KE LUAR

SK / KD / IND

SUMBER

MATERI

Karakteristik Biologi

Biologi (bios = hidup, logos = ilmu) adalah ilmu yang mempelajari tentang seluk-beluk makhluk hidup. Biologi merupakan cabang dari sains (IPA) yang memiliki karakteristik khusus dan berbeda dengan ilmu pengetahuan yang lain. Karakteristik biologi terletak pada 3 aspek, yaitu : objek, tema/persoalan, dan metode

Sebagai

OBYEK

MANFAAT

ORGANISASI

TEMA

CIRI-CIRI

1. MoneraMonera adalah makhluk hidup yang bersel satu (unisel) yang belum terdeferensiasi menjadi jaringan dan tidak mempunyai membran inti (karioteka) sehingga sel bersifat prokariotik. Makhluk hidup yang termasuk Monera adalah Bakteri dan Ganggang Biru (Cyanophyta)

Obyek kajian biologi meliputi seluruh makhluk hidup yang dibagi menjadi 5 kingdom yaitu :

2. Protista Protista adalah makhluk hidup yang bersel satu (unisel) atau bersel banyak (multiseluler) yang belum terdeferensiasi menjadi jaringan dan sudah mempunyai membran sel (karioteka) sehingga sel bersifat eukariotik. Contoh : protozoa dan Ganggang hijau (Chlorophyta)

3. Jamur (Fungi/Mycota)Jamur adalah makhluk hidup unisel dan multiseluler, tubuhnya tersusun atas benang hifa yang bersifat eukariotik, tidak berkloroplas, berdinding sel dan berkembangbiak dengan spora. Contoh : Jamur merang (Volvariella volvaceae)

4. Tumbuhan (Plantae)Tumbuhan adalah makhluk hidup multiseluler yang bersifat eukariotik, berklorofil, berdinding sel dan sel-sel sudah berdeferensiasi menjadi jaringan dan organ. Makhluk hidup yang termasuk tumbuhan adalah Lumut (Bryophyta), paku-pakuan (Pterydophyta) dan tumbuhan berbunga (Anthopyta/spermatophyta)

5. Hewan (Animalia)Hewan adalah makhluk hidup multiseluler yang bersifat eukariotik, tidak berkloroplas, tidak berdinding sel, dan sel-selnya telah berdeferensiasi membentuk jaringan, organ, dan sistem organ serta umumnya dapat bergerak bebas. Makhluk hidup yang termasuk hewan andalah Porifera, Coelenterata, Vertebrata, dan manusia.

1. MolekulMolekul adalah kumpulan unsur-unsur yang membangaun suatu persenyawaan kimia. Contoh objek kajian biologi tingkat molekuler :

a. Komponen-komponen penyusunan DNA

b. Molekul penyusunan karbohidrat, protein dan lemak

c. Molekul penyusun virus

Molekul

Obyek kajian Biologi yang berupa makhluk hidup dipelajari pada 7 tingkat organisasi kehiduan, yaitu :

2. Sel Sel adalah unit struktural dan fungsional makhluk hidup. Contoh objek kajian biologi tingkat sel:

a. Perbandingan sel prokariotik dengan sel eukariotik

b. Perbandingan sel tumbuhan dan sel hewan

c. Aktivitas metabolismed. Monera dan Protistae. Teknologi kloning hewan dan

manusia

Sel

3. Jaringan dan OrganJaringan adalah kumpulan dari sel-sel yang mempunyai asal, bentuk, ukuran, dan fungsi yang sama. Organ adalah kumpulan dari berbagai macam jaringan yang mendukung satu fungsi tertentu. Contoh objek kajian biologi tingkat jaringan dan organ :

a. Struktur dan fungsi jaringan penyusun tubuh tumbuhan dan hewan

b. Struktur tubuh Porifera dan Coelenterata

c. Teknologi kultur jaringan d. Teknologi transplantasi jaringan

kulit dan organ pada manusia

Jaringan hati

Organ ginjal

4. Organisme (individu)Organisme merupakan makhluk hidup tunggal yang seluruh aktivitasnya dilakukan secara otonomi. Contoh obyek kajian biologi tingkat organisme, yaitu anatomi tubuh manusia, fisiologi hewan

Fisiologi tubuh manusia

Anatomi Kuda

5. PopulasiPolpulasi merupakan kumpulan individu-individu sejenis dan mendiami suatu tempat yang sama dan dalam kurun waktu yang sama. Contoh objek kajian biologi tingkat populasi, yaitu polimorfisme pada rayap

Rayap

6. KomunitasKomunitas merupakan kumpulan dari beberapa populasi yang mendiami suatu tempat dan waktu yang sama. Pada tiap populasi mempunyai jabatan fungsional masing-masing. Contoh objek kajian biologi tingkat komunitas yaitu ekosistem pantai

Ekosistem pantai

7. Biosfer

Biosfer merupakan kumpulan ekosistem dalam skala luas yang berada diseluruh permukaan bumi. Contoh objek kajian biologi tingkat bioma, yaitu bioma padang rumput, gurun.

Padang rumputGurun

1. Biologi sebagai Penemu (inquiry)

Tema/Persoalan-persoalan yang berkaitan dengan konsep-konsep biologi yang sekarang dikenal banyak orang yang dihasilkan dari serangkaian penemuandan dilakukan dengan menggunakan metode ilmiah yang dimulai dengan mengajukan pertanyaan (permasalahan), observasi, menyusun hipotesisi, melakukan eksperimen dan menarik kesimpulan. Contohnya penemuan pinisilin oleh Alexander Flemming yang melalui serangkaian penelitian dengan tahap-tahap dalam metode penelitian

Produksi Pinisilin

2. Sejarah Perkembangan Biologi

Tema/persoalan sejarah perkembangan Biologi dalam kajiannya sangat berkembang cepat menyesuaikan dengan hasil penelitian yang semakin canggih yang didukung oleh kemajuan teknologi. Perkembangan atau pergesaran konsep biologi menunjukkan bahwa biologi sebagai ilmu berkembang secara dinamis. Contoh konsep asal-usul kehidupan mula teori Abiogenesis, Biogenesis, Teori Evolusi Kimia dan teori Evolusi Biologi

Biogenesis

Tema / persoalan keanekaragaman dan keseragaman terdapat pada seluruh tingkat organisasi kehidupan. Jika keanekaragaman dan keseragaman dikaitkan dengan adanya variasi materi dalam gen. Contoh persoalan ini adalah “Mengapa dua anak kembar satu telur (identik) tapi secara morfologis terdapat perbedaannya ?”

3. Keanekaragaman dan Keseragaman

Anak kembar

4. Hubungan Struktur dan FungsiTema/Persoalan-persoalan pada makhluk hidup tidak bisa lepas dari persoalan struktur dan fungsi jaringan serta organ penyusun tubuh makhluk hidup. Perbedaan dalam struktur penyusunan tubuh makhluk hidup membawa konsekuensi pada fungsinya. Contohnya yang terjadi pada alat pernafasan ikan berupa insang yang difungsikan untuk beradaptasi di habitat air, sedangkan kelinci struktur alat pernafasannya berupa paru-paru yang berfungsi untuk beradaptasi di darat

Insang ikan

5. Genetik dan Kelangsungan HidupTema/persoalan biologi yang berkaitan dengan genetika dan kelangsunagn hidup organisme merupakan fenomena yang dinamis. Karena kelangsungan hidup suatu organisme sangat ditentukan oleh kemampuan gen-gen pengendali aktivitas organisme dalam beradaptasi dengan perubahan lingkungan yang bersifat tidak dapat diprediksi secara teratur. Ketahanan dan kecepatan suatu organisme untuk beradaptasi akan mendorong organisme akan tetap lestari. Contohnya Komodo merupakan reptil besar yang masih lestari karena mampu beradaptasi dengan lingkungan dibandingkan dengan dinosaurus yang telah lama punah

Komodo

6. Organisme dan Lingkungan

Tema/persoalan biologi yang menyangkut organisme dengan lingkungannya yang banyak diangkat adalah interaksi antar makhluk hidup dan lingkungan atau ekosistem. Selain itu, interaksi antarmakhluk hidup juga menjadi kajian yan cukup menarik dalam rangka menuju keseimbangan dinamis pada kehidupan di bumi. Contohnya Persoalan rantai makanan dan jaring-jaring makanan di alam bebas Jaring-jaring makanan

7. Kelakuan Organisme (Perilaku)Tema/persoalan biologi yang berkaitan dengan perilaku makhluk hidup. Perilaku makhluk hidup ini adalah kajian yang paling kompleks karena menyangkut bayak aspek tema lain yang terintegrasi menjadi satu dengan sistem saraf, hormon, dan indera. Karena rumitnya kajian pelaku selama ini, menyebabkan ilmu perilaku (etologi) kurang dapat berkembang dengan baik. Contohnya perilaku burung pada masa kawin

Perilaku burung

8. Evolusi

Persoalan evolusi berhubungan dengan proses perubahan makhluk hidup yang berlangsung secara bertahap dan lama menuju terbentuknya spesies baru. Persoalan evolusi dalam biologi studi secara komprehensif dari berbagai cabang biologi yang meliputi anatomi, fisiologi, genetika, dan biokimia. Contoh yang paling reprensentatif adalah evolusi pada kuda. Evolusi kuda

9. Regulasi dan Homeostasis

Tema/ persoalan regulasi dan homeostasis pada makhluk hidup diperankan oleh sistem saraf, sistem hormon, dan alat indera manusia. Contohnya persoalan “Mengapa pada suhu yang dingin rambut pada kulit berdiri dan banyak mengeluarkan urine?”

1. NutrisiMakhluk hidup memerlukan nutrisi atau makanan agar dapat bertahan hidup, tumbuh, dan melakukan aktivitas hidup lainnya. Salah satu perbedaan dasar antara tumbuhan dan hewan adalah dari cara mereka memperoleh makanan. Tumbuhan meskipun tidak memiliki organ pencernaan seperti mulut, memperoleh bahan-bahan pembentuk makanan berupa air dan garam-garam mineral dari tanah serta karbon dioksida dari udara. Bahan-bahan tersebut digunakan untuk membuat makanan melalui proses fotosintesis. Sedangkan hewan memperoleh makanannya dengan cara memakan tumbuhan atau hewan lainnya

Sapi makan rumput

Beruang memangsa ikan

2. RespirasiMakhluk hidup memerlukan energi untuk melakukan berbagai aktivitas penting, seperti untuk pertumbuhan dan bergerak. Tumbuhan hijau memperoleh energi dari cahaya matahari melalui proses fotosintesis, sedangkan hewan dari makanan yang dimakan. Pada tumbuhan dan hewan, beberapa zat makanan, terutama karbohidrat dan lemak menyimpan banyak energi. Energi tersebut akan dibebaskan ketika zat-zat makanan dioksidasi sehingga membentuk substansi yang lebih sederhana, seperti karbon dioksida dan air. Hal ini disebut sebagai proses respirasi

3. IritabilitasMakhluk hidup memiliki respons terhadap perubahan yang terjadi di sekitarnya, baik bersifat internal maupun eksternal. Contohnya jika suhu tubuh mamalia meningkat, maka dinding pembuluh darah di dalam kulitnya akan melebar. Bentuk respons demikian akan menyebabkan panas menjadi berkurang atau hilang sehingga diperoleh suhu tubuh yang optimum.Pada tumbuhan, gejala iritabilitas dapat dilihat pada tumbuhan Mimosa pudica (sikejut). Tumbuhan ini sangat peka terhadap rangsangan sentuhan. Jika disentuh, maka sikejut segera merespon dengan gerakan menutup pada daunnya. Contoh lainnya adalah respons tumbuhan terhadap cahaya. Ketika tumbuhan di dalam ruangan diletakkan dekat jendela, maka ujung tumbuhan akan tumbuh ke arah datangnya sumber cahaya

Mimosa pudica

4. BergerakBergerak merupakan salah satu ciri hidup yang paling mudah diamati pada hewan. Hewan dapat bergerak dari satu tempat ke tempat lainnya. Beberapa alasan yang menyebabkan hewan bergerak, yaitu untuk mendapatkan makanan dan melindungi diri dari serangan musuh atau hewan predator.Berbeda dengan hewan, tumbuhan jarang sekali melakukan gerak berpindah tempat. Tumbuhan juga melakukan gerak, misalnya gerak sel-sel di dalam tubuh, membuka atau menutupnya stomata, dan gerak sulur. Gerak pada tumbuhan umumnya berlangsung sangat lambat dibandingkan dengan hewan. Selain hewan dan tumbuhan, beberapa bakteri dan makhluk hidup uniseluler lainnya juga melakukan gerak

Cheetah berlari cepat memburu

mangsa

5. EkskresiEkskresi merupakan proses pembuangan limbah tubuh yang dihasilkan dari metabolisme. Contohnya pada proses respirasi dihasilkan limbah berupa karbon dioksida. Limbah tersebut perlu dikeluarkan dari dalam tubuh sehingga tidak berbahaya bagi kesehatan. Begitu juga pada proses makan, semua sisa materi yang tidak dapat diabsorpsi oleh sel-sel tubuh akan dibuang ke luar tubuh melalui proses ekskresi

6. ReproduksiReproduksi adalah suatu proses pembiakan atau memperbanyak untuk menghasilkan keturunan baru. Keturunan yang dihasilkan umumnya mempunyai sifat-sifat yang sama dengan induknya, baik yang dihasilkan secara seksual maupun aseksual. Hal ini dapat terjadi karena adanya materi genetik (berupa ADN atau ARN) yang dapat diwariskan dari suatu generasi ke generasi berikutnya.

Singa betina dan anaknya

7. TumbuhBenda-benda tak hidup, seperti stalagmit, seakan tampak tumbuh. Sebenarnya, stalagmit tersebut bukanlah tumbuh. Pertambahan tinggi dan besar pada staglamit disebabkan adanya penambahan materi baru di luar permukaannya. Berbeda dengan makhluk hidup, pertambahan ukuran tubuh berasal dari dalam. Hal inilah yang dikatakan tumbuh. Proses tersebut dapat berlangsung karena adanya makanan yang diperoleh secara autotrofik atau heterotrofik

Manfaat Biologi Bagi Manusia dan Lingkungan

Bidang Industri Berbasis Biologi1. Produk alkohol, kecap, roti, tape, dan nata decoco yang

menggunakan teknologi fermentasi oleh mikroorganisme seperti jamur Saccharomyces cereviceae, Aspergillus wentii, dan bakteri Acetobacter xylinium.

2. Produk vaksin dan obat. Vaksin adalah bibit penyakit yang dilemahkan yang dimasukan ke dalam tubuh untuk mendapatkan antibodi. Obat adalah senyawa kimia yang dapat diperoleh dari hewan/tumbuhan maupun mikroorganisme yang diolah untuk menyembuhkan penyakit.

3. Produk makanan prebiotik dan probiotik yang berupa serat-serat tumbuhan dan mikroorganisme yang dapat menjaga keseimbangan mikroorganisme di dalam tubuh sehingga tubuh tetap sehat.

4. Produk bibit pertanian dan peternakan yang merupakan hasil seleksi hibridisasi, mutasi, kultur jaringan, maupun rekayasa genetika yang dapat memberi hasil lebih optimal.

Bidang Profesi Manusia1. Doter umum, dokter hewan, dokter gigi dan paramedis

merupakan profesi yang didasarkan penguasaan ilmu biologi2. Ahli gizi yang banyak bekerja di rumah sakit maupun industri

bahan makanan dengan berbekal ilmu dasar biokimia3. Petani, peternak, petambak ikan bandeng, udang, kepiting

maupun mutiara, juga berbekal ilmu biologi4. Petugas penyuluhan pertanian dan pegawai KSDA

Perbaikan dan Pelesatrian Lingkungan1. Kegiatan penghijauan, pertanian, perlindungan alam dan

konservasi sumber daya alam2. Proses pengolahan limbah dengan lumpur aktif3. Penataan lingkungan perumahan dan perkantoran agar tidak

menimbulkan pencemaran dan bencana banjir dengan Analisis Mengenai Dampak Lingkungan (AMDAL)

Memahami hakekat Biologi sebagai ilmu

Mengidentifikasi ruang lingkup Biologi Mendeskripsikan objek dan per-masalahan biologi pada berbagai tingkat organisasi kehidupan (molekul, sel, jaringan, organ, individu, populasi, ekosistem, dan bioma)

Mendeskripsikan karakteristik Biologi sebagai ilmuMenyimpulkan ciri-ciri makhluk hidup

BUKU :• Biologi SMA Untuk SMA/MA Kelas X, Gunawan

Susilowarno, Grasindo• Biologi Sains Dalam Kehidupan 1 A, Drs. Bagod

Sudjadi, Yudhistira