Materi IPA Kelas 9 Bab 1 Pertumbuhan dan Perkembangan Merdeka Belajar

  

Remaja seperti kalian saat ini pasti sedang bertanya-tanya, apa yang sedang terjadi pada tubuhku? Badanku bertambah tinggi, suara mulai berubah, wajah mulai berjerawat, perilaku juga mulai berubah. Hal tersebut normal adanya. Karena kalian sedang bertumbuh dan berkembang. Waktu bayi tinggi badan kalian tidak melebihi satu meter, tapi lihat tubuh kalian sekarang, kalian bertambah besar. Di dalam bab ini kita akan membahas pertumbuhan dan perkembangan makhluk hidup, dan bagaimana cara merawat tubuh kalian agar mencapai pertumbuhan dan perkembangan yang optimal.

 

A.           Pertumbuhan dan Perkembangan Manusia

Sepanjang hidupnya, organisme akan mengalami yang namanya pertumbuhan dan perkembangan. Seperti manusia yang berkembang dari bayi hingga dewasa, begitu pula yang terjadi pada hewan dan tumbuhan. Banyak sekali faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan organisme, seperti lingkungan, makanan, gaya hidup, hormon, serta genetik. Di dalam bab ini kita akan membahas bagaimana siklus makhluk hidup, serta perbedaan pertumbuhan dan perkembangan. Mari kita bahas bersama-sama!

1.        Perbedaan Pertumbuhan dan Perkembangan

Sekilas kata pertumbuhan dan perkembangan terdengar tidak jauh berbeda. Bertumbuh berarti berkembang dan bertambah besar. Tetapi untuk makhluk hidup, bertumbuh dan berkembang memiliki arti yang berbeda. Bertumbuh adalah suatu proses yang dapat diukur dengan sistem ukur, seperti tinggi badan yang bertambah, bisa terlihat jelas perubahan dari tinggi 100 cm menjadi 150 cm. begitupun dengan pertambahan berat badan, volume, dan contoh lainnya. Intinya suatu pertumbuhan dapat diukur dan bisa dilihat jelas dengan mata. Sebaliknya, perkembangan tidak dapat diukur dengan angka. Perkembagan adalah proses penambahan kemampuan seorang manusia dalam berbagai aspek. Contoh dari perkembangan adalah, seorang bayi waktu kecil belum bisa berbicara namun ketika sudah berusia empat tahun, maka anak sangat lancar berbicara, itulah yang disebut perkembangan.

2.                  Siklus Hidup Manusia

a.              Bayi

Ketika sperma dan sel telur bertemu, maka proses fertilisasi dimulai. Feertilisasi manusia terjadi di dalam tubuh wanita. Setelah fertilisasi, maka sel akan berubah menjadi zigot yang siap berkembang. Zigot membelah terus menerus melalui proses pembelahan sel yang dinamakan mitosis. Zigot kini berada di fase morula yaitu penambahan jumlah sel tanpa pertambahan massa sel. Dari fase morula, sel terus membelah hingga terbentuk rongga. Fase tersebut dinamkan balstula. Setelah fase balastula, sedangkan sel-sel tersebut dinamakan blastosis. Setelah fase blastula, sel kemudian memasuki fase gastrula, dan kemudian berkembang menjadi embrio. Setelah delapan minggu, embrio berkembang menjadi fetus atau janin. Di tahap ini sudah dimulai pembentukan organ-organ tubuh. Fetus terus berkembang, hingga akhirnya dilahirkan menjadi bayi. Perhatikan gambar di bawah ini.

Gambar. Proses Perkembangan Calon Bayi dari Fertilisasi menjadi Blastosis

Gambar. Proses Pertumbuhan dan Perkembangan dari

Zigot sampai menjadi Bayi

Selama periode satu hingga du tahun kehidupannya, bayi bertumbuh dan berkembang sangat pesat. Beratnya bisa berkembang berkali-kali lipat dibandingkan waktu mereka dilahirkan. Pada saat dilahikan, kepala merkea berukuran seperempat dari panjang tubuh mereka, dan lama kelamaan bagian tubuh yang lainnya pun akan berkembang dan menyesuaikan. Saat sistem saraf dan ototnya berrkembang, maka bayi mulai bisa melakukan gerakan-gerakan sepereti tengkurap, merangkak, dan kemudian berjalan. Merekan pun belajar untuk berbicara dan mengikuti perintah sederhana.

Gambar. Diagram Perkembangan Bayi

b.             Anak-anak

Masa anak-anak dimulai pada usia dua tahun. Mereka bertambah besar dan tinggi. Kemampuan motorik dan koordinasi juga sudah berkembang. Rasa ingin tahunya juga sangat tinggi dan kemampuan mentalnya juga sangat berkembang. Kemampuan berbahasa mereka juga meningkat drastis.

Gambar. Infrografik perkembangan motorik kasar anak usia 3-5 tahun

c.               Remaja dan Pubertas

Fase ini adalah fase paling sulit bagi anak-anak, karena banyak perubahan yang terjadi pada tubuh, baik dari segi fisik maupun mental. Remaja adalah fase perubahan dari anak-anak menuju dewasa. Pubertas dimulai sejak anak-anak berusia 9 tahun sampai 15 tahun. Pubertas ditandai dengan perkembangan seksual barupa mulai aktifnya hormon-hormon reproduksi. Artinya, pada tahap ini seorang remaja telah mampu melakukan reproduksi. Hormon reproduksi wanita yaitu estrogen dan progesteron membuat remaja putri memperlihatkan perkemabangan seksual sekunder, berupa dimulainya periode menstruasi. Untuk pria hormon testosteron akan memicu pertumbuhan seksual sekunder dan produksi sperma.

Gambar. Perkembangan seksual sekunder pada remaja pria dan wanita

d.             Dewasa

Setelah pubertas, mental, emosi, dan fisik mulai stabil. Pada saat ini, manusia memasuki masa dewasa dan tidak mengalami pertambahan tinggi. Pertumbuhan seksual sekunder pun sudah berhenti. Pada usaia 30 tahun, manusia akan mengalami tanda-tanda penuaan, seperti tumbuhnya rambut putih, atau berkurangnya masa otot. Pada usia pertengahan 40-50 tahun, wanita akan berhenti mengalami menstruasi. Periode ini dinamakan menopause. Sementara pada pria, maka produksi sperma akan berkurang, tetapi dengan menerapkan pola hidup sehat, diharapkan pria dan wanita dewasa dapat tetap aktif di sepanjang hidup mereka.

 

B.            Pertumbuhan dan Perkembangan Hewan

Kupu-kupu yang berterbangan di taman sangat memukau kita. Sayapnya yang berwarna-warni, sungguh sangatlah cantik. Tapi sebelum menjadi secantik itu, kupu-kupu harus mengalami fase yang disebut metamorfosis, dimulai dari ulat, kepompong, dan akhirnya menjadi kupu-kupu. Mereka bertumbuh dan berkembang dari embrio hingga menjadi bentuk dewasa. Hal tersebut pun berlaku pada hewan-hewan lainnya. Di dalam sub bab ini kita akan mempelajari bagaimana hewan-hewan ini bertumbuh dan berkembang, jadi mari kita mempelajarinya bersama-sama!

1.      Bagaimana Embrio Berkembang

Kucing, ikan, kura-kura, dan burung semuanya bereproduksi secara seksual. Reproduksi seksual adalah sistem reproduksi yang melibatkan pertemuan dua sel kelamin. Setelah terjadinya fertilisasi, embrio hewan-hewan ini mengalami perkembangan yang berbeda-beda, ada yang berkembang di dalam tubuh induk, dan ada juga yang berkembang di luar tubuh induk mereka.

2.      Hewan yang Bertelur atau Ovipar

Hewan bertleur atau ovipar merupakan hewan yang mengembangkan embrionya di dalam hewan yang mengembangkan embrionya di dalam telur, tetapi berada di luar tubuh induk. Kebanyakan hewan yang tidak bertulang belakang termasuk cacing dan serangga, serta hewan bertulang belakang seperti ikan, repil, amfibi, dan burung merupakan hewan yang mengerami embrionya di luar tubuh. Isi dari telur tersebut adalah nutrisi yang dibutuhkan oleh embrio untuk berkembang. Telur hewan vertebrata yang tinggal di darat seperti reptil dan burung, memiliki struktur telur yang disebut telur amniotik. Telur ammniotik dilapisi membran dan cakang yang kasar ketika berada di dalam tubuh induknya.

Gambar. Sayatan melintang dari telur Amniotik

Berikut fungsi dari bagian-bagian telur amniotik.

1.      Cangkang telur berfungsi untuk melindungi, menjaga kelembaban, dan memungkinkan terjadinya pertukaran gas.

2.      Membaran berfungsi untuk melindungi bagian dalam telur.

3.      Albumen berfungsi sebagai tempat terjadinya pertukaran gas antara oksigen dengan karbondioksida di dalam telur.

4.      Kuning telur berfungsi untuk memberikan suplai makanan ke pada embrio.

5.      Cairan amnion ini berguna untuk bantalan embrio dan sebagai penjaga kelembaban

6.      Alantois berguna untuk menyimpan kotoran dari embrio.

3.      Hewan yang Bertelur dan Beranak atau Ovovivipar

Hewan yang bertelur dan melahirkan, tampaknya agak aneh dengan hewan. Yang dimaksud hewan yang bertelur dan melahirkan atau ovovivipar, adalah embrio berkembang di dalam telur yang ada di dalam tubuh induk, sampai akhirnya telur siap ditetaskan. Saat telur menetas, maka individu baru siap dilahirkan. Embrio hewan ovovivipar bertumbuh dengan menggunakan asupan makanan yang berasal dari cadangan dalam telur. Contoh beberapa hewan ovovivipar adalah ikan hiu, ikan pari, kuda laut, platypus, iguana, salamander, dan beberapa jenis ular.

4.      Hewan yang Melahirkan atau Mamalia Berplasenta atau Vivipar

Embrio hewan ini berkembang di dalam tubuh induknya. Induk dan embrio terhubung melalui plasenta, saluran tempat terjadinya pertukaran material antara embrio dengan induk. Induk memberikan nutrisi dan oksigen yang dibutuhkan embrio untuk berkembang, sementara embrio memberikan sampah sisa metabolisme dan karbon dioksida ke plasenta, kemudaian dari plasenta ke darah induk.

Gambar. Menunjukan pertukaran material antara induk dengan embrio.

5.      Bagaimana Hewan Muda Berkembang

Trdapat beberapa hewan yang tampilan induk dan anaknya terlihat hampir sama. Artinya, penampakan hewan saat muda dan dewasa tidak terlalu berbeda. Namun, ada juga hewan yang terlihat berbeda pada fase muda dan pada fase dewasa. Hewan tersebut mengalami suatu proses yang dinamakan metamorfosis. Berikut beberapa contoh hewan yang terlihat berbeda pade fase muda dan pada fase dewasa.

a.      Udang-udangan

Udang, lobster, dan kepiting memulai kehidupan sebagai larva, lalu mereka bermetamorfosis menjadi bentuk dewasa. Berikut gambar metamorfosisi lobster.

Gambar. Siklus hidup lobster dari larva sampai lobster dewasa

b.      Serangga

Serangga juga bermetamorfosis. Metamorfosis serangga dibagi menjadi dua, yaitu metamorfosis sempurna dan metamorfosis tidak sempurna. Metamorfosis sempurna, adalah suatu perubahan bentuk yang terjadi pada makhluk hidup dalam pertumbuhannya yang sangat berbeda pada saat larva, remaja, dan dewasa. Metemorfosis sempurna terbagi menjadi 4 fase yaitu: telur, larva, pupa, dan imago atau dewasa. Sementara metamorfosis tidak sempurna terjadi pada serangga yang bentuk tubuhnya di fase muda terlihat mirip dengan fase dewasanya. Hanya bagian tertentu yang berubah atau berkembang. Metamorfosis tidak sempurna tidak memiliki fase pupa. Metamorfosis ini pun hanya terdiri dari 3 fase yaitu: telur, nimfa, dan dewasa.

Gambar. Perbedaan antara metamorfosis tidak sempurna dengan sempurna.

Pada metamorfosis sempurna, fase larva merupakan fase yang bertujuan untuk mencari makan sebanyak-banyaknya, atau fase untuk bertumbuh. Setelah fase larva, serangga memasuki fase pupa, di masa ini, serangga memasuki fase berpuasa. Fase pupa juga merupakan waktu ketika serangga membentuk struktur tubunya seperti sayap, antena, dan kaki-kaki. Pada metamorfosis tidak sempurna, wujud nimfa terlihat seperti bentuk kecil dari fase dewasa, hanya di fase itu sayap belum terbentuk. Pada fase nimfa pertumbuhan terus menerus terjadi, pada fase ini nimfa mengalami pergantian kulit beberapa kali sebelum memasuki fase dewasa.

c.       Amfibi

Kehidupan pertama katak adalah di dalam air. Proses fertilisasi pun terjadi di air. Setelah menetas berudu mulai berenang, dia menggunakan insangnya. Bentuk berudu sangat berbeda dengan bentuk dewasa, oleh karena itu pertumbuhan katak dari berudu sampai dewasa, merupakan metamorfosis sempurna. Perhatikan gambar metamorfosis katak di bawah ini!

Gambar. Metamorfosis katak, yang merupakan metamorfosis sempurna

 

C.           Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Pernahkah kalian melihat orang tua kalian menanam dari biji? Atau mungkin ketika kalian memiliki projek menanam? Apa yang dapat kalian amati dari tanaman tersebut? Bagaimana dari biji yang kecil, tanaman berubah menjadi besar? Faktor-faktor apa saja yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan? Kita akan membahas hal-hal tersebut di subbab ini.

Gambar. Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

1.      Bagaimana Biji Menjadi Tumbuhan

Banyak tumbuhan memulai fase hidupnya dari biji. Di dalam biji terdapat embrio tumbuhan, yang jika jatuh di kondisi yang sesuai, maka biji akan mulai bertumbuh menjadi tanaman. Embrio ini memiliki cikal bakal bagian-bagian tumbuhan seperti akar, batang, dan daun. Embrio bertumbuh menggunakan cadangan makanannya yang ada di dalam kotiledon. Biji diselimuti oleh kulit biji yang sangat keras, yang berfunsi untuk melindungi embrio dari kekeringan. Gambar di bawah ini memperlihatkan struktur biji.

Gambar. Struktur biji

2.      Pertumbuhan dan Perkembangan Primer

Ketika tumbuhan bertambah tinggi, maka pertumbuhan itu disebut pertumbuhan primer. Pertumbuhan primer berhubungan dengan sel-sel meristem primer (apikal) pada tumbuhan. Sel-sel meristem adalah sel yang aktif membelah. Ketika biji menemukan kondisis yang sesuai, maka proses pertumbuhannya dimulai. Pertama-pertama air masuk ke dalam biji yang disebut sebagai proses imbibisi, lalu biji mulai berkecambah. Pada proses perkecambahan tersebut, akar akan tumbuh lebih dulu, disusul batang dan daun. Pada akar, batang, dan daun, sel-sel meristem terus-menerus membelah sampai dengan panjang maksimal tanaman. Berikut gambar yang menunjukan sel meristem yang terdapat pada tanaman.

Gambar. Letak jaringan meristem pada tumbuhan

3.      Pertumbuhan dan Perkembangan Sekunder

Yang dimaksud dengan pertumbuhan dan perkembangan sekunder adalah ketika tanaman bertambah lebar atau diameter batang semakin besar, hal ini disebabkan karena pembelahan meristem sekunder. Meristem sekunder ini terletak pada kambium. Sel meristem sekunder ini terus membelah, jika pembelahan ke arah dalam akan terbentuk kayu, sementara pembelahan ke luar akan membentuk kulit kayu.

Gambar. Perbedaan pertumbuhan primer dan sekunder.

4.      Fakor-faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan

Terkadang, kita melihat tumbuhan meski berjenis sama, tapi ada yang lebih tinggi, ada yang lebih besar, atau ada yang berbuah lebih banyak dibandingkan yang lain. Tapi ada yang lebih tinggi, ada yang lebih besar, ada yang berbuah lebih banyak dibandingkan yang lain. Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan didukung oleh faktor-faktor sebagai berikut.

1.      Faktor Internal

Faktor yang berasal dari dalam tubuh tumbuhan. Fakor internal tersebut meliputi genetika dan hormon. Tumbuhan yang memiliki gen yang baik akan tumbuh dan berkembang cepat, serta berbuah lebih banyak. Sementara hormon, merupakan zat yang berfunsi mengendalikan metabolisme tubuh. Contoh hormon pada tumbuhan yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan adalah hormon auksin, giberelin, dan sitokinin. Hormon auksin mempengaruhi pemanjangan, pembelahan, dan diferensiasi sel, sementara giberelin mempengaruhi pembentukan biji, perkembangan embrio, dan perkecambahan. Hormon sitokinin berperan dalam pembelahan sel yang merangsang pembentukan akar dan cabang tanaman.

2.      Faktor Eksternal

            Faktor yang berasal dari luar tubuh tumbuhan. Faktor eksternal tersebut berupa kondisi lingkungan tempat tumbuhan tumbuh, seperti sinar matahari, ait, tanah, kelembaban, suhu, dan tentunya nutrisi. Sinar matahari sangat berpengaruh untuk proses fotosintesis, sementara air dan kelembabapan sangat berpengaruh dalam mengatur proses penguapan yang berpengaruh pada pemanjangan sel. Seluruh proses-proses seperti fotosintesis, penguapan, pernapasan, dan penyerapan air semua bergantung pada suhu. Tanah dan nutrisi juga sangat memengaruhi pertumbuhan tumbuhan, karena dari tanahlah tumbuhan memperoleh nutrisinya untuk tumbuh.

Read More

Materi IPA Kelas 8 Bab 1 Pengenenal Sel Merdeka Belajar

Pernahkah kalian mendengar istilah sel punca? Katanya, sel punca mampu menyembuhkan penyakit yang sebelumnya tidak bisa disembuhkan. Sel punca memberi harapan bagi manusia untik kembali sehat, bahkan awet muda. Begitu hebatnya sel punca, sehingga para peniliti terus menelitinya. Kira-kira apa ya sel punca itu? Dan apa kaitannya dengan sel yang akan kita pelajari di bab ini? Dan bagaimana awalnya mikroskop ditemukan? Sempua pertanyaan kalian akan dijawab di bab ini! Ayo kita pelajari bersama-sama!

A.           Sel dan Mikroskop

1.        Apa Itu Sel?

Ketika kalian melihat bunga yang indah di taman terlintaskah di kepala kalian, mengapa bunga-bunga tersebut memiliki warna-warna yang indah? Kira-kira apa penyusunnya?

Gambar. Taman bunga yang indah

Sekarang mari kita bandingkan dengan bangunan kelas kita. Apa yang menyusun bangunan ini? Material apa yang membentuknya? Ruangan kelas kita tersusun dari batu bata, semen, pasir, dan bahan material lainnya. Nah, bunga-bunga yang berada di taman tersebet dari bagian-bagian kecil yang disebut dengan sel. Bukan hanya bunga saja, tetai  seluruh makhluk hidup tersusun dari sel. Dari sini kita dapat menarik kesimpulan bahwa sel merupakan unit atau bagian terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup.

Gambar. Batu Bata dan Bangunan Kelas

Sel begitu kecil dan tidak terlihat oleh mata kita, tetapi hal tersebut tidak menghalangi para ilmuwan untuk meneliti sel. Mereka berusaha menciptakan suatu alat untuk mengamati sel, kemudian melalui proses serta penelitian yang panjang akhirnya terciptalah suatu terori tentang sel. Teori sel tersebut menyatakan bahwa.

Ø  Seluruh makhkul hidup terusun atas sel

Ø  Sel adalah unit dasar dari struktur dan fungsi makhluk hidup

Ø  Seluruh sel berasal dari sel sebelumnya

Teori ini berlaku untuk seluruh makhluk hidup, baik itu besar maupaun kecil. Teori tersebtu mendorong para ilmuwan untuk mempelajari tentang makhluk hidup beserta ciri-cirinya.

2.                  Penemuan Mikroskop

Gambar. Robert Hooke

Para ilmuwan yang meneliti tentang sel membutuhkan suatu alat untuk meneliti bagian-bagian sel. Sel pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuwan Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1663. Saat itu Hooke mengamati sayatan gabus dari batang tumbuhan yang sudah mati pohon ek menggunakan mikroskop sederhana. Ia menemukan adanya ruang-ruang kosong yang dibatasi dinding tebal dan menamakannya dengan istilah cellulae yang berarti sel.

Gambar. Mikroskop Hooke dan sayatan Gabus temuan Robert Hooke

Penemuan tentang sel berkembang lagi ketika ilmuwan Belanda bernama Antonie van Leeuwenhoek (1674) merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup. Ia merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal yang digunakan untuk mengamati air rendaman jerami. Ia menemukan organisme yang bergerak-gerak di dalam air yang kemudaian disebut bakteri. Beliau mengamati sampel dari air danau, kerokan dari gigi dan gusi, serta air dari talang hujan.  Leeuwenhoek  sangat terkejut melihat berbagai macam bentuk organisme tersebut. Beliau menyebut organisme tersebut animalcula yang artinya bianatang yang sangat kecil. Sejak saat itu, beberapa ilmuwan berlomba untuk mengetahui lebih banyak tentang sel. Kemudian lahirlah teori-teori tentang sel.

Gambar. Mikroskop buatan Antoni Van Leeweuhoek

Tahun 1893 Theodore Schwan melakukan pengamatan terhadap sel hewan. Dari hasil pengamatannya mereka menarik kesimpulan bahwa:

Ø  Tiap makhluk hidup terdiri dari sel

Ø  Sel merupakan unit struktural terkecil pada makhluk hidup

Organisme bersel tunggal terdiri dari sebuah sel, organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebut organisme bersel banyak.

Meski pada saat itu, mereka belum memiliki alat-alat yang canggih, namun rasa ingin tahu mereka yang tinggi tidak menghalangi mereka untuk menggali lebih dalam tentang sel dan alam sekitar. Penemuan mereka menjadi titik terang bagi ilmuwan lain untuk meneliti sel. Hal tersebut juga berlaku untuk kalian, walaupun dengan alat yang terbatas, tidak meutup kemungkinan kalian dapat menjadi seorang penemu atau peneliti, asalkan kalian memiliki keinginan yang kuat untuk selalu belajar.

3.                  Mikroskop Cahaya dan Mikroskop Elektron

Setelah penemuan mikroskop dari Robert Hooke dan Antonie Van Leeuwenhoek, para ilmuwan berlomba-lomba untuk menciptakan mikroskop serta mengamati makhluk hidup di sekitar mereka. Segala sesuatu yang hanya dapat diamati di bawah mikroskop disebut mikroskopis, baik itu benda mati ataupun makhluk hidup.

Beberapa mikroskop menggunakan cahaya yang merembut melalui lensa untuk menghasilkan suatu bayangan yang diperbesar, mikroskop cahaya dibagi menjadi dua jenis yaitu mikroskop monokuler dan mikroskop binokuler.

Gambar. Mikroskop cahaya monokuler dan mikroskop cahaya binokuler

Perbedaan dari kedua mikroskop tersebut terletak pada bagian atas dari mikrokop yang disebut dengan lensa okuler. Jumlah lensa okuler pada mikroskop monokuler hanya satu, sementara mikroskop binokuler memiliki dua lensa.

Selain mikroskop cahaya, beberapa mikroskop menggunaan sinar atau radiasi dari elektron karenanya disebut mikroskop elektron. Kedua mikroskop tersebut memiliki kesamaan yaitu untuk memperbesar suatu objek. Namun tentu saja mikroskop elektron menghasilkan gambar yang detil dan jauh lebih jelas. Mikroskop elektron mampu memperbesar suatu objek menjadi satu juga kali lebih besar, sehingga bagian-bagian terkecil dari objek akan nampak dengan jelas, hal tersebut tidak dimiliki oleh mikriskop cahaya. Oleh sebab itu elektron biasanya digunakan di laboratorium medis dan farmasi atau tempat-tempat yang membutuhkan riset lebih dalam

Gambar. Mikroskop elektron yang digunakan di Laborarorium

Dua karakteristik yang harus dimiliki oleh suatu mikroskop, baik itu mikroskop cahaya maupun elektron, adalah perbesaran dan resolusi gambar. Perbesaran berhubungan dengan pembesaran gambar, sementara resolusi berhubungan dengan kejelasan gambar

Gambar. Perbandingan gambar dengan resolusi rendah, sedang, dan tinggi

4.                  Bagian-bagian Mikroskop Cahaya

Pernahkah kalian melihat mikroskop? Dimana kalian melihatnya? Serta bagaimanakah cara menggunakannya? Nah, pada pembelajaran ini, kalia akan diperkenalkan tentang mikroskop, alat yang biasa digunakan untuk melihat sel hewan maupun tumbuhan.

Gambar. Mikroskop Cahaya

Berikut rincian fungsi tiap-tiap bagian Mikroskop Cahaya

a.              Lensa Okuler

Untuk memperbesar benda yang dibentuk oleh lensa obyektif

b.             Tabung mikroskop

Untuk mengatur fokus, dapat dinaikan dan diturunkan

c.               Pemutar kasar

Untuk mencari fokus bayangan obyek secara cepat sehingga tabung mikroskop turun dan naik dengan cepat

d.             Pemutar halus

Untuk mencari fokus bayangan obyek secara lambat sehingga tabung mikroskop turun dan naik dengan lambat

e.               Revolver

Untuk memilih lensa obyektif yang akan digunakan

f.                Lensa Obyektif

Untuk menentukan bayangan obyektif serta memperbesar benda yang diamati umumnya ada 3 lensa obyektif dengan pembesaran 4x, 10x, dan 40x

g.              Lengan Mikroskop

Untuk pegangan saat membawa mikroskop

h.             Meja preparat

Untuk meletakan obyek (benda) yang akan di amati

i.                  Penjepit preparat

Untuk menjepit preparat di atas meja preparat agar tidak bergeser pada saat diteliti

j.                 Reflektor/cermin

Untuk memantulkan dan mengarahkan cahaya ke dalam mikroskop. Ada dua jenis cermin yaitu cermin datar dan cekung

Ketika kalian menaruh suatu benda untuk diamati di bawah mikroskop, maka benda itu disebut spesimen. Sementara yang kalian lihat melalui lensa okuler disebut objek gambar. Objek gambar telah mengalami perbesaran. Perbesaran 100 X berarti ukuran asli dari benda tersebut telah diperbesar sebanyak 100 kali. Baik lensa objektif maupun lensa okuler memiliki perbesaran masing-masing.

Tabel. Cara menghitung perbesaran total

Perbesaran lensa okuler	Perbesaran lensa objektif	Perbesaran Total
10 x	4 x	(10x) x (4x) = 40 x
10 x	10 x	(10x) x (10x) = 100 x
10 x	40 x	(10x) x (40x) = 400 x

 

B.            Sel Hewan dan Tumbuhan

Dari subtopik sebelumnya, kita telah mengetahui bahwa sel merupakan unit terkecil dari makhluk hidup. Tetapi apakah sel juga memiliki bagian-bagian lain? Dan apa yang membuat hewan dan tumbuhan berbeda? Di Subbab ini kita akan mempelajari bagian-bagian dari sel, serta perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Mari kita pelajari bersama-sama.

1.      Struktur Sel

Pada subbab sebelumnya kita telah mempelajari bahwa sel merupkan unit terkecil dari makhluk hidup. Tapi, apakah sel masih memiliki bagian-bagian yang lebih kecil lagi? Ataukah sel hanya ruangan kosong seperti pada sayatan gabus Robert Hooke? Kita patut berterimakasih dengan adanya penumuan mikroskop, sehingga misteri tentang sel akhirnya terpecahkan.

Ketika kita mengamati sel di bawah mikroskop, kita akan mendapati bagian-bagian dari sel, yang terdiri dari berbagai macam organ yang berbeda. Bagian-bagian dari sel itu kita sebut organel. Tiap organel memiliki fungsinya masing-masing. Jika kita bandingkan dengan tubuh kita, maka organel layaknya organ pada tubuh manusia yang tiap bagiannuya memiliki ciri khas masing-masing tapi merupakan satu kesatuan. Secara umum, struktur sel terdiri dari tiga bagian besar, yaitu inti sel, sitoplasma, dan membran sel. Jka diandaikan dengan semangkuk soto.

Gambar. Semangkuk Soto Kudus

Inti sel seperti telur yang ada dimangkuk pada gambar tersebut, sitoplasma adalah kuah soto, sementara membran sel adalah mangkuk. Coba sekarang kalian tarik kesimpulan dari pengandaian tersebut!

2.      Perbedaan sel hewan dengan sel tumbuhan

Mari kita pergi ke kebun sekolah, dan mengamati tumbuhan dan hewan dan tumbuhan yang ada di sana, ciri-ciri apa yang membedakan tumbuhan dengan hewan? Apakah perbedaan tersebut dikarenakan sel mereka yang berbeda? Catat persamaan dan perbedaan hewan dengan tumbuhan di buku catatanmu dengan menggunakan diagram Venn!

Setelah mengamati perbedaan hewan dan tumbuhan, kira-kira apa yang bisa kalian simpulkan dari kegiatan tersebut? Jika salah satu jawaban kalian adalah hewan mampu bergerak sementara tumbuhan tidak, kalian sudah benar. Nah apa yang membuat hewan mampu bergerak sementara tumbuhan tidak? Apakah ada yang berbeda dengan sel mereka? Mari kita bahas melalui gambar ini.

Gambar. Sel Hewan dan Sel Tumbuhan

Berdasarkan gambar di atas beserta hasil pengamatan melalui mikroskop, kira-kira apa yang membedakan sel hewan dengan sel tumbuhan?

Coba kalian isi tabel di bawah ini!

Struktur	Sel Hewan	Sel Tumbuhan
Dinding sel	Tidak Ada	Ada
Sel membran	Ada	Ada
Nukleus	Ada	Ada
Mitokondria	Ada	Ada
Vakuola	Tidak Ada/Ukuran kecil	Ada dan Besar
Kloroplas	Tidak Ada	Ada
Sitoplasma	Ada	Ada
Retikulum Endoplasma	Ada	Ada
Ribosom	Ada	Ada
Kompleks Golgi	Ada	Ada
Lisosom	Ada	Ada
Sentriol	Ada	Tidak Ada, Kecuali tumbuhan tingkat rendah
Sentrosom	Ada	Tidak Ada, Kecuali tumbuhan tingkat rendah
Plastida	Tidak Ada	Ada

 

Setelah mengisi tabel di atas, terlihat perbedaan dari sel hewan dan sel tumbuhan, tetapi pertanyaan mengenai mengapa tumbuhan tidak dapat bergerak seperti hewan, belum terpecahkan. Oleh karena itu, mari kita bahas satu-persatu bagian-bagian sel atau yang biasa disebut organel.

 

a.      Sel membran

Sel membrran dimiliki oleh sel hewan maupun sel tumbuhan. Sel membran berfungsi untuk mengontrol keluar masuknya bahan-bahan yang dibutuhkan oleh sel. Bahan-bahan yang dibutuhkan berupa partikel makanan, air, oksigen, dan juga sisa-sisa proses metabolisme tubuh. Sel membran juga bertindak sebagai pembatas antara sel dengan lingkungan luar. Jika kita mengibaratkan dengan lingkungan luar. Jika kita mengibaratkan dengan lingkungan sekolah kita, kira-kira sel membran itu apa ya?

b.      Dinding sel

Dinding sel adalah bagian terluar dari sel tumbuhan yang berfungsi melindungi sel tumbuhan. Dinding sel hanya dimiliki oleh tumbuhan dan beberapa organisme bersel satu. Dinding sel ini bersifat kaku, sehingga membuat tumbuhan tidak bisa bergerak bebas seperti hewan. Nah, bagaimana dengan dinding sel, kira-kira kalau kita andaikan dengan yang ada disekolah kita, kira-kira apa ya?

c.       Nukleus

Sel tidak memiliki otak, tetapi mempunyai sesuati yang bekerja dan berfungsi seperti otak, dialah inti sel atau biasa disebut nukleus. Nukleus terdapat pada sel tumbuhan maupun pada sel hewan, dan berfungsi untuk mengatur seluruh aktivitas sel. Kalau dipikir-pikir, mirip dengan bapak/ibu kepala sekolah ya, yang mengatur agar aktivitas di sekolah berlangsung lancar.

d.      Mitokondria

Kalian bisa berlari, bermain, belajar, dan melakukan serangkaian aktivitas lainnya karena memiliki energi. Mitokondria yang terdapat dalam sel hewan dan tumbuhan adalah bagian dari sel yang memproduksi energi tersebut melalui proses respirasi sel. Seperti layaknya perusahaan listrik yang menyalurkan energi listrik ke rumah-rumah, begitupun mitokondria.

e.       Vakuola

Sel menyimpan air, makanan, dan sisa-sisa hasil metabolisme di dalam vakuola. Vakuola di dalam sel tumbuhan jauh lebih besar dibandingkan sel hewan karena berfungsi untuk menyimpan hasil fotosintesis. Kalau di skeolah kita, kira-kira apa ya yang fungsinya mirip dengan vakuola?

f.       Kloroplas

Organel yang terdapat pada sel tumbuhan ini mengandung zat warna hijau daun yang biasa disebtu klorofil. Dengan adanya klorofil, maka kloroplas berperan dalam proses fotosintesis yang menghasilkan makanan berupa glukosa.

g.      Sitoplasma

Cairan sperti agar-agar yang menyebur di seluruh bagian sel dan tempat terjadinya reaksi kimi di dalam sel, disebut sitoplasma. Ibarat semangkuk sup; sitoplasma adalah kuah dari sayur sup tersbut. Sitoplasma mengisi ruang-ruang kosong di antara bagian-bagian sel.

 

No	Organel	Fungsi
1	Nukleus	Mengatur kerja sel
2	Mitokondria	Respirasi sel dan menghasilkan energi (ATP)
3	Sitoplasma	Tempat reaksi kimia
4	Ribosom	Sintesis protein
5	RE kasar	Sittesis protein
6	RE halus	Sintesis lemak dan karbohidrat
7	Sitoplasma	Tempat metabolism sel
8	Aparatus golgi	Sekresi, berperan dalam system transport zat
9	Membran sel	Melindungi organel di dalam sel, berperan dalam sistem transport zat dari luar sel menuju dalam sel ataupun dari dalam sel menuju luar sel
10	Mikrofilamen	Memberikan bentuk sel
11	Kloroplas/plastida	Tempat fotosintesis
12	Dinding sel	Memberikan bentuk sel tumbuhan, tempat transportasi zat
13	Lisosom	Berperan dalam pencernaan organel yang sudah rusak atau sudah tidak terpakai dengan cara fagositosis
14	Sentriol/sentrosom	Berperan dalam pembelahan sel
15	Vakuola	Menyimpan cadangan makanan

 

C.           Spesialisasi Sel

Dari topik sebelumnya, kita sudah membahas perbedaan sel hewan dan sel tumbuhan, dan ternyata mereka memiliki beberapa fitur yang berbeda. Sel hewan dan tumbuhan juga mengalami spesialisasi untuk menjalankan fungsi hiudpunya. Apa itu sepesialisasi? Apa pengaruh spesialiasi pada organisme? Di dalam subbab ini kita akan membahas apa itu spesialisasi dan apa pengaruhnya terhadapa fungsi hidup organisme.

1.      Uniseluler dan Multiseluler

Apa pendapat kalian mengenai gambar lego di bawah?

Gambar. (a) Sekeping Lego (b) Konstruksi Lego

Jika sepeing lego pada gambar (a) diumpamakan sebagai satu buah sel, dan kumpulan lego pada gambar (b) diumpamakan sebagai gabungan-gabungan sel, apa yang bisa kalian simpulkan dari keduanya?

Sama seperti lego pada gambar (b), manusia dan kebanyakan hewan dan tumbuhan tersusun dari banyak sel atau yang biasa disebut multiseluler. Multi berarti banyak dan seluler berarti yang terdiri dari sel.

Gabungan-gabungan sel tersebut membentuk suatu formasi. Sama seperti gabungan-gabungan lego di atas yang memebtuk suatu bentuk. Sementara bakteri, sama seperti sekeping lego, hanya terdiri satu sel. Organisme yang hanya memiliki satu sel disebut organisme uniseluler, yang hanya membutuhkan satu sel saja untuk menjalankan seluruh aktivitas hidupnya.

Gambar. Sel Bakteri E. Coli yang Merupakan Organisme Uniseluler

a.      Uniseluler

Contoh organisme uniseluler selain bakteri adalah organisme dari kerajaan Protista. Bakteri merupakan organisme bersel satu yang terdapat di mana-mana. Beberapa bakteri dapat berguna untuk kehidupan manusia, tetapi banyak juga yang justru menimbulkan penyakit. Di bawah ini adalah contoh gambar bakteri yang merupakan organisme bersel satu.

Gambar. Prostista yang merupkan organisme uniseluler

Protista biasanya dapat ditemukan di beberapa sampel air sungai. Jika kalian ingat pelajaran kelas tujuh mengenai klasifikasi, di situ dijelaskan pelajaran kelas tujuh mengenai klasifikasi, di situ dijelaskan bahwa protista tidak termasuk ke dalam hewan atau tumbuhan, ia memiliki kerajaan tersendiri. Meskipun banyak dari anggota Protista yang dapat menyebarkan penyakit, contohnya sporozoa, tetapi sebagian besar Protista cukup banyak berperan penting dalam proses rantai makanan. Gambar di atas memberikan gambaran bentuk Protista yang merupakan organisme uniseluler.

b.      Multiseluler dan Spesialisasi

Dalam organisme multiseluler, sel-sel tampak terlihat berbeda antara satu dengan yang lainya. Mereka pun memiliki fungsi yang berbeda. Bisa dikatakan sel-sel tersebut mengalami spesialisasi.

Seluruh sel di dalam organisme multiseluler memiliki peran kunci yang berbeda-beda, aday yang berfunsi untuk mengambil oksigen, ada yang berfungsi untuk mengantarkan informasi, dan lain sebagainya. Ketika mereka memiliki peran yang berbeda-beda, hal tersebut sangat memberikan manfaat bagi organisme tersebut.

Sama seperti ketika bekerja kelompok, ada yang bertugas untuk mencari bahan, ada yang bertugas untuk mencari gambar, ada yang bertugas untuk membuat presentasi, dan lain sebagainya sehingga menghasilkan produk yang bagus. Sama seperti contoh tersebut, sel-sel di dalam organisme multiseluler bekerja sama walau memiliki peran yang berbeda-beda.

Gambar. Bekerja sama, seperti yang terjadi pada sel-sel di tubuh orrganisme

Karena memiliki peran yang berbeda-beda, struktur luar bahkan dalam sel tersebut pun mengalami penyesuaian. Mari kita perinci satu-persatu spesialisasi sel pada tumbuhan dan hewan.

2.      Spesialisasi pada Sel Tumbuhan

a.      Sel akar rambut

Proses fotosintesis membutuhkan air yang didapat dari akar tanaman. Spesialisasi sel akar rambut pada tumbuhan, memudahkannya untuk meningkatkan penyerapan air karena area permukaan akar membesar.

Gambar. Spesialisasi Sel Tumbuhan berupa sel akar rambut

Gambar di atas memperlihatkan bentuk spesialisasi sel tumbuhan berupa sel akar rambut.

b.      Stomata

Stomata berfungsi untuk mengambil gas karbondioksida dan melepaskan oksigen. Sel penjaga yang berada di sekitar stomata berfungsi untuk membuka dan menutup stomata, sehingga mengurangi banyaknya air yang keluar melalui stomata.

Gambar. Stomata dalam keadaan terbuka (kiri) dan stomata dalam keadan tertutup (kanan) beserta sel penjaga

Gambar di atas memperlihatkan bentuk stomata beserta sel penjaganya.

3.      Spesialisasi pada Sel Hewan

Pada bagian di atas telah diuraikan mengenai spesialisasi pada sel tumbuhan, sekarang mari kita belajar mengenai spesialisasi pada sel hewan, yakni manisia sebagai contohnya.

a.      Sel darah merah

Sel darah merah dewasa berbentuk pipih dikarenakan mereka menghilangkan nukleus untuk menjalankan fungsinya dalam mengikat oksigen.

Gambar. Sel darah merah dewasa yang telah kehihalangan nukleusnya agar dapat mengikat oksigen

Bisa dibayangkan bagaimana jika sel darah merah kita tetap memiliki nukleus? Apa yang akan terjadi?

b.      Sel saraf

Bentuk sel saraf yang panjang berasal dari perpanjangan sitoplasma dengan tujuan untuk menyampaikan informasi dari indera ke otak, dan dari otak ke otot atau kelenjar.

Gambar. Bentuk sel saraf yang memiliki perpanjangan dari sitoplasma

c.       Sel otot

Sel otot memiliki banyak nukleus dan mitokondria untuk menunjang fungsinya sebagai alat gerak. Jumlah nuklus dan mitokondria yang banyak ini memudahkan sel otot untuk memproduksi energi yang dibutuhkan hwan dan manusia dalam melakukan berbagai aktivitas.

Gambar. Penampakan sel otot melalui mikroskop, titik-titik hitam merupakan

nukleus (inti sel)

d.      Sel, jaringan, organ, dan sistem organ

Spesialisasi sel menunjukan bahwa masing masing sel di dalam tubuh organisme mulitseluler beradaptasi untuk menjalankan fungsinya masing-masing. sel-sel yang memiliki karakter dan funsi sejenis saling bekerja sama membentuk jaringan. Jaringan bersama jaringan lain akan membentuk organ.

Organ bekerja sama dengan organ lain akan membentuk sistem organ. Kerja sama sistem organ untuk menjalankan fungsi tubuh inilah yang menghasilkan istilah organisme.

Gambar. Tahapan pembentukan tubuh, dari mulai sel, jaringan, organ,

Sitem organ, hingga menjadi tubuh manusia

Gambar di atas memperlihatkan bagaimana sel membentuk jaringan sampai menjadi organisme.

Berikut adalah contoh-contoh sistem organ di dalam tubuh manusia

Ø  Sistem pencernaan yang memproses makanan yang kita makan sehingga menghasilkan energi untuk tubuh, terdiri dari mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, rektum, dan anus.

Ø  Sistem peredaran darah yang berfungsi untuk mengalikran darah ke seluruh bagian tubuh, terdiri dari jantung, pembuluh darah, dan sel darah.

Ø  Sistem pernapasan berfungsi untuk mengalirkan oksigen dan membuang karbondioksida melalui peredaran darah, terdiri dari hidung, tenggorokan, paru-paru, dan diafragma.

Ø  Sistem gerak, selain berfungsi untuk menggerakan tubuh, juga berfungsi untuk melindungi organ-organ penting dalam tubuh, terdiri dari otot dan tulang.

Ø  Sistem eksresi, yang berfungsi untuk membuang sisa-sisa metabolisme tubuh, bisa berupa keringat ataupun urine, terdiri dari ginjal, paru-paru, hati, dan kulit.

Read More