(ruang Lingkup Biologi)
RUANG LINGKUP BIOLOGI
Biologi berasal dari dua kata, yaitu ‘bios’ yang berarti hidup dan ‘logos’ yang berarti ilmu. Biologi adalah ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Apakah makhluk hidup itu? Dirimu, orang tuamu, hewan peliharaanmu, pohon-pohon di halamanmu, semuanya adalah contoh makhluk hidup yang ada di sekitar kita. Mulai dari paus raksasa hingga kuman kecil di atas bukumu. Makhluk hidup ada berkilo-kilo meter di atmosfer hingga ke lautan terdalam.
Pendahuluan
Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup. Biologi mempelajari makhluk hidup dan segala aspek yang menyertainya, mulai dari proses biokimia di dalam sel sampai pada tingkatan ekosistem, bahkan hingga ke perubahan iklim global.
Pada awal perkembangannya, ahli biologi banyak mempelajari tingkatan organism. Tentu kita masih ingat apa yang dilakukan oleh Antony Van Leuwenhoek dan Carolus Linneaus. Leuwenhoek banyak mempelajari organism mikroskopis setelah ia menemukan mikroskop. Sejak itu manusia menyadari bahwa di lingkungan terdapat berbagai macam organisme yang tak tampak oleh mata. Carolus Linnaeus mencetuskan system penamaan spesies dan penamaan berbagai macam tumbuhan. Pada masa itu kajian tentang gen dan biokimia sel belum dilakukan.
Selain mengkaji tingkatan organism, ahli biologi saat ini lebih banyak menfokuskan penelitiannya pada tingkatan molekul, misalnya proses biokimia di dalam sel, bagaimana otak manusia bekerja, komposisi gen, dan kerja system organ. Kajian para ahli pada gen dimulai sejak ditemukannya struktur DNA dan RNA oleh James Watson dan Francis Crick. Gen dan urutan DNA manusia merupakan topic kajian dalam biologi yang menarik karena memungkinkan para ahli dapat memecahkan misteri perilaku manusia dan penyakit menurun.
Peneliti biologi saat ini juga sedang mencari sumber makanan baru, baik untuk menemukan jenis organism baru maupun cara menstimulasi suatu tumbuhan dan hewan agar berkembang lebih cepat sehinga menghasilkan sumber makanan dalam waktu yang singkat.
Apakah ahli biologi dapat menjawab semua tantangan tersebut saat ini? Tentu tidak. Ini berarti bahwa kita dapat belajar menjadi peneliti untuk menjawab permasalahan biologi yang selalu berkembang. Selain pengembangan biologi, terdapat pula pengembangan penerapan biologi yang dikenal sebagai biologi terapan. Tujuan penerapan ilmu adalah agar ilmu itu dapat digunakan untuk meningkatkan kesejahteraan umat manusia. bidang yang tergolong biologi terapan misalnya kesehatan, pertanian, perikanan, kedokteran, bioteknologi, dan farmasi.
A. Lingkup Biologi
Sesuai dengan penamaannya, biologi merupakan ilmu yang mempelajari makhluk hidup. Apa yang disebut hidup? Definisi tentang hidup tidak dipelajari dalam biologi. Biologi hanya mempelajari bagaimana proses di dalam jasad atau dengan kata lain mempelajari ciri-ciri makhluk hidup.
1. Ciri-ciri Makhluk Hidup
Di alam terapat penggolongan benda ke dalam kelompok makhluk hidup dan benda mati. Perbedaan keduanya didasarkan pada ciri-ciri hidup. Benda mati tidak memiliki ciri-ciri kehidupan, sedangkan benda hidup memiliki ciri-ciri hidup.
Para pakar biologi telah menyepakati bahwa makhluk hidup memiliki ciri-ciri hidup sebagai berikut:
a. Membutuhkan nutrisi
Setiap makhluk hidup membutuhkan nutrisi. Bentuk dari nutrisi ini berbeda tergantung pada jenis makhluk hidup. Tumbuhan memerlukan nutrisi berupa zat organic, sedangkan jamur, protozoa, invertebrate, vertebrata, dan manusia memerlukan zat anorganik. Zat organic adalah zat yang tersusun atas senyawa karbon kompleks. Zat organic disusun dari zat-zat anorganik, terutama melalui proses fotosintesis. Proses fotosintesis hanya terjadi pada tumbuhan. Oleh karena itulah semua makhluk hidup yang tidak mampu berfotosintesis, misalnya jamur dan hewan, sangat tergantung pada tumbuhan untuk mendapatkan makanan (zat organic). Nutrient yang dikonsumsi makhluk hidup digunakan antara lain untuk pertumbuhan, reproduksi, dan sumber energy.
b. Transportasi Sel
Nutrient, oksigen, serta zat-zat lain yang diperlukan makhluk hidup harus diangkut menuju sel yang memerlukan, sedangkan karbondiosida dan sisa metabolism harus dikeluarkan. Jadi, di dalam tubuh organism harus ada mekanisme transportasi. Contoh system transportasi pada hewan vertebrata adalah system peredaran darah.
c. Respirasi
Respirasi merupakan proses pemecahan zat organic (karbohidrat, lemak, protein) menjadi zat anorganik (CO2) dan air serta menghasilkan energy. Jadi, tujuan utama proses respirasi adalah menghasilkan energy. Proses respirasi terjadi di dalam semua sel. Proses respirasi dibedakan menjadi dua berdasarkan kebutuhan oksigennya, yaitu respirasi aerobic yang menggunakan oksigen, dan respirasi anaerobic (fermentasi) yang tidaki membutuhkan oksigen. Jumlah energy yang dihasilkan pada proses aerob lebih banyak daripada proses anaerob.
Jika kulit tubuh suatu organism merupakan lapisan yang kedap (tidak dapat tembus) oksigen, maka perlu ada mekanisme pengangkutan oksigen ke dalam tubuh dan pengangkutan karbondioksida keluar tubuh yang disebut proses bernapas. Proses bernapas sering disamakan dengan proses respirasi. Tahukah kamu perbedaannya?
d. Metabolisme
Di dalam tubuh organism terjadi proses reaksi kimia yang dibantu oleh enzim. Reaksi tersebut dinamakan metabolism. Proses metabolism dapat dibedakan atas reaksikatabolisme dananabolisme. Katabolisme merupakan proses pembongkaran zat organic kompleks menjadi zat organic sederhana. Misalnya, pembongkaran karbohidrat menjadi glukosa, lemak menjadi asam-asam lemak, glukosa menjadi CO2 dan H2O, protein menjadi NH3, CO2, dan H2O. jadi, proses respirasi merupakan proses katabolisme. Proses anabolisme merupakan proses penyusunan, misalnya pembentukan lemak, peotein, dan zat organic kompleks (karbohidrat, vitamin). Proses anabolisme dan katabolisme dikendalikan oleh enzim.
e. Ekskresi
Ekskresi merupakan pengeluaran senyawa sisa-sisa proses metabolism. Sisa metabolism yang dikeluarkan melalui proses ekskresi, misalnya karbondioksida, uap air, dan ammonia.
f. Pertumbuhan dan perkembangan
Proses penyusunan dan penumpukan zat organic menybabkan organism mengalami pertambahan jumlah senyawa kimia, volume sel, dan jumlah sel. Perubahan tersebut dinamakan pertumbuhan. Pada organism yang memiliki jaringan (jaringan adalah kumpulan sel yang memiliki bentuk, ciri, struktur, dan fungsi yang sama), pertambahan jumlah sel selalu diikuti dengan proses diferensiasi dan spesialisasi. Artinya sel-sel yang mula-mula sejenis mengalami perubahan membentuk jaringan dengan ciri-ciri khusus.
Pertumbuhan diikuti dengan proses perubahan menuju dewasa. Pada manusia misalnya terjadi perubahan zigot menjadi embrio kemudian menjadi janin (bayi) dan pada usia tertentu terjadi proses perubahan menjadi dewasa. Proses pendewasaan disebut perkembangan. Pembentukan bunga pada tanaman juga merupakan proses perkembangan.