Bab I. Biologi Bagi Kehidupan

A. Objek Biologi 

Biologi merupakan ilmu tentang makluk hidup . biologi termasuk salah satu ilmu tertua yang telah dikenal sejak zaman prasejarah. Ilmu ini dapat di bagi menjadi beberapa cabang ilmu, antara lain , zoologi, morfologi, dan fisiologi, kajian biologi telah meluas ke ilmu –ilmu lain sehingga melahirkan beberapa cabang ilmu baru seperti biokimia dan biofisika

Makhluk hidup didunia ini banyak macam dan jenisnya, sehingga kesulitan untuk mempelajari. Untuk memudakan mengenal dan mempelajarinya maka diciptakanlah suatu sisitem pengelompokan (Klasifikasi makhluk hidup).

Sistem klasifikasi tersebut mengalami perkembangan dari waktu ke waktu. Mulai dari sisitem 2 kingdom, sisitem 3 kingdom, sisitem 4 kingdom, sisitem 5 kingdom dan sisitem 6 kingdom.

1. Konsep-Konsep Tentang Asal Mula Kehidupan

Ada beberapa konsep tentang asal muasal kehidupan 

a. Kehidupan asalnya dari lautan 

Di biosafer terdapat bermacam-macam materi yang mengandung energi yang berasal dari lereng gunung , lembah yan mengalir terbawa arus air yang mengalir ke sungai yang akhirnya menuju kelaut.

Di lautan tekumpul materi yang berupa zat –zat kimai berupa unsur-unsur karbon(C), hydrogen(H2), Oksigen (O2),dan Nitrogen (N2). Dengan adanya gelembung larutan unsure-unsur tersebut terjdi raksi kimia dan pada suhu tertentu akan mengahasilakan zat hidup yang berupa protein. Zati itu selanjutnya akan mengalami evolusi yang akan menjelma menjadi makhluk hidup. Makhluk hidup yang masih sangat sederahana yang disebut virus 

b. Kehidupan asalnya dari udara

Teori ini telah dibuktikan oleh Prof.Urey di bantu oleh aistensinya Stanly Miller. Torinya disebut teori Urey dan percobanya disebut percobaan Miller.

Senyawa-senyawa kimia yang ada dilapisan atas biosfer apabila terkana panas akan menguap. Di atmosfer terkumpulnya uap, hydrogen, nitrogen,oksigen dan karbon. Pada saat trjadinya halilintar yang meruupakan energy listrik alam, menyebabkan uap-uap tadi dapat berhubungan dan terjadi reaksi kimia. Hasil dari reaksi tersebut adalah zat yang berupa protei. Zat tersubut pada keadaa suhu tertentu akan menjelma menjadi zat hidup selenjutnaya berkembang menjadi makhluk hidup.

2. Teori asal-usul kehidupan 

a. Teori abiogenesis (generatio spontanea)

Pada abad ke-17 Aristoteles menyatakan bahwa makhul hidup itu terjadi dengan mandadak untuk secara spontan (abiogenesis atau generation spontanae). Teori ini didukun oleh Leeunwenhook (pencinta mikroskop). Secara kebetulan leeuwenhook mengambil air yang didalamya air tersebut ditemukan organisme hidup. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa makhluk terjadi begitu saja berasal dari benda mati. 

b. Teori biogenesis 

Teori ini tokohnya adalah Lazzaro Spallanzani, Franncisco redi, dan Lousi Pasteur. Teori ini berhasil menggugarakan teori abiogenesis. Teori biogenesis mengemukakan bahwa makhluk hidup bersal dari makhluk hidup lain. 

Semboyanya “omne vivum ex ovo, omne vivium ex vivo” yang atrinya kejadian makhluk hidup bersal dar telur, kejadian makhluk hidup berasal dari makhluk hidup yang sudah ada. 

Pada percobaan F.Redi memggunakan daging. Ternyata hasilnya botol I (daging tutup rapat ) tidak ada mikroba, botol II ( ditutup dengan kain kasa) ada sedikit mikroba, Botol III ( daging tidsk diitutup) hasilnya banyak mikroba.

Louis Pasteur mengadakan percobaan dengan air kaldu yang ditempatkan pada labu berleher angsa, hasil percoabaannya sama dengan apa yang dilakukan F.redi, yaitu menolak teori abiogenesis.

3. Organisme Kehidupan 

a. Sel 

1. Teori sel 

Sejak menemukan mikroskop sedrhana oleh Antonie Van Leeuwenhook (1623-1723) pada abad ke-16, penelitian di bidang biologi semakin berkembang pesat yaitu:

a. Theorodon Schwan (1810-1882) mengemukkan bahwa sel merupakan struktur terkecil dari hewan.

b. Mathias Jacob Schleiden (1804-1881) menyatakan bahwa sel adalah struktur terkecil dari tumbuhan.

Kedua teori yang dikenal sebagai teori sel itu menjadi pedoaman bagi penelitin biologi modern. Selain Schwan dan Scleiden, tokoh yang berjasa didalam pengemmbangan ilmu biologi, 

2. Bagian-bagian sel 

a. Selaput plasma dan diding sel 

Selaput plasma terdiri dari dua lapisan lipoprotein yaitu:

1. Lapisan luar terdiri dari protein yang mudah dilalui oleh molekul-molekul zat kimia 

2. Lapisan dalam terdiri dari lemak (lipid) yang bersifat selektif (memilih) terhadal moleku-molukul zat kimia dan hanya molekul yang dapat larut dalam lemat saja yang dapat masuk.

Fungsi selaput plasma mengatur trsnsportasi zat-zat dari sel ke sel.

Diding sel terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel merupakan bagian terluar dari sel dan merupakan hasil proses hidup dari protoplasma. Dinding sel prima adalah diding sel yang dibentuk sewaktu sel membelah, dan setelah sel mengalami penebalan berubah menjadi diding sekunder. 

Diding sel berfungsi untuk:

1. Melindungi bagian sel yang berada di dalamnya 

2. Sebagian jalan masuk dan keluar air beserta zat-zat yang telarut.

3. Member bentuk sel dan memperkukuh sel.

4. Bersama-sama vakuola berperan dalam menjaga turbiditas sel

b. Sitoplasma

Cairan yang dibatasi oleh selaput plasma dan terletak diluar inti sel. Didalam sitoplasma ini terjadi proses kehidupan yang penting. Pada sitoplasma ini terdapat organel-organel sel, antara lain: 

1. Retikulum Endoplasma

Saluran yang menhubungkan initi sek dengan inti sel

2. Ribosom

Sebagai tempat terjadinya sintetis protein 

3. Mitokondria 

Tempat trjadinya rrespirasi sel, untuk menghasikan energy.

4. Badan golgi 

Berfungsi untuk alat pengeluaran limbah atau zat-zat dari sel.

5. Lisosom

Berperan dalam membunuh kuman penyakit, yang menyerang sel (alat pertahanan)

c. Inti sel 

Terletak didalam sitoplasma dibatasi oleh selaput inti/diding inti. Didalamya terdapat cairan yang disebut nukleoplaasma dan butir-butir inti (nukleous). Inti sel berperan sebagai pusat pengaturan segala proses yang terjadi didalam sel.

b. jaringan 

yaitu kumpulan sel yang mempunyai bentuk dan fungsi yang sama.

jaringan pada hewan terdiri dari:

1. Jaringan epitel 

Berfungsi melapisi berbagai rongga atau diseluruh tubuh dan membentuk kulit yang membugkus tubuh.

2. Jaringan ikat 

Berfungsi mengikat dan menghubungkan antar jaringan.

Jaringan ranka/tulang

Berfungsi menyokong, melindungi tubuh, dan menjadi alat gerak.

Jaringan darah 

Berfungsi mengederkan zat makanan dan oksigen maupun mengakut sisa metabolisme ke alat pengeluaran 

Jaringan saraf

Berfungsi mengoordinasikan dan meneruskan rangsangan (stimulus) 

Jaringan saraf

Berfungsi bersama dengan jaringan tulang mendukung fungdi gerak.

Jaringan pada tumbuhan terdiri dari 

1. Jaringan empidermis 

Berfungsi melindungi permukaan tubuh tumbuhan 

2. Jaringan mesofil

Berfungsi membuat makanan dengan proses fotosintesis

3. Jaringan parenkrim (dilengkapi plastid)

Plastida yang terkena cahaya matahari sebagai tempat fotositesis. Plastida yang tidak terkana cahaya matahari sebagai cadangan makanan.

4. Jaringan pembuluh (berupa xylem dan flom)

Xylem berfungsi mengankut air Dan garam-garam mineral dari akar ke daun floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh.

5. Jaringan meristem 

Berfungsi menghailkan sel-sel baru untuk pertumbuhan.

C. Organ 

Merupakan stuktur tubuh yang kompleks yang terdiri dari kumpulan jaringan.

1. Organ pada hewan 

Deibedakan menjadi 2.

A). organ luar misalnya: tangan kaki, hidung, mulut, telinga dan mata.

B). Organ dalam, misalnya : hati, ginjal usus, jantung paru-paru saraf

2. Organ pada tumbuhan 

a. akar 

berfungsi menyerap air dan zat-zat makanan, memperkukuh berdirinya batang mentimpan cadangan makanan, dan alat perkembanganbiakan vegetative.

b. batang

berfungsi sebagai tempat tumbuhnya daun, alat penyimpanan cadangan makanan, alat perkembangan vegetative, alat transportasi zat makanan dari akar kedaun dan hasil asimilasi dari daun keseluruh bagian tumbuhan.

c. daun 

berfungsi sebagai tempay fotosintesis, tempat penyimpanan makanan, alat perkembangbiakan vegetative (pada tumbuhan tertentu), alat penguapan, dan alat respirasi.

d. bunga

berfungsi sebagai alat pembentuk sel kelamin.

e. buah

berfungsi menghasilkan biji yang mengandung embrio atau lembaga sebagai alat perkembangbiakan bagi tumbuhan.

d. Sistem organ 

Yaitu kelompok berbagai organ yang berkerja sama untuk melakukan fungsi tetentu. Sisitem organ akan membentuk organisme (individu) 

Contoh system organ yaitu.:

1. Sistem peredaran darah tersususan atas organ jantung, pembuluh darah, dara.

2. System pernapasan tersusun atas organ hidung, tenggorokan paru-paru

e. Indvidu (organisme) terbentuk dari bebrapa system organ. Individu (organisme) tidak ada yang bias menyendiri, semua beriteraksi untuk sering berhubungan. Contoh individu atau organisme, yaitu seeoker kambin, sebatang pohon kepala,

f. Populasi 

Merupakan kelompok individu dari satu sepesies yang menduduki arael tertentu.Tempat tinggalnya disebut habitat.contoh poopulasi.,yaitu populasi manusia di Surakarta.

g. Komunitas

Merupakan populasisemua macam spesies yang menduduki suatu habitat.

h. Ekosistem

Ekosistem adalah sistem yang dibentuk di suatum daerah, di mana komponen makhluk hidup dengan lingkungannya terdapat hubungan timbale balik atau saling mempengaruhi atau sebagai satu kesatuan yang utuh. 

i. Bioma 

bioma merupakan masyarakat umum dari kehidupan organisasi yang mencapai klimaks dalam suatu wilayah dipermukaan bumi ini, seperti tundra (kehidupan padang lumut), savanna (kehidupan dipadang rumput).

B. Cabang-cabang Biologi

1. Botani : mempelajari mengenai tumnuhan.

2. Zoology : mempelajari mengenai hewan.

3. Evolusi : mempelajari perubahan makhluk hidup dari masa ke masa dalam waktu yang lama dan sangat lambat.

4. Embriologi : mempelajari perkembangan makhluk hidup mulai dari telur sampai dewasa.

5. Genetika : mempelajari cara penurunan sifat-sifat orang tua kepada keturunannya.

6. Klasifikasi : mempelajari cara mengadakan pengelompokkan makhluk hidup berdasarkan kelas-kelas tertentu.

7. Taksonomi : mempelajari makhluk hidup berdasarkan takson-takson atau kelompok tertentu.

8. Anatomi : mempelajari susunan dalam dari tubuh makhluk hidup.

9. Fisiologi : mempelajari kefaalan (gejala hidup) dari makhluk hidup.

10. Morfologi : mempelajari susunan bentuk luar dari makhluk hidup.

11. Bakteriologi: mempelajari mengenai bakteri.

12. Palaentologi: mempelajari peninggalan-peninggalan zaman purbakala.

13. Ekologi : mempelajari hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

14. Bioteknologi : mempelajari rekayasa genetika.

15. Teralogi : mempelajari tentang cara perkembangan embrio.

C. Peran Biologi

Sebagai ilmu pengetahuan, biologi tidak berdiri sendiri melainkan erat hubungannya dengan ilmu-ilmu pengetahuan yang lain, bahkan besar peranannya bila dikaitkan dengan kebutuhan manusia.

Peran modern mampu membuka tabir rahasia alam yang banyak dijumpai dalam alam kehidupan dan sangat berguna baginkemajuan dan kesejahteraan manusia.

Peranan biologi terhadap ilmu-ilmu lain, yaitu biologi sebagai ilmu pengetahuan stentu tidak dapat berdiri sendiri melainkan berhubungan erat dengan ilmu-ilmu lain.

sumber: http://squhart.blogspot.com

Bab II. Virus

A.    DEFINISI

Virus adalah parasit berukuran mikroskopik yang menginfeksi sel organisme biologis. Virus hanya dapat bereproduksi di dalam material hidup dengan menginvasi dan memanfaatkan sel makhluk hidup karena virus tidak memiliki perlengkapan selular untuk bereproduksi sendiri. Dalam sel inang, virus merupakan parasit obligat dan di luar inangnya menjadi tak berdaya. Biasanya virus mengandung sejumlah kecil asam nukleat (DNA atau RNA, tetapi tidak kombinasi keduanya) yang diselubungi semacam bahan pelindung yang terdiri atas protein, lipid, glikoprotein, atau kombinasi ketiganya. Genom virus menyandi baik protein yang digunakan untuk memuat bahan genetik maupun protein yang dibutuhkan dalam daur hidupnya.

Istilah virus biasanya merujuk pada partikel-partikel yang menginfeksi sel-sel eukariota (organisme multisel dan banyak jenis organisme sel tunggal), sementara istilah bakteriofag atau fag digunakan untuk jenis yang menyerang jenis-jenis sel prokariota (bakteri dan organisme lain yang tidak berinti sel).

 

B.    STRUKTUR

Virus merupakan organisme subselular yang karena ukurannya sangat kecil, hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. Ukurannya lebih kecil daripada bakteri sehingga virus tidak dapat disaring dengan penyaring bakteri. Virus terkecil berdiameter hanya 20 nm (lebih kecil daripada ribosom), sedangkan virus terbesar sekalipun sukar dilihat dengan mikroskop cahaya. 

Asam nukleat genom virus dapat berupa DNA ataupun RNA. Genom virus dapat terdiri dari DNA untai ganda, DNA untai tunggal, RNA untai ganda, atau RNA untai tunggal. Selain itu, asam nukleat genom virus dapat berbentuk linear tunggal atau sirkuler. Jumlah gen virus bervariasi dari empat untuk yang terkecil sampai dengan beberapa ratus untuk yang terbesar. Bahan genetik kebanyakan virus hewan dan manusia berupa DNA, dan pada virus tumbuhan kebanyakan adalah RNA yang beruntai tunggal.

Bahan genetik virus diselubungi oleh suatu lapisan pelindung. Protein yang menjadi lapisan pelindung tersebut disebut kapsid. Bergantung pada tipe virusnya, kapsid bisa berbentuk bulat (sferik), heliks, polihedral, atau bentuk yang lebih kompleks dan terdiri atas protein yang disandikan oleh genom virus. Kapsid terbentuk dari banyak subunit protein yang disebut kapsomer.

 Untuk virus berbentuk heliks, protein kapsid (biasanya disebut protein nukleokapsid) terikat langsung dengan genom virus. Misalnya, pada virus campak, setiap protein nukleokapsid terhubung dengan enam basa RNA membentuk heliks sepanjang sekitar 1,3 mikrometer. Komposisi kompleks protein dan asam nukleat ini disebut nukleokapsid. Pada virus campak, nukleokapsid ini diselubungi oleh lapisan lipid yang didapatkan dari sel inang, dan glikoprotein yang disandikan oleh virus melekat pada selubung lipid tersebut. Bagian-bagian ini berfungsi dalam pengikatan pada dan pemasukan ke sel inang pada awal infeksi.

kapsid virus sferik menyelubungi genom virus secara keseluruhan dan tidak terlalu berikatan dengan asam nukleat seperti virus heliks. Struktur ini bisa bervariasi dari ukuran 20 nanometer hingga 400 nanometer dan terdiri atas protein virus yang tersusun dalam bentuk simetri ikosahedral. Jumlah protein yang dibutuhkan untuk membentuk kapsid virus sferik ditentukan dengan koefisien T, yaitu sekitar 60t protein. Sebagai contoh, virus hepatitis B memiliki angka T=4, butuh 240 protein untuk membentuk kapsid. Seperti virus bentuk heliks, kapsid sebagian jenis virus sferik dapat diselubungi lapisan lipid, namun biasanya protein kapsid sendiri langsung terlibat dalam penginfeksian sel.

Seperti yang telah dijelaskan pada virus campak, beberapa jenis virus memiliki unsur tambahan yang membantunya menginfeksi inang. Virus pada hewan memiliki selubung virus, yaitu membran menyelubungi kapsid. Selubung ini mengandung fosfolipid dan protein dari sel inang, tetapi juga mengandung protein dan glikoprotein yang berasal dari virus. Selain protein selubung dan protein kapsid, virus juga membawa beberapa molekul enzim di dalam kapsidnya. Ada pula beberapa jenis bakteriofag yang memiliki ekor protein yang melekat pada "kepala" kapsid. Serabut-serabut ekor tersebut digunakan oleh fag untuk menempel pada suatu bakteri. 

Partikel lengkap virus disebut virion. Virion berfungsi sebagai alat transportasi gen, sedangkan komponen selubung dan kapsid bertanggung jawab dalam mekanisme penginfeksian sel inang.

C.    REPRODUKSI

Dalam virus, reproduksi ada dua jenis, yaitu daur litik dan lisogenik

1.    Daur litik

Siklus litik dalam virologi merupakan salah satu siklus reproduksi virus selain siklus lisogenik. Siklus litik dianggap sebagai cara reproduksi virus yang utama karena menyangkut penghancuran sel inangnya.

Siklus litik, secara umum mempunyai tiga tahap yaitu adsorbsi & penetrasi, replikasi (biosintesis) dan lisis

Setiap siklus litik dalam prosesnya membutuhkan waktu dari 10-60 menit.

2.    Daur lisogenik

Siklus lisogenik dalam virologi merupakan siklus reproduksi virus selain siklus litik. Tahapan dari siklus ini hampir sama dengan siklus litik, perbedaannya yaitu sel inangnya tidak hancur tetapi disisipi oleh asam nukleat dari virus. Tahap penyisipan tersebut kemudian membentuk provirus.

Siklus lisogenik secara umum mempunyai tiga tahap, yaitu adsorpsi dan penetrasi, penyisipan gen virus dan pembelahan sel inang.

D.    KLASIFIKASI

Virus dapat diklasifikasi menurut kandungan jenis asam nukleatnya. Pada virus RNA, dapat berunting tunggal (umpamanya pikornavirus yang menyebabkan polio dan influenza) atau berunting ganda (misalnya revirus penyebab diare); demikian pula virus Dna (misalnya berunting tunggal oada fase φ × 174 dan parvorirus berunting ganda pada adenovirus, herpesvirus dan pokvirus). Virus RNA terdiri atas tiga jenis utama: virus RNA berunting positif (+), yang genomnya bertindak sebagai mRNA dalam sel inang dan bertindak sebagai cetakan untuk intermediat RNA unting minus (-); virus RNA berunting negatif (-) yang tidak dapat secara langsung bertindak sebagai mRNA, tetapi sebagai cetakan untuk sintesis mRNA melalui virion transkriptase; dan retrovirus, yang berunting + dan dapat bertindak sebagai mRNA, tetapi pada waktu infeksi segera bertindak sebagai cetakan sintesis DNA berunting ganda (segera berintegrasi ke dalam kromosom inang ) melalui suatu transkriptase balik yang terkandung atau tersandi. Setiap virus imunodefisiensi manusia (HIV) merupakan bagian dari subkelompok lentivirus dari kelompok retrovirus RNA. Virus ini merupakan penyebab AIDS pada manusia, menginfeksi setiap sel yang mengekspresikan tanda permukaan sel CD4, seperti pembentuk T-sel yang matang.