lemak dapat disintesis dari karbohidrat dan protein, karena dalam metabolisme, ketiga zat
tersebut bertemu di dalarn daur Krebs. Sebagian besar pertemuannya berlangsung melalui
pintu gerbang utama siklus (daur) Krebs, yaitu Asetil Ko-enzim A. Akibatnya ketiga macam
senyawa tadi dapat saling mengisi sebagai bahan pembentuk semua zat tersebut. Lemak dapat
dibentuk dari protein dan karbohidrat, karbohidrat dapat dibentuk dari lemak dan protein dan
seterusnya.

4.1. Sintesis Lemak dari Karbohidrat :
    Glukosa diurai menjadi piruvat ———> gliserol.
    Glukosa diubah ———> gula fosfat ———> asetilKo-A ———> asam lemak.
    Gliserol + asam lemak ———> lemak.

4.2. Sintesis Lemak dari Protein:
    Protein ————————> Asam Amino
               protease


Sebelum terbentuk lemak asam amino mengalami deaminasi lebih dabulu, setelah itu
memasuki daur Krebs. Banyak jenis asam amino yang langsung ke asam piravat ———>
Asetil Ko-A.


Asam amino Serin, Alanin, Valin, Leusin, Isoleusin dapat terurai menjadi Asam pirovat,
selanjutnya asam piruvat ——> gliserol ——> fosfogliseroldehid Fosfogliseraldehid dengan
asam lemak akan mengalami esterifkasi membentuk lemak.


Lemak berperan sebagai sumber tenaga (kalori) cadangan. Nilai kalorinya lebih tinggi
daripada karbohidrat. 1 gram lemak menghasilkan 9,3 kalori, sedangkan 1 gram karbohidrat
hanya menghasilkan 4,1 kalori saja.


5. Sintesis Protein
Sintesis protein yang berlangsung di dalam sel, melibatkan DNA, RNA dan Ribosom.
Penggabungan molekul-molekul asam amino dalam jumlah besar akan membentuk molekul
polipeptida. Pada dasarnya protein adalah suatu polipeptida.
                                           33
Setiap sel dari organisme mampu untuk mensintesis protein-protein tertentu yang sesuai
dengan keperluannya. Sintesis protein dalam sel dapat terjadi karena pada inti sel terdapat
suatu zat (substansi) yang berperan penting sebagai "pengatur sintesis protein". Substansi-
substansi tersebut adalah DNA dan RNA.



                                      UJI KOMPETENSI

           1. Pernyataan-pernyataan respirasi berikut ini benar, kecuali ...
               a. energi yang timbul dibebaskan dalam bentuk panas
               b. merupakan proses penguraian dari ikatan-ikatan yang mengandung energi
                    tinggi menjadi ikatan yang mengandung energi rendah
               c. tidak mutlak memerlukan oksigen bebas
               d. sumber energinya adalah ikatan organik
               e. sebagian besar terjadi di dalam mitokondria



           2. Pembebasan air pada glikolisis berasal dari
               a.   Glukosa b. 2 fosfogliserol       c. Piruvat     d. Sitrat      e.
               Oksaloasetat



           3. Sebelum siklus asam piruvat, asam piruvat yang diproduksi pada glikolisis
               pertama sekali dikonversi menjadi
               a. koenzim A
               b. asam sitrat
               c. etanol
               d. asetil koenzim A
               e. asam oksalat



           4. Pada glikolisis, jumlah atom karbon akan menjadi lebih sederhana yaitu...
               a. 1 atom        b. 2 atom    c. 3 atom      d. 4 atom       e. 5 atom


                                             34
5. Hasil pada akhir glikolisis satu molekul glukosa adalah...
   a. 2 molekul asam piruvat + 2 molekul CO2 + 2 molekul ATP + 2 molekul
       NADH2
   b. 2 molekul asam piruvat + 2 molekul H2O + 2 molekul ATP
   c. 2 molekul asetil Ko A + 2 molekul NADH + 2 molekul ATP
   d. 2 molekul ATP + 2 molekul NADH2 + 2 molekul ATP + 2 molekul H2O
   e. 2 molekul CO2 + 2 molekul H2O + 2 molekul NADH + 2 molekul ATP



6. Respirasi sel berlangsung melalui glikolisis. Glikolisis adalah ...
   a. fermentasi asam piruvat menjadi etanol dan CO2
   b. oksidasi asam piruvat menjasi CO2 dan H2O
   c. produksi asam piruvat dari glukosa
   d. pengubahan glikolis menjadi gukosa
   e. perombakan asam amino menjadi asam laktat



7. Tiga hasil terpenting dari peristiwa glikolisis pada proses respirasi adalah ...
   a. asam laktat, asam amino, dan ATP
   b. asam laktat, asam piruvat, dan ATP
   c. asam laktat, NADH, dan glukosa
   d. asam piruvat, glukosa, dan ATP
   e. asam piruvat, NADH, dan ATP



8. Tingkat proses respirasi yang paling penting banyak menghasilkan ATP
   adalah ...
   a. glikoliss
   b. siklus krebs
   c. dekarboksilase oksidatif
   d. fosforilasi oksidatif
   e. transfer elektron
9. Pernyataanyang palng tepat tentang proses yang terjadi pada respirasi aerob
   adalah ...
                                     35
               Tahap                           Tempat                Hasil

     A     Glikolisis               Sitosol                       2 ATP

           Siklus krebs             Mitokondria                   4 ATP

     B     Glikolisis               Mitokondria                   4 ATP

           Siklus krebs             Mitokondria                   2 ATP

     C     Glikolisis               Sitosol                       2 ATP

           Siklus krebs             Mitokondria                   2 ATP

     D     Siklus krebs             Mitokondria                   4 ATP

           Transfer elektron        Mitokondria                   34 ATP

     E     Siklus krebs             Sitosol                       2 ATP

           Transfer elektron        Mitokondria                   34 ATP




10. Prekusor dari siklus krebs yang berasal dari asam piruvat adalah ...
   a. asetil Ko A
   b. asam – ά – ketoglutarat
   c. oksaloasetat
   d. subsinil Ko A
   e. asam suksinat
11. Reaksi transfor ekektron secara sederhana adalah ...
   a. 25 e- + 25 H+     + 6 O2                13 H2O

   b. 24 e- + 24 H+ + 6 O2                    12 H2O

   c. 23 e- + 23 H+     + 6 O2                11 H2O

   d. 22 e- + 22 H+     + 6 O2                11 H2O

    e. 21 e- + 21 H+ + 6 O2                   10 H2O

                               36
              12. Produk sampingan respirasi respirasi pada tumbuhandi buang keluar tubuh
melalui ...

                  a. kutikula

                  b. epidermis

                  c. endodermis

                  d. parenkim

                  e. stomata

              13. Pada proses respirasi aerob, sebagian aseptor terakhir H2 adalah ...

                  a. CO2

                  b. H2O

                  c. H2O2

                  d. O2

                  e. CH2

              14. Hubungan antara hasil, perubahan karbon, dan energi yang dihasilkan dalam
                 proses glikolisis adalah ...

                                                        Glikolisis

                                 Produk              Perubahan karbon   Energi yang dihasilkan

                   A   Asam piruvat, 2 NADH          6 menjad 3         2 ATP

                   B   Asam piruvat, 4 NADH          6 menjadi 3        4 ATP

                   C   Asetil Ko A, 3 NADH           3 menjadi 1        1 ATP
                       Asetil Ko A, 1 FADH
                   D                                 3 menjadi 1        1 ATP
                       glukosa , NADH
                   E                                 6 menjadi 3        2 ATP

                                                37
16. Tempat terjadinya dan jumlah ATP yang dihasilkan dari sistem sitokron

   adalah ...

           a. mitokondria dengan 24 ATP
           b.   mitokondria dengan 34 ATP
           c. mitokondria dengan 4 ATP
           d. sitoplasma dengan 30 ATP
           e. nukleolus dengan 34 ATP
       16. Untuk memasuki siklus krebs, asam piruvat dari proses glikolisis terlebih
           dahulu membentuk ...

           a. asetil Ko A

           b. subsinil Ko A

           c. asam alfa ketoglutarat

           d. asam oksaloasetat

           e. asam suksinat

       17. Setelah berolahraga tubuh terasa pegal-pegal hal ini terjadi akibat ...

           a. fermentasi asam piruvat menjadi alkohol

           b. berkurangnya persediaan glukosa dalam darah

           c. fermentasi asam piruvat menjad asam laktat

           d. terurainya asam laktat menjadi karbon dioksida dan air

           e. melemahnya oksidas di dalam sel otot

       18. Fermentasi asam laktat dan fermentasi alkohol dapat dibedakan berdasarkan ...

           a. jenis organisme

           b. energi yang dihasilkan




                                        38
   c. jumlah ATP yang terbentuk

   d. ketersediaan oksigen

   e. hasil akhir

19. Dalam satu siklus krebs dihasilkan 3 molekul NADH, 1 molekul FADH2, dan
   1 molekul ATP. Hal in berarti bahwa untuk mengubah satu molekul glukosa
   dalam respirasi sel, jumlah ATP yang dihasilkan lewat siklus krebs adalah ...

   a. 10

   b 12

   c. 15

   d. 24

   e. 30

20. Perstiwa dekarboksilasi oksdatif menghasilkan molekul ...

   a. asetil Ko A, CO2, dan O2

   b. air, asetil Ko A, dan oksigen

   c. CO2, FADH, dan air

   d. NADH, Co2, dan asetil Ko A

   e. FADH, CO2, dan air




                                      Selamat bekerja

                                      RHJ

                                       39
  KUNCI JAWABAN

NO URUT           KUNCI

   1               A

   2               B

   3               D

   4               C

   5               D

   6               C

   7                E

   8                E

   9               C

  10               A

  11               B

  12                E

  13               D

  14               A

  15               B

  16               A

  17               C

  18                E

  19               B

  20               D




                    40
                                     REPRODUKSI SEL

STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada
     salingtemas

KOMPETENSI DASAR

3.3 Men-jelaskan keterkaitan antara proses pembelahan mitosis dan meiosis dengan
     pewarisan sifat.

Tujuan

1.    Mengidentifikasi sel yang akan bereprodukasi.
2.    Menjelaskan urutan tahapan mitosis.
3.    Mengidentifikasi ciri-ciri dari tahapan mitosis.
4.    Menunjukkan lokasi pada makhluk hidup yang mengalami mitosis.
5.    Menjelaskan urutan tapahan meiosis.
6.    Mengidentifikasi ciri-ciri tahapan meiosis.
7.    Membedakan proses, tahapan, tempat terjadinya, fungsi pembelahan mitosis dan
      meiosis.
8.    Menjelaskan gametogenesis terkait dengan pewarisan sifat.
9.    Membedakan gametogenesis pada hewan dan tumbuhan




                                                 41
                       PEMBELAHAN SEL
A. Pembelahan mitosis,meiosis,dan amitosis




               Kromosom tidak terlihat jika sel tidak membelah atau sel dalam keadaan
istirahat.namun,materi kromosom terliha dengan jelas pada saat membelah,khususnya dengan
pewarnaan inti.bagian kromosom yang berwarna ini dinamakan kromatin.kromatin
berbentuk benang dengan panjang antara 0,25-50 um.setiap kromosom tampak seperti dua
kumpulan benang yang disebut kromatid dan dihubungkan oleh sentromer.coba perhatikan
sekali lagi gambar kromosom diatas.

             Ukuran dan jumlah kromosom setiap spesies makhluk hidup
berbeda.Namun,setiap individu dalam satu spesies mempunyai jumlah kromosom
sama.meskipun jumlah kromosom bervariasi dari 2-300,tetapi kebanyakan organisme
memiliki 10-40 kromosom.bahkan lebih dari sejuta spesies berbeda yang hidup dimuka bumi
kebanyakan memiliki 24 kromosom.




                                          42
1. Pembelahan mitosis

             Sel sebagai penyusun makhluk hidup juga mempunyai siklus.pada siklus sel
dapat dibedakan menjadi 2 bagian pokok,yaitu interfase dan mitosis.

  a.interfase

            Saat interfase ,dalam sel terjadi peningkatan aktivitas kimiawi.pada fase ini
jumlah DNA menjadi dua kali lipat.interfase dibedakan menjadi tiga tahapan,yaitu fase
pertumbuhan pertama (G1),fase sintesis (S),dan fase pertumbuhan kedua (G2).

             Pada fase pertumbuhan pertama (G1) terjadi pembentukan organel-organel sel
dan sel tumbuh dengan cepat.pada fase sintesis (S) ditandai dengan replikasi (penggandaan)
DNA.pada tahap akhir interfase,yaitu fase pertumbuhan kedua (G2) terjadi replikasi sentriol
dan peningkatan energi cadangan.

   b.pembelahan mitosis

             pembelahan mitosis meliputi dua proses pembelahan yang berurutan,yaitu
kariokinesis dan sitokinesis.kariokinesis adalah pembelahan suatu inti menjadi
dua,sedangkan sitokinesis adalah pembelahan suatu sel menjadi dua sel anakan yang masing-
masing mengandung inti sel.pembelahan inti berlangsung dalam 4 tahap,yaitu
profase,metaphase,anaphase,dan telofase.

     1.profase




                                     Gambar 4.3
               Gambar 4.3 menunjukan tahap profase. Pada tahap awal fase ini,dalam sel
terjadi beberapa hal berikut.

   a)   Benang-benang kromatin yang terdapat dalam inti sel berkondensasi membentuk
        kromosom.
   b)   Membran inti larut yang diikuti dengan menghilangnya anak inti(nukleolus)
   c)   Kromosom menduplikasi diri menjadi sepasang kromatid.

                                            43
d)  Sentriol membelah dan bergerak kearah kutup yang berlawanan.disekitar sentriol
    terbentuk benang-benang pembelahan (spindel) sehingga menyerupai bentuk
    bintang yang disebut aster.spindel ini pada tahap-tahap selanjutnya ada yang
    menghubungkan kromosom dengan kutup sel melalui sentromer, ada pula yang
    menghubungkan antar kutup sel.
Catatan:

Sentriol hanya terbentuk pada sel hewan dan tidak terbentuk pada sel tumbuhan.

     2) metafase




                                      Gambar 4.4

          Metafase merupakan stadium lebih lanjut dari profase.lihat gambar 4.4
metafase ditandai dengan beberapa peristiwa berikut.

a) Benang-benang spindel terlihat makin jelas. Benang-benang itu mengikat sentromer
   dari setiap kromosom.
b) Kromosom mengatur diri ditengah-tengah antara dua kutup sel atau biasa disebut
   bidang ekuatorial. Biasanya kromosom berbentuk seperti huruf v.


      3) anafase



      Gambar 4.5




                                          44
Fase ini ditandai dengan peristiwa-peristiwa berikut.

a) kromatid memisah satu sama lain. Tiap-tiap kromatid tersebut mengandung
   sentromer.
b) Benang-benang spindel memendek sehingga kromatid-kromatid itu ertarik dan
   bergerak menuju kutup yang berlawanan.
   4)telofase




                                       Gambar 4.6

          Telofase merupakan tahap terakhir pembelahan inti (kariokinesis). Adapun
tanda-tanda stadium ini sebagai berikut.

a) Setelah kromatid-kromatid sampai di masing-masing kutup, bentuk kromatid itu
   menjadi kompak.
b) Membran inti mulai terbentuk dan melingkupi kelompok kromatid pada masing-
   masing kutup.
c) Kromatid menjadi samar-samar dan anak inti (nukleolus) pun mulai timbul.
d) Aster menghilang dan terjadi penebalan sitoplasma yang diikuti dengan pembagian
   sitoplasma (sitokinesis).


TUGAS BERSTRUKTUR

1. Macam-macam tahapan pembelahan meiosis

2. Ciri-ciri pembelahan meiosis

3. Tempat terjadi pembelahan meiosis

4. Kepentingan utama makhluk hidup melakukan pembelahan meiosis

5. Perbedaan pembelahan mitosis dengan meiosis



                                            45
2. Meiosis (Pembelahan Reduksi)

          Meiosis atau pembelahan reduksi adalah pembelahan sel yang menghasilkan
sel anakan dengan jumlah kromosom setengah jumlah kromosom sel induk.pembelahan
meiosis sangat penting bagi organisme yang berkembang biak secara seksual,yaitu dalam
proses pembentukan gamet (gametogenesis)

           Pembelahan meiosis berlangsung dalam dua tahap pembelahan, yaitu meiosis I
dan meiosis II. Pada meiosis I terjadi reduksi (pengurangan) jumlah kromosom,
sedangkan pada meiosis II prosesnya sama dengan pembelahan mitosis.apa perbedaan
meiosis I dengan meiosis II ?




a. Meiosis I
           Meiosis I terdiri atas empat tahap yaitu profase I, metafase I, Anafase I, dan
telofase I. pada awal meiosis I, nucleus membesar sehingga penyerapan air dari
sitoplasma oleh inti mencapai 3 kali lipat.berikut akan dibahas tahap pembelahan meiosis
pada sel hewan yang memiliki dua kromosom homolog.




                                           46
1) Profase I
         profase I terdiri atas beberapa tahap berikut. Perhatikan gambar 4.13.




                                      Gambar 4.13



         a) leptonema (leptoten)
           Terlihat benang-benang halus di bagian inti sel dan mulai terbentuk kromosom.

         b) zigonema (zigoten)
           (1)    pembentukan kembaran kromosom (geminus)
           (2)    kromosom homolog yang berpasangan disebut bivalen, sedangkan
                  peristiwa berpasangan antar komponen homolog dinamakan sinapsis.


TUGAS MANDIRI

1. MEMBUAT GAMBAR PEMBELAHAN

1. AMITOSIS

2. MITOSIS

3. MEIOSIS

    c) pakinema (pakiten)

            Gembinus (kembaran kromosom) terbentuk secara sempurna.

    d)      Diplonema (Diploten)

             (1) kromosom membelah membujur sehingga setiap kelompok sinapsis
         terbentuk empat kromatid dan letaknya saling menjauh. Namun,pada titik-titik
         tertentu masih ada hubungan disebut kiasma. Adanya kiasma ini memungkinkan
         terjadinya pindah silang (crossing over).



                                               47
        e) diakinasis

           (1) kromosom makin tebal

              (2) geminus menyebar disepanjang inti.



   2) Metafase I




                                        Gambar 4.14




Pada metaphase I terjadi tahap-tahap berikut ini (gambar 4.14)

              a) Dinding inti dan nucleolus (anak inti) menghilang
              b) Terbentuk benang-benang spindle
               c)    Kromosom homolog (geminus) bergerak ke bidang ekuator dengan
             sentromer mengarah ke kutup.




                                             48
3) Anafase I

     Kromosom homolog berpisah dan bergerak ke kutup berlawanan tanpa pemisahan
sentromer (gambar 4.15)




                                      Gambar 4.15

4) Telofase I

    Pada telofase I terjadi tahap-tahap berikut ini (gambar 4.16)

    a) Retikulum endoplasma membentuk membran inti di sekitar kelompok kromosom
       yang telah sampai di kutup pembelahan
    b) Membran inti dan anak inti (nucleolus) kembali terbentuk
    c) Pembentukan membran plasma untuk memisahkan sel anakan
    d) Terbentuk 2 sel anakan yang haploid (n)




                                      Gambar 4.16

b. Meiosis II

   Pada pembelahan tahap kedua ini (meiosis II) berlangsung seperti mitosis, tetapi sel-
selnya bersifat haploid (n). Meiosis II juga berlangsung dalam empat tahap
pembelahan,yaitu profase II, metafase II, anafase II,dan telofase II.




                                           49
1) Profase II

   Peristiwa yang terjadi sebagai berikut.

   a)   pembelahan dua buah sentriol menjadi dua pasang sentriol baru.
   b)   Setiap pasang sentriol bermigrasi kearah kutup yang berlawanan.
   c)   Mikrotubul membentuk spindel dan membran inti.
   d)   Nukleus lenyap, kromosom berubah menjadi kromatid.




2) Metafase II

    Peristiwa yang terjadi sebagai berikut.

   a)           spindel menghubungkan sentromer dengan kutup pembelahan.
   b)           Kromatid tertarik ke bidang ekuator.




3) anafase II

   peristiwa yang terjadi sebagai berikut.

        a) seluruh isi sel serta benang-benang spindle dari gelendong bertambah panjang.
           Bersamaan dengan itu sentromer membelah dua.
        b) Kromatid yang berpasangan saling berpisah dan masing-masing kromatid
           bergerak kearah kutup yang berlawanan




                                              50
   4) telofase II

      Peristiwa yang terjadi sebagai berikut.

        a)   benang-benang kromatid yang telah sampai di kutup berubah menjadi benang-
             benang kromatin.
        b)   karioteka dan nucleus terbentuk kembali
        c)   pada bidang pembelahan terbentuk sekat yang membagi sitoplasma menjadi
             dua bagian.
        d)   terbentuk 4 sel baru dengan jumlah kromosom ½ kromosom sel induk (haploid
             = n)




 3. Pembelahan langsung (amitosis)

       Pembelahan amitosis tidak didahului dengan pembentukan gelendong pembelahan
dan peleburan inti. Amitosis merupakan salah satu cara reproduksi aseksual pada organisme
uniselular.

        Mengapa pembelahan amitosis digolongkan sebagai reproduksi aseksual? Pada
pembelahan ini setiap sel membelah menjadi dua (pembelahan biner). Pembelahan inti diikuti
dengan pembagian sitoplasma.sel-sel anakan mempunyai ukuran dan struktur genetic yang
serupa.




                                                51
      Pembelahan ini diawali dengan penggandaan DNA yang diikuti pembelahan
kromosom sehingga terbentuk dua benang kromosom yang identik. Selanjutnya, terbentuk
membrane pemisah yang terbentang di antara kedua kromosom tersebut.

B. pembentukan gamet pada hewan dan tumbuhan tingkat tinggi

       Berkembang biak merupakan salah satu cirri makhluk hidup.kemampuan berkembang
biak menentukan eksistensi organisme. Hewan dan tumbuhan tingkat tinggi berkembang
biak secara seksual. Reproduksi seksual terjadi melalui fertilisasi sel telur (gamet betina) oleh
sperma (gamet jantan). Gamet-gamet tersebut terbentuk melalui serangkaian proses
pembelahan.

1. Gametogenesis pada hewan vertebrata

        Gametogenesis terdiri dari spermatogenesis dan oogenesis. spermatogenesis yaitu
proses pembentukan sperma di dalam testis sedangkan oogenesis yaitu proses pembentukan
sel telur di dalam ovarium.

  a)spermatogenesis

        pada manusia dan hewan tingkat tinggi, spermatogenesis terjadi di dalam testis (buah
zakar). Sel-sel primodial diploid di dalam testis membelah secara mitosis berkali-kali dan
membentuk spermatogonium (2n). spermatogonium mengandung 46 kromosom (2n =
diploid), yaitu terdiri atas 44 autosom (kromosom tubuh) dan 2 kromosom sel kelamin.

       Spermatogonium mengalami perkembangan dan membentuk spermatosit primer (2n).
setelah itu , membelah secara meiosis menghasilkan dua buah sel spermatosit sekunder
haploid (n).satu spermatosit sekunder mengandung 22 autosom + sebuah kromosom-x,
sedangkan spermatosit sekunder satunya mengandung 22 autosom + sebuah kromosom-y.




      Selanjutnya, tiap-tiap sel spermatosit sekunder membelah secara meiosis II,
menghasilkan empat spermatid (haploid =n).dua spermatid mengandung 22 autosom + 1

                                               52
kromosom-x (ditulis:22A + x) dan dua spermatid mengandung 22 autosom + 1 kromosom-y
(ditulis :22A + y)

        Setiap spermatid mengalami pematangan (maturasi) menjadi spermatozoa (sperma)
dan terjadi pembentukan akrosom. Bagian ujung (kepala) setiap spermatozoa mengandung
akrosom. Akrosom mengandung enzim proteinase dan hialuronidase yang berperan untuk
menembus lapisan pelindung sel telur. Dari salah satu sentriolnya terbentuk flagel. Peristiwa
ini disebut spermiogenesis.

   b. Oogenesis
       Sel telur berasal dari sel-sel primordial diploid yang terdapat dalam ovarium, yang
   disebut oogonium. Setelah membelah secara mitosis berkali-kali membentuk oosit primer
   (diploid). Oosit primer mengandung 44 autosom +2 kromosom-x (atau ditulis:44A
   +xx).oosit primer membelah secara meiosis I menjadi sebuah sel besar disebut oosit
   sekunder (n) dan sebuah sel kecil disebut badan kutup (polosit) primer (n).




      badan kutup primer mengalami degenerasi (kemunduran), sedangkan oosit sekunder
   membelah secara meiosis II. Pembelahan oosit sekunder menghasilkan dua buah sel yang
   ukurannya tidak sama besar, yang besar disebut ootid dan yang kecil disebut badan
   kutup (polosit) sekunder.selanjutnya, ootid mengalami pemasakan (maturasi)
   membentuk ovum atau sel telur, sedangkan polosit (badan kutup sekunder) mengalami
   degenerasi.




                                               53
2. gametogenesis pada tumbuhan berbiji

 Gametogenesis pada tumbuhan berbiji meliputi mikrosporogenesis dan
makrosporogenesis. Mikrosporogenesis adalah proses pembentukan gamet jantan,
sedangkan makrosporogenesis adalah pembentukan gamet betina.

a. mikrosporogenesis
   mikrosporogenesis terjadi didalam kepala sari atau antera.di dalam antera terdapat
kantong serbuk sari yang di dalamnya berisi sejumlah sel-sel induk serbuk sari atau sel
mikrospora (mikrosporosit) yang diploid.

   Proses mikrosporogenesis sebagai berikut.

1) sel induk mikrospora (mikrosprosit) membelah meiosis I dan menghasilkan sepasang
    sel haploid.
2) Sepasang sel haploid membelah meiosis II menghasilkan 4 mikrospora haploid yang
    berkelompok menjadi satu disebut tetrad.
3) Setiap mikrospora mengalami kariokinesis sehingga menghasilkan 2 inti haploid. Satu
    inti disebut inti saluran serbuk sari (inti vegetatif), inti lain dinamakan inti
    generatif.
4) Inti generatif membelah secara mitosis tanpa sitokinesis sehingga terbentuk dua inti
    sperma. Inti saluran serbuk sari tidak membelah.
Jadi, dalam sebutir serbuk sari masak terdapat tiga inti haploid, yaitu sebuah inti saluran
serbuk sari dan dua inti sperma (inti generatif).




b. megasporogenesis
    megasporogenesis berlangsung dalam bakal buah atau ovarium. Didalam ovarium
terdapat bakal biji atau ovulum yang menempel pada dinding ovarium. Ovulum di
lindungi oleh integument luar dan integument dalam yang di sebut kalaza. Bakal biji
berhubungan dengan buluh serbuk melalui lubang mikrofil. Dalam bakal biji terdapat sel
induk megaspora.

                                            54
       Proses megasporogenesis pada angiospermae.

   1) sebuah sel induk megaspore diploid (megasporosit) dalam ovarium mengalami
      meiosis I dan menghasilkan dua sel haploid.
   2) Kedua haploid mengalami meiosis II dihasilkan 4 megaspora haploid, tiga di
      antaranya mengalami degenerasi.
   3) Megaspore yang masih hidup mengalami tiga kali kariokinesis tanpa sitokinesis dan
      dihasilkan sel besar (kandung lembaga muda) dan delapan inti haploid.
   4) Dalam megaspora empat inti berada pada sisi kalaza dan empat inti lainnya di dekat
      mikrofil.
   5) Satu inti dari tiap-tiap sisi menuju ke pusat dan bersatu membentuk kandung lembaga
      sekunder yang haploid.
   6) Tiga inti pada bagian kalaza dinamakan inti antipoda, inti di bagian yang dekat
      mikrofil dinamakan sinergid.pada peristiwa pembuahan inti generatif membuahi sel
      telur membentuk zigot diploid. Inti diploid hasil persatuan dua sel kutup yang dibuahi
      inti generatif menghasilkan endosperm bersifat triploid.

Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan
reduksi). Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa
melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang
bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.

MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur,
yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya
terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap
pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.Secara
garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:




                                              55
1. Profase :
  pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin
  menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi
  kromatid.

2. Metafase:
  pada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur dibidang
  pembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom
  /kromatid mudah diamati dan dipelajari.

3. Anafase:
  pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju
  ke kutub-kutub pembelahan sel.

4. Telofase:
  pada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian inti
  menjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma
  menjadi dua bagian).

Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan
seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.
Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I
maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap
pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut




                                             56
Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan
profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan
dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.

PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS


    Aspek yang dibedakan                          Mitosis                         Meiosis
                                                                     Sifat mempertahan-kan
Tujuan                             Untuk pertumbuhan
                                                                     diploid
Hasil pembelahan                   2 sel anak                        4 sel anak
Sifat sel anak                     diploid (2n)                      haploid (n)
Tempat terjadinya                  sel somatis                       sel gonad


Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis
dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis
(Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.




                                                  57
                                      GENETIKA

STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada
   salingtemas

KOMPETENSI DASAR

3.3. Menerap-kan prinsip hereditas dalam mekanisme pewarisan sifat.

Tujuan

1. Menemukan hipotesa yang diajukan Mendel tentang pewarisan sifat.
2. Menerapkan hukum Mendel menentukan ratio perbandingan fenotip dan genotip
   keturunan.
3. Menjelaskan penyebab penyimpangan-penyimpangan semu hukum Mendel.
4. Menjelaskan macam-macam penyimpangan semu hukum Mendel dengan aplikasinya.
5. Menerapkan penyilangan secara teoritis penyimpangan semu hukum Mendel.

GENETIKA adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk
beluknya secara ilmiah.


Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah JOHAN GREGOR MENDEL.


Orang yang pertama mempelajari sifat-sifat menurun yang diwariskan dari sel sperma adalah
HAECKEL (1868).


Blendel mempelajari hereditas pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum) dengan
alasan:
1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok.
2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri (Self polination).
3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan silang.
4. Segera menghasilkan keturunan.



                                            58
 GALUR MURNI adalah vanetas yang terdiri dari genotip yang homozigot. Simbol "F" (=
      Filium) menyatakan turunan, sedang simbol "P" (=Parentum) menyatakan induk.


HIBRIDA (BASTAR) adalah keturunan dari penyerbukan silang dengan sifat-sifat beda —
—> jika satu sifat beda disebut MONOHIBRIDA, jika 2 sifat beda disebut DIHIBRIDA dst.


DOMINAN adalah sifat-sifat yang tampak (manifes) pada keturunan. RESESIF adalah sifat-
                          sifat yang tidak muncul pada keturunan.

• Tiap sifat organisma hidup dikendalikan oleh sepasang "faktor
  keturunan". Pada waktu itu Mendel belummenggunakan istilah "gen".


• Tiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif
  sesamanya, kedua bentuk alternatif disebut pasangan ALELA.


• Satu dari pasangam alela itu dominan dan menutup alela yang resesif
  bila keduanya ada bersama-sama.


• Pada pembentukan "gamet" alela akan memisah, setiap gamet
  menerima satu faktor alela tersebut c dikenal sebagai HUKUM
  PEMISAHAN MENDEL atau PRINSIP SEGREGASI SECARA BEBAS.


• INDIVIDU MURNI mempunyai dua alela yang sama (homozigot), alel
  dominan diberi simbol huruf besar sedang alel resesif huruf keciL


GENOTIP adalah komposisi faktor keturunan (tidak tampak secara fisik).
FENOTIP adalah sifat yang tampak pada keturunan.
Pada hibrida atau polihibrida berlaku PRINSIP BERPASANGAN SECARA BEBAS.




                                            59
RATIO FENOTIP (F2) HIBRIDA NORMAL MENURUT MENDEL


Monohibrida 3: 1 (Hukum Dominasi penuh) n= 1,          jumlah gamet = 2
Dihibrida      9: 3: 3: 1                   n= 2,    jumlah gamet = 4
Trihibrida    27: 9: 9: 9: 3: 3 : 3: 1    n= 3,     jumlah gamet = 8
Polihibrida              (3:1)n             n= n,     jumlah gamet = 2n

(n) = jenis sifat berbeda (hibridanya).
Intermediat 1 : 2 : 1 ——> sifat "SAMA DOMINAN"; percobaan pada bunga Antirrhinum
majus.


BACK CROSS ——> perkawinan antara F2 dengan salah satu indukaya.
TEST CROSS ———> perkawinan antara F2 dengan induk atau individu yang homozigot
resesif


PENYIMPANGAN SEMU HUKUM MENDEL
Sebenarnya masih mengikuti hukum Mendel ———> alel berinteraksi.


Dikenal beberapa bentulc ———> Ratio fenotip F2)


1. INTERAKSI PASANGAN ALELA pada varitas ayam ——> 9 : 3 : 3 : 1
2. POLIMERI (Nielson-Echle) pada varitas gandum ——> 15 : 1
  Polimeri pada manusia misalnya peristiwa pigmentasi kulit.
3. KRIPTOMERI pada tanaman "pukul empat" (Mirabilis jalapa)
  percobaan pada Linaria maroccana                  ———> 9 : 3 : 4
4. EPISTASIS & HIPOSTASIS pada varitas gandum ———> 12 : 3 : 1
5. KOEPISTASIS pada Lathyrusodoratus                  ———> 9 : 7
  (Lathyrus odoratus = varitas ercis yang berbiji manis)


TUGAS BERSTRUKTUR

Guru memberikan soal-soal tentang penyimpangan semu hukum Mendel




                                             60
POLIMERI
adalah pembastaran heterozigot dengan banyak sifat beda yang berdiri sendiri-sendiri tetapi
mempengaruhi bagian yang sama dari suatu organisme.


KRIPTOMERI
adalah pembastaran heterozigot dengan adanya sifat yang "tersembunyi" (Kriptos) yang
dipengaruhi oleh suatu keadaan, pada bunga Linaria maroccana adalah pH air sel !!


EPISTASIS
adalah faktor pembawa sifat yang menutup pemunculan sifat yang lain sekalipun sifat
tersebut dominan


HIPOSTASIS
adalah faktor yang tertutupi oleh faktor lain.


ATAVlSME
adalah sifat yang hipostasis pada suatu keturunan yang pada suatu seat muncul kembali
(reappearence).




                                                 61
                                    KROMOSOM

STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada
     salingtemas

KOMPETENSI DASAR

3.1 Men-jelaskan konsep gen, DNA, dan kromosom

3.2 Men-jelaskan hubungan gen (DNA)-RNA-polipeptida dan sintesis protein

Tujuan

1.       Membedakan gen, DNA dan kromosom.
2.       Menjelaskan fungsi gen, DNA dan Kromosom.
3.       Mendeskripsikan struktur heliks DNA serta sifat dan fungsinya.
4.       Mendeskripsikan struktur, sifat, dan fungsi RNA.
5.       Mendeskripsikan hubungan antara DNA, gen, dan kromosom
6.       Menjelaskan hubungan DNA-RNA-polipeptida.
7.       Mengurutkan proses tahapan sintesis protein.
8.       Menjelaskan proses replikasi dan transkripsi DNA



adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan
(hereditas). Kromosom adalah KHAS bagi makhluk hidup.
GEN adalah "substansi hereditas" yang terletak di dalam kromosom.
Gen bersifat antara lain :
- Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.
- Mengandung informasi genetika.
- Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.

Sepasang kromosom adalah "HOMOLOG" sesamanya, artinya mengandung lokus gen-gen
yang bersesuaian yang disebut ALELA.
                                              62
LOKUS adalah lokasi yang diperuntukkan bagi gen dalam kromosom.
ALEL GANDA (MULTIPLE ALLELES) adalah adanya lebih dari satu alel pada lokus
yang sama.




Dikenal dua macam kromosom yaitu:


1. Kromosom badan (Autosom).
2. Kromosom kelamin / kromosom seks (Gonosom).


THOMAS HUNT MORGAN
adalah ahli genetika dari Amerika Serikat yang menemukan bahwa faktor-faktor keturunan
(gen) tersimpan dalam lokus yang khas dalam kromosom.


Percobaan untuk hal ini dilakukan pada lalat buah (Drosophila melanogaster) dengan alasan
sebagai berikut:


- Cepat berkembang biak,
- Mudah diperoleh dan dipelihara,
- Cepat menjadi dewasa (umur 10 - 14 hari sudah de~wasa),
- Lalat betina bertelur banyak,
- Hanya memiliki 4 pasang kromosom, sehingga mudah diteliti.

                                           63
Sebagai substansi hereditas sekarang dikenal sebagai asam nukleat yaitu :


• ADN (Deoxiribose Nucleic Acid).
• ARN (Ribose Nucleic Acid).


DNA
terdiri dari dua pita yang saling terpilin (Double Stranded DNA = DS-DNA
dengan istilah "DOUBLE HELIX" yang modelnya pertama kali dibuat oleh JAMES D.
WATSON (Amerika Serikat) dan FRANCIS CRICK (Inggris) tahun 1953, diperbaiki
modelnya oleh WILKINS.


Jika DNA melakukan TRANSKRIPSI bentuknya adalah SINGLE STRANDED (SS-DNA).
DNA tersusun dari banyak sekali NUKLEOTIDA.


BATU "NUKLEOTIDA" TERDIRI DARI


- Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa" atau "ribosa").
- Satu molekul fosfat.
- Satu molekul basa nitrogen (basa nitrogen terdiri dari dua jenis yaitu)
 a. PURIN         ADENIN dan GUANIN.
                   TIMIN, SITOSIN dan URASIL


Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut "NUKLEOSIDA"




                                           64
        SIFAT YANG
                              ADN                        ARN
    MEMBEDAKAN
Gula yang menyusun      Deoksiribosa                     Ribosa
                          ds den ss
Bentuk normal        ds = double stranded                  ss
                     ss = single stranded
Basa PURIN             Guanin, Adenin              Guanin, Adenin
Basa PIRIMIDIN          Timin, Sitosin             Urasil, Sitosin
                                                       - ARN duta
                                            Ada tiga
Jenis/macam              Hanya satu                    - ARN transport
                                               :
                                                       - ARN ribosorn
Tempat                        Inti          Inti Sitoplasma dan Ribosom
                                            Berubah, tergantung aktifitas
Kadar                         Tetap
                                                   sintesis protein




                         66
URUTAN SINTESIS PROTEIN
1. TRANSKRIPSI - ss-ADN membentuk ss-ARN yaitu ARN-duta yang membawa informasi
genetik
untuk sintesa protein.
2. FASE INISIASI - ARN-duta sampai di ribosom dan ARN-r mengkode asam amino sesuai
dengan
informasi genetik yang dibawa ARN-d. ARN-t membawa asam amino yang sesuai
ke ribosom.
3. FASE TRANSLASI ~ ARN-d sebagai "cetakan" mulai bekerja menterjemahkan kode
triplet (kodon) yang sesuaidengan antikodon pada ARN-t.
4. FASE ELONGASI ~ ARN-d menggabungkan asam amino - asam amino yang sesuai
menjadi protein
S. FASE TERMINASI ~ kodon yang berisi "NONSENSE CODE" akan bertindak sebagai
terminator (penghen-tianproses).
Kadang-kadang terjadi kesalahan dalam membaca kodon sehingga salah menterjemah asam
amino ~ protein yangdihasilkan salah ~ menimbulkan kelainan.
Misalnya ANEMIA karena hemoglobin mengandung asam amino VALIN atau LISIN,
seharusnya hemoglobin yangnormal mengandung ASAM GLUTAMAT.

UJI KOMPETENSI

   1. membedakan antara gen, kromosom dan DNA

   2. menjelaskan fungsi gen, DNA dan kromosom

   3. menjelaskan struktur DNA

   4. menjelaskan struktur RNA

   5. mendeskrpsikan struktur Heliks ganda (double Heliks)

   6. mendeskrpsikan hubungan antara DNA, gen dan kromosom

   7. menjelaskan macam-macam RNA dan fungsinya

   8. membedeakan antara DNA dan RNA

   9. menjelaskan tentang sintesis protein

                                             67
                     POLA-POLA HEREDITAS
STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada
   salingtemas

KOMPETENSI DASAR

3.4. Menerap-kan prinsip hereditas dalam mekanisme pewarisan sifat.

3.5 Menjelas-kan peristiwa mutasi dan implikasinya dalam salingtemas.

Tujuan

1. Menjelaskan gametogenesis terkait dengan pewarisan sifat.
2. Membedakan gametogenesis pada hewan dan tumbuhan
3. Menerapkan hukum Mendel menentukan ratio perbandingan fenotip dan genotip
   keturunan.
4. Menjelaskan penyebab penyimpangan-penyimpangan semu hukum Mendel.
5. Menjelaskan macam-macam penyimpangan semu hukum Mendel dengan aplikasinya.
6. Menerapkan penyilangan secara teoritis penyimpangan semu hukum Mendel.
7. Menjelaskan penyakit menurun




                                        68
                             POLA-POLA HEREDITAS


Orang yang mula-mula mendalami hal pola-pola hereditas adalah W.S. SUTTON dari Amerika
Serikat.


Menurut Sutton bila ada gen-gen yang mengendalikan dua sifat beda bertempat pada kromosom yang
sama, gen-gen itu tak dapat memisalkan diri secara bebas lebih-lebih bila gen-gen itu berdekatan
lokusnya, maka akan berkecenderungan untuk selalu memisah bersama-sama. Peristiwa ini disebut
LINKAGE (PAUTAN).


Ada kalanya kromosom yang memisah tidak membawa seluruh gen yang dimiliki tetapi hanya
sebagian saja yang terbawa sedangkan sisanya dipenuhi oleh kromosom pasangannya. Peristiwa ini
disebut CROSSING-OVER(PINDAH SILANG).


Kejadian ini diteliti oleh Morgan.


Determinasi seks adalah penentuan jenis kelamin suatu organisme yang ditentukan oleh
kromosom seks (GONOSOM). Untuk lalat buah dikenal 1 pasang kromosom seks yaitu
kromosom X dan kromosom Y.

Individu jantan terjadi jika terdapat komposisi kromosom seks XY sedang betina jika
komposisinya XX. Hal ini sebaliknya terjadi pada BURUNG yaitu jantan adalah XX
sedangkan betinanya XY.

PAUTAN SEKS
adalah suatu sifat yang diturunkan yang tergabung dalam gonosom.
Sebagai contoh :
adalah lalat buah betina mata merah (dominan) dikawinkan dengan lalat buah jantan mata
putih (resesif) ——> F1 semua bermata merah. Tetapi pada F2 semua yang bermata putih
adalah jantan. Hal ini menunjukan bahwa sifat "bermata putih" merupakan sifat yang terpaut
pada kromosom Y.




                                                 69
Seks linkage dipelejari oleh THOMAS HUNT MORGAN.

NONDISJUNCTION
adalah peristiwa gagal berpisah dari kromosom seks pada waktu pembelahan sel ——>
diteliti pertama kali oleh CALVIN B. BRIDGES.

GEN LETAL
adalah gen yang menyebabkan kematian individu (in vivo) jika alel gen tersebut berada
dalam kedudukan "homozigot".




                      HEREDITAS PADA MANUSIA

   1. Cacat atau Penyakit Menurun yang Tidak terpaut Kromosom Seks.

       Beberapa cacat dan kelainan menurun yang tidak terpaut kromosom seks atau bersifat
       autosomal, antara lain : albinisma, polidaktili, fenilketonuria, diabetes melitus,
       thalassemia, detinogenesis imperfecta, retinal aplasial, katarak, dan botak

       a. Albinisma

          Albinisma merupakan peristiwa kurangnya pigmen tubuh sehingga menyebabkan
          seseorang menderita albino. Albino merupakan kelainan genetika yang ditandai
          adanya abnormalitas pigmentasi kulit dan organ tubuh lainnya serta penglihatan
          yang sangat peka terhadap cahaya. Ketiadaan pigmen pada penderita albino
          disebabkan ketidakmampuan tubuh membentuk enzim pengubah asam amino
          tirosin menjadi beta 3,4 dihidroksifenilanin yang merupakan bahan pigmen
          melanin.

          Contoh : persilangan antara penderita albino dgn genotip aa, dan orang normal
          dgn fenotip AA atau Aa.




                                                    70
   Diagram perkawinan.

1. Pria albino (aa ) menikah dgn wanita normal homozigot (AA)

           P               :           AA       ><        aa

                                   { normal }             { Albino }

           Gamet :             A                      a



           F1              :                    Aa { normal }

           KET : Aa ( normal heterozigot ) = 50 %

                     aa ( albino ) = 50%

2. Cacat atau Penyakit Menurun yang Tidak terpaut Kromosom Seks.

   Beberapa cacat dan kelainan menurun yang tidak terpaut kromosom seks atau bersifat
   autosomal, antara lain : albinisma, polidaktili, fenilketonuria, diabetes melitus,
   thalassemia, detinogenesis imperfecta, retinal aplasial, katarak, dan botak

   b. Albinisma

       Albinisma merupakan peristiwa kurangnya pigmen tubuh sehingga menyebabkan
       seseorang menderita albino. Albino merupakan kelainan genetika yang ditandai
       adanya abnormalitas pigmentasi kulit dan organ tubuh lainnya serta penglihatan
       yang sangat peka terhadap cahaya. Ketiadaan pigmen pada penderita albino
       disebabkan ketidakmampuan tubuh membentuk enzim pengubah asam amino
       tirosin menjadi beta 3,4 dihidroksifenilanin yang merupakan bahan pigmen
       melanin.




       Contoh : persilangan antara penderita albino dgn genotip aa, dan orang normal
       dgn fenotip AA atau Aa.




                                                     71
    Diagram perkawinan.

2. Pria albino (aa ) menikah dgn wanita normal homozigot (AA)

              P               :           AA       ><           aa

                                      { normal }                { Albino }

              Gamet :             A                         a



              F1              :                    Aa { normal }

              KET : Aa ( normal heterozigot ) = 50 %

                         aa ( albino ) = 50%




2. Wanita normal heterozigot ( Aa ) menikah dengan pria normal                heterozigot.

P    :            Aa ><           Aa



                                  { normal }                { normal }

         Gamet :              A, a                          A, a

         F1              :            AA ( normal )                  = 25 %

                              Aa ( normal heterozigot ) = 25%

                              Aa ( normal heterozigot ) = 25%

                              aa ( albino )             = 25%

         Rasio fenotip        :          75 % normal : 25% albino



    c. Polidaktili

Polidaktili adalah kelainan genetika yang ditandai bayanyaknya jari tangan atau kaki
melebihi normal, misal jari tangan ataua kaki berjumlah enam buah.

         Contoh : persilangan wanita normal dengan genotip (pp) dan penderita polidaktili
         yg mempunyai genotip PP tau Pp.

                                                          72
1. Seorang wanita normal (pp ) dengan pria polidaktili (Pp).

P    :           pp       ><              Pp

            { normal }                      { polidaktili }

            Gamet         :                      p                        P, p

            F1                :           Pp = polidaktili (50 % )

                                       pp = normal ( 50% )

            P         :              pp          ><              PP

                                  { normal }                   { polidaktili }

           Gamet      :                      p                              P

            F1        :                   Pp = polidaktili {100 %}



    d. Fenilketonuria

         Fenilketonuria adalah kelainan genetika kaena tubuh tidak mampu melakukan
         metabolisme fenilanin. Akibatnya, fenilanin tertimbun didalam daram dan
         dibuang bersama urin. Penderita fenilketonuria mengalami keterbelakangan
         mental dan ber-IQ rendah. Secara fisik penderita fenilketonuria bermata biru,
         berambut putih, dan kulitnya mirip albino.

         Contoh : persilangan suami istri normal heterozigot dengan gen resesif (ph) dan
         Ph sifat normal

1. Pasangan suami istri normal heterozigot

P   :        Phph ( normal )               ><             Phph ( normal )

Gamet     : Ph, ph                         Ph, ph

F1 :        1 PhPh = normal ( 25% )

                                                     2 Phph = normal ( 50% )

                                                     1 phph = fenilketonuria ( 25% )

                                                     Rasio fenotip FI normal : fenilketonuria = 3 : 1

                                                                73
                d. thalessemia

                Contoh : persilangan pria dan wanita penderita thalessemia minor

                P                  :              Thth       ><               Thth

                Gamet          :                Th, th                     Th, th

                F1                 :        1 Thth               = thalessemia mayor ( 25 %)

                                            2 Thth            = thalessemia minor (25%)

                                            1     thth             = normal ( 25% )



                E,Katarak

      Katarak merupakn kerusakan pada kornea mata. Katarak dapat mengakibatkan kebutaan.

                Contoh : pewarisan penyakit katarak

      1) wanita normal menikah dengan pria penderita katarak.

      P         :        kk            ><                    KK

                    ( normal )                           ( katarak )

      Gamet :           k                                     K

      F1    :                    Kk ( katarak )

      2) pasangan penderita katarak heterozigot.

      P     :          Kk              ><                  Kk

      Gamet ;            K,k                               K,k

      F1    :       1 KK           menderita katarak ( 75% )

                       2 Kk

                       1 kk = normal ( 25% )

TUGAS BERSTRUKRUR

 1.        kendala apasaja genetika dengan objek manusia

 2.        beberapa cara yang umum dipergunakan untuk mengatasi kendala tersebut

 3.        cacat dan penyakit apasaja yang diakibatkan oleh gen terangkai kelamin

 4.        apasaja cacat dan kelainan menurun yang tidak terpaut kromosom seks atau bersifat
           autosomal

                                                              74
                              Pedigree (peta silsilah )

 Pedigree merupakan peta silsilah makhluk hidup yang tediri atas beberapa generasi
 sehingga dapat diketahui riwayat kondisi kesehatan keluarga dalam silsilah tersebut.
 Pedigree merupakan slah satu alternatif untuk mengatasi kesulitan-kesulitan penelitian
 genetika manusia. Pedigree yg digunakan biasanya pedigree hewan karena karakter –
 karakter yang mendekati manusia.




  laki laki                                   laki2 dgn        wanita dgn kelainan
    normal    perempuan        banci          kelainan
                  normal




menikah           garis             atau       mati
              keturunan




                                                75
3. Cacat dan penyakit menurun yang terpaut kromosom seks.

       Gen- gen yg terangkai pada kromosom kelamin disebut juga gen terangkai kelamin.
       Cacat dan penyakit yg diakibatkan oleh gen terangkai kelamin oleh gen resesif yaitu :
       buta warna, hemofilia, anodontia, dan hypertrichosis. Sementara itu, cacat dan
       penyakit yang diakibatkan oleh gen terangkai kelmin oleh gen dominan, yaitu gigi
       coklat.




       a. Penyakit menurun terpaut kromosom X.

            1) Buta Warna ( colour blind )

            Buta warna merupakan cacat bawaan pada manusia. Penderita penyakit ini tidak
            dapat membedakan warna tertentu. Buta warna ditentukan oleh gen resesif cb (
            colour blind ) yg bertaut seks pada kromosom X. Ada dua macam penyakit buta
            warna, yaitu

            Buta warna parsial, jika tidak dapat membedakan warna tertentu saja, misalnya
            merah atau hijau.

            Buta warna total, jika tidak dapat membedakan semua warna. Bagi penderita buta
            warna total, alam hanya tampak seperti hitam putih saja.

Genotif Orang normal dan Buta Warna

                 Normal                   Buta warna

Wanita           :      XX atau XXcb               XcbXcb

Pria             :        XY                       XcbY

Contoh

a) Wanita normal >< pria buta warna

P       :        XCBXCB           ><         XcbY

Gamet :                  XCB                Xcb,Y

F1      :             XCBXcb = normal karier (perempuan )

                     XCBY = normal ( laki laki )

                                                       76
       b) Wanita buta warna >< pria normal

       P            :         XcXc        ><         XCY

       Gamet :                Xc                     XC, Y

       F1           :           XCXc = normal karier ( perempuan )

                               XcY      = buta warna (laki laki )

2. Hemofilia

   Hemofilia adalah suatu kelainan yang mengakibatkan darah lambat membeku. Pada
   orang normal, pembekuan darah memerlukan waktu kurang lebih 5 – 7 menit. Sementara
   itu, pada penderita hemofilia darah akan membeku dalam waktu 50 menit sampai 2 jam.
   Hal ini mengakibatkan penderita akan meninggal karena kehabisan darah. Hemofilia
   disebabkan oleh gen resesif h yg terpaut pada kromosom –X. Gen H mengakibatkan sifat
   normal pada darah dan gen h merupakan penyebab hemofilia.

                Jenis                          Normal               Haemofilia
                kelamin

             Wanita                                 XHXH                          XhXH

                                                    XHXh                          Letal

             Pria                                    XHY                          XhY



             =>Wanita hemofilia tidak pernah dijumpai karena bersifat letal. Semua wanita
             normal dan beberapa diantaranya membawa sifat hemofilia.

             =>Seorang ayah hemofilia tidak mewariskan sifat hemofilianya kepada anak laki
             lakinya, tetapi kepada seluruh anak perempuan.

             Contoh : persilangan wanita normal dengan pria hemofilia.

   a) wanita normal homozigot dengan pria hemofilia.

   P   :                XHXH       ><             XhY

   F1:                  XHXh = normal karier ( 50% )

           XHY = normal ( 50% )



                                                        77
              b) wanita normal heterozigot dgn pria normal.

              P       :           XHXh                  ><            XHY

              F1      :        XHXH = normal

                               XHXh = normal karier            ( 75 % )

                               XHY      = normal

                               XhY      = hemofilia           = ( 25% )

  c). Wanita normal heterozigotik ( karier ) dgn pria hemofilia.

  P   :           XHXh            ><            XhY

  F1 :        XHXh = normal karier ( 25% )

                   XhXh     = hemofilia ( letal ) ( 25% )

                   XHY       = normal ( 25% )

                   XhY       = hemofilia ( 25% )



  TUGAS MANDIRI

          1. melaksanakan pedigre keluarga masing-masing

          2. menyilangkan golongan darah keluarga masing-masing




Golongan darah pada manusia
  Sistem golongan darah manusia ada 3 macam yaitu : sistem ABO, MN, dan rhesus (Rh ).
  Ketiga penggolongan darah tersebut didasarkan atas kehadiran antigen ( aglutinogen )
  tertentu dalam sel darah merahnya.

  Fungsi adanya sistem penggolongan darah ini ialah untuk penyelesaian di bidang hukum
  peradilan, kedokteran, dan untuk penyelesaian tertukarnya bayi di rumah sakit.




                                                   78
           1. Sistem ABO

           2. Golongan darah manusia yang sering digunakan adalah sistem ABO. Sistem
                yang ditemukan oleh Karl landsateiner ini menggolongkan darah manusia
                menjadi 4 macam, yaitu A, B, AB, dan O

           3. Darah tersebut dikendalikan oleh 3 macam alel, yaitu IA, IB, dan IO.

           4. Huruf I berasal dari kata iso-aglutinogen yg artinya menggumpal sesamanya.

           5. Alel IA dan IB adalah gen yg menghasilka antigen A dan antigen B. Adapun
              alel IO adalah gen yang tidak menghasilkan antigen.



Tabel Fenotip dan genotip Golongan Drah Sistem A B O.

 Fenotip                  Genotip      Antigen pd eritrosit      Antibodi pd Plasma
                                                                 Darah




 Gol. Darah A             IAIA :       A                         Anti - B
                          IAIO

 Gol. Darah B             IBIB :       B                         Anti - A
                          IBIO

 Gol. Darah AB            IAIB         A,B                       Tidak ada


 Gol. Darah O             IOIO         Tidak ada                 Anti – A, Anti - B




   3. Sistem MN

       Pada th 1927, k.Lansteiner dan P.levine menemukan golongan darah sistem MN pd
       golongan daah manusia akibat ditemukannya antigen M dan antigen N pd eritrosit
       manusia. Sistem golongan darah M, N, dan MN.




                                                   79
                    Tabel Fenotip, Genotip, dan Jenis Antigen pd Sistem MN.

     Fenotip                               Genotip                           Antigen


     Gol. Darah M                          IMIM                              M


     Gol. Darah N                          ININ                              N


     Gol. Darah MN                         IMIN                              M dan N




    Contoh :

Seorang pria bergol.darah B homozigot MN, menikah dengan wanita bergolongan darah A
homozigot N.

P     :    B homozigot MN             ><    A homozigot N

                              IBIBIMIN                 IAIAININ

           Gamet      :            IBIM                 IAIN

                               IBIN

           F1             :                       IAIB IMIN

                                           IAIBININ



                              IAIBIMIN       =    Gol. Darah AB, MN (50% )

                              IAIBININ       =    Gol. Darah AB, N ( 50% )

4. Sistem Rhesus

    Sistem golongan darah rhesus ( Rh ) pertama kali ditemukan pd jenis kera pada tahun
    1940 oleh Karl Landsteiner dan Wiener. Pada jenis ini ditemukan antigen rhesus pada
    eritrositnya. Sistem golongan darah rhesus juga berlaku pada manusi karena antigen
    rhesus juga dimiliki manusia.




                                                  80
        Orang yg memiliki antigen rhesus dinamakan rhesus positif ( Rh+ ),Sedangkan yg
        tidak memilikinya disebut rhesus negatif ( Rh - ). Sistem rhesus ini dikendalikan oleh
        gen dengan alel Rh dan rh.
        Alel Rh bersifat dominan terhadap alel rh.
        Tabel fenotip, genotip, dan gamet pada sistem rhesus

         fenotip                             genotip                           Macam gamet



         Rhesus positif                      IRHIRH ; IRHIrh                   IRH dan Irh



         Rhesus negatif                      IrhIrh                            Irh




 Contoh : Seorang pria gol.darah A homozigot RH+ heterozigot menikah dengan wanita

 bergol. Darah O Rh+ homozigot.

         P          : A homozigot Rh+ homozigot >< O Rh+ homozigot

                                 IAIAIRhIRh                          IOIOIRhIRh

         Gamet :                 IAIRh                                   IOIRh

         F1         :   IAIOIRhIRh           = 100% gol. Darah A, Rh +


2.Wanita normal heterozigot ( Aa ) menikah dengan pria normal                 heterozigot.

    P    :          Aa ><             Aa

                                       { normal }                { normal }
             Gamet :                 A, a                        A, a
             F1              :              AA ( normal )                = 25 %
                                 Aa ( normal heterozigot ) = 25%
                                 Aa ( normal heterozigot ) = 25%
                                 aa ( albino )         = 25%
             Rasio fenotip       :           75 % normal : 25% albino



                                                            81
    e. Polidaktili

Polidaktili adalah kelainan genetika yang ditandai bayanyaknya jari tangan atau kaki
melebihi normal, misal jari tangan ataua kaki berjumlah enam buah. Contoh : persilangan
wanita normal dengan genotip (pp) dan penderita polidaktili yg mempunyai genotip PP
tau Pp.

1. Seorang wanita normal (pp ) dengan pria polidaktili (Pp).

P    :            pp   ><              Pp

             { normal }                     { polidaktili }

             Gamet         :              p                        P, p

             F1            :           Pp = polidaktili (50 % )

                                       pp = normal ( 50% )

             P         :          pp      ><              PP

                               { normal }               { polidaktili }

             Gamet     :                    p                         P

             F1        :               Pp = polidaktili {100 %}

    f. Fenilketonuria

          Fenilketonuria adalah kelainan genetika kaena tubuh tidak mampu melakukan
          metabolisme fenilanin. Akibatnya, fenilanin tertimbun didalam daram dan
          dibuang bersama urin. Penderita fenilketonuria mengalami keterbelakangan
          mental dan ber-IQ rendah. Secara fisik penderita fenilketonuria bermata biru,
          berambut putih, dan kulitnya mirip albino.

          Contoh : persilangan suami istri normal heterozigot dengan gen resesif (ph) dan
          Ph sifat normal

1. Pasangan suami istri normal heterozigot

P   :          Phph ( normal )         ><        Phph ( normal )

Gamet       : Ph, ph                   Ph, ph

F1 :         1 PhPh = normal ( 25% )

                                                   82
                            2 Phph = normal ( 50% )

                            1 phph = fenilketonuria ( 25% )

                          Rasio fenotip FI normal : fenilketonuria = 3 : 1



d. thalessemia

             Contoh : persilangan pria dan wanita penderita thalessemia minor

             P                  :              Thth       ><             Thth

             Gamet          :               Th, th                    Th, th

             F1                 :           1 Thth           = thalessemia mayor ( 25 %)

                                            2 Thth         = thalessemia minor (25%)

                                        2    thth        = normal ( 25% )

e.,Katarak

   Katarak merupakn kerusakan pada kornea mata. Katarak dapat mengakibatkan kebutaan.

             Contoh : pewarisan penyakit katarak

   1) wanita normal menikah dengan pria penderita katarak.

   P          :        kk              ><                 KK

                  ( normal )                          ( katarak )

   Gamet :            k                                      K

   F1    :                      Kk ( katarak )

   2) pasangan penderita katarak heterozigot.

   P     :           Kk                ><               Kk

   Gamet ;             K,k                              K,k

   F1    :        1 KK              menderita katarak ( 75% )

                  2 Kk

        1 kk = normal ( 25% )

                                                              83
laki laki                                       laki2            wanita dgn
                   perempuan      banci      dgn             kelainan
normal                 normal
                                             kelainan



menikah                garis                        mati
                   keturunan      atau




  4. Cacat dan penyakit menurun yang terpaut kromosom seks.

     Gen- gen yg terangkai pada kromosom kelamin disebut juga gen terangkai kelamin.
     Cacat dan penyakit yg diakibatkan oleh gen terangkai kelamin oleh gen resesif yaitu :
     buta warna, hemofilia, anodontia, dan hypertrichosis. Sementara itu, cacat dan
     penyakit yang diakibatkan oleh gen terangkai kelmin oleh gen dominan, yaitu gigi
     coklat.

     b. Penyakit menurun terpaut kromosom X.

            1) Buta Warna ( colour blind )

            Buta warna merupakan cacat bawaan pada manusia. Penderita penyakit ini tidak
            dapat membedakan warna tertentu. Buta warna ditentukan oleh gen resesif cb (
            colour blind ) yg bertaut seks pada kromosom X. Ada dua macam penyakit buta
            warna, yaitu

            Buta warna parsial, jika tidak dapat membedakan warna tertentu saja, misalnya
            merah atau hijau.



            Buta warna total, jika tidak dapat membedakan semua warna. Bagi penderita buta
            warna total, alam hanya tampak seperti hitam putih saja.

  Genotif Orang normal dan Buta Warna

               Normal                        Buta warna

  Wanita       :      XX atau XXcb           XcbXcb

  Pria         :       XY                    XcbY

                                               84
   Contoh

   a) Wanita normal >< pria buta warna

   P       :      XCBXCB          ><        XcbY

   Gamet :                 XCB                Xcb,Y

   F1 :                 XCBXcb = normal karier (perempuan )

                           XCBY = normal ( laki laki )



       b) Wanita buta warna >< pria normal

       P           :             XcXc    ><          XCY

       Gamet :                 Xc                    XC, Y

       F1           :            XCXc = normal karier ( perempuan )

                                 XcY    = buta warna (laki laki )



2. Hemofilia

   Hemofilia adalah suatu kelainan yang mengakibatkan darah lambat membeku. Pada
   orang normal, pembekuan darah memerlukan waktu kurang lebih 5 – 7 menit. Sementara
   itu, pada penderita hemofilia darah akan membeku dalam waktu 50 menit sampai 2 jam.
   Hal ini mengakibatkan penderita akan meninggal karena kehabisan darah. Hemofilia
   disebabkan oleh gen resesif h yg terpaut pada kromosom –X. Gen H mengakibatkan sifat
   normal pada darah dan gen h merupakan penyebab hemofilia.

                Jenis                      Normal                   Haemofilia
                kelamin

               Wanita                           XHXH                             XhXH

                                                XHXh                             Letal

               Pria                                  XHY
                  XhY

                                                     85
       =>Wanita hemofilia tidak pernah dijumpai karena bersifat letal. Semua wanita
       normal dan beberapa diantaranya membawa sifat hemofilia.

       =>Seorang ayah hemofilia tidak mewariskan sifat hemofilianya kepada anak laki
       lakinya, tetapi kepada seluruh anak perempuan.



       Contoh : persilangan wanita normal dengan pria hemofilia.

a) wanita normal homozigot dengan pria hemofilia.

P :              XHXH ><                 XhY

F1:             XHXh = normal karier ( 50% )

                   XHY       = normal ( 50% )

           b) wanita normal heterozigot dgn pria normal.

           P       :           XHXh                 ><           XHY

           F1      :        XHXH = normal

                            XHXh = normal karier            ( 75 % )

                            XHY      = normal

                            XhY      = hemofilia           = ( 25% )

c). Wanita normal heterozigotik ( karier ) dgn pria hemofilia.

P :            XHXh            ><          XhY

F1 :       XHXh        = normal karier ( 25% )

                XhXh       = hemofilia ( letal ) ( 25% )

                XHY        = normal ( 25% )

                XhY        = hemofilia ( 25%




                                               86
           Sistem ABO

           Golongan darah manusia yang sering digunakan adalah sistem ABO. Sistem yang
           ditemukan oleh Karl landsateiner ini menggolongkan darah manusia menjadi 4
           macam, yaitu A, B, AB, dan O

           Darah tersebut dikendalikan oleh 3 macam alel, yaitu IA, IB, dan IO.

           Huruf I berasal dari kata iso-aglutinogen yg artinya menggumpal sesamanya.

           Alel IA dan IB adalah gen yg menghasilka antigen A dan antigen B. Adapun alel
           IO adalah gen yang tidak menghasilkan antigen.

Tabel Fenotip dan genotip Golongan Drah Sistem A B O.

 Fenotip             Genotip            Antigen pd          Antibodi pd Plasma Darah
                                        eritrosit



 Gol. Darah A        IAIA : IAIO        A                   Anti - B


 Gol. Darah B        IBIB : IBIO        B                   Anti - A


 Gol. Darah AB       IAIB               A,B                 Tidak ada


 Gol. Darah O        IOIO               Tidak ada           Anti – A, Anti - B




                                              87
5. Sistem MN

    Pada th 1927, k.Lansteiner dan P.levine menemukan golongan darah sistem MN pd
    golongan daah manusia akibat ditemukannya antigen M dan antigen N pd eritrosit
    manusia. Sistem golongan darah M, N, dan MN.

    Tabel Fenotip, Genotip, dan Jenis Antigen pd Sistem MN.

     Fenotip                            Genotip                      Antigen


     Gol. Darah M                       IMIM                         M


     Gol. Darah N                       ININ                         N


     Gol. Darah MN                      IMIN                         M dan N




    Contoh :

Seorang pria bergol.darah B homozigot MN, menikah dengan wanita bergolongan darah
A homozigot N.

P     :    B homozigot MN          ><    A homozigot N

                             IBIBIMIN             IAIAININ

           Gamet     :            IBIM              IAIN

                               IBIN

           F1            :                        IAIB IMIN

                                           IAIBININ



                             IAIBIMIN     =    Gol. Darah AB, MN (50% )

                             IAIBININ     =    Gol. Darah AB, N ( 50% )




                                          88
6. Sistem Rhesus

   Sistem golongan darah rhesus ( Rh ) pertama kali ditemukan pd jenis kera pada tahun
   1940 oleh Karl Landsteiner dan Wiener. Pada jenis ini ditemukan antigen rhesus pada
   eritrositnya. Sistem golongan darah rhesus juga berlaku pada manusi karena antigen
   rhesus juga dimiliki manusia.

   Orang yg memiliki antigen rhesus dinamakan rhesus positif ( Rh+ ),

   Sedangkan yg tidak memilikinya disebut rhesus negatif ( Rh - ). Sistem rhesus ini
   dikendalikan oleh gen dengan alel Rh dan rh.

   Alel Rh bersifat dominan terhadap alel rh.



   Tabel fenotip, genotip, dan gamet pada sistem rhesus

    fenotip                     genotip                      Macam gamet


    Rhesus positif              IRHIRH ; IRHIrh              IRH dan Irh


    Rhesus negatif              IrhIrh                       Irh




    Contoh : Seorang pria gol.darah A homozigot RH+ heterozigot menikah dengan wanita bergol. Dar
    homozigot.

    P         : A homozigot Rh+ homozigot >< O Rh+ homozigot

                          IAIAIRhIRh                        IOIOIRhIRh

    Gamet :               IAIRh                                 IOIRh

    F1        :    IAIOIRhIRh      = 100% gol. Darah A, Rh +




                                          89
                                     MUTASI

STANDAR KOMPETENSI

3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada
    salingtemas

KOMPETENSI DASAR

1   Menjelaskan macam mutasi dan penyebabnya.
2   Mengidentifikasi ragam mutasi pada kromosom dan gen.
3   Menjelaskan berbagai mutasi yang dihasilkan manusia, dengan teknologi yang
    digunakan.
4   Menjelaskan keuntungan dan kerugian dari berbagai peristiwa mutasi.


TUJUAN
1. Menjelaskan macam mutasi dan penyebabnya.
2. Mengidentifikasi ragam mutasi pada kromosom dan gen.
3. Menjelaskan berbagai mutasi yang dihasilkan manusia, dengan teknologi yang
    digunakan.
4. Menjelaskan keuntungan dan kerugian dari berbagai peristiwa mutasi




                                            90
MUTASI
adalah perubahan gen dari bentuk aslinya ——> individu yang mengalami mutasi disebut
MUTAN.

JENIS-JENIS MUTASI
- MUTASI KROMOSOM
yaitu perubahan susunan atau jumlah dari kromosom yang menyebabkan perubahan sifat
individu lazim disebut ABERASI

- MUTASI GEN
yaitu perubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang menyebab-kan perubahan sifat
individu tanpa perubahan jumlah dan susunan kromosomnya lazim disebut MUTASI saja.

Sarjana yang mempelajari mutasi adalah HERMAN MULLER (murid Morgan).
Mutasi pada tumbuhan dipelajari oleh HUGO DE VRIES.

SEBAB-8EBAB MUTASI

MUTASI ALAM
misalnya disebabkan sinar kosmis, radioaktif alam yang umumnya bersifat resesif dan
merugikan.


MUTASI BUATAN
misalnya dengan sinar X.

Seperti diketahui kromosom ada dua jenis yaitu AUTOSOM dan GONOSOM, jadi penyakit
genetik pada manusia juga ada dua sebab yaitu :


- Disebabkan oleh kelainan autosom.
- Disebabkan oleh kelainan gonosom.

Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X dan Y. Karena jumlah
kromosom manusia adalah khas yeitu 46 buah (23 pasang) yang terdiri dari 22 pasang
autosom dan 1 pasang gonosom, maka formula kromosom manusia adalah

                                            91
- Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis juga 44 + XY.

- Untuk wanita adalah 46, XX atau dapat ditulis juga 44 + XX.
Rasio untuk dapat memperoleh anak laki-laki atau anak perempuan adalah sama yaitu 50%
atau (0,5).

TUGAS BERSTRUKTUR

  1.   sebutkan macam mutasi berdasarkan bagian yang bermutasi dan faktor penyebabnya
  2.   jelaskan macam-macam mutasi kromosom
  3.   tuliskan formula kromosom penderita sindrom klinefelter, down,patau,edwar, jakop
  4.   apa yang dimaksud dengan mutasi gen dan apa penyebabnya
  5.   apakah hubungan jumlah kromosom padsa makhluk hidup dengan ukuran tubuh,
       jelaskan

       Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya "bersifat
       resesif" artinya dalam keadaan homozigot resesif baru menampakkan penyakit
       misalnya :

       - Albinisma,
       - Polidaktili,
       - Gangguan mental,
       - Diabetes mellitus,
       - dsb.

       Ada pula penyakit yang disebabkan karena mutasi autosom, misalnya:

       - SINDROMA DOWN (MONGOLID SYNDROME = TRISOMI 21)
       -.——> + autosom no.21
       - SINDROMA PAATAU (TRISOMI 13) ——> + autosom no.13
       - SINDROMA EDWARDS (TRISOMI18) ——> +autosom no.18
       - SINDROMA "CRI-DU-CHAT" ——> delesi no. 5

       Penyakit genetik yang disebatkan gonosom :

       - Kelainan formula kromosom (disebabkan peristiwa non-disjunction).
         misalnya: ,
         a. SINDROMA TURNER (45,XO).
         b. SINDROMA KLINEFELTER (47,XXY; 48,XXXY).
         c. SINDROMA SUPERFEMALE/TRIPPLE-X atau TRISOMI X (47,XXX).
         d. SUPERMALE (47,XYY).


                                             92
- Karena pautan seks (Sex linkage)
 a. TERPAUT KROMOSOM X (resesif)
    yaitu buta warna (hijau dan merah) dan
    Hemofilia ——> pada laki-laki bersifat "ALL OR NONE".

 b. TERPAUT KROMOSOM Y (resesif hanya pada laki-laki)
    misalnya "HAIRY-PINA" (hipertrikosis).

Peristiwa alel ganda pada manusia ——> golongan darah.


AUGUST WEISMAN ——> peristiwa SELEKSI dengan percobaan
                        pemotongan ekor tikus sampai 20 generasi,ekor
                        tetap panjang.


APLIKASI EUTENIKS ——> adalah perbaikan sosial melalui pengubahan
                         lingkungan.


APLIKASI EUGENETIKA ——> adalah perbaikan sosial melalui penggunaan
                            prinsip-prinsip hereditas.


                                         MUTASI

A. MUTASI

   Mutasi dalam istilah biologi merujuk kepada pertukaran kepada jujukan pasangan asas
bahan genetik (samaada DNA atau RNA). Mutasi boleh disebabkan kesilapan penyalinan
dalam bahan genetik semasa pembahagian seldan oleh dedahan kepada ultra ungu atau radiasi
mengion, mutagen kimia, atau virus biologi, atau boleh berlaku secara sengaja dibawah
kawalan selular semasa proses meiosis atau hiperpermutasi. Dalam organisma multiselular,
mutasi boleh dibahagikan kepada mutasi garis kuman (germline mutation), yang boleh
diwarisi, dan mutasi somatik. Mutasi somatik tidak boleh dialih kepada anak dalam haiwan.
Tumbuhan kadang-kala boleh mewariskan mutasi somatik kepada keturunan mereka secara
aseksual atau seksual (dalam kes di mana kudup berkembang dalam bahagian mutasi somatik
tumbuhan).                                    93
    Mutasi menghasilkan kelainan dalam kolam gen, dan mutasi yang tidak diingini (atau
melemahkan) akan disingkirkan dari kolam gen melalui pilihan semulajadi, sementara yang
lebih baik (membawa kebaikan atau kelebihan) cenderung untuk terhimpun, menghasilkan
pertukaran evolusi. Sebagai contoh, rama-rama mungkin menghasilkan keturunan dengan
mutasi baru yang disebabkan ultra ungu dari matahari. Dalam kebanyakan kes, mutasi ini
tidak bagus kerana tiada tujuan bagi pertukaran sedemikian pada tahap selular.
Bagaimanapun, kadang-kala mutasi mungkin menukarkan , katakan, warna rama-rama,
menyebabkan ia sukar bagi pemangsa melihat akan dia; ini merupakan kelebihan dan peluang
bagi rama-rama terus hidup dan menghasilkan keturunannya adalah lebih baik, dan menurut
peredaran masa jumlah rama-rama dengan mutasi sebegini mungkin membentuk sebahagian
besar spesies ini.

    Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000
individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk
karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti petir.

    Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan.
Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami
perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").

B. JENIS-JENIS MUTASI
    a. MUTASI KROMOSOM yaitu perubahan susunan atau jumlah dari kromosom yang
        menyebabkan perubahan sifat individu lazim disebut ABERASI
    b. MUTASI GEN yaitu perubahan gen dalam kromosom (letak dan sifat) yang
        menyebab-kan perubahan sifat individu tanpa perubahan jumlah dan susunan
        kromosomnya lazim disebut MUTASI saja.

    Sarjana yang mempelajari mutasi adalah HERMAN MULLER (murid Morgan).
Mutasi pada tumbuhan dipelajari oleh HUGO DE VRIES.

C. SEBAB-8EBAB MUTASI

    MUTASI ALAM misalnya disebabkan sinar kosmis, radioaktif alam yang umumnya
bersifat resesif dan merugikan. MUTASI BUATAN misalnya dengan sinar X.

                                                 94
   Seperti diketahui kromosom ada dua jenis yaitu AUTOSOM dan GONOSOM, jadi
penyakit genetik pada manusia juga ada dua sebab yaitu :

       a. Disebabkan oleh kelainan autosom.
       b. Disebabkan oleh kelainan gonosom.

   Determinasi seks pada manusia juga ditentukan oleh kromosom X dan Y. Karena jumlah
kromosom manusia adalah khas yeitu 46 buah (23 pasang) yang terdiri dari 22 pasang
autosom dan 1 pasang gonosom, maka formula kromosom manusia adalah

       a. Untuk laki-laki adalah 46, XY atau dapat ditulis juga 44 + XY.
       b. Untuk wanita adalah 46, XX atau dapat ditulis juga 44 + XX.

   Rasio untuk dapat memperoleh anak laki-laki atau anak perempuan adalah sama yaitu
50% atau (0,5).Penyakit genetik yang disebabkan autosom pada manusia biasanya "bersifat
resesif" artinya dalam keadaan homozigot resesif baru menampakkan penyakit misalnya :
Albinisma,Polidaktili,Gangguan mentalDiabetes mellitus,dsb.Ada pula penyakit yang
disebabkan             karena             mutasi             autosom,             misalnya:



       a. SINDROMA DOWN (MONGOLID SYNDROME = TRISOMI 21)                                 .——>
             +autosom no.21
       b. SINDROMA PAATAU (TRISOMI 13) ——> + autosom no.13
       c. SINDROMA EDWARDS (TRISOMI18) ——> +autosom no.18
       d. SINDROMA "CRI-DU-CHAT" ——> delesi no. 5

   Mutasi adalah perubahan yang terjadi pada bahan genetik (DNA maupun RNA), baik
pada taraf urutan gen (disebut mutasi titik) maupun pada taraf kromosom. Mutasi pada
tingkat kromosomal biasanya disebut aberasi. Mutasi pada gen dapat mengarah pada
munculnya alel baru dan menjadi dasar bagi kalangan pendukung evolusi mengenai
munculnya               variasi-variasi            baru            pada             spesies.
Mutasi terjadi pada frekuensi rendah di alam, biasanya lebih rendah daripada 1:10.000
individu. Mutasi di alam dapat terjadi akibat zat pembangkit mutasi (mutagen, termasuk

                                              95
   karsinogen), radiasi surya maupun radioaktif, serta loncatan energi listrik seperti
petir.Individu yang memperlihatkan perubahan sifat (fenotipe) akibat mutasi disebut mutan.
Dalam kajian genetik, mutan biasa dibandingkan dengan individu yang tidak mengalami
perubahan sifat (individu tipe liar atau "wild type").

   TUGAS MANDIRI

   Mencari melalui internet gambar macam-macam sindrom

D. MACAM-MACAM MUTASI BERDASARKAN SEL YANG MENGALAMI
   MUTASI

   Mutasi somatik adalah mutasi yang terjadi pada sel somatik. mutasi ini tidak akan
diwariskan pada keturunannya. Mutasi Gametik adalah mutasi yang terjadi pada sel gamet.
Karena terjadinya di sel gamet, maka akan diwariskan oleh keturunannya.

   Pada umumnya, mutasi itu merugikan, mutannya bersifat letal dan homozigot resesif.
namun mutasi juga menguntungkan, diantaranya, melalui mutasi, dapat dibuat tumbuhan
poliploid yang sifatnya unggul. Contohnya, semangka tanpa biji, jeruk tanpa biji, buah
stroberi yang be sar,dll.Terbentuknya tumbuhan poliploid ini menguntungkan bagi manusia,
namun merugikan bagi tumbuhan yang mengalami mutasi, karena tumbuhan tersebut menjadi
tidak bisa berkembang biak secara generatif.

   Bahan-bahan yang menyebabkan terjadinya mutasi disebut MUTAGEN. Mutagen dibagi
menjadi 3, yaitu:

   a. Mutagen bahan Kimia, contohnya adalah kolkisin dan zat digitonin. Kolkisin adalah
       zat yang dapat menghalangi terbentuknya benang-benang spindel pada proses anafase
       dan dapat menghambat pembelahan sel pada anafase.
   b. Mutagen bahan fisika, contohnya sinar ultraviolet, sinar radioaktif,dll. Sinar
       ultraviolet dapat menyebabkan kanker kulit.
   c. Mutagen bahan biologi, diduga virus dan bakeri dapat menyebabkan terjadinya
       mutasi. Bagian virus yang dapat menyebabkan terjadinya mutasi adalah DNA-nya.

                                                 96
E. MACAM-MACAM MUTASI BERDASARKAN BAGIAN YANG MENGALAMI
  MUTASI
   a. Mutasi titik (Mutasi Gen) Mutasi titik merupakan perubahan pada basa N dari
      DNA atau RNA. Mutasi titik relatif sering terjadi namun efeknya dapat dikurangi
      oleh mekanisme pemulihan gen. Mutasi titik dapat berakibat berubahnya urutan
      asam amino pada protein, dan dapat mengakibatkan berkurangnya, berubahnya atau
      hilangnya fungsi enzim. Teknologi saat ini menggunakan mutasi titik sebagai marker
      (disebut SNP) untuk mengkaji perubahan yang terjadi pada gen dan dikaitkan
      dengan perubahan fenotipe yang terjadi.Contoh mutasi gen adalah reaksi asam nitrit
      dengan adenin menjadi zat hipoxanthine. Zat ini akan menempati tempat adenin asli
      dan berpasangan dengan sitosin, bukanlagi dengan timin.
   b. Aberasi (Mutasi Kromosom)Mutasi kromosom sering juga disebut dengan mutasi
      besar/gross mutation atau aberasi kromosom adalah perubahan jumlah kromosom
      dan susunan atau urutan gen dalam kromosom. Mutasi kromosom sering terjadi
      karena kesalahan meiosis dan sedikit dalam mitosis.

   Aneuploidi adalah perubahan jumlah n-nya. Aneuploidi dibagi menjadi 2, yaitu:

   1. Allopoliploidi, yaitu n-nya mengganda sendiri karena kesalahan meiosis
   2. Autopoliploidi, yaitu perkawinan atau hibrid antara spesies yang berbeda jumlah set
      kromosomnya.Aneusomi adalah perubahan jumlah kromosom. Penyebabnya adalah
      anafase lag (peristiwa tidak melekatnya beneng-benang spindel ke sentromer) dan
      non disjunction (gagal berpisah).

 Aneusomi pada manusia dapat menyebabkan:

   1. Sindrom Turner, dengan kariotipe (22AA+X0). Jumlah kromosomnya 45 dan
      kehilangan 1 kromosom kelamin. Penderita Sindrom Turner berjenis kelamin
      wanita, namun ovumnya tidak berkembang (ovaricular disgenesis).
   2. Sindrom Klinefelter, kariotipe (22 AA+XXY), mengalami trisomik pada
      kromosom gonosom. Penderita Sindrom Klinefelter berjenis kelamin laki-laki,
      namun testisnya tidak berkembang (testicular disgenesis) sehingga tidak bisa
      menghasilkan sperma (aspermia) dan mandul (gynaecomastis) serta payudaranya
      tumbuh.                             97
3. Sindrom Jacobs, kariotipe (22AA+XYY), trisomik pada kromosom gonosom.
   Penderita sindrom ini umumnya berwajah kriminal, suka menusuk-nusuk mata
   dengan benda tajam, seperti pensil,dll dan juga sering berbuat kriminal. Penelitian di
   luar negeri mengatakan bahwa sebagian besar orang-orang yang masuk penjara
   adalah orang-orang yang menderita Sindrom Jacobs
4. .Sindrom Patau, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada kromosom autosom.
   kromosom autosomnya mengalami kelainan pada kromosom nomor 13, 14, atau 15.
5. Sindrom Edward, kariotipe (45A+XX/XY), trisomik pada autosom. Autosom
   mengalami kelainan pada kromosom nomor 16,17, atau 18. Penderita sindrom ini
   mempunyai tengkorak lonjong, bahu lebar pendek, telinga agak ke bawah dan tidak
   wajar. (http://id.wikipedia.org)
6. Sindrom Down, kariotipe (45A+XX/45A+XY pada kromosom 21), trisomik pada
   autosom. Ciri anatominya: badan dan kaki pendek, jalan agak lambat, kepala bunder,
   bibir bawah tebal dan menjorok ke depan, mulut menganga, leher pendek dan besar,
   telinga kecil, tapak tangan seperti tangan monyet, keterbelakangan mental/idiot.




                                        98
                                       EVOLUSI
STANDAR KOMPETENSI

4. Memahami teori evolusi serta implikasinya pada salingtemas.

.KOMPETENSI DASAR

   4.1 Men-jelaskan teori, prinsip, dan mekanisme evolusi biologi

   4.2. Meng-komunikasi-kan hasil studi evolusi

   4.3 Men-deskripsikan kecenderung-an baru tentang teori evolusi



TUJUAN

 1.  Menjelaskan pemikiran tentang asal usul kehidupan
 2.  Menjelaskan berbagai teori evolusi.
 3.  Menjelaskan pokok-pokok pikiran teori evolusi Darwin.
 4.  Menemukan persamaan dan perbedaan pandangan para ahli tentang evolusi.
 5.  Menemukan faktor-faktor dan petunjuk-petunjuk pendukung terjadinya evolusi.
 6.  Mendeskripsikan keterkaitan antara mutasi dan evolusi.
 7.  Memberikan argumentasi keterkaitan mutasi dan evolusi.
 8.  Menjelaskan prinsip-prinsip dasar hukum Hardy-Weinberg.
 9.  Menerapkan hukum Hardy-Weinberg secara teoritis melalui contoh perhitungan
     matematis.
 10. Menjelaskan proses spesiasi
 11. Membuat proposal studi mengenai fosil
 12. Melakukan seminar hasil studi tentang fosil.
 13. Membuat laporan hasil studi tentang fosil.
 14. Mendisain dan membuat karya fosil buatan.

A. EVOLUSI

   Evolusi pada dasarnya berarti proses perubahan dalam jangka waktu tertentu. Dalam
konteks biologi modern, evolusi berarti perubahan sifat-sifat yang diwariskan dalam suatu
populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya. Sifat-sifat yang menjadi dasar
dari evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan pada keturunan suatu makhluk hidup. Sifat
baru dapat diperoleh dari perubahan gen oleh mutasi, transfer gen antar populasi, seperti
dalam migrasi, atau antar spesies seperti yang terjadi pada bakteria, serta kombinasi gen
mealui reproduksi seksual.

                                                  99
  Meskipun teori evolusi selalu diasosiasikan dengan Charles Darwin, namun sebenarnya
biologi evolusi telah berakar sejak jaman Aristoteles. Namun demikian, Darwin adalah
ilmuwan pertama yang mencetuskan teori evolusi yang telah banyak terbukti mapan
menghadapi pengujian ilmiah. Sampai saat ini, teori Darwin tentang evolusi yang terjadi
karena seleksi alam dianggap oleh mayoritas masyarakat sains sebagai teori terbaik dalam
menjelaskan peristiwa evolusi. Sampai saat ini, Darwin teori tentang evolusi yang terjadi
karena seleksi alam, adalah teori yang terbaik dan kemungkinan besar akan tetap begitu di
masa depan

   Pengertian dan arti definisi seleksi alam adalah seleksi yang terjadi pada individu-
individu yang hidup di alam, sehingga individu yang mampu menyesuaikan diri dengan
lingkungan tersebut akan terus hidup dan beranak pinak, sedangkan yang tidak dapat
menyesuaikan diri dengan alam lingkungan sekitarnya akan musnah dan hilang dimakan
waktu.

   Contoh peristiwa seleksi alam adalah pada kupu-kupu biston betularia di inggris. Kupu-
kupu biston betularia terdapat dua jenis, yaitu yang bersayap terang cerah dengan yang
bersapap gelap. Awal mulanya lingkungan inggris yang bersih sangat baik untuk adaptasi
kupukupu yang bersayap cerah. Namun karena limbah jelaga industri di inggris yang semakin
banyak dan mengotori pepohonan sehingga pohon menjadi gelap yang akhirnya menjadi
lebih adaptif untuk kupu-kupu yang bersapap gelap daripada yang terang. Hasilnya
perkembangan kupu2 bersayap gelap meningkat tajam dan sayap cerah berkurang drastis.

   Medali Darwin-Wallace diterbitkan oleh Linnean society pada peringatan 50 tahun penerbitan
karya Darwin dan Wallace tentang seleksi alam di tahun 1908


   Carolus Linnaeus, penggagas sistem penggolongan biologi modern, menunjukkan bahwa
seluruh dunia kehidupan dapat diatur dalam tingkatan yang, apabila digambarkan dalam
bentuk diagram, menyerupai silsilah. Setelah Linnaeus, para naturalis sering menanggap
bahwa makhluk hidup saling 'berkerabat' namun mereka belum tahu apa penyebabnya.




                                                100
   Jean Baptiste de Lamarck, seorang naturalis dari Perancis, adalah ilmuwan pertama yang
mengajukan ide terjadinya perubahan terhadap makhluk hidup seiring dengan waktu sebagai
akibat dari pengaruh lingkungan.

   Charles Darwin adalah seorang naturalis Inggris yang mengikuti ekplorasi kapal HMS
Beagle untuk membuat peta pelabuhan dunia pada tahun 1831. Di sepanjang perjalanan inilah
Darwin meneliti berbagai hewan dan tumbuhan yang dijumpainya. Darwin berada di
Kepulauan Galapagos selama kurang lebih 2 bulan dan melakukan berbagai pengamatan
terhadap bermacam hewan yang ada di kepulauan terpencil itu. Melalui pengamatan inilah,
bersama dengan berbagai pengamatan lanjutan yang dilakukan selama puluhan tahun atas
koleksi hewan dan tumbuhan yang diperolehnya dalam perjalanan, Darwin membentuk
embrio teori evolusi. Pada 1859, Darwin menerbitkan "On the Origin of Species by means of
Natural Selection", yang menyajikan bukti-bukti yang menunjukkan bahwa kehidupan telah
berevolusi sepanjang sejarahnya dan bahwa mekanisme yang menyebabkan terjadinya
evolusi adalah seleksi alam.

   Alfred Russel Wallace adalah seoring naturalis Inggris yang hidup semasa dengan
Darwin. Wallace secara terpisah juga memikirkan teori evolusi identik dengan Darwin.
Darwin dan Wallace cukup lama berkorespondensi secara ilmiah. Wallace malah banyak
mengirim spesies-spesie penemuan baru dari Asia ke Darwin untuk diteliti. Wallace teori
tentang evolusi, menurut dia sendiri, adalah hasil pemikiran yang datang secara spontan. Di
lain pihak, teori evolusi Darwin adalah hasil pemikiran secara metodis selama bertahun-
tahun. Ironisnya, Darwin menjadi sangat jauh terkenal daripada Wallace sendiri. Namun
demikian, Wallace adalah salah satu pembela Darwin dan teorinya dimasa kontroversial
setelah buku "The Origin of Species" diterbitkan.

   Walaupun ide evolusi (bahwa makhlup hidup secara berangsur-angsur berubah) telah
didiskusikan jauh sebelum abad ke-19, Darwin dan Wallace adalah yang pertama
mencetuskan bagaimana proses evolusi itu berlangsung.




                                              101
   Menurut Ernst Mayr (2001), Darwin mengajukan lima teori perihal evolusi:

     1. Bahwa kehidupan tidak tetap sama sejak awal keberadaannya
     2. Kesamaan leluhur bagi semua makhluk hidup
     3. Evolusi bersifat gradual (berangsur-angsur)
     4. Terjadi pertambahan jumlah spesies dan percabangan garis keturunan
     5. Seleksi alam merupakan mekanisme evolusi




   Evolusi menjelaskan sejarah makhluk hidup, hewan, tumbuhan, fungi, mikroba. Bukti
pendukungnya amat banyak dan berasal dari berbagai cabang biologi: hierarki taksonomi
sebagaimana ditemukan Linnaeus dan para penerusnya, fosil-fosil yang menunjukkan bahwa
kehidupan di masa lalu berbeda bentuknya dengan kehidupan masa sekarang, hingga bukti
genetika yang menunjukkan kesamaan antara berbagai makhluk hidup. Kini evolusi telah
menjadi teori sentral dalam biologi modern. Ahli genetika Theodosius Dobzhansky berkata,
"Nothing in biology makes sense except in the light of evolution".

       Paruh burung finch (sejenis burung manyar) menjadi topik pemikiran Darwin yang
   mendasari kelahiran teori evolusinya[2]. Ketika berada di kepulauan Galapagos, sebagai
bagian dari ekspedisi HMS Beagle, Darwin melihat bahwa paruh burung finch berbeda-beda,
  tergantung dari pulau mana asalnya. Ini adalah salah satu contoh bagaimana burung finch
menyesuaikan diri dengan kondisi pulau yang berbeda-beda. Contohnya, di pulau yang satu,
 paruh burung finch kuat dan pendek dan cocok untuk memecahkan kulit kacang yang keras.
                                                102
   Di pulau lainnya, paruh burung finch sedikit lebih panjang dan lebih tipis, cocok untuk
mengisap jenis makanan yang berada di pulau itu. Hal ini membuat Darwin berpikir akan
suatu kemungkinan bahwa burung finch tidak diciptakan begitu saja, melainkan melalui
proses adaptasi.

   Waktu adalah faktor penting dalam evolusi. Proses evolusi memerlukan waktu yang
sangat lama. Menurut Darwin, ada dua mekanisme yang mendasari evolusi. Pertama, proses
evolusi membawa spesies yang ada untuk berinteraksi dengan kondisi ekologinya.
Contohnya, karena hasil evolusi, beberapa burung mempunyai paruh yang hanya bisa dipakai
untuk menghisap madu bunga. Selama bunga itu masih tersedia, burung ini akan hidup.
Tetapi, bila bunga ini, karena sesuatu hal, punah, maka burung itu kemungkinan besar juga
akan punah. Mekanisme yang kedua adalah kelahiran spesies baru dari hasil variasi di spesies
yang ada. Ini terjadi bila suatu group mahluk hidup menjadi terpisah dan pada akhirnya
mempunyai gaya hidup yang sangat berbeda. Contoh klasik adalah burung finch di atas. Asal
mulanya, nenek moyang burung dari bermacam pulau di Galapagos adalah berasal dari
daratan Amerika Selatan. Karena bertebaran di bermacam pulau, burung ini akhirnya
mengembangkan gaya hidup yang berbeda-beda. Waktu (melalui banyak generasi burung)
dan perjuangan untuk hidup (survival) adalah dua hal yang dibutuhkan untuk melahirkan
generasi baru burung finch. Waktu yang lebih panjang lagi dan melalui proses yang sama,
menurut Darwin akan dapat menjelaskan evolusi dari semua mahluk hidup di muka bumi
yang berasal dari satu "nenek moyang yang sama" ("common ancestor").

   TUGAS MANDIRI

           1. Menyelesaikan soal-soal latihan tentang asal usul kehidupan dan evolusi

           2. Mempelajari materi berikutnya

           3. Menyelesaikan soal-soal tentang kecenderungan baru teori evolusi

B. SELEKSI ALAM

   Seleksi alam yang dimaksud dalam teori evolusi adalah teori bahwa makhluk hidup yang
tidak mampu beradaptasi dengan lingkungannya lama kelamaan akan punah. Yang tertinggal
hanyalah mereka yang mampu beradaptasi dengan lingkungannya. Dan sesama makhluk

                                               103
   hidup akan saling bersaing untuk mempertahankan hidupnya.

   Contoh seleksi alam misalnya yang terjadi pada ngengat biston betularia. Ngengat biston
betularia putih sebelum terjadinya revolusi industri jumlahnya lebih banyak daripada ngengat
biston betularia hitam. Namun setelah terjadinya revolusi industri, jumlah ngengat biston
betularia putih lebih sedikit daripada ngengat biston betularia hitam. Ini terjadi karena
ketidakmampuan ngengat biston betularia putih untuk beradaptasi dengan lingkungan yang
baru. Pada saat sebelum terjadinya revolusi di Inggris, udara di Inggris masih bebas dari asap
industri, sehingga populasi ngengat biston betularia hitam menurun karena tidak dapat
beradaptsi dengan lingkungannya. namun setelah revolusi industri, udara di Inggris menjadi
gelap oleh asap dan debu industri, sehingga populasi ngengat biston betularia putih menurun
karena tidak dapat beradaptasi dengan lingkungan, akibatnya mudah ditangkap oleh
predatornya.




                                             104
                                ASAL USUL KEHIDUPAN

STANDAR KOMPETENSI

      5. Memahami teori evolusi serta implikasinya pada salingtemas.

KOMPETENSI DASAR

4.1 Men-jelaskan teori, prinsip, dan mekanisme evolusi biologi

4.2. Meng-komunikasi-kan hasil studi evolusi

4.3 Men-deskripsikan kecenderung-an baru tentang teori evolusi

TUJUAN

6.     Menjelaskan pemikiran tentang asal usul kehidupan
7.     Menjelaskan berbagai teori evolusi.
8.     Menjelaskan pokok-pokok pikiran teori evolusi Darwin.
9.     Menemukan persamaan dan perbedaan pandangan para ahli tentang evolusi.
10.    Refleksi diri akan kebenaran teori evolusi.
11.    Menemukan faktor-faktor dan petunjuk-petunjuk pendukung terjadinya evolusi.
12.    Mendeskripsikan keterkaitan antara mutasi dan evolusi.
13.    Memberikan argumentasi keterkaitan mutasi dan evolusi.
14.    Menjelaskan prinsip-prinsip dasar hukum Hardy-Weinberg.
15.    Menerapkan hukum Hardy-Weinberg secara teoritis melalui contoh perhitungan
       matematis.
16.    Menjelaskan proses spesiasi
17.    Membuat proposal studi mengenai fosil
18.    Melakukan seminar hasil studi tentang fosil.
19.    Membuat laporan hasil studi tentang fosil.
20.    Mendisain dan membuat karya fosil buatan.
21.    Menjelaskan asal-usul kehidupan di bumi secara ilmiah dari berbagai pandangan/teori.
22.    Menjelaskan usaha para ahli membuktikan kebenaran ilmiahnya mengenai asal-usul
       kehidupa
23.    Menceritakan pandangan baru tentang perkembangan teori evolusi.
24.    Mencermati pandangan Harun Yahya atas teori evolusi.
                                                105
Kapan dimana dan dengan cara bagaimana kehidupan di bumi ini berawal? adalah pertanyaan
yang terus menggoda para ilmuwan.

Berbagai teori asal-usul kehidupan telah disusun oleh para pakar tetapi belum ada satupun
teori yang diterima secara memuaskan oleh semua pihak.


Teori tentang asal-usul kehidupan yang pernah disusun oleh para ahli di antaranya:


1. Kehidupan diciptakan oleh zat supranatural (ghalib) pada saat istimewa (teori kreasi khas)
2. Kehidupan muncul dari benda tak hidup pada berbagai kesempatan (teori generatio
spontanea)
3. Kehidupan tidak berasal-usul (keadaan mantap)
4. Kehidupan datang di planet ini dari mana saja (teori kosmozoan)
5. Kehidupan muncul berdasar hukum fisika-kimia (evolusi biokimia)


Kita akan membahas teori no. 2 (teori generatio spontanea) dan teori no. 5 (evolusi biokimia).

Disebut juga teori Abiogenesis pelopornya seorang ahli filsafat zaman Yunani Kuno
Aristoteles (384-322 SM) yang berpendapat bahwa makhluk hidup terjadi begitu saja
pendapat ini masih terus bertahan sampai abad kc 17 -18 Anthony van Leenwenhoek (abad
ke 18) berhasil membuat mikroskop dan melihat jasad renik di dalam air bekas rendaman
jerami penemuan Leeuwenhoek (salah seorang penganut teori abiogenesis) memperkuat teori
generatio spontanea teori terbukti makhluk hidup berasal dari benda mati (jasad renik berasal
dari air bekas rendaman jerarni).


Beberapa ahli berusaha mengadakan penelitian untuk menyangkal teori generatio spontanea
antara lain Franscesco Redi, Spallanzani dan Louis Pasteur.

     Percobaan Redi dan Spallanzani masih belum dapat menumbangkan teori generatio
spontanea karena menurut pendapat para pendukung teori tersebut bahwa untuk dapat timbul
    kehidupan secara spontan dari benda mati diperlukan gaya hidup dan gaya hidup pada
  percobaan Spallanzani dan Redi tidak dapat melakukan fungsinya karena stoples dan labu
                                             106
percobaan tersumbat rapat-rapat.
Pasteur mencoba memperbaiki percobaan Spallanzani dengan menggunakan tabung kaca
berbentuk leher angsa atau huruf S untuk menutup labu walaupun labu tersumbat udara
sebagai "sumber gaya hidup" dapat masuk ke dalam labu. Dengan percobaan ini Pasteur
berhasil menumbangkan teori generatio spontanea.

Evolusi Kimia

Menerangkan bahwa terbentuknya senyawa organik terjadi secara bertahap dimulai dari
bereaksinya bahan-bahan anorganik yang terdapat di dalam atmosfer primitif dengan energi
halilintar membentuk senyawa-senyawa organik kompleks.


Stanley Miller mencoba mensimulasikan kondisi atmosfer purba di dalam skala laboratorium.
Ia merancang alat yang seperti terlihat dalam gambar di bawah ini.




                                 Skema alat percobaan Miller

Miller memasukkan gas H2, CH4 (metan), NH3 (amonia) dan air ke dalam alat. Air dipanasi
sehingga uap air bercampur dengan gas-gas tadi. Sebagai sumber energi yang bertindak
sebagai "halilintar" agar gas-gas dan uap air bereaksi, digunakan lecutan aliran listrik
tegangan tinggi. Ternyata timbul reaksi, terbentuk senyawa-senyawa organik seperti asam
amino, adenin dan gula sederhana seperti ribosa.

Hasil percobaan di atas memberi petunjuk bahwa satuan-satuan kompleks di dalam sistem
kehidupam seperti lipid, gula, asam amino, nukleotida dapat terbentuk di bawah kondisi
abiotik. Yang menjadi masalah utama adalah belum dapat terjawabnya bagaimana
mekanisme peralihan dari senyawa kompleks menjadi makhluk hidup yang paling
sederhana.




                                              107
Evolusi Biologi

Alexander Oparin mengemukakan di dalam atmosfer primitif bumi akan timbul reaksi-reaksi
yang menghasilkan senyawa organik dengan energi pereaksi dari radiasi sinar ultra violet.
Senyawa organik tersebut merupakan "soppurba" tempat kehidupan dapat muncul. Senyawa
organik akhirnya akan membentuk timbunan gumpalan (koaservat). Timbunan gumpalan
(koaservat) yang kaya akan bahan-bahan organik membentuk timbunan jajaran molekul lipid
sepanjang perbatasan koaservat dengan media luar yang dianggap sebagai "selaput sel
primitif" yang memberi stabilitas pada koaservat.

Meskipun begitu Oparin tetap berpendapat amatlah sulit untuk nantinya koaservat yang sudah
terbungkus dengan selaput sel primitif tadi akan dapat menghasilkan "organisme
heterotrofik" yang dapat mereplikasikan dirinya dan mengambil nutrisi dari "sop purba" yang
kaya akan bahan-bahan organik dan menjelaskan mekanisme transformasi dari molekul-
molekul protein sebagai benda tak hidup ke benda hidup.

Teori evolusi kimia telah teruji melalui eksperimen di laboratoriurn, sedang teori evolusi
biologi belum ada yang menguji secara eksperimental. Walaupun yang dikemukakan dalam
teori itu benar, tetap saja belum dapat menjelaskan tentang dari mana dan dengan cara
bagaimana kehidupan itu muncul, karena kehidupan tidak sekadar menyangkut
kemampuan replikasi diri sel. Kehidupan lebih dari itu tidak hanya kehidupan biologis,
tetapi juga kehidupan rohani yang meliputi moral, etika, estetika dan inteligensia.




                                             108
                                      EVOLUSI



Evolusi ialah proses perubahan yang berlangsung sedikit demi sedikit dan memakan waktu
yang lama.


Dikenal 2 macam evolusi:


1. Evolusi progresif :
evolusi meonju pada kemungkinan dapat bertahan hidup (survive).

2. Evolusi regresif (retrogreslf) :
evolusi menuju pada kemungkinan menjadi punah.


Teori evolusi merupakan perpaduan antara ide (gagasan) den fakta (kenyataan). Yang
dianggap sebagai pencetus ide evolusi ialah Charles Darwin (1809-1892) yang menerbitkan
buku mengenai asal mula spesies pada tahun 1859, dengan judul "On the ofiginof species by
means of natural selection" atau "The preservation of favored races in the struggle for
life".


Alfred Wallace (1823-1913) secara terpisah mengembangkan pemikirannya dan
menghasilkan konsepsi yang sama dengan pendapat Charles Darwin.


Joseph Hooker, teman Charles Darwin menggabungkan tulisan Alfred Wallace den Charles
Darwin. Judul kedua tulisan tersebut menjadi "On the tendency of species to from
vafieties and on the perpetuation of vafieties and species by natural means of
selection".Yang dianggap mengilhami Charles Darwin dengan gagasan evolusinya
adalah
1. Jean Baptiste Lamarck (ahli biologi Pera~uis, 1744-1829).
   Yang idenya mengenai evolusi dituangkan dalam bukunya "Philosophic
   Zoologique".                           109
Inti isi buku tersebut :

1.1. Alam sekitar/lingkungan (environment) mempunyai pengaruh pada
     ciri-ciri/sifat-sifat yang diwariskan.
1.2. Ciri-ciri/sifat-sifat yang didapat (auquired characters) akan
     diwariskan kepada keturunannya.
1.3. Organ yang digunakan akan berkembang, sedan" yang tidak
     digunakan akan mengalami kemunduran.


2. Sir Charles Lyell (ahli geologi Inggris, 1797-1875).
   Yang menerbitkan buku mengenai prinsip-prinsip geologi "Principles
   of Geology" (1830) menyatakan bahwa batuan, pulau-pulau dan
   benua selalu mengalami perubahan.


3. Thomas Robert Mathus (ahli ekonomi den kependudukan Inggris).

Pro dan kontra tentang berbagai pendapat tentang masalah evolusi


1. Lamarck vs Weismann :
Weismann (biologiawan Jerman 1834-1912) menentang pendapat Lamarck mengenai
diturunkannya sifat-sifat yang diperoleh.

Percobaannya : Dia mengawinkan 2 ekor tikus yang dipotong ekornya ternyata keturunannya
tetap berekor panjang. Keadaan ini tetap berlangsung meskipun dilakukan sampai 20
generasi.

2. Lamarck vs Darwin :
Mereka berbeda pendapat mengenai "munculnya" jerapah berleher panjang.

Menurut Lamarck : semula jerapah berleher pendek karena makanan yang berupa daun makin
berkurang maka dari generasi ke generasi leher jerapah semakin panjang untuk menjangkau
daun yang semakin tinggi letaknya.

                                               110
Menurut Darwin : dalam populasi jerapah ada yang berleher panjang dan berleher pendek.
Dalam kompetisi mendapatkan makanan jerapah berleher panjang tetap bertahan hidup
jerapah berleher pendek lenyap secara perlahan-lahan.

3. Spesiasi atau terjadinya spesies baru:
Ada pendapat spesies baru bisa terjadi dari spesies yang sudah ada karena interaksi antara
faktor luar dan faktor dalam. Mekanismenya dapat dijelaskan dengan rumus :

F = G + L,

F = fenotip,
G = genotip,
L = lingkungan



berbeda dengan F1 sehingga F12 dapat dinyatakan sebagai spesies baru.

Untuk dapat memahami masalah evolusi, perlu dipahami pengertian-pengertian
berikut :


A. Pengertian Spesies
Populasi-populasi yang masih mungkin mengadakan pertukaran gen dikatakan termasuk
dalam satu spesies.
Variasi atau perbedaan morfologi fisiologi ataupun kelakuan tidak menjadi alasan
dipisahkannya dua populasi menjadi dua spesies yang berbeda.

B. lsolasi Reproduksi
Barier (hambatan) geografik dapat memungkinkan terjadinya pemisahan dua populasi
(allopatric) keadaan ini memungkinkan terjadinya isolasi reproduksi meskipun kedua
populasi tersebut berada dalam satu lingkungan kembali (sympatrik).




                                             111
C. Macam-macam Isolasi Intrinsik
1. Mekanisme yang mencegah/menghalangi terjadinya perkawinan:
  1.1. Isolasi ekogeografi
  1.2. Isolasi habitat
  1.3. Isolasi iklim/musim
  1.4. Isolasi perilaku
  1.5. Isolasi mekanik

2. Mekanisme yang mencegah terjadinya hibrida:
  2.1. Isolasi gamet
  2.2. Isolasi perkembangan
  2.3. Ketidakmampuan hidup suatu hibrida

3. Mekanisme yang mencegah kelangsungan hibrida:
  3.1. Kemandulan betina
  3.2. Eliminasi hibrida yang bersifat selektif


D. Spesiasi Sebagai Akibat Adanya Poliploid
Contoh : pada tanaman bunga Oenothera lamarckiana yang mempunyai
         14 kromosom, karena adanya peristiwa gagal berpisah (non-
         disjungtion) terjadi keturunan dengan 28 kromosom yang
         kemudian diberi nama Oenothera gigas.


         Kedua Oenothera tersebut dibedakan spesiesnya oleh karena
         pada persilangan antara keduanya akan menghasilkan
         keturunan yang triploid dan kemudian ternyata steril.


E. Radiasi Adaptif
Contoh klasik radiasi adaptif adalah variasi dari burung finch di kepulauan Gallapagos,
perbedaannya pada besar dan bentuk paruh, kebiasaan makan dan pada kelakuan yang lain.



                                              112
F. Divergensi, Kepunaban, Konvergensi
Peristiwa radiasi adaptif merupakan peristiwa dimana dari satu spesies timbul dua atau
beberapa spesies.

Kalau dibuat garis keturunannya maka terlihat adanya garis-garis yang menyebar (divergen)
oleh sebab itu peristiwa ini disebut divergensi.
Banyak sebab-sebab kepunahan, antara lain karena perubahan alam sekitar yang begitu cepat
yang tidak dapat diikuti dengan adaptasi/
re-adaptasi makhluk hidup tersebut, juga sebab-sebab biologik, seperti adanya peristiwa
kompetisi antara organisme yang mempunyai kebutuhan sama.

Konvergensi adalah peristiwa dimana dua makhluk atau lebih menghuni tempat hidup yang
sama, tetapi makhluk tersebut memiliki asal-usul yang berbeda, hubungan yang jauh tetapi
kemudian karena berada dalam tempat yang sama mempunyai organ-organ yang fungsinya
serupa.

1. Anatomi Perbandingan
Dari studi anatomi perbandingan dapat diketabui bahwa alat-alat fungsional pada pelbagai
binatang dapat dibedakan menjadi 2, yaitu:


a. Homologi
alat tubuh yang mempunyai bentuk yang berbeda dan fungsinya berbeda namun kalau diteliti
mempunyai bentuk dasar sama.


b. Analogi
alat-alat tubuh yang mempunyai bentuk dasar yang berbeda namun karena perkembangan
evolusi yang konvergen alat-alat tersebut mempunyai fungsi yang sama.

2. Embriolog Perbandingan
Embrio hewan bersel banyak mengalarni kesamaan perkembangan embrio, berawal dari


bermacam-macam alat tubuh.

                                              113
Ernest Haeckel, mengatakan tentang adanya peristiwa ulangan ontogeni yang serupa dengan
peristiwa filogeninya, dia sebut teori rekapitulasi.

Cotoh: adanya rekapitulasi adalah perkembangan terjadinya jantung pada mamalia yang
dimulai dengan perkembangan yang menyerupai ikan, selanjutnya menyerupai embrio
amfibi, selanjutnya menyerupai perkembangan embrio reptil.

3. Perbandingan Fisiologi
Telah diketahui ada kemiripan dalam faal antara pelbagai makhluk mulai dari
mikroorganisme sampai manusia, misalnya :
• kemiripan dalam kegiatan pernafasan.
• pembentukan ATP dan penggunaannya dalam pelbagai proses kehidupan adalah serupa
pada hampir semua organisme.

4. Petunjuk-petunjuk Secara Biokimia
Digunakan uji presipitin yang pada dasarnya adanya reaksi antara antigen-antibodi.
Banyaknya endapan yang terjadi sebagai akibat reaksi tersebut digunakan untuk menentukan
jauh-dekatnya hubungan antara organisme yang satu dengan yang lainnya.

                        5. Petunjuk-petunjuk Peristiwa Domestikasi
  Menguhah tanaman dan hewan liar menjadi tanaman dan hewan yang dapat dikuasai dan
   bermanfaat sesuai dengan keinginan manusia adalah akibat dari peristiwa domestikasi.
Contoh: penyilangan burung-burung merpati, sehingga dijumpai adanya 150 variasi burung,
      yang di antaranya begitu berbeda hingga dapat dianggap sebagai spesies berbeda.


                     6. Petunjuk-petunjuk dari alat tubuh yang tersisa
Alat-alat yang tersisa dianggap sebagai bukti adanya proses evolusi, alat-alat ini sudah tidak
                           berguna namun ternyata masih dijumpai.
                                    Contoh : Pada manusia :
                              • selaput mata pada sudut mata sebelah dalam
                                               • tulang ekor
                                         • gigi taring yang runcing



                                               114
7. Petunjuk-petunjuk Paleontologi
Telah diketabui bahwa fosil dapat digunakan sebagai petunjuk adanya evolusi.
Contoh : Urutan fosil kuda:
         dari Eohippus                          Mesohippus
         Merychippus      PliohippusEquas (kuda zaman sekarang).

A. Pendapat Teilhard de Chardin mengenai proses evolusi
Proses evolusi dibedakan menjadi 3 tahap, yaitu:


1. Tahap Geosfer:
  Tahap ini adalah tahap pra-hidup, tahap perubahan yang terutama
  menyangkut perubahan tata surya.


2. fahap Biosfer:
  Kalau ada tahap geosfer yang menjadi masalah adalah adanya
  "loncatan" dari materi tak hidup menjadi "materi" hidup, maka pada
  tahap biosfer yang dimasalahkan adalah "loncatan" munculnya
  manusia.


3. Tahap Nesosfer:
  Menurut Teilhard, yang penting pada makhluk, hidup dalam hal ini
  manusia adalah terjadinya evolusi mengenai kesadaran batinnya yang
  semakin mantap.


B. Penetapan Umur Fosil
Penetapan umur fosil dapat dilakukan 2 cara:
• Cara tidak langsung : yaitu dilakukan dengan mengukur umur lapisan
                         bumi tempat fosil ditemukan.
• Cara langsung : yaitu dengan mengukur umur fosil itu sendiri.




                                               115
Beberapa contoh penetapan umur fosil :
1. Berdasarkan peristiwa laju erosi
2. Berdasarkan peristiwa laju sedimentasi
3. Kandungan garam
4. Penentuan umur dengan zat radioaktif


C. Evolusi Manusia
Fosil subhuman tertua adalah Australophitecus, wujudnya lebih menyerupai kera daripada
manusia, kemudian muncul manusia kera dari Jawa, Pitecanthropus erectus yang hidup pada
± 500.000 tahun yang lalu, sudah lebih menyerupai manusia daripada kera, volume otaknya ±
1000 cc, sedang pada gorilla ± 600 cc dan pada manusia modern ± 1500 cc, subhuman yang
lain adalah Homo neanderthalensis, makhluk ini hidup pada pertengahan akhir Pleistocene,
± 500.000 sampai 50.000 tahun yang lalu, orang beranggapan bahwa makhluk ini manusia
primitif yang pertama. Secara tepat takdapat diketahui kapan manusia modern ini muncul,
tetapi mungkin yang tertua adalah tengkorak Swanscombe yang umurnya 300.000 tahun dan
mungkin sekali lebih tua lagi, yaitu sekitar 500.000 tahun yang lalu makhluk ini pun diduga
berasal dari Pithecarthropus. Maunusia modern yang mengganti kan Homo
neanderthalensis adalah manusia Cro-maguon yang hidup sekitar 50.000 - 20.000 tahun
yang lalu.




                                            116
                                      BIOTEKNOLOGI

STANDAR KOMPETENSI

      1. Memahami prinsip-prinsip dasar bioteknologi serta implikasinya pada salingtemas

KOMPETENSI DASAR

      5.1 Menjelas-kan arti , prinsip dasar, dan jenis-jenis bioteknologi.
      5.2 Men-deskripsikan implikasi bioteknologi pada sains, lingkungan , teknologi, dan
         masyarakat

TUJUAN

1.     Menjelaskan arti Bioteknologi.
2.     Menjelaskan prinsip-prinsip dasar bioteknologi.
3.     Menjelaskan nilai tambah yang diperoleh atas pengembangan Bioteknologi.
4.     Membedakan bioteknologi konvensional dan modern.
5.     Mengkategorikan produk bioteknologi konvensional dan modern
6.     Menjelaskan perbedaan prinsip dasar pengembangan bioteknologi konvensional dan
       modern.
7.     Menjelaskan proses rekayasa genetika.
8.     Mengidentifikasi urutan proses rekayasa genetika
9.     Memberikan contoh produk hasil rekayasa genetika yang dimanfaatkan dalam
       kehidupan.
10.    Menidentifikasi sumber-sumber agen bioteknologi dan produk yang dihasilkan.
11.    Menjelaskan keuntungan dan kerugian diperolehnya produk bioteknologi
12.    Menjelaskan dampak pemanfaatan hasil produk bioteknologi di berbagai bidang.
13.    Membuat usulan atas alternatif dampak penggunaan produk rekayasa genetika, bayi
       tabung, bank sperma.
14.    Membuat laporan membuat produk bioteknologi konvensional.




                                                  117
BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara
terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.

Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi
genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan
2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian




             Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia




                                           118
Perkembangan bioteknologi :

 1. Era bioteknologi g
    Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman
    serta pengawetan makanan.

    Contoh:
    pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

 2. Era bioteknologi generasi kedua.
    Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

    Contoh:
    a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitrat
    b. pengolahan air limbah
    c. pembuatan kompos

 3. Era bioteknologi generasi ketiga.
    Proses dalam kondisi steril.

    Contoh:
    produksi antibiotik dan hormon

 4. Era bioteknologi generasi baru


    Contoh:
    produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal




                                            119
1. MAKANAN BAHAN SUSU

....Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

   1.Keju


     Mikroba: Propiabacterium (bakteri asam laktat) yang juga berperan memberi rasa dan
     tekstur keju.

   2.Yoghurt


     Mikroba: 1. Lactobacillusbulgaris       pemberi rasa dan aroma
     ........... 2. Streptococcus thermophilus    menambah keasaman

   3.Mentega


     Mikroba: Leuconostoc cremoris




                Gbr. Tahap-tahap dasar pembuatan minuman anggur merah




                                                 120
TUGAS BERSRTUKTUR

1. menjelaskan tentang kultur jarian

2. menjelaskan peranan biotek dalam bidang kedokteran, pertanian, industri,,perikanan

  dan lain-lain

2. MAKANAN NON SUSU

   1.Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur "wine", rum), oleh ragi

   2.Kecap, oleh Aspergillus oryzae

   3.Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum

     Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian
     difermentasi

   4.Cuka, oleh Acetobacter aseti




1. Asam Sitrat

mikroba : Aspergillus niger
bahan : tetes gula dan sirup
Fs. Asam Sitrat : pemberi citarasa, pengemulsi susu, dan antioksidan. Umumnya asam ini
banyak terdapat pada jeruk.

2. Vitamin


- B1 oleh Assbya gossipii
- B12 oleh Propionibacterium dan Pseudomonas




                                            121
3. Enzim

a.Amilase            akan dalam produksi sirup, kanji, glukosa.
 Glukosa isomerase : mengubah amilum menjadi fruktosa.
 Fruktosa digunakan sebagai pemanis makanan menggantikan sukrosa.

 mikroba: Aspergillus niger
 ............Aspergillus oryzae
 ............Bacillus subtilis

b.Protease
 - digunakan antara lain dalam produksi roti, bir
 - protease proteolitik berfungsi sebagai pelunak daging dan ..campuran deterjen untuk
 menghilangkan noda protein

 mikroba: Aspergillus oryzae
 ............Bacillus subtilis

c. Lipase
 Antara lain dalam

 mikroba: Aspergillus niger
 ........... Rhizopus spp

d.Asam Amino
 -
 -
 ..oleh ternak.

 Keduanya oleh Corynobacterium glutamicum

PROTEIN SEL TUNGGAL (Single Cell Protein = SCP)

adalah makanan berkadar protein tinggi, berasal dari mikroorganisme




                                               122
Contoh: 1. Mikoprotein dari Fusarium
.............. Substrat: tepung gandum dan ketan

............2. Spirulina dan Chlorella

Kelebihan SCP:

1. Kadar protein lebih tinggi dari protein kedelai atau hewan
2. Pertumbuhan cepat




                       Gbr. Diagram umum proses/tahapan produksi SCP




                      1. Vektor, berupa plasmid bakteri atau viral ADN virus.




                                                   123
Gbr. Pembuatan plasmid dan mekanisme penyisipan gen

    2. Bakteri, berperan dalam perbanyakan plasmid melalui perbanyakan bakteri.




                       Gbr. Pemisahan DNA oleh enzim restriksi

3. Enzim, terdiri dari enzim RESTRIKSI (pemotong plasmid/ADN) dan enzim LIGASE
   (penyambung ptongan-potongan ADN)




                                    124
               Gbr. Proses produksi insulin manusia dengan rekayasa genetika

Antibodi Monoklonal

adalah antibodi sejenis yang diproduksi oleh sel
plasma klon sel-sel
oleh sel-sel hibridoma (hasil fusi 2 sel berbeda;


dikultur.
Bertindak sebagai antigen yang akan menghasilkan
anti bodi adalah limpa. Fungsi antara lain diagnosis
penyakit dan kehamilan

                         2.                            Terapi Gen

                                                       adalah pengobatan penyakit atau kelainan
                                                       genetik dengan menyisipkan gen normal




                                             125
3.   Antibiotik

     Dipelopori oleh Alexander Fleming
     dengan penemuan penisilin dari
     Penicillium notatum.

     - Penicillium chrysogenum
     memperbaiki penisilin yang sudah ada.
     .......................................Dilakukan dengan
     mutasi secara
     .......................................iradiasi ultra
     violet dan sinar X.
     - Cephalospurium


     penisilin N.
     - Cephalosporium


     sefalospurin C.
     - Streptomyces


     streptomisin, untuk pengobatan TBC

4.   Interferon

     Adalah antibodi terhadap virus. Secara
     alami hanya dibuat oleh tubuh manusia.
     Proses pembentukan di dalam, tubuh
     memerlukan waktu cukup lama
     (dibanding kecepatan replikasi virus),
     karena itu dilakukan rekayasa genetika.
                             126
        5.                         Vaksin

                                   Contoh: Vaksin Hepatitis B dan malaria.
                                   Secara konvensional pelemahan kuman
                                   dilakukan dengan pemanasan atau
                                   pemberian bahan kimia.
                                   Dengan bioteknologi dilakukan fusi atau
                                   transplantasi gen.




Gbr. Tahapan sintesis vaksin yang direkayasa secara genetika




                            127
Thichacillus ferrooxidan berperan memisahkan logam dari bijihnya atau kotoran sehingga
didapat logam berkualitas tinggi. Sebagai contoh pada tembaga (Cu).

...............................................................               ....aktivitas
Reaksi: CuFeS2 + 2 Fe2(SO4)3 + 2 H2O + 3 O2 ———————————> CuSO4 + 5
FeSO4 + 2 H2SO4 + Energi

.................................................                 aktivitas
CuSO4 + 2 Fe+ + H2SO4 + Energi ———————————> 2 FeSO4 + Cu2+ + 2 H+

Thiobacillus ferrooxidan bersifat kemolitotrof

  1. Pencemaran oleh minyak.
       Strain-strain                                    mengkonsumsi hidrokarbon. Rekayasa genetik
       membentuk bakteri super yang
       meogandung empat jenis plasmid pembawa gen untuk konsumsi hidrokarbon.
  2. Limbah organik dapat diuraikan oleh bakteri aerob atau anaerob.




                                              Gbr. Skema pengolahan air limbah




                                                                  128
Dalam membatasi pemakaian pestisida, dilakukan upaya pemberantasan hama secara biologi
antara lain penggunaan musuh alami dan menciptakan tanaman resisten hama.

1.                             menghasilkan bioinsektisida yang toksin terhadap larva
     serangga.
     -Transplantasi gen penghasil toksin pada tanaman menghasilkan ..tanaman yang bersifat
     resisten hama serangga.
     - Kristal (racun Bt) diolah menjadi bentuk yang dapat disemprotkan ..ke tanaman. Racun
     akan merusak saluran pencernaan serangga.

2. Baculovirus sp.
     Virus disemprotkan ke tanaman. Bila termakan, serangga akan mati dengan sebelumnya,
     menyebarkan virus melalui perkawinan.




                   Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan

Sifat TOTIPOTENSIAL tanaman, dapat diterapkan untuk kultur jaringan. Kultur jaringan
(sel) adalah mengkultur/membiakkan jaringan (sel) untuk memperoleh individu baru.

Penemu F.C. Steward menggunakan jaringan floem akar wortel.

                                              129
Gambar 1
Skema teknik kultur jaringan sederhana yang dilakukan oleh Steward terhadap tanaman
wortel (Daucus carota)
MANFAAT / KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN

 1. Bibit (hasil) yang didapat berjumlah banyak dan dalam waktu yau~g singkat
 2. Sifat identik dengan induk
 3. Dapat diperoleh sifat-sifat yang dikehendaki
 4. Metabolit sekunder tanaman segera didapat tanpa perlu menunggu tanaman dewasa
 1. Tanaman kebal terhadap penyakit, misalnya tembakau kebal terhadap TMV.




              Skema rekayasa genetika untuk membuat tumbuhan kebal virus TMV
 2. Tanaman mampu menambat N2.




                                            130
Pemberian nitrogen dalam bentuk pupuk buatan secara berlebih ternyata berdampak
negatif yaitu:

 1. Meningkatkan tekanan osmosis air tanah

 2.

 3. Terjadinya eutrofikasi karena penumpukan NO3 di perairan, jalan keluarnya adalah
      dilakukan rekayasa genetika




                                          131

				
DOCUMENT INFO
Shared By:
Categories:
Tags:
Stats:
views:1935
posted:7/19/2011
language:Indonesian
pages:137
Description: Proposal Respirasi document sample