Proses Fisiologi Tumbuhan

(http://zhuldyn.wordpress.com)

Daun, tempat berlangsungnya fotosintesis pada tumbuhan.

Fotosintesis adalah suatu proses biokimia pembentukan zat makanan atau energi yaitu glukosa yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri dengan menggunakan zat hara, karbondioksida, dan air serta dibutuhkan bantuan energi cahaya matahari.Hampir semua makhluk hidup bergantung dari energi yang dihasilkan dalam fotosintesis. Akibatnya fotosintesis menjadi sangat penting bagi kehidupan di bumi.Fotosintesis juga berjasa menghasilkan sebagian besar oksigen yang terdapat di atmosfer bumi.Organisme yang menghasilkan energi melalui fotosintesis (photos berarti cahaya) disebut sebagai fototrof.Fotosintesis merupakan salah satu cara asimilasi karbon karena dalam fotosintesis karbon bebas dari CO2 diikat (difiksasi) menjadi gula sebagai molekul penyimpan energi.Cara lain yang ditempuh organisme untuk mengasimilasi karbon adalah melalui kemosintesis, yang dilakukan oleh sejumlah bakteri belerang.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Pigmen

Proses fotosintesis tidak dapat berlangsung pada setiap sel, tetapi hanya pada sel yang mengandung pigmen fotosintetik. Sel yang tidak mempunyai pigmen fotosintetik ini tidak mampu melakukan proses fotosintesis. Pada percobaan Jan Ingenhousz, dapat diketahui bahwa intensitas cahaya memengaruhi laju fotosintesis pada tumbuhan.Hal ini dapat terjadi karena perbedaan energi yang dihasilkan oleh setiap spektrum cahaya.Di samping adanya perbedaan energi tersebut, faktor lain yang menjadi pembeda adalah kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya yang berbeda tersebut. Perbedaan kemampuan daun dalam menyerap berbagai spektrum cahaya tersebut disebabkan adanya perbedaan jenis pigmen yang terkandung pada jaringan daun.
Di dalam daun terdapat mesofil yang terdiri atas jaringan bunga karang dan jaringan pagar.Pada kedua jaringan ini, terdapat kloroplas yang mengandung pigmen hijau klorofil.Pigmen ini merupakan salah satu dari pigmen fotosintesis yang berperan penting dalam menyerap energi matahari^{.(http://zhuldyn.wordpress.com)}

Kloroplas

Hasil mikroskop elektron dari kloroplas

Kloroplas terdapat pada semua bagian tumbuhan yang berwarna hijau, termasuk batang dan buah yang belum matang.Di dalam kloroplas terdapat pigmen klorofil yang berperan dalam proses fotosintesis.Kloroplas mempunyai bentuk seperti cakram dengan ruang yang disebut stroma. Stroma ini dibungkus oleh dua lapisan membran.Membran stroma ini disebut tilakoid, yang didalamnya terdapat ruang-ruang antar membran yang disebut lokuli. Di dalam stroma juga terdapat lamela-lamela yang bertumpuk-tumpuk membentuk grana (kumpulan granum). Granum sendiri terdiri atas membran tilakoid yang merupakan tempat terjadinya reaksi terang dan ruang tilakoid yang merupakan ruang di antara membran tilakoid.Bila sebuah granum disayat maka akan dijumpai beberapa komponen seperti protein, klorofil a, klorofil b, karetonoid, dan lipid. Secara keseluruhan, stroma berisi protein, enzim, DNA, RNA, gula fosfat, ribosom, vitamin-vitamin, dan juga ion-ion logam seperti mangan (Mn), besi (Fe), maupun perak (Cu).Pigmen fotosintetik terdapat pada membran tilakoid.Sedangkan, pengubahan energi cahaya menjadi energi kimia berlangsung dalam tilakoid dengan produk akhir berupa glukosa yang dibentuk di dalam stroma.Klorofil sendiri sebenarnya hanya merupakan sebagian dari perangkat dalam fotosintesis yang dikenal sebagai fotosistem.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Fotosistem

Fotosistem adalah suatu unit yang mampu menangkap energi cahaya matahari yang terdiri dari klorofil a, kompleks antena, dan akseptor elektron. Di dalam kloroplas terdapat beberapa macam klorofil dan pigmen lain, seperti klorofil a yang berwarna hijau muda, klorofil b berwarna hijau tua, dan karoten yang berwarna kuning sampai jingga.Pigmen-pigmen tersebut mengelompok dalam membran tilakoid dan membentuk perangkat pigmen yang berperan penting dalam fotosintesis.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Klorofil a berada dalam bagian pusat reaksi.Klorofil ini berperan dalam menyalurkan elektron yang berenergi tinggi ke akseptor utama elektron. Elektron ini selanjutnya masuk ke sistem siklus elektron. Elektron yang dilepaskan klorofil a mempunyai energi tinggi sebab memperoleh energi dari cahaya yang berasal dari molekul perangkat pigmen yang dikenal dengan kompleks antena.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Fotosistem sendiri dapat dibedakan menjadi dua, yaitu fotosistem I dan fotosistem II. Pada fotosistem I ini penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang sensitif terhadap cahaya dengan panjang gelombang 700 nm sehingga klorofil a disebut juga P700.Energi yang diperoleh P700 ditransfer dari kompleks antena.Pada fotosistem II penyerapan energi cahaya dilakukan oleh klorofil a yang sensitif terhadap panjang gelombang 680 nm sehingga disebut P680.P680 yang teroksidasi merupakan agen pengoksidasi yang lebih kuat daripada P700.Dengan potensial redoks yang lebih besar, akan cukup elektron negatif untuk memperoleh elektron dari molekul-molekul air.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Fotosintesis pada tumbuhan

Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula dan oksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Perhatikan persamaan reaksi yang menghasilkan glukosa berikut ini:
6H₂O + 6CO₂ + cahaya → C₆H₁₂O₆ (glukosa) + 6O₂Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas. klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Fotosintesis pada alga dan bakteri

Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel.Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi. Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Proses

Hingga sekarang fotosintesis masih terus dipelajari karena masih ada sejumlah tahap yang belum bisa dijelaskan, meskipun sudah sangat banyak yang diketahui tentang proses vital ini Proses fotosintesis sangat kompleks karena melibatkan semua cabang ilmu pengetahuan alam utama, seperti fisika, kimia, maupun biologi sendiri.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Pada tumbuhan, organ utama tempat berlangsungnya fotosintesis adalah daun. Namun secara umum, semua sel yang memiliki kloroplas berpotensi untuk melangsungkan reaksi ini.Di organel inilah tempat berlangsungnya fotosintesis, tepatnya pada bagian stroma. Hasil fotosintesis (disebut fotosintat) biasanya dikirim ke jaringan-jaringan terdekat terlebih dahulu.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Pada dasarnya, rangkaian reaksi fotosintesis dapat dibagi menjadi dua bagian utama: reaksi terang (karena memerlukan cahaya) dan reaksi gelap (tidak memerlukan cahaya tetapi memerlukan karbon dioksida).(http://zhuldyn.wordpress.com)
Reaksi terang terjadi pada grana (tunggal: granum), sedangkan reaksi gelap terjadi di dalam stroma. Dalam reaksi terang, terjadi konversi energi cahaya menjadi energi kimia dan menghasilkan oksigen (O₂).Sedangkan dalam reaksi gelap terjadi seri reaksi siklik yang membentuk gula dari bahan dasar CO₂ dan energi (ATP dan NADPH).Energi yang digunakan dalam reaksi gelap ini diperoleh dari reaksi terang.Pada proses reaksi gelap tidak dibutuhkan cahaya matahari. Reaksi gelap bertujuan untuk mengubah senyawa yang mengandung atom karbon menjadi molekul gula.^[Dari semua radiasi matahari yang dipancarkan, hanya panjang gelombang tertentu yang dimanfaatkan tumbuhan untuk proses fotosintesis, yaitu panjang gelombang yang berada pada kisaran cahaya tampak (380-700 nm).Cahaya tampak terbagi atas cahaya merah (610 - 700 nm), hijau kuning (510 - 600 nm), biru (410 - 500 nm) dan violet (< 400 nm).Masing-masing jenis cahaya berbeda pengaruhnya terhadap fotosintesis.Hal ini terkait pada sifat pigmen penangkap cahaya yang bekerja dalam fotosintesis.Pigmen yang terdapat pada membran grana menyerap cahaya yang memiliki panjang gelombang tertentu. Pigmen yang berbeda menyerap cahaya pada panjang gelombang yang berbeda.Kloroplas mengandung beberapa pigmen. Sebagai contoh, klorofil a terutama menyerap cahaya biru-violet dan merah.Klorofil b menyerap cahaya biru dan oranye dan memantulkan cahaya kuning-hijau. Klorofil a berperan langsung dalam reaksi terang, sedangkan klorofil b tidak secara langsung berperan dalam reaksi terangProses absorpsi energi cahaya menyebabkan lepasnya elektron berenergi tinggi dari klorofil a yang selanjutnya akan disalurkan dan ditangkap oleh akseptor elektron.Proses ini merupakan awal dari rangkaian panjang reaksi fotosintesis.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Reaksi terang

Reaksi terang dari fotosintesis pada membran tilakoid(http://zhuldyn.wordpress.com)

Reaksi terang adalah proses untuk menghasilkan ATP dan reduksi NADPH₂.Reaksi ini memerlukan molekul air dan cahaya matahari. Proses diawali dengan penangkapan foton oleh pigmen sebagai antena.
Reaksi terang melibatkan dua fotosistem yang saling bekerja sama, yaitu fotosistem I dan II.Fotosistem I (PS I) berisi pusat reaksi P700, yang berarti bahwa fotosistem ini optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 700 nm, sedangkan fotosistem II (PS II) berisi pusat reaksi P680 dan optimal menyerap cahaya pada panjang gelombang 680 nm.
Mekanisme reaksi terang diawali dengan tahap dimana fotosistem II menyerap cahaya matahari sehingga elektron klorofil pada PS II tereksitasi dan menyebabkan muatan menjadi tidak stabil. Untuk menstabilkan kembali, PS II akan mengambil elektron dari molekul H₂O yang ada disekitarnya. Molekul air akan dipecahkan oleh ion mangan (Mn) yang bertindak sebagai enzim. Hal ini akan mengakibatkan pelepasan H+ di lumen tilakoid. Dengan menggunakan elektron dari air, selanjutnya PS II akan mereduksi plastokuinon (PQ) membentuk PQH₂. Plastokuinon merupakan molekul kuinon yang terdapat pada membran lipid bilayer tilakoid. Plastokuinon ini akan mengirimkan elektron dari PS II ke suatu pompa H⁺ yang disebut sitokrom b₆-f kompleks.Reaksi keseluruhan yang terjadi di PS II adalah:
2H₂O + 4 foton + 2PQ + 4H^- → 4H⁺ + O₂ + 2PQH₂
Sitokrom b₆-f kompleks berfungsi untuk membawa elektron dari PS II ke PS I dengan mengoksidasi PQH₂ dan mereduksi protein kecil yang sangat mudah bergerak dan mengandung tembaga, yang dinamakan plastosianin (PC). Kejadian ini juga menyebabkan terjadinya pompa H⁺ dari stroma ke membran tilakoid. Reaksi yang terjadi pada sitokrom b₆-f kompleks adalah:
2PQH₂ + 4PC(Cu²⁺) → 2PQ + 4PC(Cu⁺) + 4 H⁺ (lumen)
Elektron dari sitokrom b₆-f kompleks akan diterima oleh fotosistem I.Fotosistem ini menyerap energi cahaya terpisah dari PS II, tapi mengandung kompleks inti terpisahkan, yang menerima elektron yang berasal dari H₂O melalui kompleks inti PS II lebih dahulu. Sebagai sistem yang bergantung pada cahaya, PS I berfungsi mengoksidasi plastosianin tereduksi dan memindahkan elektron ke protein Fe-S larut yang disebut feredoksin. Reaksi keseluruhan pada PS I adalah:
Cahaya + 4PC(Cu⁺) + 4Fd(Fe³⁺) → 4PC(Cu²⁺) + 4Fd(Fe²⁺)
Selanjutnya elektron dari feredoksin digunakan dalam tahap akhir pengangkutan elektron untuk mereduksi NADP⁺ dan membentuk NADPH. Reaksi ini dikatalisis dalam stroma oleh enzim feredoksin-NADP⁺ reduktase.Reaksinya adalah:
4Fd (Fe²⁺) + 2NADP⁺ + 2H⁺ → 4Fd (Fe³⁺) + 2NADPH
Ion H⁺ yang telah dipompa ke dalam membran tilakoid akan masuk ke dalam ATP sintase.ATP sintase akan menggandengkan pembentukan ATP dengan pengangkutan elektron dan H⁺ melintasi membran tilakoid. Masuknya H⁺ pada ATP sintase akan membuat ATP sintase bekerja mengubah ADP dan fosfat anorganik (Pi) menjadi ATP. Reaksi keseluruhan yang terjadi pada reaksi terang adalah sebagai berikut:
Sinar + ADP + Pi + NADP⁺ + 2H₂O → ATP + NADPH + 3H⁺ + O₂

Reaksi gelap

Reaksi gelap pada tumbuhan dapat terjadi melalui dua jalur, yaitu siklus Calvin-Benson dan siklus Hatch-Slack. Pada siklus Calvin-Benson tumbuhan mengubah senyawa ribulosa 1,5 bisfosfat menjadi senyawa dengan jumlah atom karbon tiga yaitu senyawa 3-phosphogliserat. Oleh karena itulah tumbuhan yang menjalankan reaksi gelap melalui jalur ini dinamakan tumbuhan C-3. Penambatan CO₂ sebagai sumber karbon pada tumbuhan ini dibantu oleh enzim rubisco. Tumbuhan yang reaksi gelapnya mengikuti jalur Hatch-Slack disebut tumbuhan C-4 karena senyawa yang terbentuk setelah penambatan CO₂ adalah oksaloasetat yang memiliki empat atom karbon. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxilase.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Siklus Calvin-Benson

Siklus Calvin-Benson

Mekanisme siklus Calvin-Benson dimulai dengan fiksasi CO₂ oleh ribulosa difosfat karboksilase (RuBP) membentuk 3-fosfogliserat. RuBP merupakan enzim alosetrik yang distimulasi oleh tiga jenis perubahan yang dihasilkan dari pencahayaan kloroplas. Pertama, reaksi dari enzim ini distimulasi oleh peningkatan pH. Jika kloroplas diberi cahaya, ion H⁺ ditranspor dari stroma ke dalam tilakoid menghasilkan peningkatan pH stroma yang menstimulasi enzim karboksilase, terletak di permukaan luar membran tilakoid. Kedua, reaksi ini distimulasi oleh Mg²⁺, yang memasuki stroma daun sebagai ion H⁺, jika kloroplas diberi cahaya. Ketiga, reaksi ini distimulasi oleh NADPH, yang dihasilkan oleh fotosistem I selama pemberian cahaya.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Fiksasi CO₂ ini merupakan reaksi gelap yang distimulasi oleh pencahayaan kloroplas^] Fikasasi CO2 melewati proses karboksilasi, reduksi, dan regenerasi. Karboksilasi melibatkan penambahan CO₂ dan H₂O ke RuBP membentuk dua molekul 3-fosfogliserat(3-PGA).^] Kemudian pada fase reduksi, gugus karboksil dalam 3-PGA direduksi menjadi 1 gugus aldehida dalam 3-fosforgliseradehida (3-Pgaldehida). Reduksi ini tidak terjadi secara langsung, tapi gugus karboksil dari 3-PGA pertama-tama diubah menjadi ester jenis anhidrida asam pada asam 1,3-bifosfogliserat (1,3-bisPGA) dengan penambahan gugus fosfat terakhir dari ATP. ATP ini timbul dari fotofosforilasi dan ADP yang dilepas ketika 1,3-bisPGA terbentuk, yang diubah kembali dengan cepat menjadi ATP oleh reaksi fotofosforilasi tambahan. Bahan pereduksi yang sebenarnya adalah NADPH, yang menyumbang 2 elektron. Secara bersamaan, Pi dilepas dan digunakan kembali untuk mengubah ADP menjadi ATP.^[23]
Pada fase regenerasi, yang diregenerasi adalah RuBP yang diperlukan untuk bereaksi dengan CO₂ tambahan yang berdifusi secara konstan ke dalam dan melalui stomata. Pada akhir reaksi Calvin, ATP ketiga yang diperlukan bagi tiap molekul CO₂ yang ditambat, digunakan untuk mengubah ribulosa-5-fosfat menjadi RuBP, kemudian daur dimulai lagi.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Tiga putaran daur akan menambatkan 3 molekul CO₂ dan produk akhirnya adalah 1,3-Pgaldehida. Sebagian digunakan kloroplas untuk membentuk pati, sebagian lainnya dibawa keluar. Sistem ini membuat jumlah total fosfat menjadi konstan di kloroplas, tetapi menyebabkan munculnya triosafosfat di sitosol. Triosa fosfat digunakan sitosol untuk membentuk sukrosa.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Siklus Hatch-Slack

Siklus Hatch-Slack

Berdasarkan cara memproduksi glukosa, tumbuhan dapat dibedakan menjadi tumbuhan C3 dan C4. Tumbuhan C3 merupakan tumbuhan yang berasal dari daerah subtropis. Tumbuhan ini menghasilkan glukosa dengan pengolahan CO₂ melalui siklus Calvin, yang melibatkan enzim Rubisco sebagai penambat CO₂. Tumbuhan C3 memerlukan 3 ATP untuk menghasilkan molekul glukosa. Namun, ATP ini dapat terpakai sia-sia tanpa dihasilkannya glukosa. Hal ini dapat terjadi jika ada fotorespirasi, di mana enzim Rubisco tidak menambat CO₂ tetapi menambat O₂.Tumbuhan C4 adalah tumbuhan yang umumnya ditemukan di daerah tropis.Tumbuhan ini melibatkan dua enzim di dalam pengolahan CO₂ menjadi glukosa.Enzim phosphophenol pyruvat carboxilase (PEPco) adalah enzim yang akan mengikat CO₂ dari udara dan kemudian akan menjadi oksaloasetat.Oksaloasetat akan diubah menjadi malat.Malat akan terkarboksilasi menjadi piruvat dan CO₂.Piruvat akan kembali menjadi PEPco, sedangkan CO₂ akan masuk ke dalam siklus Calvin yang berlangsung di sel bundle sheath dan melibatkan enzim RuBP.Proses ini dinamakan siklus Hatch Slack, yang terjadi di sel mesofil.Dalam keseluruhan proses ini, digunakan 5 ATP.(http://zhuldyn.wordpress.com)

Faktor penentu laju fotosintesis

Proses fotosintesis dipengaruhi beberapa faktor yaitu faktor yang dapat memengaruhi secara langsung seperti kondisi lingkungan maupun faktor yang tidak memengaruhi secara langsung seperti terganggunya beberapa fungsi organ yang penting bagi proses fotosintesis.Proses fotosintesis sebenarnya peka terhadap beberapa kondisi lingkungan meliputi kehadiran cahaya matahari, suhu lingkungan, konsentrasi karbondioksida (CO₂).^[1] Faktor lingkungan tersebut dikenal juga sebagai faktor pembatas dan berpengaruh secara langsung bagi laju fotosintesis.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Faktor pembatas tersebut dapat mencegah laju fotosintesis mencapai kondisi optimum meskipun kondisi lain untuk fotosintesis telah ditingkatkan, inilah sebabnya faktor-faktor pembatas tersebut sangat memengaruhi laju fotosintesis yaitu dengan mengendalikan laju optimum fotosintesis.Selain itu, faktor-faktor seperti translokasi karbohidrat, umur daun, serta ketersediaan nutrisi memengaruhi fungsi organ yang penting pada fotosintesis sehingga secara tidak langsung ikut memengaruhi laju fotosintesis.(http://zhuldyn.wordpress.com)
Berikut adalah beberapa faktor utama yang menentukan laju fotosintesis :

1. Intensitas cahaya
   Laju fotosintesis maksimum ketika banyak cahaya.
2. Konsentrasi karbon dioksida
   Semakin banyak karbon dioksida di udara, makin banyak jumlah bahan yang dapt digunakan tumbuhan untuk melangsungkan fotosintesis.
3. Suhu
   Enzim-enzim yang bekerja dalam proses fotosintesis hanya dapat bekerja pada suhu optimalnya. Umumnya laju fotosintensis meningkat seiring dengan meningkatnya suhu hingga batas toleransi enzim.
4. Kadar air
   Kekurangan air atau kekeringan menyebabkan stomata menutup, menghambat penyerapan karbon dioksida sehingga mengurangi laju fotosintesis.
5. Kadar fotosintat (hasil fotosintesis)
   Jika kadar fotosintat seperti karbohidrat berkurang, laju fotosintesis akan naik. Bila kadar fotosintat bertambah atau bahkan sampai jenuh, laju fotosintesis akan berkurang.
6. Tahap pertumbuhan
   Penelitian menunjukkan bahwa laju fotosintesis jauh lebih tinggi pada tumbuhan yang sedang berkecambah ketimbang tumbuhan dewasa. Hal ini mungkin dikarenakan tumbuhan berkecambah memerlukan lebih banyak energi dan makanan untuk tumbuh.
   (http://zhuldyn.wordpress.com)

Read More →

fotosintesis

Ass. selamat malam bagi pembaca Biology is My life, n moga sehat selalu. baiklah pada malam hari ini, atau tepatnya bulan romadhan, saya akan memposting  tentang, pengertian, jenis-jenis  dan proses fotosintesis. kita semua pasti tahu, bahwa tumbuhan adalah produsennya mahluk hidup, kalau gax salah, heheh. karena rantai makan pasti diawali oleh tumbuhan. manusia dan hewan hanya sebagai pemakai atau disebut juga dengan konsumen. btul gax ya,, heheh,  Okey kita langsung aja ya,,,

Fotosintesis adalah proses pembuatan energi atau zat makanan/glukosa yang berlangsung atas peran cahaya matahari (photo = cahaya, synthesis = proses pembuatan/pengolahan) dengan menggunakan zat hara/mineral, karbon dioksida dan air. Makhluk hidup yang mampu melakukan fotosintesis adalah tumbuhan, alga dan beberapa jenis bakteri. Fotosintesis sangat penting bagi kehidupan di bumi karena hampir semua makhluk hidup bergantung pada energi yang dihasilkan oleh proses fotosintesis

Fungsi Foto sintesis

Fungsi Fotosintesis sebagai berikut:

1. Fungsi utama fotosintesis untuk memproduksi zat makanan berupa glukosa. Glukosa menjadi bahan bakar dasar pembangun zat makanan lainnya, yaitu lemak dan protein dalam tubuh tumbuhan. Zat-zat ini menjadi makanan bagi hewan maupun manusia. Oleh karena itu, kemampuan tumbuhan mengubah energi cahaya (sinar matahari) menjadi energi kimia (zat makanan) selalu menjadi mata rantai makanan.
2. Fotosintesis membantu membersihkan udara, yaitu mengurangi kadar CO₂ (karbon dioksida) di udara karena CO₂ adalah bahan baku dalam proses fotosintesis. Sebagai hasil akhirnya, selain zat makanan adalah O₂ (Oksigen) yang sangat dibutuhkan untuk kehidupan.
3. Kemampuan tumbuhan berfotosintesis selama masa hidupnya menyebabkan sisa-sisa tumbuhan yang hidup masa lalu tertimbun di dalam tanah selama berjuta-juta tahun menjadi batubara menjadi salah satu sumber energi saat ini.

Proses Fotosintesis

      Tumbuhan bersifat autotrof. Autotrof artinya dapat mensintesis makanan langsung dari senyawa anorganik. Tumbuhan menggunakan karbon dioksida dan air untuk menghasilkan gula danoksigen yang diperlukan sebagai makanannya. Energi untuk menjalankan proses ini berasal dari fotosintesis. Berikut ini adalah persamaan reaksi fotosintesis yang menghasilkan glukosa:

Glukosa dapat digunakan untuk membentuk senyawa organik lain seperti selulosa dan dapat pula digunakan sebagai bahan bakar. Proses ini berlangsung melalui respirasi seluler yang terjadi baik pada hewan maupun tumbuhan. Secara umum reaksi yang terjadi pada respirasi seluler berkebalikan dengan persamaan di atas. Pada respirasi, gula (glukosa) dan senyawa lain akan bereaksi dengan oksigen untuk menghasilkan karbon dioksida, air, dan energi kimia.

Tumbuhan menangkap cahaya menggunakan pigmen yang disebut klorofil. Pigmen inilah yang memberi warna hijau pada tumbuhan. Klorofil terdapat dalam organel yang disebut kloroplas.klorofil menyerap cahaya yang akan digunakan dalam fotosintesis. Meskipun seluruh bagian tubuh tumbuhan yang berwarna hijau mengandung kloroplas, namun sebagian besar energi dihasilkan di daun. Di dalam daun terdapat lapisan sel yang disebut mesofil yang mengandung setengah juta kloroplas setiap milimeter perseginya. Cahaya akan melewati lapisan epidermis tanpa warna dan yang transparan, menuju mesofil, tempat terjadinya sebagian besar proses fotosintesis. Permukaan daun biasanya dilapisi oleh kutikula dari lilin yang bersifat anti air untuk mencegah terjadinya penyerapan sinar Matahari ataupun penguapan air yang berlebihan.
Fotosintesis pada alga dan bakteri

Alga terdiri dari alga multiseluler seperti ganggang hingga alga mikroskopik yang hanya terdiri dari satu sel. Meskipun alga tidak memiliki struktur sekompleks tumbuhan darat, fotosintesis pada keduanya terjadi dengan cara yang sama. Hanya saja karena alga memiliki berbagai jenis pigmen dalam kloroplasnya, maka panjang gelombang cahaya yang diserapnya pun lebih bervariasi.Semua alga menghasilkan oksigen dan kebanyakan bersifat autotrof. Hanya sebagian kecil saja yang bersifat heterotrof yang berarti bergantung pada materi yang dihasilkan oleh organisme lain.
Proses Fotosintesis. [Sumber Referensi : Wikipedia dan Tertpopulerdotnet]

Tumbuhan membutuhkan sinar matahari, air, dan udara untuk membuat makanannya sendiri. Setiap hari, zat hijau daun pada daun tanaman menyerap cahaya matahari. Tumbuhan memanfaatkan cahaya matahari menjadi karbon dioksida dari udara, dan air dari tanah menjadi makanan yang mengandung gula. Tumbuhan lalu mengeluarkan oksigen sebagai hasil yang tidak terpakai, walaupun sebagian digunakan untuk bernapas. Untuk lebih jelasnya lihat gambar berikut.

Proses atau Reaksi fotosintesis ada dua

1. Reaksi terang

Berlangsung di dalam membran tilakoid di grana. Grana adalah struktur bentukan membran tilakoid yang terbentuk dalam stroma, yaitu salah satu ruangan dalam kloroplas. Di dalam grana terdapat klorofil, yaitu pigmen yang berperan dalam fotosintesis. Reaksi terang di sebut juga fotolisis karena proses penyerapan energi cahaya dan penguraian molekul air menjadi oksigen dan hidrogen.

2. Reaksi gelap

Berlangsung di dalam stroma. Reaksi yang membentuk gula dari bahan dasar CO₂ yang diperoleh dari udara dan energi yang diperoleh dari reaksi terang.

Tidak membutuhkan cahaya matahari, tetapi tidak dapat berlangsung jika belum terjadi siklus terang karena energi yang dipakai berasal dari reaksi terang.

Ada dua macam siklus, yaitu siklus Calin-Benson dan siklus hatch-Slack. Pada siklus Calin-Benson, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon tiga, yaitu senyawa 3-fosfogliserat. Siklus ini dibantu oleh enzim rubisco. Pada siklus hatch-Slack, tumbuhan menghasilkan senyawa dengan jumlah atom karbon empat. Enzim yang berperan adalah phosphoenolpyruvate carboxylase.

produk akhir siklus gelap diperoleh glukosa yang dipakai tumbuhan untuk aktivitasnya atau disimpan sebagai cadangan energi.

Read More →

Makalah Asal - Usul Kehidupan melalui Evolusi Biologi dan Kimia

A. Latar Belakang

Makalah ini dibuat berdasarkan niat dan sesuai dengan kondisi serta keadaaan dalam kehidupan sekitar. Dimana telah kita ketahui bahwa zaman modern ini mahluk hidup khususnya manusia telah mempelajari berbagai macam ilmu pengetahuan alam. Akan tetapi pada tahap pembelajarannya manusia selalu mendapatkan maslah dan perbedaan pendapat mengenai sesuatu yang ditelitinya. dalam hal ini adalah meneliti
asal usul kehidupan yang menjadi permasalahan dari sejak berabad-abad tahun yang lalu sampai sekarang. karena pada umumnya biologi adalah ilmu yang mempelajari tentang alam dan mahluk hidup yang ada disekitarnya.

Oleh karena itu, melalui makalah ini penulis ingin menjelaskan dan menyampaikan beberapa pendapat para ahli mengenai asal usul kehidupan itu sendiri. adapun hal lain yang ingin diperdalam dalam makalah biologi umum ini adalah mengenai keterkaitan antara ilmu biologi dengan ilmu yang lainnya. Selain itu penulis juga ingin memperdalam tentang ilmupengetahuan dimana telah diketahui bahwa ilmu pengetahuan adalah suatu ilmu yang mampu dibuktikan kebenarannya melalui metode ilmiah dalam hal ini adalah praktikum biologi umum itu sendiri.

Dan tentunya ilmu pengetahuan itu akan kita peroleh dari pembelajaran, maka dari itu melalui makalah ini penulis mencoba menjelaskan dan menerangkan asal usul kehidupan melalui evolusi biokimia untuk membuktikan beberapa yang diharapkan. dan tentunya dilengkapi dengan berbagai pihak atau tokoh pembelajaran.



B.    Rumusan Masalah 

1. Apakah kehidupan itu ?
2. Dari manakah asal kehidupan ?
3. Dimanakah unsure kehidupan itu pertama kali timbul ?

C.    Tujuan 

1. Untuk memenuhi beberapa syarat-syarat dalam proses belajar mengajar  di perguruan tinggi. 
2. Sebagai langkah lanjutan dalam mempelajari bidang study umum khususnya biologi umum.
3. Menyampaikan beberapa pendapat para ahli mengenai asal usul kehidupan dengan teori-teori yang sudah ada. 
4. Melatih kita untuk membuat laporan untuk beberapa pelajaran yang selanjutnya.

BAB II
PEMBAHASAN

Asal Usul kehidupan 

1. Kehidupan berasal dari Zat-Zat Anorganik 

 Evolusi Kimia Dimulai dari Atmosfir Purba

Sejak berabad-abad yang lalu hingga sekarang asal usul kehidupan di bumi menjadi bahan perdebatan , sehingga menimbulkan bebrapa pertanyaan antara lain sebagai berikut ;

1.    apakah kehidupan itu ?
2.    dari manakah asal kehidupan ?

jawaban yang diberika oleh para ahli bermacam-macam , tetapi belum ada jawaban terakhir yang memuaskan dan dapat diterima semua pihak. Namun bebrapa teori telah mencoba memberikan jawaban tentang asal-usul kehidupan di planet bumi ini. Teori-Teori tersebut adalah sebagai berikut :



a.    Teori Ciptaan 

Teori ini mengemukakan bahwa kehidupan yang ada di planet diciptakan oleh Tuhan. Bumi yang dicipta Tuhan pada masa lalu sampai sekarang mempunyai ciri yang tidak berubah. Mereka mengungkapkan teori ini berdasarkan atas kejadian-kejadian gaib yang pernah dilihatnya. Kejadian gaib tersebut dianggap sebagai ciptaan Tuhan , seperti halnya bumi dan kehidupan yang ada di didalamnya juga diciptakan oleh-Nya.


b.    Teori Kedaan bumi yang Selalu Tetap

Menurut teori ini bumi tidak mempunyai asal mula. Begitu pula spesies yang mendiami bumi juga tidak mempunyai asal mulanya.


c.    Teori Cosmozoa

Teori ini mengemukakan bahwa kehidupan di bumi diperkirakan berasal dari ruang angkasa. Hal yang mendasari teori ini adalah peyelidikan bahwa bahan yang terdapat pada batu meteor maupun vartu komet yang jatuh ke bumi mengandung banyak molekul organic sederhana , misalnya cyanogens , asam hidrocyanida.molekul-molekul organic tersebut tatkala jatuh ke bumi menjadi benih kehidupan.
Menurut teori ini bukan hanya di bumi saja yang timbul kehidupan. Kehidupan dapat timbul sekali atau bebrapa kali di berbagai bagian galaksi dalam waktu yang berbeda.


d.    Teori Abiogenesis

Seorang ahli ilmu pengetahuan alam berkebangsaan Belanda bernama Antonie van Leeuwnhoek ( 1632-1723 ) , dengan mikrosop buatannya berjasil menemukan jasad renik yangn sifatnya hidup dan bergerak-gerak dari setets air rendaman jerami. Hasil pengamatan ini mengingatkan kembali pada pandangan generation spontan (abiogenesis) yang dikemukakan olek Aristoteles ( 384-322 SM ). Akan tetapi , sebagian orang masih meragukan kebenrannya.

Dari sekian banyak orang yang mempermasalahkan teori tersebut , terdapat seorang ahli ilmu pengetahuan alam bernama Francesco Redi ( 1626-1628 ) yang dengan teliti tidak segera menerima teori tersbeut. Ia melakukan percobaan yang hasilnya kemudian membuat pikiran banyak orang menjadi goyah terhadap teori generation spontanea.

Adapun percobaan yang dilakukan oleh Francesco Redi sebagai berikut. Dia merebus dua potong daging segar sampai mendidih agar terjadi sterilisasi. Kedua potongan daging itu dimasukkan ke dalam dua stoples ; stoples pertama terbuka dan stoplrs kedua tertutup rapat. Kedua stoples tersebut dibiarkan bebrapa hari , di dalam stoples pertama yang mulutnya terbuka banyak didapatkan larva atau tempayak lalat , sedangkan di dalam stoples kedua tidak ditemukan larva lalat.

Dari percobaan Francesco Redi tersebut muncul kesimpulan bahwa larva yang berada di dalam stoples pertama berasal dari telur lalat yang masuk ke dalam dan meletakkan telurnya , sedangkan di dalam stoples kedua yang tertutup rapat tidak ditemukan larva karena lalat tidak dapat masuk ke dalam dan meletakkan telurnya.

Selanjutnya , pada abad ke-18 seorang berkebangsaan Italia bernama Lazzaro Spallanzani ( 1729-1799 ) melakukan eksperimen atas dasar pemikiran seperti eksperimen Francesco Redi , hanya dalam eksperimenya tidak digunakan daging , tetapi air kaldu. Percobaannya berlangsung sebgai berikut. Disediakan tiga tabung yang masing-masing diisi dengan air kaldu secukupnya. Tabung pertama dibiarkan terbuka mulutnya. Tabung kedua dan keyiga dipanaskan sampai mendidih selama 15 menit.

Tabung kedua dibiarkan mulutnya terbuka ,sedang tabung ketiga mulutnya tertutup rapat dengan lapisan lilin. Setelah dibiiarkan selama tujuh hari , air kaldu di dalam tabung yang mulutnya terbuka menjadi keruh akibta timbul bakteri , sedang kedaan air kaldu di dalam tabung yang mulutnya terttutup masih seperti semula.

Hasil eksperimen yang dilakukan oleh Lazzaro Spallanzani ini membuktikan bahwa timbulnya bakteri bukan terjadi secara spontan , tetapi bakteri muncul dari spora bakteri yang masuk dan kemudian berkembang pada air kaldu.

Dengan percobaan Redi dan Spallanzani teori generation spontanea menjadi goyah. Namun demikian , sebagian orang menetang kebenaran percobaan Spallanzani serta mempertahankan kebenaran teori lama. Mereka menunjuk percobaan tersebut masih ada kelemahannya , yaitu pada tabung yang tertutup sebenarnya masih terdapat gejala generation spontanea , tetapi karena tertutup tidak ada gaya yang masuk untuk hidup.


e.    Teori Biogenesis

Kelemahaan percobaan spallanzi kemudian dicoba disempurnakan oleh lois Pasteur ( 1822-1895 ) ahli biokimia dan mikrobiologi dari prancis. Pada tabung kedua percobaan spallanzi, mulut tabung dittutup dengan pipa berbentuk leher angsa sehingga ruangan di dalam bakteri masih berhubungan dengan udara luar. Bentuk seperti ini memungkinkan bakteri dan spora bakteri tidak dapat masuk ke dalam air kaldu. Setelah beberapa hari ternyata hasilnya sama dengan percobaan spallanzi. Maka tumbanglah teori abiogenesis dan timbul teori biogenesis dengan slogan omne ex ovo omne ovum ex vivo 


f.    Teori Biologi Modern ( Evolusi Biokimia )

Menurut teori ini , asal kehidupan yang pertama adalah reaksi-reaksi kimiawi yang menghasilkan asam amino pembentuk protein. Asam amino merupakan dasar pemebntukan setiap sel.

Asam amino tersusun dari unsure  C,H,O dan N sebagai unsure utama. Di atmosfer banayak terdapat gas CH4 , Nh3 , H2O , dan H2  yang jika terkena loncatan bunga api listrik dapat membentuk asam amino.
Teori terbentuknya asam amino do atmosfer dikemukakan oleh Harold Urey dan Oparin. Teori Urey dibuktikan kebenarannya oleh Stanley Miller. Kehidupan pertama terjadi di laut , kemudian organisme mengalami evolusi dengan hidup di darat.

Perlu diketahui bahwa Evolusi merupakan perkembangan mahluk hidup yang berlangsung secara perlahan-lahan dalam jangka waktu lama dari bentuk yang sederhana kea rah bentuk yang kompleks.
Setelah eksperimen lois pateur dapat menumbangkan teori generation spontanea, timbul masalah baru, yaitu dimanakah unsure kehidupan itu pertama kali timbul.? Banyak pihak yang berpendapat bahwa kehidupan muncul akibat dari reaksi-reaksi kimiawi yang diawali molekul berukuran kecil.

Molekul-molekul kecil satu dengan yang lain, dengan bantuan energi atau panas, menghasilkan molekul berukuran besar, atau dari senyawa anorganik menjadi senyawa organic terutama protein sebagi bahan dasar atau inti sel mahluk hidup. Kejadian ( secara teoritis ) tersebut merupakan awal terbentuknya sel yang bersifat primitive. Kejadianya yang pertama kali diperkirakan di laut sebgai tempat yang berenergi cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk reaksi-reaksi kimia.

Ada juga pendapat lain yang mengatakan bahwa kehidupan pertama terjadi di atmosfer, atas dasar terbentuknya asam amino ( protein ) sebgagai dasar subsastansi kehidupan. Pada suatu saat terbentuknya bumi di atmosfer kaya akan molekul CH4,NH3,H2, dan H2O yang semuanya berupa gas. Gas-gastersebut sampai sekarang banyak terdapat di atmosfer dan terssusun dari atom-atom C,H,O, dan N yang dijumpai pada asam amino, sedangkan asam amino merupakan zat penyusun protein. Akibat loncatan bunga listrik sewaktu terjadi halilintar dan radiasi sinar kosmik, molekul-molekul itu breaksi membentuk asam amino. Adanya asam amino sinar memungkinkan terbentuknya kehidupan. Bentuk kehidupan ini diperkirakan sama seperti virus.

Perkiraan diatas yang menyatakan bahwa kehidupan berasal dari atmosfer, dikemukakan oleh Harold Urey ( 1893 ) ahli kimia amerika dan Oparin ( 1929 ) ahli biokimia Rusia.walupun urey dan oparin berbeda kebangsaan dan zzaman, teapi keduanya berprinsip sama sehingga pendapat itu dikenal dengan teori Urey maupun Oparin . Melalui proses evolusi bentuk kehidupan yang pertama itu berkembang menjadi berbagai jenis makhluk hidup seperti sekarang ini. Untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan oleh Harold Urey, seorang mahasiswa dari universitas Chicago bernama Stanley Miller ( 1953 ) dengan kecermatan dan ketelitianya, berhasil membuat alat pembuktian berupa tabung kaca dengan kelengkapan pengaturan untuk memasukan gas-gas CH4,NH3,H2,dan H2O.

Alat itu juga dilengkapi dengan elektroda-elektroda yang berhubungan dengan sumber listrik. Sumber listrik berfungsi sebagi loncatan bunga api listrik dan sekaligus pencampur gas-gas tadi. Ternyata dalam percobaan ini apabila loncatan listrik bertegangan tinggi dialirkan segera terjadi reaksi kimia dan terbentuk senyawa kimia berupa asam amino.  



Evolusi Biologi dimlai di Cekungan-Cekungan di Pantai

Telah diterangkan di muka bahwa kehidupan pertama kali diperkirakan terjadi di laut. Dengan demikian , organisme mengalami evolusi dari air menuju darat. Semua mahluk hidup mempunyai unsure-unsur persamaan. Sebagai contoh , sel mahluk hidup semuanya mempunyai protoplasma. Jika setiap hewan diciptakan secara terpisah dan tidak mempunyai hubungan kekerabatan , maka setiap hewan akan berbeda. Demikian juga pada invertebrate , baik yang habitatnya di air maupum di darat mempunyai persamaan dan terjadi evolusi dari air menuju darat. Sebagai contoh , perkembangan capung dari ordo Odonata yang meliputi Isoptera dan Archiptera.

Perkembangan capung mengalami evolusi ; salah satunya adalah pergantian habitat dari air menuju darat , yaitu penetasan larva trejadi di air sedang imago atau bentuk dewasa hidup di darat. Perpindahan dari air menuju darat diikuti perubahan fungsi anggota tubuh , seperti alat pernafasan dan alat berenang. Contoh lain yang mengalami perkembanagn yang sama adalah ordo Diptera dengan salah satu anggotanga adalah nayamuk.

Di samping itu peralihan dari bahan tidak hidup menjadi sel hidup memerlukan rentang waktu yang sangat lama. Secara hipotetik , perkembanagn prokariotik terjadi pada atmosfer purba yang terbatas. Organisme pertama yang mempu mengembangkan diri dalam perairan yang kaya bahan organic adalah organisme peragi. Organisme ini memiliki fungsi dasar metabolesme anaerobic.

Perairan yang kaya akan CO2 da SO4  menyebabkan efektifnya evolusi organisme pada atmosfer electron-elekrton kea rah pembentukan ATP.
Peralihan dari atmosfer purba menjadi atmosfer yang mengandung merupakan masa evolusi besar mahluk hidup. Setelah tersedia oksigen atau O2  perkembanagn eukariotik mulai terjadi dan banyak menempati relung ekologik. Perkembangan mikroorganisme , yang meliputi perkembangan fisiologis dan metabolisme , menjadi lebih baik dengan ditandai perkembangan kromosom maupun pemindahan gen yang cukup cepat.





Teori Evolusi Biokimia

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.

Gambar: 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.


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 biologibelum 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.


ASAL USUL KEHIDUPAN

Evolusionis menyatakan bahwa makhluk hidup membentuk diri mereka sendiri secara mandiri dari benda mati. Namun, ini adalah dongeng takhayul abad pertengahan yang bertentangan dengan hukum dasar biologi.
Bagi kebanyakan orang, pertanyaan "apakah manusia berasal dari kera atau tidak" muncul dalam benak mereka ketika teori Darwin disebutkan. Tapi sebelum membahas masalah ini, sebenarnya masih terdapat beragam pertanyaan yang harus dijawab oleh teori evolusi. Pertanyaan pertama adalah bagaimana makhluk hidup pertama muncul di bumi.

Evolusionis menjawab pertanyaan ini dengan mengatakan bahwa makhluk hidup pertama adalah sel tunggal yang terbentuk dengan sendirinya dari benda mati secara kebetulan. Menurut teori ini, pada saat bumi masih terdiri atas bebatuan, tanah, gas dan unsur lainnya, suatu organisme hidup terbentuk secara kebetulan akibat pengaruh angin, hujan dan halilintar. Tetapi, pernyataan evolusi ini bertentangan dengan salah satu prinsip paling mendasar biologi: Kehidupan hanya berasal dari kehidupan sebelumnya, yang berarti benda mati tidak dapat memunculkan kehidupan.

SEL YANG MEMBELAH DIRI 

"" Hukum paling mendasar dari kehidupan adalah "kehidupan hanya berasal dari kehidupan". Suatu makhluk hidup hanya dapat muncul dari kehidupan sebelumnya""

Kepercayaan bahwa benda mati dapat memunculkan kehidupan sebenarnya sudah ada dalam bentuk kepercayaan takhayul sejak abad pertengahan. Menurut teori ini, yang disebut "spontaneous generation", tikus diyakini dapat muncul secara alami dari gandum, atau larva lalat muncul "tiba-tiba dengan sendirinya secara kebetulan" dari daging. Saat Darwin mengemukakan teorinya, keyakinan bahwa mikroba dengan kemauan sendiri membentuk dirinya sendiri dari benda mati juga sangatlah umum. 

LUMPUR YANG BERUBAH MENJADI MAKHLUK HIDUP"

Nama ilmiah dari gambar di samping ini adalah "Bathybius Haeckelii", yang berarti "Lumpur Haeckel". Ernst Haeckel, seorang pendukung gigih teori evolusi, mencoba mengamati lumpur yang berhasil dikeruk dengan cawan dan menganggapnya sangat menyerupai sejumlah sel yang dilihatnya di bawah mikroskop. Berdasarkan pengamatan ini, ia menyatakan bahwa lumpur ini adalah materi tak hidup yang berubah menjadi organisme hidup. Haeckel dan rekannya, Darwin, meyakini kehidupan memiliki struktur sederhana sehingga dapat terbentuk dari benda mati. Akan tetapi, ilmu pengetahuan abad ke-20 menunjukkan bahwa kehidupan tidak pernah dapat muncul dari sesuatu yang tak hidup.

Penemuan biologiwan Prancis, Louis Pasteur, mengakhiri kepercayaan ini. Sebagaimana perkataannya: "Pernyataan bahwa benda mati dapat memunculkan kehidupan telah terkubur dalam sejarah untuk selamanya". Setelah Pasteur, para evolusionis masih berkeyakinan bahwa sel hidup pertama terbentuk secara kebetulan. Namun, semua percobaan dan penelitian yang dilakukan sepanjang abad ke-20 telah berakhir dengan kegagalan. Pembentukan "secara kebetulan" sebuah sel hidup tidaklah mungkin terjadi, bahkan untuk membuatnya melalui proses yang disengaja di laboratorium tercanggih di dunia pun ternyata tidak mungkin.

SPONTANEOUS GENERATION: TAKHAYUL ABAD PERTENGAHAN

Di antara kepercayaan takhayul yang diyakini masyarakat abad pertengahan adalah benda mati dapat memunculkan kehidupan dengan sendirinya secara tiba-tiba. Saat itu diyakini, misalnya, katak dan ikan terbentuk dengan sendirinya dari lumpur di dasar sungai. Di kemudian hari terungkap, hipotesis yang dikenal sebagai "spontaneous generation (kemunculan tiba-tiba)" ini adalah kebohongan belaka. Akan tetapi, di kemudian hari dengan skenario yang sedikit berbeda, kepercayaan ini dihidupkan kembali dengan nama "teori evolusi".

Oleh karenanya, pertanyaan tentang bagaimana makhluk hidup pertama muncul telah menempatkan teori evolusi dalam kesulitan sejak awal. Salah satu tokoh utama pendukung teori evolusi tingkat molekuler, Prof. Jeffrey Bada, membuat pengakuan berikut ini:
Saat ini, ketika kita meninggalkan abad keduapuluh, kita masih dihadapkan pada masalah terbesar yang belum terpecahkan pada saat kita memasuki abad keduapuluh: Bagaimana kehidupan muncul pertama kali di bumi?

MITOS "EVOLUSI KIMIAWI"

Evolusionis terkenal, Alexander Oparin, muncul dengan gagasan "evolusi kimiawi" di awal abad ke-20. Gagasan ini menyatakan bahwa sel hidup pertama muncul secara kebetulan melalui sejumlah reaksi kimia yang terjadi pada kondisi bumi purba. Akan tetapi, tak satu evolusionis pun, termasuk Oparin sendiri, yang mampu memberikan satu pun bukti yang mendukung gagasan "evolusi kimia". Sebaliknya, setiap penemuan baru di abad ke-20 menunjukkan kehidup-an terlalu kompleks untuk dapat terbentuk secara kebetulan. Evolusionis terkenal Leslie Orgel membuat pengakuan berikut ini: "(Dengan mempelajaristruktur DNA, RNA, dan protein) seseorang mestinya berkesimpulan: ternyata kehidupan tidak akan pernah dapat terbentuk melalui reaksi-reaksi kimiawi."

Selain menggugurkan teori evolusi, hukum "kehidupan muncul dari kehidupan sebelumnya" juga menunjukkan bahwa makhluk hidup pertama muncul di bumi dari kehidupan yang ada sebelumnya, dan ini berarti ia diciptakan oleh Allah. Allah, Dia-lah satu-satunya Pencipta yang dapat menghidupkan benda mati. Dalam Alquran disebutkan, "Dia mengeluarkan yang hidup dari yang mati dan mengeluarkan yang mati dari yang hidup." (QS. Ar-Ruum, 30:19)

BAB III
PENUTUP

Simpulan

Berdsarkan pemaparan diatas maka dapat disimpulkan bahwa masing-msing para ahli ilmu pengetahuan alam memiliki pandangan yang berbeda-beda mengenai asal usul kehidupan sesuai dengan eksperimen-eksperimen yang telah dilekaukannya.

masing-masing pendapat tersebut didasrkan oleh percobaan yang telah dibuktikan sendiri oleh para ahli  tersebut. Dan berdasarkan percobaan yang telah dilekukan tersebut masing-masing memiliki kelemahan-kelemahan sehingga masing-masing teori yang dipaparkannya saling melengkapi satu sama lain.

Read More →

Manfaat Biologi Bagi Kehidupan Manusia

Pemanfaatan Biologi Dalam Bidang Pertanian

Dewasa ini telah banyak ditemukan bibit unggul dengan mengadakan hibridisasi sehingga mendapatkan varietas baru yang diinginkan. Melalui teknik hibridisasi telah didapatkan varietas unggul seperti kacang-kacangan dan serealia. Varietas padi yang bersifat unggul memiliki rasa yang enak, tahan penyakit, daya simpan lama dan berumur pendek.
Pengendalian hama dewasa ini telah dikembangkan melalui pengendalian hama secara biologis, karena penggunaan pestisida dapat menyeabkan hama menjadi resisten, sisa pestisida dapat mencemari lingkungan dan residunya tersimpan dalam tanaman yang akan menimbulkan berbagai masalah bagi kehidupan manusia. Pengendalian hama dpat dilakukan dengan berbagai cara antara lain :
- memanfaatkan predator alamiah, contoh : hama lebah penyengatuntuk kupu-kupu artona yang merusak kelapa.
- memutuskan siklus hidup hama, misalnya dengan mengadakan rotasi tanaman
- menggunakan bibit unggul tahan lama, misalnya VUTW ( Varietas Unggul Tahan Wereng )
Penyediaan bahan makanan khususnya perbanyakan bibit tanaman dikembangkan teknik kultur jaringan untuk perbanyakan tanaman perkebunan yang diperbanyak secara vegetatif dan menghasilkan banyak tanaman klon dari sejumlah jaringan awal

Pemanfaatan Biologi Dalam Bidang Kesehatan

Ditemukannya antibiotik dari jamur. Penicillium memungkinkan dihasilkannya penisilin dalam jumlah banyak dengan cara mengkulturkan penicillium dalam tangki fermentasi yan berisi larutan untuk pertumbuhannya. Juga ditemukan vaksin yang digunakan untuk meningkatkan daya tahan tubuh orang yang divaksinasi sehingga menimbulkan perlindungan pada tubuh dari serangan virus dan bakteri tertentu misalnya : vaksinasi terhadap heptitis dan vaksinasi terhadap batuk rejan ( infeksi oleh bakteri ).

Manfaat Biologi Dalam Menyelesaikan Masalah Sosial

Molekul DNA dapat diisolasi dari sel kemudian dideteksi sehingga memberikan gambaran enzim retriksi yang khas pada setiap orang. Dalam kasus pembunuhan, pengadilan bisa melacak pelakunya bila penjahat meninggalkan sampel darah atau jaringan ditempat terjadinya kejahatan. Demikian pula kasus perebutan anak di pengadilan dapat diselesaikan denganadanya hasil tes DNA, karena anak memiliki kesamaan enzim retriksi dengan orang tuanya.

Nah, itu dia beberapa manfaat biologi dalam kehidupan kita. Semoga, dengan adanya posting ini, kita lebih sadar apa pentingnya manfaat biologi. Oleh karena itu, setidaknya kita menjaga alam ini untuk kepentingan biologi. Oke, semoga artikel ini bermanfaat bagi yang sedang mencarinya. Selamat membaca artikel Manfaat Biologi Dalam Kehidupan Manusia. Read More →

10 Katak paling Unik di Dunia

Katak bukanlah salah satu spesies hewan yang langka, bukan pula sebagai sebuah hewan peliharaan. Keberadaan katak justru malah dirasa sangat menganggu kehidupan manusia. Namun jangan salah berpendapat dulu, sebenarnya katak itu ada yang memiliki nilai-nilai pesona tersendiri. Setelah kita tahu bahwa sebenarnya katak unik dan katak aneh, kini mata kita terbelalak lagi melihat sosok katak yang beraneka macam bentuk keanehan yang jarang kita lihat di kehidupan sehari-hari. Berikut 10 Katak Paling Unik di Dunia.

1. Katak Pelangi

Katak Pelangi Malagasi adalah katak yang tinggal di hutan kering berbatu batu Madagaskar, Isalo Massif, dimana ia berkembang biak di kolam dangkal sementara yang ditemukan di lembah. Jenis ini juga beradaptasi dengan mendaki dalam lingkungan berbatu-batu, dan bahkan pada permukaan vertikal. Ketika terancam, katak ini akan mengembangkan diri sebagai mekanisme pertahanan terhadap predator.

2. Katak Transparan 

Hyalinobatrachium pellucidum, juga disebut sebagai katak kaca atau kristal karena anda dapat melihat melalui kulitnya yang transparan. Jenis ini tidak baru, tapi yang pasti terancam punah, sehingga temuan ini menggembirakan bagi lingkungan.

3. Katak Atelopus 

Katak Atelopus yang dikenal dengan banyak nama seperti katak badut atau Kosta Rika Variable Harlequin Toad. Katak, tersebut adalah jenis katak neo-tropis yang dulunya hidup cukup luas tersebar di seluruh Kosta Rika dan Panama. Spesies ini terancam kritis dan sekarang hanya tinggal sedikit terutama tersisa hanya di Panama.

4. Katak Terkecil di Dunia 

Katak ini ditemukan di Pegunungan Andes Peru selatan, dengan ketinggian antara 9.925 dan 10.466 kaki di atas permukaan laut.

5. Katak Terbesar di Dunia 

Katak Goliath atau Conraua goliath adalah spesies katak terbesar yang tersisa di Bumi. Katak ini dapat tumbuh hingga 13 inci (33 cm) panjang dari moncong hingga ekor, dan bobot hingga 8 lb (3 kg). Katak ini memiliki kisaran habitat yang relatif kecil, terutama di Afrika Barat (dekat Gabon). Katak Goliath dapat hidup sampai 15 tahun. Katak goliath makan kalajengking, serangga dan katak kecil. Kodok ini memiliki pendengaran tajam tetapi tidak punya kantung vokal.

6. Katak Mantel Merah

Katak ini memiliki Mantel Merah di permukaan tubuhnya. Katak kecil ini, mencapai ukuran 2,5 cm (1 inch) panjangnya. Ukuran ini adalah kecil, katak ini merupakan katak darat asli Madagaskar.

7. Katak Beracun 

Katak beracun dengan warna seperti biru safir, adalah nama umum dari sekelompok katak dalam keluarga Dendrobatidae yang merupakan katak asli Amerika Tengah dan Selatan. Tidak seperti kebanyakan katak, spesies yang aktif di siang hari, dan sering menunjukkan tubuh berwarna cerah. Walaupun semua dendrobatids setidaknya agak beracun di alam liar, tingkat toksisitas bervariasi dari satu spesies ke berikutnya, dan dari satu populasi yang lain. Banyak spesies yang kritis dan terancam punah. Amfibi ini sering disebut “katak panah” oleh pribumi indian akibat penggunaan sekresi racun mereka untuk meracuni ujung panahnya.

8. Katak Bantal 

Katak bantal dapat tumbuh hingga enam inci panjang dan mendiami Uruguay, Brasil, dan Argentina utara. Walaupun mungkin terlihat seperti bantalan diam, namun katak itu cepat dalam menyerang kadal, tikus kecil, burung, katak lain.

9. Katak Darwin 

Katak Darwin Chili cukup teratur muncul hingga sekitar tahun 1978, namun tidak tampak lagi dan hal itu tampaknya telah hilang, dan sekarang mungkin spesies punah. Spesies ini, yang hidup di daun sampah di lantai hutan, memiliki metode yang tidak biasa dalam hal pengasuhan anak-anaknya, jantan mengambil telur dari sarang ke vokalnya kantung tempat mereka menetas menjadi kecebong setelah sekitar delapan hari. Ketika mulai merasakan kecebong yang baru menetas menggeliat-geliat, katak jantan membawa mereka ke sungai di mana ia melepas katak muda dan di sini mereka menyelesaikan metamorfosisnya.

10. Katak Vietnam 

Theloderma corticale, atau katak berlumut Vietnam, adalah spesies katak dalam keluarga Rhacophoridae. Katak ini ditemukan di Vietnam dan mungkin Cina. Habitat alamnya subtropis atau hutan dataran rendah tropis yang lembab, hidup dalam air tawar, dan daerah berbatu. Nama umum dari katak berlumut timbul dari kenyataan bahwa kulit yang berbintik-bintik hijau dan hitam yang menyerupai lumut tumbuh di batu, dan bentuk yang efektif kamuflase atau penyamaran.

Read More →