Sunday, February 24, 2013

Bioteknologi Reproduksi

Teknologi reproduksi telah dikembangkan pada hewan, tumbuhan, bahkan manusia. Teknologi reproduksi pada hewan dan tumbuhan bertujuan untuk memenuhi kebutuhan manusia seperti bahan makanan yang lebih baik dan keseimbangan populasi dengan cara menghindari kepunahan suatu spesies.

Beberapa jenis bioteknologi reproduksi adalah sebagai berikut.

1. Inseminasi Buatan
Inseminasi buatan adalah cara untuk memasukkan sperma hewan jantan ke dalam organ reproduksi betina dengan menggunakan alat tertentu. Nama lain dari inseminasi buatan
ini adalah kawin suntik. Tujuan dilakukannya inseminasi buatan ini adalah sebagai berikut.

a. Meningkatkan kualitas keturunan.
b. Memudahkan pengaturan proses perkawinan.
c. Menghindari kelangkaan hewan jantan yang termasuk bibit unggul.
d. Meningkatkan tingkat reproduksi hewan.

2. Bayi Tabung (Fertilization in Vitro)
Tidak semua pasangan suami istri mampu menghasilkan keturunan. Penyebabnya dapat berbagai hal mulai masalah ovulasi, tersumbatnya tuba falopii, dan jumlah sperma terlalu
sedikit. Dengan perkembangan ilmu dan teknologi kedokteran, sebagian masalah itu telah ada jalan keluarnya. Bayi tabung merupakan salah satu jalan keluar untuk memecahkan masalah ketidaksuburan (infertilitas). Tetapi cara ini akan menghabiskan biaya yang mahal. Bayi tabung mulai populer pada tahun 1978, dengan tes pertama di dunia.

Sperma dan telur berasal dari pasangan yang ingin melakukan program bayi tabung. Di beberapa negara sel telur dan sperma disediakan oleh lembaga tertentu dan orang yang
memiliki uang dapat memilih calon ibu atau ayah dari bayi yang ingin dilahirkan. Empat langkah dasar dari program bayi tabung adalah sebagai berikut.

a. Menggunakan obat untuk membuat folikel menjadi banyak di dalam ovarium. Seperti kamu ketahui bahwa ovarium yang normal hanya menghasilkan satu sel telur setiap
bulannya. Jika folikel yang berkembang dalam ovarium lebih banyak, maka sel telur yang dihasilkan juga lebih banyak.

b. Memantau perkembangan folikel dengan ultrasonografi untuk mengetahui perkembangan telur dalam ovarium dan lapisan uterus. Setelah folikel dan lapisan uterus matang, baru hormon HCG (Human Chorionik Gonadotropin) diberikan sebagai pemicu.

c. Setelah 36 jam dari pemberian pemicu, kondisi telur dipantau kembali dengan ultrasonografi.

d. Spesimen sperma disiapkan dan dicuci terlebih dahulu. Setelah dicuci kemudian sperma ditempatkan dengan sel telur dan disimpan dalam inkubator selama 18 jam. Setelah 18 jam akan dilihat normal atau tidaknya fertilisasi di bawah mikroskop. Jika normal akan disimpan pada inkubator sampai embrio menjadi multiseluler.

Tahap berikutnya adalah memindahkan embrio ke dalam uterus. Jumlah embrio yang dipindahkan dapat lebih dari satu. Meskipun memungkinkan lebih dari satu embrio yang
ditempatkan di rahim, tetapi tergantung kondisi rahimnya.

3. Kloning
Kloning adalah teknik atau metode reproduksi secara aseksual yang menggunakan sel tubuh (sel somatik) makhluk hidup. Klon atau keturunan yang dihasilkan memiliki kesamaan gen dengan induknya. Para ilmuwan awalnya melakukan teknik kloning pada katak dan salamander awal tahun 50-an. Pada tahun 1996, seorang ilmuwan sains Inggris, Ian Wilmut menggunakan prosedur yang sama untuk mengkloning domba,
nama domba itu adalah Dolly.

Sejak Dolly berhasil dikloning, ilmuwan dari berbagai penjuru dunia mencoba melakukan kloning terhadap hewan lain dengan teknik yang sama. Dewey adalah rusa ekor putih pertama hasil kloning di Universitas Texas. Dewey adalah seekor rusa berekor putih Odocoileus virginianus. Rusa ini merupakan rusa kloning pertama di dunia. Rusa tersebut berkembang normal dan saat muda minum susu dari botol. Sebagai bahan kloning, diambil dari sel-sel kulit rusa jantan. Para peneliti mengambil inti sel kemudian memasukkannya dalam rahim seekor rusa betina. Keberhasilan kloning ini diharapkan dapat menghindarkan rusa jenis ini dari ancaman kepunahan.

Kuda pertama hasil kloning diberi nama Prometea. Prometea dilahirkan oleh induk yang sekaligus juga donor DNA-nya. Prometea dikloning dari sel kulit induknya, seekor kuda pekerja kecil jenis haflinger. Nukleus dari sel kulit itu kemudian ditanam pada sel telur kuda lain yang sudah dibuang nukleusnya. Sel yang mulai membelah kemudian dikembalikan ke rahim induknya.

Selain rusa dan kuda, kloning juga dicobakan pada anjing. Suatu tim yang beranggotakan 11 orang berhasil mengkloning anjing untuk pertama kalinya. Drh Yuda Heru Fibrianto adalah salah satu anggota tim yang berasal dari Indonesia. Proyek kloning ini membutuhkan waktu selama 2 tahun 8 bulan. Proses kloning anjing adalah sebagai berikut.

a. Membuat biakan sel dari kulit anjing yang akan dipakai sebagai donor sel. Kulit anjing diambil sedikit dan dibiakkan dalam cawan petri. Setelah berkembang disimpan dalam
suhu 150°C.

b. Persiapan mengambil sel telur dari anjing yang sudah diovulasikan dengan cara melihat keadaan sel-sel vagina dan kadar hormon progesteron dalam darah.

c. Melakukan kloning pada sel telur, dengan cara menghilangkan inti dari sel telur tersebut dan diganti dengan satu sel yang telah dibiakkan dari sel donor.

d. Menyatukan sel yang berasal dari kulit dengan sel telur yang telah hilang intinya dengan listrik sebesar 3 – 3,5 kV/cm di dalam plat dari baja putih yang sejajar dan dalam media manitol.

e. Implantasi yaitu memasukkan sel telur yang telah bersatu ke dalam rahim anjing lain dengan cara operasi.

f. Pemeriksaan kehamilan dengan ultrasonografi (USG) 22 hari kemudian. Guna memastikan terjadinya kehamilan ditunggu lagi sampai hari ke-60.

Meskipun bioteknologi memberi manfaat yang banyak bagikesejahteraan manusia, bioteknologi juga membawa dampak buruk. Contohnya adalah pengembangan senjata biologis, ancaman kerusakan lingkungan dan ketidakseimbangan ekosistem, serta gangguan kesehatan.

Bioteknologi Dalam Bidang Peternakan

Dalam bidang peternakan, bioteknologi dimanfaatkan untuk menghasilkan vaksin, antibodi, pakan bergizi tinggi, dan hormon pertumbuhan. Contoh vaksin untuk ternak yaitu vaksin untuk penyakit mulut dan kuku pada mamalia, vaksin NCD untuk mengobati penyakit tetelo pada unggas, dan vaksin untuk penyakit flu burung.

Hormon pertumbuhan diberikan pada ternak untuk meningkatkan produksi daging, susu, atau telur. Contohnya adalah pemberian Bovine Growth Hormone pada sapi perah dapat
meningkatkan produksi susu dan daging hingga 20%. Namun penggunaan hormon untuk memacu produksi pada ternak masih diperdebatkan karena berpotensi meningkatkan penyakit masitis pada ternak dan membahayakan kesehatan manusia.

Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang peternakan lainnya adalah membuat hewan transgenik (hewan yang gennya telah dimodifikasi) dan teknologi induk buatan. Teknologi induk buatan sering dilakukan pada hewan langka yang sulit bereproduksi secara alami. Embrio hewan ini ditransplantasikan pada rahim spesies lain yang masih berkerabat. Dengan cara ini diharapkan hewan langka tersebut terhindar dari ancaman
kepunahan.
Teknik-teknik bioteknologi juga dimanfaatkan untuk membuat jenis tanaman tanaman unggul yang baru. Hal ini diperlukan untuk mencukupi kebutuhan pangan yang terus
meningkat, sedangkan luas lahan pertanian cenderung menurun. Tanaman unggul ini diharapkan mempunyai produktivitas yang lebih baik. Selain itu, peningkatan hasil, juga
dilakukan upaya perbaikan pada kandungan nutrisi, kelestarian lingkungan, usia panen, dan berbagai nilai tambah yang lain.

Sebagai contoh, nilai tambah pada beberapa tanaman unggul yang telah dikembangkan adalah sebagai berikut.
a. Peningkatan kandungan nutrisi pada tanaman pisang, cabe, stroberi, dan ubi jalar.
b. Peningkatan rasa, misalnya pada tanaman tomat, cabe, buncis, dan kedelai.
c. Peningkatan kualitas produk, misalnya pada pisang, cabe, stroberi dengan tingkat kesegaran dan tekstur yang lebih baik.
d. Mengurangi reaksi alergi, misalnya pada tanaman polongpolongan dengan kandungan protein penyebab alergi yang lebih rendah
e. Kandungan bahan berkhasiat obat, misalnya pada tomat dengan kandungan lycopene yang tinggi yang berguna sebagai antioksidan untuk mengurangi kanker, bawang dengan kandungan allicin untuk menurunkan kolesterol, serta pada padi dengan kandungan vitamin A dan zat besi untuk mengatasi anemia dan kebutaan.
f. Tanaman yang mampu memproduksi vaksin dan obatobatan untuk mengobati penyakit manusia, misalnya pada tanaman tembakau yang telah direkayasa sehingga dapat
menghasilkan vaksin untuk penyakit kanker.
g. Tanaman dengan kandungan nutrisi yang lebih baik untuk pakan ternak.

Penerapan bioteknologi tanaman juga dapat memudahkan petani dalam proses budidaya tanaman. Misalkan dalam pengendalian gulma yaitu dengan menghasilkan tanaman yang
memiliki ketahanan terhadap jenis herbisida tertentu. Sebagai contoh adalah tanaman berlabel Roundup Ready yang terdiri dari kedelai, canola (sejenis tanaman penghasil minyak), dan jagung yang tahan terhadap herbisida Roundup. Di dunia saat ini telah
banyak dilepas berbagai tanaman jenis baru hasil penerapanbioteknologi. Misalnya di China pada tahun 2006 telah telah dikembangkan sekitar 30 spesies tanaman transgenik, antara lain padi, jagung, kapas, kentang, kedelai, tomat tahan virus, petunia dengan warna bunga bary, paprika tahan virus, dan kapas tahan hama) yang telah dilepas untuk produksi.

Indonesia sebagai negara agraris sangat membutuhkan tanaman jenis ungul untuk meningkatkan produksi pangan. Nah, kamu sebagai generasi muda berperan besar dalam proses alih teknologi, khususnya bioteknologi. Dengan belajar tekun, banyak mencari pengetahuan baru, dan meningkatkan daya kreativitas, kamu dapat menjadi ahli bioteknologi dan berkarya seperti ahli bioteknologi di luar negeri!

Beberapa jenis tanaman unggul baru yang dibuat dengan pemanfaatan bioteknologi adalah sebagai berikut.

a. Padi Golden Rice
Padi merupakan tanaman pangan utama dunia. Dengan demikian padi menjadi prioritas utama dalam bioteknologi.

Selain padi, tanaman pangan yang telah banyak mendapat sentuhan bioteknologi adalah kentang. Penerapan bioteknologi pada tanaman padi sebenarnya telah lama dilakukan. Salah satu produknya adalah pari jenis golden rice yang dikenalkan pada tahun 2001.

Diharapkan padi jenis ini dapat membantu jutaan orang yang mengalami kebutaan dan kematian dikarenakan kekurangan vitamin A dan besi. Vitamin A sangat penting untuk penglihatan, respon kekebalan, perbaikan sel, pertumbuhan tulang, reproduksi, hingga penting untuk pertumbuhan embrionik.

Nama Golden Rice diberikan karena butiran yang dihasilkan berwarna kuning menyerupai emas karena mengandung karotenoid. Rekayasa genetika merupakan metode yang digunakan untuk produksi Golden Rice. Hal ini disebabkankarena tidak ada plasma nutfah padi yang mampu untuk mensintesis karotenoid.

b. Kentang Russet Burbank
Teknik bioteknologi saat ini telah banyak digunakan dalam produksi kentang. Baik dalam teknik penyediaan bibit, pemuliaan kentang, hingga rekayasa genetika untuk meningkatkan sifat-sifat unggul kentang. Dalam hal penyediaan bibit, saat ini teknik kultur jaringan telah banyak digunakan. Teknik kultur jaringan me-mungkinkan petani
mendapatkan bibit dalam jumlah besar yang identik dengan induknya. Contoh varietas kentang baru adalah kentang Russet Burbank yang memiliki kandungan pati yang tinggi
yang dapat menghasilkan kentang goreng dan kripik kentang dengan kualitas yang lebih baik karena menyerap lebih sedikit minyak ketika digoreng.

c. Tomat FlavrSavr
Teknologi rekayasa genetika juga telah diaplikasikan pada tanaman hortiklutura. Sebagai contoh yang cukup terkenal adalah tomat FlavrSavr, yaitu jenis tomat yang buah
matangnya tidak lekas rusak/membusuk. Hal ini sangat berbeda dengan tanaman tomat lain, di mana buah yang matang cepat menjadi rusak. Sifat tomat FlavrSavr ini sangat
berguna dalam pengiriman buah ke tempat yang jauhsebelum tiba di tangan konsumen.

d. Tembakau Rendah Nikotin
Salah satu dari sekian banyak kerugian merokok adalah gangguan kesehatan karena kadar nikotin yang tinggi. Pendekatan bioteknologi dilakukan untuk mengatasi permasalahan ini yaitu dengan merakit tanaman tembakau yang bebas kandungan nikotin. Pada tahun 2001 jenis tembakau ini diklaim dapat mengurangi resiko serangan kanker akibat merokok. Selain bebas nikotin, sentuhan bioteknologi lain juga dilakukan untuk tanaman tembakau misalnya dengan meningkatkan aroma menggunakan gen aroma dari tanaman lain. Salah satu yang telah berhasil adalah mengabungkannya dengan aroma buah lemon.

Bioteknologi Dalam Bidang Pertanian

Bioteknologi banyak dimanfaatkan dalam bidang pertanian. Pembuatan kompos dan biogas merupakan contoh yang sederhana. Pemanfaatan bioteknologi untuk meningkatkan hasil pertanian pada masa sekarang ini dilakukan secara modern, misalnya pada pemuliaan tanaman dengan menciptakan tanaman transgenik (tanaman yang gennya telah dimodifikasi), kultur jaringan, biopestisida, dan sebagainya. Berikut ini beberapa contoh bioteknologi dalam bidang pertanian.

1. Hidroponik dan Aeroponik
Hidroponik adalah suatu istilah yang digunakan dalam bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai media tumbuhnya. Untuk memperoleh zat makanan atau unsur hara yang diperlukan untuk pertumbuhan tanaman, ke dalam air yang digunakan dilarutkan campuran pupuk organik.

Campuran pupuk ini dapat diperoleh dari buatan sendiri atau pupuk buatan yang siap pakai. Adapun keuntungan dengan cara hidroponik adalah sebagai berikut.
a. Tumbuhan bebas dari hama dan penyakit.
b. Produksi tanaman lebih tinggi.
c. Tumbuh lebih cepat.
d. Pemakaian pupuk lebih efisien.
e. Mudah pengerjaannya.
f. Tidak tergantung pada kondisi alam.
g. Tidak membutuhkan lahan luas.

Selain hidroponik, saat ini teknik yang sedang dikembangkan adalah teknik aeroponik. Jika hidroponik media yang digunakan untuk tumbuh akar adalah air dan media lain
misalnya kerikil atau pasir. Tapi pada aeroponik tidak menggunakan media sama sekali.

Akar tanaman di letakkan menggantung dalam suatu wadah yang dijaga kelembapannya
dari air yang biasanya berasal dari pompa bertekanan sehingga timbul uap air. Zat makanan diperoleh melalui larutan nutrien yang disemprotkan ke bagian akar tanaman.

Sistem aeroponik memiliki kelebihan dibandingkan sistem hidroponik. Pada sistem aeroponik, akar yang menggantung akan lebih banyak menyerap oksigen sehingga meningkatkan metabolisme dan kecepatan pertumbuhan tanaman.

2. Kultur Jaringan Tumbuhan
Mungkin kamu sering mendengar kultur jaringan tumbuhan. Tahukah kamu apakah kultur jaringan tumbuhan itu? Teknik kultur jaringan banyak dilakukan untuk menghasilkan bibit tumbuhan dalam jumlah besar dan seragam sifat genetiknya dalam waktu relatif singkat, misalnya bibit jati, anggrek, dan kelapa sawit.

Kultur jaringan memanfaatkan sifat totipotensi sel, yaitu setiap sel membawa informasi genetik yang lengkap sehingga berpotensi untuk berkembang menjadi individu baru yang
lengkap. Kultur jaringan mula-mula dilakukan oleh Frederick C. Steward. Steward mengkultur sel-sel akar tanaman wortel dalam suatu media buatan. Dari sel-sel akar itu berhasil tumbuh tanaman wortel yang lengkap. Hasil percobaan ini membuktikan bahwa sel mengandung semua informasi genetik yang lengkap.

Bagian yang akan ditumbuhkan melalui kultur jaringan disebut eksplan. Eksplan yang digunakan biasanya dari jaringan tumbuhan yang masih muda, misalnya ujung akar, tunas, dan daun muda. Berdasarkan jenis eksplannya, kultur jaringan dapat dibedakan menjadi kultur meristem, kultur antera, kultur embrio, kultur protoplas, kultur kloroplas, kultur polen, dan lain-lain. Eksplan yang telah disterilkan ditumbuhan pada media
steril yang mengandung nutrisi dan zat pengatur tumbuh. Selama kultur berlangsung, faktor lingkungan seperti cahaya,temperatur, kelembapan, dan pH diatur pada kondisi yang paling sesuai untuk pertumbuhan eksplan. Jika nutrisi, zat pengatur tumbuh, dan keadaan lingkungan sesuai, eksplan akan tumbuh menjadi massa sel yang belum mengalami diferensiasi yang disebut kalus. Kalus kemudian tumbuh menjadi tanaman
kecil yang telah lengkap yang disebut plantlet. Sebelum dapat ditanam, plantlet harus diaklimatisasi selama beberapa waktu sehingga kondisi dan ukurannya sesuai untuk ditanam.

Teknik kultur jaringan sangat menguntungkan dalam perbanyakan tumbuhan bernilai tinggi. Selain itu tanaman langka yang terancam punah dapat dilestarikan dengan memanfaatkan kultur jaringan. Dengan demikian kemajuan industri agrobisnis dapat terwujud dan ketahanan pangan akan meningkat.

Pemanfaatan Mikrobiologi di Bidang Industri

Pernahkah kamu mencicipi cuka? Cuka merupakan hasil industri yang memanfaatkan jasa mikroorganisme dalam pembuatannya. Tidak hanya cuka, banyak produk yang lain
yang juga memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya.

Selain berperan dalam industri makanan, mikroorganisme juga digunakan dalam industri minuman, industri kesehatan, industri pakaian, dan industri kayu. Syarat-syarat mikroorganisme yang dipakai dalam industri adalah sebagai berikut.

a. Organisme yang digunakan harus menghasilkan produkyang banyak, stabil, dan tidak membahayakan kesehatan manusia.

b. Bahan substrat/tempat hidup mikroorganisme harus murah dan mudah untuk mendapatkannya.

Berikut ini beberapa industri atau bidang usaha yang memanfaatkan organisme dalam proses pembuatannya.

a. Industri Makanan dan Minuman
Dalam industri makanan dan minuman, mikroorganisme berperan penting untuk menghasilkan berbagai bahan seperti asam cuka dan minuman fermentasi. Minuman hasil
fermentasi biasanya mengandung alkohol. Contohnya adalah bir, rum, anggur, wiski, dan minuman beralkohol lain.

Mikroorganisme yang berperan adalah khamir (jenis jamur uniseluler, contohnya Saccharomyces cerevisiae). Produk minuman fermentasi berbeda-beda sesuai dengan bahan mentah dan jenis khamir yang digunakan. Contohnya rum merupakan hasil fermentasi dari jagung sedangkan anggur merupakan hasil fermentasi dari sari buah anggur. Khamir yang digunakan pada rum dan anggur adalah sama-sama dari genus Saccharomyces.

b. Industri Farmasi dan Obat-Obatan
Dalam industri farmasi atau industri obat-obatan, mikroorganisme menghasilkan antibiotik dan hormon. Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh suatu mikroorganisme yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain, khususnya mikroorganisme parasit pada tubuh manusia dan hewan. Penisilin merupakan antibiotik pertama yang dibuat dalam skala industri, dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum. Contoh lain adalah neomisin-B dihasilkan oleh Streptomyces fradiae, streptomisin dihasilkan oleh Streptomyces griseus, dan fumigilin dihasilkan oleh Aspergillus fumigatus. Hormon juga dapat dihasilkan oleh mikroorganisme. Contohnya hormon insulin berguna untuk menolong penderita diabetes melitus. Bahan lain yang dihasilkan adalah berbagai jenis asam amino, enzim, dan vitamin.

c. Produk Sumber Energi
Melalui bioteknologi, kamu dapat juga mengubah kotoran hewan, sampah, dan limbah pertanian dijadikan energi dengan bantuan mikroorganisme. Gas bio atau biogas adalah
hasil fermentasi berbagai mikroorganisme yang banyak mengandung gas metana. Oleh karena itu gas bio dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi panas dan penerangan.
Prinsip pembuatan gas bio seperti pada pembentukan gas yang terjadi pada hewan memamah biak, misalnya sapi. Di dalam lambung sapi, serat dari rumput yang bercampur air akan diubah oleh bakteri menjadi asam organik. Kemudian asam organik akan berubah menjadi gas metan dan karbon dioksida dengan bantuan mikroorganisme seperti
Bacterioides, Clostridium butyrinum, Methanobacterium, Methanobacillus, dan Eschericia coli.

d. Industri Perminyakan dan Pertambangan
Mikroorganisme digunakan dalam berbagai bidang perminyakan dan pertambangan. Dalam bidang perminyakan berperan dalam pembentukan minyak, eksplorasi minyak,
dan pembersihan ceceran minyak. Selain itu beberapa jenis bakteri dapat dimanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya. Contohnya adalah Thiobacillus ferooxidans.

Bakteri  ini tumbuh dalam lingkungan asam, seperti tempat pertambangan dan mampu memisahkan tembaga-tembaga dari bijinya melalui reaksi kimia. Strain yang lain mampu
memisahkan logam besi dari bijihnya (besi sulfida). Chlorella vulgaris juga dapat melepaskan emas dari bijihnya dan mengakumulasi emas itu di dalam selnya. Jenis bakteri yang lain telah digunakan untuk memperoleh kembali beberapa bijih logam seperti mangan (Mn) dan uranium yang terdapat pada konsentrasi rendah pada bijih.

Mikroorganisme bermanfaat dalam pertambangan karena alasan-alasan berikut.
1) Tidak merusak lingkungan dibandingkan pengolahan dengan bahan kimia.
2) Lebih banyaknya mineral yang dapat menggunakan mikroorganisme dalam pengolahannya. Mikroorganisme mampu mengumpulkan mineral dari bijih yang hanya
mengandung sedikit mineral. Bijih miskin mineral ini tidak layak diproses secara konvensional.

Thursday, February 21, 2013

Pemanfaatan Mikroorganisme Untuk Produksi Pangan

Mikroorganisme yang berperan dalam bioteknologi contohnya virus, bakteri, alga, jamur, maupun protozoa. Alasan penggunaan mikroorganisme dalam bioteknologi adalah
perkembangannya sangat cepat, kemampuan metabolismenya sangat tinggi, dapat tumbuh di berbagai media, dapat tumbuh dan berkembang tanpa terpengaruh cuaca dan iklim, pertumbuhannya mudah dikontrol, dan sifat genetisnya mudah dimodifikasi. Oleh karena itu dalam proses bioteknologi, mikroorganisme ditumbuhkan dalam kondisi yang optimum sehingga efisiensi produksi sangat tinggi.

Berbagai jenis mikroorganisme bersifat menguntungkan dan berguna untuk produksi bahan pangan manusia. Kamu tentu mengenal makanan seperti yoghurt, acar, sosis, roti, keju, tempe, oncom, kecap, dan tapai. Semua makanan tersebut memanfaatkan mikroorganisme dalam pembuatannya.

Mikroorganisme juga dimanfaatkan sebagai penghasil bahan pangan yang berprotein tinggi, atau dikenal sebagai protein sel tunggal (PST). Kelebihan mikroorganisme sebagai penghasil protein adalah mudah dibudidayakan, pertumbuhannya sangat
cepat, dan kadar proteinnya sangat tinggi yaitu dapat mencapai 80%. Bandingkan dengan protein pada biji kedelai yang kadarnya sekitar 45%. Contoh organisme penghasil PST adalah ganggang Chlorella dan Spirulina.

Aneka produk makanan memanfaatkan jasa mikroorganisme dalam pengolahannya. Peranan mikroorganisme dalam pengolahan makanan ini adalah mengubah bahan
makanan menjadi bentuk lain, sehingga nilai gizinya lebih tinggi, zat gizi lebih mudah diserap dan dimanfaatkan, serta mempunyai cita rasa yang lebih menarik.

Pemanfaatan mikroorganisme sebagai pengolah bahan makanan telah lama dikenal dan dilakukan oleh banyak orang. Misalnya, digunakan untuk membuat tape, tempe, kecap, dan sebagainya. Berikut ini adalah beberapa contoh peran mikroorganisme sebagai pengolah makanan.

a. Pemanfaatan Mikroorganisme untuk Membuat Kue/Roti
Pernahkah kamu membuat kue atau menyaksikan proses pembuatan kue atau roti? Bahan-bahan apa sajakah yang diperlukan? Dalam pembuatan kue, pada adonan tepung
ditambahkan ragi ke dalam adonan tersebut dan dibiarkan beberapa saat. Di dalam ragi terdapat jamur Saccharomyces cereviceae. Jamur ini akan berkembang biak dengan cepat
dalam substrat tepung dan memfermentasi adonan gula (glukosa). Dalam proses fermentasi ini dihasilkan gelembunggelembung gas karbon dioksida. Keluarnya gas inilah yang menyebabkan adonan kue atau roti dapat mengembang.

b. Mikroorganisme untuk Membuat Asinan
Asinan atau acar merupakan hasil fermentasi bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus) yang memberi rasa masam dan sedikit asin pada bahan-bahan seperti kubis, mentimun, dan lobak. Pada umumnya, pembuatan acar dilakukan secara terbuka sehingga memungkinkan bakteri aerob mengubah rasa menjadi masam.

c. Mikroorganisme untuk Membuat Minuman dan Alkohol
Mikroorganisme yang banyak digunakan untuk membuat minuman dan alkohol adalah kelompok jamur anaerob. Substrat yang digunakan jamur berupa zat tepung atau karbohidrat. Jamur akan menghasilkan semacam enzim karbon dioksida. Dalam proses fermentasi ini dihasilkan alkohol yang dapat memberi citarasa tersendiri pada produk
yang dihasilkan, contohnya pada pembuatan tuak, brem, dan sake. Minuman ini dihasilkan dari fermentasi beras ketan oleh Aspergillus orizae.

Tuak merupakan minuman beralkohol tradisional Jawa. Brem adalah minuman
beralkohol tradisional Bali. Sedangkan Sake adalah minuman beralkohol tradisional Jepang.

Contoh lainnya adalah proses pembuatan anggur (wine) dan bir. Anggur dibuat dari buah anggur atau buah yang lain dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae dan
Saccharomyces bayanus melalui proses fermentasi. Bir dibuat dari biji padi yang sebelumnya diubah menjadi malt yang mengandung enzim amilase. Enzim amilase mengubah zat tepung menjadi glukosa sehingga bisa difermentasi oleh khamir jenis tertentu. Hasil fermentasi berupa etanol dan karbon dioksida. Alkohol juga dapat dibuat dari fermentasi tetes tebu yang disuling untuk mendapatkan alkohol berkadar tinggi.

Umumnya, proses pembuatan minuman beralkohol melalui dua tahap, yaitu tahap fermentasi dan tahap destilasi (penyulingan). Tahap destilasi diperlukan untuk meningkatkan kadar alkohol dalam minuman.

d. Mikroorganisme untuk Membuat Yogurt
Yogurt adalah sejenis minuman yang berasal dari susu yang diproses dengan dimanfaatkan mikroorganisme tertentu. Dalam pembuatan yogurt, susu diuapkan agar lebih kental dan kadar lemaknya berkurang. Susu kental ini kemudian difermentasikan pada suhu 45° dengan menggunakan campuran bakteri Streptococcus thermophillus dan bakteri Lactobacillus bulgaricus. Bakteri Streptococcus thermophillus pada pembuatan yogurt berfungsi memberi rasa masam, sedangkan bakteri Lactobacillus bulgaricus memberi aroma dan rasa yang berbeda. Jadi, kombinasi antara kedua bakteri itulah yang memberi cita rasa dan aroma pada yogurt.

e. Mikroorganisme untuk Membuat Mentega dan Keju
Mentega dibuat dari susu krim atau susu skim. Cita rasa dan aroma mentega berasal dari hasil fermentasi bakteri yang sama seperti bakteri yang digunakan untuk membuat yogurt
yaitu bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus).

Sedangkan keju juga dibuat dari susu yang difermentasikan oleh bakteri asam laktat. Pembuatan keju memerlukan air dadih yang dibuat dari protein susu yang disebut kasein.
Beberapa jenis keju difermentasikan oleh bakteri Propionibacterium. Jamur lain juga dapat digunakan untuk membuat keju, misalnya beberapa spesies dari genus Penicillium untuk membuat keju yang berwarna hijau kebiruan.

Pengertian Dasar Bioteknologi

Tahukah kamu apa yang disebut dengan bioteknologi?
Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan organisme, sistem, atau proses biologi untuk menghasilkan produk berupa barang atau jasa yang berguna untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Perkembangan bioteknologi didukung oleh perkembangan cabang ilmu yang lain yaitu mikrobiologi, genetika, fisika, kimia biokimia, fisiologi, dan lain-lain. Bioteknologi memberikan harapan besar untuk
meningkatkan kesejahteraan manusia dengan berbagai terobosan yang dilakukannya.

Bioteknologi telah dimanfaatkan sejak lama. Contohnya adalah pembuatan makanan dengan cara fermentasi seperti membuat tapai, peuyem, tuak, anggur sari buah, dan brem telah dilakukan bangsa Indonesia sejak dulu. Mikroorganisme sangat berperan dalam proses bioteknologi, karena mempunyai sifat dan kemampuan yang unik. Pada bab ini kamu akan mempelajari berbagai jenis pemanfaatan mikroorganisme.

Bioteknologi terus berkembang, dari bioteknologi sederhana/konvensional menjadi bioteknologi modern. Untuk memudahkan mengenal bioteknologi, kamu harus dapat membedakan bioteknologi modern dan bioteknologi tradisional/konvensional.

Perbedaannya terletak pada prinsip-prinsip ilmiah yang digunakan. Bioteknologi konvensional masih menggunakan prinsip-prinsip ilmiah yang sederhana. Sedangkan bioteknologi modern telah menggunakan prinsip-prinsip genetika dan biologi molekuler. Jadi dalam bioteknologi konvensional belum melibatkan rekayasa genetika dan bioteknologi modern telah melibatkan rekayasa genetika.

Pewarisan Sifat Pada Manusia

Pada manusia telah diketahui cukup banyak sifat yang diturunkan, misalnya albino, kemampuan merasakan rasa pahit atau tes phenyl thiocarbamida (PTC), mata biru, rambut ikal, ayan, dan kencing manis. Berikut ini beberapa contoh sifat dan penyakit keturunan pada manusia dan cara pewarisannya.

Albino
Penderita albino mempunyai gangguan pada pembentukan pigmen melanin, sehingga rambut dan kulitnya berwarna putih (bule). Penglihatan penderita albino juga sangat peka terhadap cahaya. Sifat albino dikendalikan oleh gen resesif a, sedangkan alelnya gen A menentukan sifat yang normal. Jadi penderita albino mempunyai genotipe aa, sedangkan orang yang normal mempunyai fenotipe AA atau Aa.

Coba kamu buat diagram perkawinan jika seorang pria normal homozigot (AA) menikah dengan wanita albino (aa). Berapa persen kemungkinan mempunyai anak yang menderita albino?

Sifat Pengecap PTC
Suatu bahan kimia sintetis phenyl thiocarbamida (PTC) dapat digunakan untuk menyelidiki apakah orang dapat merasakan rasa pahit atau tidak. Orang yang dapat mengecap rasa pahitnya

PTC disebut pengecap (taster), sedang yang tidak merasakan pahitnya PTC disebut buta kecap (nontaster). Kemampuan untuk merasakan rasa pahit ditentukan oleh gen dominan T, sehingga seorang pengecap dapat mempunyai genotipe TT atau Tt. Alelnya resesif t menyebabkan orang tidak merasakan pahitnya PTC. Jadi orang yang buta kecap memiliki genotipe tt.

Coba, buatlah diagram perkawinan dari pasangan suami dan istri yang memiliki sifat pengecap yang heterozigotik. Tentukan pula ratio genotipe dan fenotipe anak/keturunan mereka.

Kencing Manis (Diabetes Melitus)
Kencing manis atau sakit gula adalah suatu penyakit metabolisme pada tubuh manusia
yang disebabkan karena pankreas kurang menghasilkan insulin. Akibatnya kadar gula dalam darah tinggi sekali dan sebagian dibuang melalui air kencing. Penyakit kencing manis dapat membahayakan jiwa penderitanya, misalnya dapat mengakibatkan
luka sukar disembuhkan.

Dahulu penyakit ini diduga disebabkan oleh pola makanan yang tidak teratur, tidur tidak teratur, dan gaya hidup. Namun penyelidikan lebih lanjut diketahui bahwa kencing manis
disebabkan oleh kurangnya produksi insulin dari pankreas. Sifat ini ditentukan oleh gen resesif d. Jika seseorang pada suatu waktu diketahui menderita diabetes, sedangkan kedua orang tuanya normal, maka dapat dipastikan bahwa kedua orang tua itu heterozigotik.

Coba kamu buat diagram persilangan antara kedua orang tua yang gennya heterozigotik. Tentukan genotipe, fenotipe, dan perbandingan genotipe dan fenotipe dari keturunannya.

Kelainan Bawaan pada Manusia Bersifat Menurun
Beberapa kelainan pada manusia diturunkan melalui autosom atau kromosom seks baik bersifat dominan ataupun resesif. Kelainan yang diwariskan melalui kromosom seks antara lain buta warna dan hemofili. Kedua kelainan ini diwariskan melalui kromosom X. Sedangkan penyakit keturunan yang diwariskan melalui autosom dominan antara lain jari pendek (brakhidaktili), jari bergabung (sindaktilli), dan jari lebih dari lima (polidaktili).

a. Buta Warna
Gen buta warna terpaut pada kromosom X dan bersifat resesif(c). Gen normal (C) bersifat dominan terhadap gen buta warna (c). Gen buta warna akan berpengaruh dan menyebabkan buta warna ketika tidak bersama dengan gen normal (C).

b. Hemofili
Hemofili ialah penya kit keturunan pada manusia yang menyebabkan darah sukar membeku ketika terjadi luka. Hal ini disebabkan karena tidak adanya faktor pembeku darah.

Hemofili diwariskan melalui kromosom X dengan gen penyebab hemofili yang bersifat resesif. Gen hemofili (h) bersifat resesif terhadap gen normal (H). Gen H dan gen h
tersebut terpaut pada kromosom X, bukan kromosom Y. Hemofili akan muncul jika gen h tidak bersama gen H.

Sehingga pria yang menderita hemofili akan memiliki kromosom seks dengan genotipe XhY. Wanita hemofili tidak dijumpai karena bersifat letal (mati dalam kandungan).

c. Jari Lebih (Polidaktili)
Polidaktili ditentukan oleh gen dominan P, sedang alelnya resesif p menentukan jari normal. Penderita polidaktili mempunyai jari tangan atau jari kaki (atau jari tangan dan
kaki) lebih dari 5. Coba kamu buat diagram perkawinan jika seorang ibu normal mempunyai suaminya penderita polidaktili.

Perkembangan Dengan Sifat Ajek

Sifat ajek merupakan sifat yang terus-menerus diwariskan oleh induk kepada keturunannya tanpa adanya perubahan. Contoh tanaman yang memiliki sifat ajek adalah tanaman apelyang berbuah besar, berasa manis, dan tahan terhadap penyakit.

Apabila individu betina dan jantan memiliki sifat ketiga tersebutlalu mengadakan persilangan, maka kemungkinan keturunannya juga memiliki sifat berbuah besar, berasa manis, dan tahan terhadap penyakit. Hal ini mengandung ketentuan bahwa sifat buah besar dominan terhadap buah tidak besar, sifat rasa manis dominan terhadap sifat rasa tidak manis, dan sifat tahan terhadap penyakit dominan terhadap sifat yang rentan penyakit. Tentunya kedua individu yang dipersilangkan adalah individu homozigot.

Perhatikan contoh persilangannya dengan dua sifat beda (persilangan dihibrid) berikut ini. Misalnya gen yang menentukan buah besar adalah M dan gen yang menentukan
rasa manis adalah M.

Contoh tanaman lain yang hampir dapat dipastikan keajekannya adalah tanaman yang dikembangbiakkan secara vegetatif dan kloning. Misalnya umbi lapis pada bawang merah, harus ingat bahwa gen bukan satu-satunya faktor yang menentukan sifat suatu organisme. Jadi faktor yang menentukan sifat organisme adalah gen, nutrisi, dan lingkungan.

Persilangan merupakan cara yang penting dalam pemuliaan untuk menghasilkan bibit hewan maupun tanaman yang unggul. Jika kamu mempunyai tanaman jeruk yang berbuah kecil tapi manis dan tanaman jeruk berbuah besar tapi masam dan kamu menginginkan memperoleh tanaman jeruk dengan buah yang besar dan rasa yang manis, maka kamu dapat menyilangkannya. Diharapkan diperoleh keturunan yang berbuah besar dan rasanya manis. Jika sudah diperoleh, tanaman ini kemudian diperbanyak secara vegetatif agar sifatnya tidak berubah. Jadi penemuan bibit tanaman ataupun hewan yang
unggul dapat diperoleh melalui proses persilangan.

Persilangan Dihibrid

Persilangan dihibrid ialah persilangan dengan dua sifat beda. Contohnya hasil percobaan Mendel pada biji tanaman ercis.

Jika tanaman ercis berbiji bulat - kuning homozigot (BBKK) disilangkan dengan tanaman ercis berbiji keriput - hijau (bbkk), maka semua tanaman F1 berbiji bulat - kuning. Apabila tanaman-tanaman F1 ini dibiarkan menyerbuk sendiri, maka tanaman ini akan membentuk 4 macam gamet baik jantan maupun betina, masing-masing dengan kombinasi BK, Bk, bK, dan bk.

Persilangan Monohibrid

Persilangan/perkawinan monohibrid ialah perkawinan antara dua individu dengan memperhatikan satu sifat beda. Percobaan Mendel yang menyilangkan ercis berbatang tinggi dengan ercis berbatang pendek merupakan contoh perkawinan monohibrid.

Setiap makhluk hidup memiliki banyak sifat yang dapat diamati. Untuk memudahkan dalam mempelajari persilangan, kamu boleh hanya memperhatikan salah satu sifat yang dimiliki.

Contohnya tanaman ercis memiliki banyak sifat yang mudah diamati seperti sifat tinggi tanaman, warna bunga, kedudukan bunga, bentuk polong, warna polong, bentuk biji, dan warna biji. Jika dilakukan persilangan dengan memperhatikan semua sifat beda itu, maka persilangan akan menjadi rumit. Dalam persilangan monohibrid, hanya diperhatikan salah satu sifat seperti tinggi tanaman saja, warna polong saja, atau sifat yang lain.

a. Sifat Dominan dan Resesif
Perkawinan monohibrid ada yang menunjukkan sifat yang bersifat dominan saja atau resesif saja, jadi tidak ada sifat yang bersifat antara atau intermediet. Contohnya tanaman kacang ercis berbunga merah dikawinkan dengan yang berbunga putih.

Turunan pertamanya (F1) seluruhnya berbunga merah. Apabila turunan pertama disilangkan dengan sesamanya ternyata keturunan kedua (F2) terdiri atas tanaman ercis berbunga merah dan putih dengan perbandingan 3 : 1. Apabila gen untuk warna merah bunga dilambangkan M, sedangkan gen untuk warna putih dilambangkan m.

b. Sifat Intermediet
Persilangan monohibrid tidak selalu memperlihatkan sifat dominan resesif, tapi ada pula keturunan yang mempunyai sifat diantara keduanya. Contohnya pada perkawinan silang
tanaman bunga pukul empat (Mirabilis jalapa). Jika sebuk sari berasal dari tanaman homozigot berbunga merah (genotipe MM) disilangkan dengan putik dari tanaman
homozigot berbunga putih (genotipe mm).

Gen dan Kromosom

Gen ialah suatu substansi kimia dalam kromosom yang bertanggung jawab terhadap pewarisan sifat organisme. Istilah gen pertama kali dikemukakan oleh W. Johansen. Fungsi gen antara lain sebagai berikut.

1. Mengatur perkembangan dan metabolisme individu.
2. Menyampaikan informasi genetik dari satu generasi ke generasi berikutnya.
3. Sebagai zarah tersendiri dalam kromosom.

Gen berperan untuk menentukan pewarisan sifat seperti rasa, warna, dan bentuk. Gen terdapat di dalam kromosom, dan menempati tempat-tempat tertentu yaitu di dalam lokus-lokus kromosom. Pada sel eukariotik, kromosom berada di dalam inti sel. Kromosom mempunyai sifat mudah menyerap warna, sehingga dalam sel yang sedang membelah, kromosom dapat kamu lihat dengan menggunakan mikroskop biasa. Akan
tetapi untuk mempelajari struktur halusnya, tetap harus digunakan mikroskop elektron. Pada saat sel tidak sedang  membelah, kromosm berbentuk benang-benang halus yang
disebut benang-benang kromatin.

Kromosom berbentuk seperti batang. Jika kamu amati dengan teliti, setiap kromosom memiliki dua buah lengan yang dihubungkan oleh sentromer. Pada kromosom, terdapat benang-benang halus yang melingkar-lingkar. Di sepanjang benang-benang halus inilah terletak gen. Gen terdiri dari untaian-untaian DNA. Setiap gen menempati tempat
tertentu di dalam kromosom. Tempat suatu gen di dalam krosomom disebut sebagai lokus gen.

Pada makhluk tingkat tinggi, sel tubuh (sel somatik) mengandung satu pasang kromosom yang diterima dari kedua induk/orang tuanya. Kromosom-kromosom yang berasal dari
induk betina bentuknya serupa dengan yang berasal dari induk jantan. Maka sepasang kromosom itu disebut kromosom homolog. Karena itu jumlah kromosom dalam sel tubuh
dinamakan diploid (2n). Tetapi pada sel kelamin (gamet) hanya mengandung setengah dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatik. Karena itu jumlah kromosomnya dinamakan haploid (n). Satu pasang kromosom haploid dari satu spesies dinamakan genom. Jumlah kromosom yang dimiliki berbagai makhluk tidak sama.

Kromosom pada manusia dan makhluk hidup yang berkembang biak secara seksual dapat dibedakan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1. Autosom yaitu kromosom yang mengatur sifat-sifat tubuh selain jenis kelamin. Kromosom tubuh (autosom) manusia ada 22 pasang atau berjumlah 44 buah.

2. Gonosom atau kromosom seks, yaitu kromosom yang khusus menentukan jenis kelamin. Kromosom seks manusia berjumlah satu pasang atau 2 buah. Seorang laki-laki
mempunyai kromosom XY, sedangkan seorang wanita mempunyai kromosom XX.

Dengan demikian jumlah kromosom pada manusia adalah 23 pasang atau 46 buah. Kromosom laki-laki ditulis 44AA + XY, sedangkan kromosom wanita ditulis 44AA + XX.
Persilangan adalah proses menggabungkan dua sifat yang berbeda dan diharapkan mendapatkan sifat yang baik bagi keturunannya. Orang yang pertama kali menyelidiki
perkawinan silang dan menganalisa hasilnya dengan teliti ialah Gregor Mendel. Ia mengumpulkan beberapa jenis kacang ercis (Pisum sativum) untuk dipelajari perbedaannya satu sama lain dan melakukan percobaan perkawinan silang pada tanaman ercis tersebut.

Sifat keturunan yang dapat kamu amati atau lihat (misalnya warna, bentuk, dan ukuran) dinamakan fenotipe. Sedangkan sifat dasar yang tak tampak dan tetap (tidak berubah karena lingkungan) pada suatu individu dinamakan genotipe (misalnya TT dan tt).

Anggota dari sepasang gen yang terletak pada posisi yang sama pada pasangan kromosom disebut alel. Misalnya T menentukan sifat tinggi pada batang, sedangkan t menentukan batang kerdil. Maka T dan t merupakan alel. Tetapi andaikan R adalah gen yang menentukan warna merah bunga, maka T dan r bukan alel.

Homozigot ialah individu yang genotipenya terdiri dari alel yang sama (misalnya TT dan tt), sedangkan heterozigot adalah individu yang genotipenya terdiri dari pasangan alel yang tidak sama (misalnya Tt). Homozigot dapat dibedakan atas homozigot dominan (TT) dan homozigot resesif (tt). Fenotipe dua individu dapat sama meskipun genotipenya berbeda. Misalnya tanaman berbatang tinggi dapat mempunyai genotipe TT atau Tt.

Tanaman Padi Tahan Air Asin

Masih ingatkah kamu bencana tsunami yang melanda Aceh pada akhir tahun 2004?
Air laut yang naik ke daratan menyebabkan tanah persawahan berkadar garam tinggi.
Hal ini menyebabkan padi yang biasa di tanam di sana tidak dapat tumbuh. Tentu tidak
mudah mengembalikan kondisi persawahan menjadi seperti sebelum tsunami. Oleh
karena itu, masyarakat sangat menginginkan adanya varietas padi yang dapat hidup
dan mampu beradaptasi di daerah berkadar garam tinggi.

Adakah tanaman padi yang mampu beradaptasi dengan lingkungan berkadar garam
tinggi? Arun Lahiri Mazumder, pemimpin Bose Institute, sebuah pusat riset genetika
tanaman di Kolkata, India menemukan padi liar yang hidup di air asin di hutan mangrove
Sunderbans, delta sungai Gangga, India. Padi liar (Porteresia coarcata) itu lalu dimuliakan.

Mengapa tanaman padi itu tahan terhadap kadar garam tinggi. Dari penyelidikan,
diketahui bahwa terdapat gen yang membuat tanaman sangat toleran terhadap kadar
garam, yaitu gen yang menyandikan enzim inositol synthetase. Gen yang menyandikan
ketahanan terhadap lingkungan berkadar garam tinggi diambil dan dipindahkan ke padi
unggul yang lain. Padi unggul yang telah disisipi gen baru ini (menjadi padi transgenik)
menjadi tahan terhadap kondisi lingkungan berair asin.

Indonesia juga mengembangkan tanaman padi serupa, namun ketahanannya belum
sebagus tanaman padi temuan Mazumder itu. Contohnya adalah varietas banyasin,
kapuas, lalau, lambur, dan mendawak. IRRI (International Rice Research Institute) juga
telah mengembangkan lebih dari 47 varietas padi yang toleran terhadap kadar garam.
Reproduksi seksual (generatif) dan aseksual (vegetatif) mempunyai keuntungan dan kerugian. Berikut ini beberapa sifat reproduksi seksual dan aseksual pada tumbuhan.

a. Keuntungan dan kerugian reproduksi generatif
Keuntungan reproduksi generatif adalah sebagai berikut.
1) Tanaman yang ditanam dalam bentuk biji dapat tumbuh lebih kuat dan kokoh.
2) Keturunan baru yang dihasilkan sifatnya lebih bervariasi.
3) Tanaman mempunyai perakaran yang lebih kuat. Pada tanaman dikotil, jika diperbanyak dengan biji maka mempunyai perakaran tunjang, tetapi bila diperbanyak
dengan cangkok atau stek akan mempunyai perakaran serabut.
4) Umumnya berumur lebih lama.

Kerugian reproduksi generatif adalah sebagai berikut.
1) Tanaman yang diperbanyak dengan biji umur berbuahnya lebih lama.
2) Keturunannya sering mempunyai sifat yang tidak sesuai yang diinginkan.

b. Keuntungan dan kerugian reproduksi vegetatif
Keuntungan reproduksi vegetatif adalah sebagai berikut.
1) Keturunan baru memiliki sifat-sifat seperti induknya. Jadi jika kamu memperbanyak tanaman secara vegetatif, sebelum tanaman itu berproduksi kamu sudah dapat memprediksi sifatnya. Jadi bila kamu mempunyai tanaman yang menghasilkan buah dengan rasanya manis dan berukuran besar, jika tanaman itu diperbanyak secara
vegetatif (dicangkok atau stek) maka akan diperoleh tanaman yang sifatnya sama.

2) Tumbuhan dapat segera dikembangbiakkan, tidak perlu menunggu sampai tumbuhan itu berbunga, berbuah, dan menghasilkan biji.

3) Waktu yang diperlukan untuk berbuah lebih singkat. Misalnya jambu yang ditanam dari biji akan berbuah setelah berumur lima tahun. Tetapi, jika kamu memperbanyak dengan cangkok, jambu akan berbuah lebih cepat.

Kerugian reproduksi secara vegetatif adalah sebagai berikut.
1) Tanaman baru kurang kokoh karena umumnya berakar serabut yang kurang kuat.
2) Tanaman induk akan menderita jika terlalu banyak dahan yang dicangkok atau diambil untuk stek.
3) Keturunan yang diperoleh dari satu tanaman induk hanya sedikit. Namun dengan kultur jaringan, dapat diperoleh keturunan dalam jumlah besar, cepat, seragam, dan
identik dengan tanaman induknya.

Perkembangbiakkan Pada Hewan

Perkembangbiakan pada hewan juga terjadi baik secara aseksual maupun seksual. Hewan tingkat rendah dapat bereproduksi secara seksual dan aseksual. Sedangkan hewan tingkat tinggi hanya bereproduksi secara seksual saja.

a. Perkembangbiakan Aseksual pada Hewan
Perkembangbiakan aseksual pada hewan umumnya terjadi pada hewan tingkat rendah/Avertebrata. Reproduksi aseksual artinya reproduksi yang terjadi tanpa didahului dengan peleburan dua sel kelamin yang berbeda jenisnya. Reproduksi aseksual pada hewan ada lima jenis, yaitu pembelahan biner, pembelahan ganda, pembentukan tunas, regenerasi, dan partenogenesis.

1) Pembelahan biner, terjadi pada makhluk hidup uniseluler, yaitu dari golongan Monera dan Protista. Pada pembelahan biner, dari satu individu membelah secara langsung menjadi dua sel anak. Pembelahan biner terdiri dari lima jenis, yaitu pembelahan ortodoks, melintang, membujur, miring, dan strobilasi. Pembelahan biner secara ortodoks/umum terjadi pada Amoeba dan mikroorganisme lain dari golongan Rhizopoda. Pembelahan biner secara melintang terjadi pada Paramecium. Pembelahan dengan tipe membujur contohnya pada Euglena. Tipe pembelahan miring terjadi pada Dinoflagellata. Sedangkan pembelahan biner tipe strobilasi menghasilkan individu baru dari bagian tubuh induk yang lepas, contohnya pada cacing pita (Taenia sp).

2) Pembelahan ganda, yaitu pembelahan berulang, sehingga dalam sekali pembelahan dari satu individu dapat dihasilkan lebih dari dua individu. Contoh hewan yang dapat
melakukan pembelahan ganda adalah Plasmodium.

3) Pertunasan atau budding, yaitu pembentukan tunas kecil yang serupa dengan induk. Tunas ini kemudian memisahkan diri dan menjadi individu baru. Contohnya pada Hydra,
ubur-ubur pada saat berbentuk polip, dan hewan dari golongan Porifera. Selain bereproduksi dengan tunas, Porifera juga dapat melakukan reproduksi secara seksual.

4) Fragmentasi, individu baru terbentuk dari bagian tubuh induk yang terbagi-bagi/terputus baik sengaja atau tidak. Setiap bagian tumbuh dan berkembang membentuk bagian yang belum ada sehingga menjadi individu baru yang utuh.

Contoh hewan yang melakukan reproduksi secara fragmentasi adalah cacing tanah, bintang laut, dan Planaria. Fragmentasi bukan merupakan cara reproduksi yang utama,
karena dalam kondisi normal Planaria bereproduksi secara seksual.

5) Partenogenesis, individu baru terbentuk dari telur yang tidak dibuahi. Hewan yang mengalami partenogenesis adalah serangga, misalnya lebah madu.

b. Perkembangbiakan Seksual pada Hewan Tingkat Tinggi
Perkembangbiakan secara seksual pada hewan melibatkan alat reproduksi, sel kelamin/gamet jantan dan gamet betina, serta proses pembuahan atau fertilisasi. Pembuahan pada hewan ada dua jenis, yaitu pembuahan yang terjadi di dalam tubuh induk betina dan pembuahan yang terjadi di luar tubuh. Pembuahan di dalam tubuh induk betina disebut fertilisasi internal. Sedangkan pembuahan di luar tubuh induk betina disebut fertilisasi eksternal.

Pembuahan eksternal biasanya terjadi pada hewan yang hidup di dalam air, misalnya katak dan ikan. Jumlah sel telur dan sperma yang dihasilkan sangat banyak, sehingga dapat memperbesar peluang terjadinya pembuahan. Pembuahan eksternal dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu tipe acak dan tipe sarang. Pada tipe acak, proses pelepasan sel telur dan sperma di lakukan di sembarang tempat. Sedangkan pada tipe sarang, ada tempat tertentu untuk melepaskan sperma dan sel telur, sehingga peluang terjadinya pembuahan lebih besar. Pada fertilisasi internal, pembuahan yang terjadi
dalam tubuh induk betina. Jadi sperma dari induk jantanharus dimasukkan ke dalam tubuh betina melalui kopulasi.

Alat reproduksi menghasilkan sel kelamin. Sel kelamin jantan/sperma dihasilkan oleh testis, sedangkan sel kelamin betina (ovum/sel telur) dihasilkan oleh ovarium (indung telur). Proses pembentukan sel kelamin jantan dan betina disebut gametogenesis. Proses pembentukan sel kelamin jantan disebut spermatogenesis, sedangkan proses pembentukan sel kelamin betina disebut oogenesis.

Setelah terjadi pembuahan atau fertilisasi, akan terbentuk zigot yang kemudian berkembang menjadi embrio. Perkembangan dan kelahiran embrio dapat terjadi melalui
tiga cara, yaitu vivipar, ovipar, dan ovovivipar.

1) Vivipar (hewan beranak), yaitu hewan yang embrionya  berkembang dan mendapat makanan di dalam uterus (rahim) induk betina. Contohnya adalah kerbau, sapi,
gajah, dan harimau.

2) Ovipar (hewan bertelur), yaitu hewan yang embrionya berkembang di dalam telur. Telur hewan ini dikeluarkan dari dalam tubuh dan dilindungi oleh cangkang. Embrio
memperoleh makanan dari cadangan makanan yang terdapat di dalam telur. Beberapa hewan ovipar mengerami telurnya hingga menetas, misalnya ayam dan merpati. Namun banyak pula induk yang menimbun telur dengan pasir atau bahkan membiarkan begitu saja.

3) Ovovivipar (hewan betelur dan beranak), yaitu hewan yang embrionya berkembang di dalam telur, tetapi telur tetap berada di dalam tubuh induk betina. Setelah cukup umur, telur akan pecah di dalam tubuh induk dan anaknya keluar. Contohnya adalah kadal dan ikan hiu.

Berikut ini beberapa contoh reproduksi seksual pada hewan.
1) Reproduksi pada Ikan
Pada umumnya ikan bertelur (ovipar) dan pembuahannya terjadi di luar tubuh induk betinanya. Alat kelamin jantan terdiri dari sepasang testis berwarna putih. Sperma dialirkan melalui saluran vas deferens yang bermuara di lubang urogenital. Lubang urogenital merupakan lubang yang dipakai untuk keluarnya urin dan sperma. Alat kelamin betina terdiri dari sepasang ovarium. Ovarium menghasilkan sel telur. Sel telur dikeluarkan melewati oviduk dan kemudian dialirkan ke lubang urogenital. Setelah ikan
betina mengeluarkan sel telur di sembarang tempat atau di tempat tertentu, maka akan diikuti oleh ikan jantan dengan mengeluarkan sperma.

2) Reproduksi pada Katak
Katak termasuk hewan amfibi yang hidup di darat dan air. Pembuahan katak terjadi secara eksternal yang dilakukan di air. Katak bersifat ovipar atau bertelur. Alat kelamin jantan terdiri dari sepasang testis yang berwarna putih kekuningan.

Testis menghasilkan sperma. Sperma melewati vas efferentia dan menuju kloaka. Kloaka merupakan tempat keluarnya sperma, saluran urin, dan sisa pembuangan makanan. Alat
kelamin betina terdiri dari sepasang ovarium yang menghasilkan sel telur. Telur melewati oviduk dan menuju kloaka.

Pada saat kawin (kopulasi), katak jantan akan naik ke punggung katak betina. Dengan jarinya, katak jantan menekan katak betina sehingga katak betina mengeluarkan sel telur ke dalam air. Saat keluarnya telur, katak jantan akan mengeluarkan spermanya. Terjadilah pembuahan sel telur di dalam air dan akan berkembang menjadi zigot.

3) Reproduksi pada Reptilia
Umumnya reptilia bersifat ovipar, walaupun ada sebagian yang ovovivipar. Pada reptilia jantan, alat kelaminnya terdiri dari sepasang testis, epididimis dan vas deferens. Memiliki alat kelamin khusus yang disebut hemipenis dan dikeluarkan melalui kloaka saat kawin. Sedangkan reptilia betina memiliki alat kelamin terdiri dari sepasang ovarium dan oviduk. Telur bermuara di oviduk. Pada reptil ovovivipar telur akan menetas dalam oviduk.

4) Reproduksi pada Burung
Burung berkembangbiak dengan cara bertelur (ovipar). Umumnya telur akan dierami hingga menetas. Embrio di dalam telur memerlukan suhu tertentu untuk pertumbuhan
dan perkembangannya.

Alat kelamin burung jantan terdiri dari sepasang testis. Sperma yang dihasilkan testis akan menuju vas deferens dan kloaka. Sedangkan alat kelamin betina pada burung
terdiri dari ovarium kiri dan oviduk. Saat kawin, kloaka jantan dan betina saling mendekat sehingga ketika sperma keluar dari kloaka jantan akan langsung masuk ke kloaka betina sehingga sel telur dapat dibuahi. Telur burung mempunyai struktur sebagai berikut.

a) Cangkang telur, terbuat dari zat kapur yang berpori untuk keluar masuknya udara. Di sebelah dalam cangkang terdapat dua buah membran yang pada salah satu ujungnya tidak saling melekat, sehingga terbentuk rongga udara.

b) Albumen (putih telur), berupa cairan kental berwarna putih bening yang berfungsi sebagai cadangan makanan dan melindungi embrio dari guncangan.

c) Kuning telur, terdapat di bagian tengah albumen. Pada kuning telur ini terdapat calon embrio. Agar kuning telur tetap pada posisinya, maka terdapat kalaza yang berfungsi menjaga posisi kuning telur.

Pada saat telur dierami, embrio mulai tumbuh. Kuning telur dan putih telur diserap melalui pembuluh darah yang terbentuk mengelilingi kuning telur. Bagian-bagian yang
berperan dalam mendukung pertumbuhan embrio adalah sebagai berikut.

a) Amnion, merupakan cairan ketuban yang terdapat pada suatu kantung tempat tumbuhnya embrio.

b) Alantois, merupakan tempat penyimpanan hasil ekskresi, mengangkut O2 ke dalam embrio dan CO2 keluar dari embrio.

c) Tali pusat, yaitu bagian yang menghubungkan kuning telur dengan alantois.

4) Reproduksi pada Mamalia
Mamalia berkembang biak dengan cara melahirkan anak (vivipar). Proses pembuhannya berlangsung di dalam tubuh induk betina (fertilisasi internal). Setelah dilahirkan, anak
hewan mamalia menyusu kepada induknya. Meskipun demikian, ada beberapa jenis mamalia yang tidak melahirkan anaknya, tetapi bertelur. Contohnya adalah platipus
(Ornithorynchus anatinus). Semua hewan Mamalia memiliki alat reproduksi yang
hampir serupa.

Tikus jantan mempunyai sepasang testis yang berfungsi untuk menghasilkan sperma. Sperma dikeluarkan melalui saluran sperma yang disebut vas deferens. Untuk memasukkan sperma ke dalam tubuh hewan betina, digunakan penis.

Tikus betina mempunyai sepasang ovarium yang berfungsi untuk menghasilkan sel telur atau ovum. Sel telur yang telah dilepaskan dari ovarium (ovulasi) keluar melalui saluran telur dan akhirnya sampai di uterus. Jika sel telur ini dibuahi oleh sperma, akan terbentuk zigot yang akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Tikus mampu mengandung
lebih dari satu embrio. Namun tidak semua Mamalia memiliki kemampuan seperti ini. Setiap embrio memperoleh nutrisi dan oksigen dari plasenta yang dihubungkan melalui tali pusat. Jika sudah tiba masa lahirnya, embrio lepas dari uterus dan dikeluarkan melalui
vagina.

Perkembangbiakkan Pada Tumbuhan

Tumbuhan dapat berkembangbiak secara vegetatif dan generatif. Beberapa jenis tumbuhan lebih mudah dikembangkan secara vegetatif atau aseksual, misalnya ketela pohon dan tebu. Jenis tumbuhan lain mudah dikembangkan dengan cara generatif atau seksual, misalnya tanaman padi-padian dan kacangkacangan.

a. Perkembangbiakan Vegetatif
Perkembangbiakan aseksual pada tumbuhan lebih lazim disebut perkembangbiakan vegetatif. Perkembangbiakan vegetatif pada tumbuhan dapat terjadi secara alami maupun
buatan yaitu dilakukan oleh manusia.

1) Perkembangbiakan Vegetatif Alami
Perkembangbiakan vegetatif alami adalah perkembangbiakan tumbuhan secara tak kawin tanpa campur tangan manusia. Contohnya adalah sebagai berikut.

a) Spora vegetatif, merupakan sel yang berubah fungsi menjadi alat perkembangbiakan. Terdapat pada tumbuhan paku, lumut, dan jamur. Spora terbentuk di dalam kotak spora (sporangium). Apabila kotak spora pecah dan spora jatuh di tempat yang sesuai, maka akan tumbuh menjadi individu baru.

b) Umbi batang, adalah batang yang berada di dalam tanah yang berfungsi sebagai tempat menyimpan cadangan makanan. Perbedaan umbi batang dengan umbi akar
adalah umbi batang mempunyai mata tunas, sedangkan umbi akar tidak. Contoh umbi batang adalah kentang, dahlia, dan gadung.

c) Umbi lapis, merupakan modifikasi dari batang dan daun, yaitu pelepah daun yang bertumpuk dan berlapis-lapis, mengalami penebalan, lunak, dan berdaging. Contohnya
adalah umbi lapis bawang merah.

d) Rhizoma atau akar tinggal, merupakan batang yang tumbuh mendatar di bawah permukaan tanah. Rhizoma menyerupai akar tetapi berbuku-buku seperti batang. Pada ujungnya terdapat kuncup, pada setiap buku terdapat daun yang berubah bentuk menjadi sisik, dan pada setiap ketiak sisik terdapat mata tunas. Contohnya pada lengkuas, kunyit, bunga tasbih, dan jahe.

e) Geragih atau stolon, merupakan batang yang menjalar di atas tanah. Biasanya jarak antarbukunya berjauhan.
Contohnya tumbuhan yang berkembang biak dengan geragih adalah pegagan, rumput teki, dan arbei.

f) Tunas, umumnya tumbuh dari ruas-ruas batang dan dapat menjadi tanaman baru. Perkembangbiakan dengan tunas dijumpai pada beberapa jenis tumbuhan seperti pisang, bambu, dan tebu. Tunas yang tumbuh dari organ selain batang disebut tunas adventif,
contohnya adalah tunas akar pada sukun dan cemara dan tunas daun pada cocor bebek.

2) Perkembangbiakan Vegetatif Buatan
Perkembangbiakan vegetatif buatan dilakukan dengan bantuan manusia. Biasanya dilakukan untuk mempercepat waktu panen dan memperoleh keturunan yang sifatnya
sama persis dengan induknya. Contoh perkembangbiakan secara vegetatif buatan adalah sebagai berikut.

a) Stek, dilakukan dengan memotong bagian tubuh tumbuhan dan kemudian menanamnya. Dari potongan tersebut diharapkan dapat tumbuh menjadi individu
baru. Berdasarkan asal organ tubuhnya, stek dibedakan menjadi stek batang dan stek daun. Cara membuat stek batang yaitu dengan memotong bagian-bagian batang menjadi potongan-potongan pendek. Stek batang banyak dilakukan untuk memperbanyak tebu dan singkong. Stek daun berasal dari daun yang dipotongpotong lalu ditanam. Contoh tanaman hias yang dapat diperbanyak dengan stek daun adalah Begonia sp.

b) Menempel (okulasi), yaitu menggabungkan dua tanaman sejenis yang berbeda sifatnya sehingga dihasilkan tanaman baru. Tujuannya untuk mendapatkan tanaman dengan produksi tinggi. Misalnya jika kamu ingin menggabungkan tanaman mangga lokal yang rasanya hambar tetapi akarnya kuat dengan mangga madu yang buahnya enak dan lebat tetapi perakarannya kurang kuat. Kamu dapat menempel/mengokulasi kedua tanaman mangga itu, yaitu mata tunas mangga madu ditempelkan pada batang bawah dari tanaman mangga lokal. Jika berhasil tumbuh, kamu akan memperoleh tanaman yang buahnya
enak dan lebat dengan perakaran yang kuat pula.

c) Menyambung, yaitu menggabungkan batang dengan ranting dari tanaman sejenis untuk mendapatkan tanaman baru. Sebagai batang bawah dipilih tanaman yang sistem perakaran dan pertumbuhannya bagus. Sedangkan batang atas diambil dari batang/cabang tanaman yang sudah diketahui kualitas buah atau bunga yang dihasilkannya. Perhatikan cara menyambung berikut ini.

(1) Pilih biji tanaman yang akan disambung dari tanaman yang perakarannya kuat. Semai biji tersebut hingga tumbuh dan batangnya berdimeter 1 – 1,5 cm. Tanaman ini dipakai sebagai batang bawah. Jika sudah siap disambung, potong batang bawah ± 10 cm dari
permukaan tanah dengan sudut kemiringan 45°.

(2) Sebagai batang atas, pilihlah cabang/ranting dari tanaman sejenis yang produktivitasnya bagus. Ranting yang akan disambung kondisinya harus sehat dan mempunyai tunas. Potonglah dengan sudut
kemiringan sesuai dengan batang bawah.

(3) Sambung kedua potongan dengan tepat. Kemudian  beri kayu penopang (spalk) dan diikat kuat-kuat. Pada waktu menyambung, usahakan kambium dari batang bawah dan atas bertemu dengan tepat.

(4) Kurangi daun-daun dari batang atas. Agar lebih kokoh, berilah tongkat penopang.
d) Mencangkok, dilakukan dengan cara menyayat dan membuang kulit kayu batang/cabang dan menutupnya dengan tanah. Sayatan yang dilakukan harus sampai
menghilangkan bagian kambium. Setelah beberapa waktu, dari bagian kambium di atas sayatan muncul akar. Tanaman yang biasa dicangkok misalnya jambu biji, mangga, dan jeruk.

e) Merunduk, dilakukan dengan cara membengkokkan atau melengkungkan sebagian cabang tanaman hingga menyentuh tanah. Pada bagian yang menyen-tuh tanah itu akan tumbuh akar. Untuk merangsang keluarnya akar, kamu dapat menimbun cabang itu dengan tanah. Merunduk sering dilakukan untuk memperbanyak apel, alamanda, dan bunga kertas.

b. Perkembangbiakan Generatif
Perkembangbiakan generatif pada tumbuhan diawali dengan penyerbukan (polinasi) yang diikuti dengan pembuahan (fertilisasi). Perkembangbiakan ini melibatkan penyatuan gamet jantan dan betina. Gamet pada tumbuhan dihasilkan pada organ bunga. Jadi bunga merupakan alat perkem-bangbiakkan generatif pada tumbuhan berbiji.

1) Bagian-Bagian Bunga
a) Tangkai bunga (pediselus), yaitu bagian bunga yang masih jelas bersifat seperti batang. Fungsinya adalah sebagai tempat duduknya bunga pada batang.

b) Dasar bunga (reseptakulum), yaitu ujung tangkai yang melebar dengan ruas-ruas yang amat pendek, sehingga daun-daun yang mengalami perubahan menjadi bagianbagian
bunga duduk amat rapat bahkan tampak duduk dalam satu lingkaran.

c) Hiasan bunga (periantium), yaitu bagian bunga yang merupakan modifikasi dari daun. Hiasan bunga umumnya masih tampak berbentuk lembaran dengan tulang-tulang atau urat daun yang jelas. Hiasan bunga terdiri dari kelopak dan mahkota. Kelopak (kaliks)
merupakan hiasan bunga yang terletak di sebelah luar.Biasanya berwarna hijau dan sewaktu bunga masih kuncup merupakan selubung yang melindungi kuncup terhadap pengaruh-pengaruh luar. Mahkota bunga (korola) yaitu bagian hiasan bunga yang terletak di lingkaran dalam. Umumnya berwarna menyolok dan menarik, serta memiliki bentuk yang beraneka ragam.

d) Alat kelamin, terdiri dari alat kelamin jantan dan betina. Alat kelamin jantan pada bunga berupa benang sari (stamen). Benang sari dapat duduk bebas atau berlekatan, ada yang tersusun dalam satu lingkaran dan ada yang dua lingkaran. Benang sari memiliki tangkai sari (filamen) dan kepala sari (anthera). Pada kepala sari terdapat kotak sari yang mengandung serbuk sari (pollen). Serbuk sari merupakan gamet jantan pada bunga.

Alat kelamin betina berupa putik (pistilum). Pada bunga dapat ditemukan satu atau beberapa putik. Putik terdiri dari kepala putik (stigma), tangkai putik (stylus), dan
bakal buah (ovarium). Di dalam bakal buah terdapat bakal biji (ovulum) yang mengandung sel telur (ovum).

Setiap putik dapat terdiri atas beberapa daun buah tetapi adapula yang hanya terdiri atas satu daun buah. Berdasarkan kelengkapan bagian-bagian bunga, bunga dibedakan menjadi bunga lengkap dan bunga tidak lengkap. Bunga lengkap, jika suatu bunga memiliki perhiasan dan alat perkembangbiakan secara lengkap.

Sedangkan bunga tidak lengkap, jika suatu bunga tidak memiliki satu atau beberapa bagian bunga. Berdasarkan keberadaan alat kelamin, bunga dapat dibedakan menjadi bunga sempurna dan bunga tidak sempurna. Bunga sempurna adalah bunga yang memiliki alat kelamin jantan (benang sari) dan alat kelamin betina (putik).

Bunga sempurna sering disebut bunga kelamin ganda atau bunga banci. Bunga tidak sempurna adalah bunga yang hanya memiliki salah satu alat kelamin, yaitu putik saja atau benang sari saja. Bunga yang memiliki benang sari saja disebut bunga jantan dan bunga yang hanya memiliki putik saja disebut bunga betina. Sedangkan bunga mandul atau tidak berkelamin adalah bunga yang tidak memiliki benang sari maupun putik. Misalnya bunga pita pada bunga matahari. Berdasarkan jenis bunganya, tumbuhan dibedakan menjadi dua jenis, yaitu tumbuhan berumah satu dan tumbuhan berumah dua.

a) Tumbuhan berumah satu, jika dalam satu pohon terdapat bunga jantan dan bunga betina. Contoh tanaman kembang sepatu dan jagung.

b) Tumbuhan berumah dua, jika dalam satu pohon terdapat bunga jantan saja atau bunga betina saja. Contoh tanaman salak dan pakis haji.

2) Penyerbukan
Peristiwa jatuhnya serbuk sari di kepala putik disebut penyerbukan atau persarian. Serbuk sari dapat berasal dari satu bunga dan dapat pula berasal dari bunga yang lain,
bahkan berasal dari tumbuhan berbeda. Berdasarkan asal serbuk sari dan putik maka penyerbukan dapat dibedakan menjadi beberapa macam.

a) Penyerbukan sendiri (autogami), yaitu penyerbukan yang terjadi apabila serbuk sari dan putik berasal dari satu bunga. Bunga yang melakukan autogami memiliki struktur yang khas sifatnya, yaitu sekalipun bunga sudah mekar, putiknya tetap terlindungi oleh bagian-bagian bunga lainnya sampai terjadinya penyerbukan sendiri. Ciri-ciri bunga yang bersifat autogami adalah sebagai berikut.

(1) Sebelum terjadi penyerbukan, putik selalu terlindungi oleh kumpulan benang sarinya, misalnya benang sari bersatu membungkus putik.

(2) Mahkota bunganya menutupi alat-alat kelamin bunga itu sehingga menghalangi serbuk sari bunga lain menempel pada kepala putiknya sekalipun bunga sebenarnya sudah mekar.

(3) Penyerbukan terjadi ketika bunga baru mekar atau bunga masih kuncup, misal pada kacang tanah.

b) Penyerbukan tetangga (geitonogami), yaitu penyerbukan yang terjadi oleh serbuk sari yang berasal dari bunga lain tapi masih dalam satu pohon. Hal ini dapat terjadi karena
bunga tidak memiliki struktur yang khas dan masa kematangan bunga jantan dan betina yang tidak bersamaan.

c) Penyerbukan silang (alogami), yaitu penyerbukan yang terjadi oleh serbuk sari yang berasal dari tumbuhan lain yang sejenis. Apabila serbuk sari berasal dari bunga lain yang
tumbuhannya tidak sejenis dinamakan penyerbukan bastar.

Geitonogami dan alogami terjadi karena kedudukan benang sari dan putik berjauhan, sehingga tidak memungkinkan terjadi penyerbukan sendiri. Jadi diperlukan perantara dalam proses penyerbukan. Berdasarkan faktor penyebab sampainya serbuk sari ke kepala putik, penyerbukan dapat dibedakan menjadi beberapa macam.

a) Anemogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan angin. Ciriciri tumbuhan ini yaitu perhiasan bunganya kecil atau tidak ada, alat kelaminnya terbuka dan tidak memiliki kelenjar madu. Benang sarinya bergelantungan dengan serbuk sari yang sangat kecil dan jumlahnya banyak. Putik biasanya bertangkai panjang dan memiliki cairan perekat. Contoh bunga padi dan bunga jagung.

b) Hidrogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan air. Biasanya terjadi pada tumbuhan yang hidup di air.

c) Zoidiogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan hewan, misalnya serangga, burung, dan kelelawar. Berdasarkan jenis hewan penyerbuknya maka penyerbukan dibedakan
menjadi beberapa jenis.

(1) Entomogami, ialah penyerbukan dengan bantuan serangga (misalnya kupu-kupu, kumbang bunga, dan lalat). Bunga menghasilkan madu, mengeluarkan bau khas, mahkota bunga berwarna cerah, dan berukuran besar.

(2) Ornitogami, ialah penyerbukan dengan perantaraan burung, terjadi pada tumbuhan yang bunganya menghasilkan madu, bermahkota lebar dan tebal, dan berwarna cerah.

(3) Kiropterogami, ialah penyerbukan dengan perantara hewan bersayap selaput tangan (kelelawar, kalong, dan kampret). Terjadi pada bunga yang mekar di malam hari

(4) Malakogami, ialah penyerbukan dengan perantara siput.


d) Antropogami, yaitu penyerbukan dengan bantuan manusia. Biasanya tanaman ini sukar mengalami penyerbukan secara alami, misalnya karena struktur bunganya yang unik atau bunga sukar mengeluarkan serbuk sarinya.

Perkembangbiakkan Tingkat Sel

Perkembangbiakan pada makhluk hidup juga berlangsung pada tingkat sel. Sel-sel membelah sehingga jumlah sel bertambah banyak. Jumlah dan ukuran sel yang betambah
menyebabkan terjadinya pertumbuhan pada suatu organisme.

Pembelahan sel berlangsung melalui beberapa tahap. Pada sel-sel tubuh terjadi pembelahan mitosis, yaitu pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan sel induknya. Pada sel-sel kelamin terjadi pembelahan meiosis, yaitu pembelahan sel yang menghasilkan sel anak dengan jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel induknya. Pembelahan ini terjadi pada proses pembentukan sel
kelamin.

Pada organisme satu sel, perkembangbiakan dilakukan dengan pembelahan sel secara langsung. Pembelahan sel secara langsung artinya sel membelah tanpa melalui tahap-tahap seperti mitosis dan meiosis. Pada kondisi yang menguntungkan, sebuah sel bakteri membelah menjadi dua sel anak setiap 20 menit. Pembelahan secara langsung dari satu sel menjadi dua sel seperti ini sering disebut pembelahan biner.

Perkembangbiakkan Organisme

Selain kemampuan beradaptasi dan lolos dari seleksi alam, organisme harus mampu berkembang biak untuk mempertahankan kelangsungan hidup jenisnya. Perkembangbiakan menghasilkan individu-individu baru dengan ciri khas yang
mirip dengan induknya. Ada organisme yang tingkat reproduksinya yang tinggi dan ada pula yang rendah. Tingkat reproduksi adalah kemampuan suatu organisme untuk
berkembang biak. Organisme yang memiliki tingkat reproduksi tinggi mampu menghasilkan keturunan yang banyak dalam waktu singkat, contohnya adalah tikus, siput, dan serangga.

Organisme dengan tingkat reproduksi rendah memiliki jumlah keturunan sedikit dan jangka waktu berkembangbiaknya lama, contohnya adalah harimau, gajah, dan badak bercula satu.

Perkembangbiakan terjadi pada semua organisme, yaitu pada mikroorganisme, tumbuhan, hewan, dan manusia. Perkembangbiakan pada tumbuhan dan
hewan dapat terjadi secara vegetatif atau aseksual dan secara generatif atau seksual.

Perkembangbiakan vegetatif atau aseksual adalah perkembangbiakan yang terjadi tanpa didahului dengan pertemuan sel kelamin jantan dan betina. Jadi individu baru yang dihasilkan berasal dari satu induk. Oleh karena itu organisme hasil perkembangbiakan
dengan cara ini memiliki sifat yang sama dengan induknya. Perkembangbiakan vegetatif atau aseksual terjadi baik pada hewan, tumbuhan, protista, jamur, dan monera.

Perkembangbiakan generatif atau seksual diawali dengan pembuahan, yaitu pertemuan sel kelamin jantan dan sel kelamin betina. Pembuahan menghasilkan zigot. Pada tahap berikutnya, zigot berkembang menjadi individu baru. Jadi perkembangbiakan generatif atau seksual memerlukan dua induk yang berbeda jenis kelaminnya. Karena melibatkan dua induk yang berbeda jenis kelaminnya, maka individu yang dihasilkannya memiliki sifat dari kedua induknya.

Seleksi Alam

Kondisi lingkungan selalu berubah, misalnya karena bencana alam, perubahan iklim, maupun akibat perbuatan manusia. Hanya organisme yang dapat bertahan terhadap perubahan lingkungan yang akan tetap lestari. Sedangkan organisme yang tidak mampu bertahan akan punah. Alam melakukan seleksi terhadap jenis-jenis organisme yang hidup. Artinya alam tidak memberi kesempatan kepada organisme yang tidak mampu
beradaptasi untuk terus bertahan hidup.

Kelangsungan hidup organisme dipengaruhi oleh ketersediaan makanan, tempat hidup dan berlindung, oksigen, cahaya, dan air. Selain faktor lingkungan, persaingan untuk
memenuhi kebutuhan hidup juga mempengaruhi kelangsungan hidup suatu organisme. Jadi seleksi alam adalah proses kelulushidupan suatu organisme terhadap perubahan-perubahan yang terjadi di alam.

Organisme yang tidak dapat menyesuaikan diri dengan lingkungan akan mencari lingkungan baru yang dianggap sesuai dengan sifat-sifatnya. Organisme yang dapat beradaptasi terhadap lingkungan yang baru akan bertahan hidup. Jika perubahan sifat sangat mencolok, adaptasi ini dapat menghasilkan jenis/spesies yang baru. Jadi adaptasi dan seleksi alam dapat menghasilkan jenis-jenis yang baru. Sedangkan organisme yang tidak mampu menyesuaikan diri dengan perubahan alam, akan mengalami kepunahan.

Saat ini, tingkah laku manusia banyak mempengaruhi proses seleksi alam. Perburuan liar, penangkapan, perusakan habitat, pencemaran lingkungan dapat mempercepat laju seleksi
yang tidak alami. Akibat rusaknya habitat, banyak hewan liar yang harus bermigrasi ke daerah yang kurang sesuai dengan lingkungan alaminya. Mereka harus berjalan berkilo-kilometer untuk memperoleh makanan yang cukup.

Di Indonesia, terdapat banyak tumbuhan dan hewan yang hampir punah. Contohnya adalah harimau jawa, badak bercula satu, badak bercula dua, dan burung jalak bali. Hewan yang hampir punah tersebut disebabkan karena kerusakan habitat oleh manusia, perburuan liar, kemampuan adaptasinya rendah, serta tingkat reproduksi yang rendah.

Adaptasi Tingkah Laku

Adaptasi tingkah laku merupakan aktivitas atau tingkah laku hewan yang menyesuaikan dengan kondisi lingkungan untuk membantunya bertahan hidup. Adaptasi tingkah laku dapat berupa hasil belajar maupun insting/naluri sejak lahir. Terdapat dua macam tingkah laku, yaitu sebagai berikut.

a. Tingkah laku sosial, untuk hewan yang hidup berkelompok.
b. Tingkah laku untuk perlindungan. Contohnya babi hutan akan menggali lubang persembunyian dengan kukunya ketika melihat singa, trenggiling akan menggulung tubuhnya bila bertemu musuh. Contoh lain adalah kamuflase, misalnya pada bunglon dan gurita.

Mimikri adalah kemampuan untuk meniru bentuk, suara, dan tingkah laku seperti hewan lain sehingga akan dikira predator atau hewan yang beracun atau berbahaya. Migrasi juga
merupakan bentuk adaptasi tingkah laku dengan cara bergerak dari satu kawasan ke kawasan lain dan kemudian kembali lagi.

Hewan bermigrasi dengan berbagai alasan antara lain memperoleh iklim yang baik, makanan yang cukup, tempat yang lebih aman, dan kepentingan perkembangbiakan.

Hewan yang hidup di daerah kutub atau daerah yang mengalami pergantian empat musim yang perbedaan suhunya ekstrim, biasanya melakukan hibernasi. Hibernasi adalah tidur
dalam jangka waktu yang lama ketika suhu lingkungan rendah. Aktivitas tubuh seperti denyut jantung dan napas sangat pelan sehingga hanya memerlukan energi/makanan yang sedikit.

Contohnya kelelawar, ular, dan beruang kutub. Selama hibernasi hewan menggunakan lemak dalam tubuh sebagai sumber energi.

Adaptasi Morfologi

Adaptasi morfologi adalah penyesuaian bentuk dan struktur tubuh suatu organisme terhadap lingkungannya. Tumbuhan dan hewan mengembangkan adaptasi morfologi yang berbeda untuk menyesuaikan dengan keadaan lingkungan.

a. Adaptasi Morfologi pada Tumbuhan
Tumbuhan tidak dapat berpindah-pindah, sehingga mengembangkan bentuk yang paling efisien untuk memenuhi kebutuhan dan mempertahankan hidup. Contohnya tumbuhan yang ada di dalam hutan biasanya tinggi, cabang dan daun mengarah ke atas untuk mendapat sinar matahari. Sedangkan tumbuhan di tepi hutan biasanya pohonnya lebih rendah, cabang dan daun mengarah ke samping untuk mendapatkan cahaya matahari. Ciri khas tumbuhan di dalam hutan dan di tepi hutan itu menggambarkan kemampuan tumbuhan beradaptasi di habitatnya.

Berikut ini beberapa cara adaptasi tumbuhan dalam mempertahankan kelangsungan hidupnya.
1) Tumbuhan Xerofit
Tumbuhan xerofit memiliki struktur fisik yang sesuai untuk bertahan hidup pada suhu yang ekstrim panas dan kekurangan air. Contohnya adalah kaktus dan sukulen. Kaktus dapat bertahan hidup dalam kondisi kering.

Bentuk adaptasinya yaitu daun tidak berbentuk lembaran sebagaimana tumbuhan lainnya, tetapi mengalami modifikasi menjadi duri atau sisik. Kaktus mampu menyimpan air pada batangnya. Seluruh permukaannya dilapisi oleh lilin untuk mengurangi penguapan. Sistem perakarannya panjang untuk mencapai tempat yang jauh yang mengandung air.

2) Tumbuhan Hidrofit
Tumbuhan hidrofit adalah tumbuhan yang hidup di air. Adaptasi morfologi yang dilakukan antara lain memiliki rongga udara di antara sel-sel tubuhnya sehingga dapat
mengapung. Daunnya lebar dan stomata terletak di permukaan atas. Contoh tumbuhan hidrofit adalah kangkung, eceng gondok, dan teratai.

3) Tumbuhan Higrofit
Tumbuhan higrofit adalah tumbuhan yang hidup di lingkungan lembab dan basah. Adaptasinya yaitu mempunyai daun yang tipis dan lebar.

b. Adaptasi Morfologi pada Hewan
Meskipun hewan dapat bergerak bebas, hewan juga melakukan beragam adaptasi morfologi untuk menyesuaikan dengan tempat hidup dan jenis makanannya. Adaptasi
morfologi berupa penyesuaian tubuh hewan seperti ukuran dan bentuk gigi, penutup tubuh, dan alat gerak hewan. Gigi disesuaikan dengan jenis makanannya, sehingga gigi hewan pemakan daging berbeda dengan hewan pemakan tumbuhan. Penutup tubuh seperti rambut, duri, sisik, dan bulu yang tumbuh dari kulit disesuaikan dengan kondisi
lingkungannya sehingga dapat membantu hewan untuk tetap bertahan hidup. Contoh yang lain adalah variasi tulang belakang dan sirip pada ikan pari disebabkan perbedaan suhu saat pertumbuhannya, jenis kelamin kura-kura ditentukan oleh variasi temperatur saat inkubasi (pengeraman), serta bentuk paruh dan kaki burung bervariasi sesuai dengan jenis makanan dan habitatnya. Perhatikan bentuk paruh dan kaki burung pada gambar berikut ini.

Adaptasi Fisiologi

Adaptasi fisiologi adalah adaptasi pada fungsi kerja alat-alat tubuh untuk menyesuaikan dengan keadaan lingkungan. Contohnya jumlah denyut jantung per menit akan meningkat
saat kamu berlari. Contoh adaptasi fisiologi yang lain adalah sebagai berikut.

a. Saat udara dingin, hewan berdarah panas akan meningkatkan proses metabolismenya sehingga suhu badan tetap tinggi. Hal ini akan membuatnya sering merasa lapar.

b. Jumlah sel darah merah orang yang hidup di daerah pantai lebih sedikit dibandingkan orang yang tinggal di daerah pegunungan. Hal ini disebabkan karena tekanan parsial
oksigen di daerah pantai lebih besar dibandingkan daerah pegunungan. Jika tekanan parsial oksigen rendah, maka dibutuhkan lebih banyak sel darah merah untuk mengikat
oksigen. Tahukah kamu yang dimaksud tekanan parsial oksigen? Tekanan parsial oksigen adalah perbandingan kadar oksigen di udara dibandingkan dengan kadar gas lain di udara.

c. Kekebalan serangga terhadap insektisida akan meningkat (menjadi kebal) karena penggunaan insektisida secara terusmenerus.

d. Ikan yang hidup di laut lebih sedikit mengeluarkan urin dibandingkan dengan ikan yang hidup di air tawar. Air laut lebih banyak mengandung garam. Kadar garam yang tinggi juga menyebabkan cairan tubuh keluar terus menerus.

Garam juga masuk ke dalam tubuh dan harus dikeluarkan. Untuk menyesuaikan diri, ikan banyak meminum air laut dan sedikit mengeluarkan urin. Coba bandingkan apabila kamu makan makanan yang asin, tentu kamu mudah merasa haus dan ingin minum banyak air.

Adaptasi Organisme Terhadap Lingkungannya

Lingkungan merupakan kumpulan komponen abiotik dan biotik di luar suatu organisme yang mempengaruhi kehidupan organisme tersebut. Lingkungan meliputi lingkungan perairan (hidrosfer), daratan (litosfer), dan udara (atmosfer). Lingkungan tempat hidup suatu organisme disebut habitat. Setiap organisme memiliki habitat yang khas. Ikan mas, mujair, dan lele memiliki habitat di air tawar seperti kolam atau sungai. Tumbuhan kaktus dan kurma memiliki habitat di tanah yang sedikit air seperti gurun pasir. Lingkungan senantiasa berubah karena pengaruh suhu, kelembapan, intensitas cahaya, dan air.

Perubahan lingkungan akan mengubah sifat habitat. Perubahan sifat habitat mempengaruhi kondisi organisme. Contohnya jika kamu sering berada di tempat yang suhunya panas dan kemudian berada di tempat yang dingin, maka perilaku dan kebiasaanmu berubah untuk menyesuaikan dengan kondisi lingkungan.

Oleh karena itu setiap organisme harus mampu menyesuaikan diri terhadap perubahan lingkungan atau beradaptasi. Kemampuan beradaptasi sangat diperlukan untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya. Bila suatu jenis organisme tidak mampu beradaptasi, maka jenis organisme itu akan punah. Contohnya adalah dinosaurus yang telah punah karena tidak dapat menyesuaikan dengan perubahan lingkungan di bumi.

Adaptasi adalah kemampuan organisme untuk menyesuaikan diri dengan kondisi lingkungan sehingga mampu mempertahankan kelangsungan hidupnya. Semakin tinggi
kemampuan adaptasi suatu jenis organisme, maka semakin besar pula kemungkinan kelangsungan hidup jenis organisme tersebut. Ada tiga cara adaptasi, yaitu adaptasi morfologi, adaptasi fisiologi, dan adaptasi tingkah laku.

Bahayanya Rokok Mentol

Mungkin kamu telah memahami bahwa rokok dapat menyebabkan berbagai penyakit paru-paru, memicu terjadinya kanker, dapat menganggu janin dalam kandungan, dan berbagai akibat buruk yang lain. Berhenti merokok adalah satu-satunya langkah untuk menghindari sederet akibat buruk dari kebiasaan merokok. Namun ternyata tidak mudah menghilangkan kebiasaan merokok, terutama pada pecandu rokok.

Oleh karena itu produsen rokok menawarkan berbagai variasi produk rokok, seperti rokok mild, slim, maupun mint/mentol. Rokok-rokok ini diklaim memiliki kandungan
tar dan nikotin yang lebih rendah.

Penelitian Archives of International Medicine yang dipimpin oleh Dr. Mark Pletcher
dari Universitas California, San Francisco, Amerika Serikat menemukan bahwa kecanduan rokok mentol ternyata lebih berat dibandingkan kecanduan rokok biasa.
Tim peneliti yang mengamati ribuan responden selama lebih dari 15 tahun itu mengungkapkan hal-hal yang menarik. Responden yang tercatat mengisap rokok mentol
sejak tahun 1985 dan masih merokok hingga tahun 2000 mencapai 69%. Sedangkan
pecandu rokok biasa dalam periode waktu yang sama hanya tercatat 54%.

Menurut Pletcher, riset membuktikan bahwa mentol menghalangi metabolisme nikotin, sehingga nikotin dapat bertahan lebih lama di paru-paru. Pletcher berpendapat bahwa mengisap rokok mentol dapat memperoleh kenikmatan yang lebih besar dibandingkan mengisap rokok biasa. Memang minyak mint, bahan baku mentol tidak membuat rokok lebih berbahaya, tetapi bila masa kecanduan lebih panjang, maka dampak buruk bagi tubuh pun semakin tinggi. Jadi, rokok mentol dan nonmentol sebenarnya sama-sama berbahaya. Dan yang terbaik adalah menghentikan kebiasaan merokok sekarang juga.

Sistem Hormon Pada Manusia

Hormon dihasilkan oleh kelenjar endokrin. Kelenjar endokrin tidak mempunyai saluran khusus sehingga juga disebut kelenjar buntu. Hormon dihasilkan oleh sel-sel kelenjar
endokrin bila ada rangsangan saraf yang sesuai. Hormon diproduksi dalam jumlah yang sangat sedikit. Kemudian hormon diangkut oleh darah menuju ke sel, jaringan, atau
organ target.

Pada organ target, hormon mempengaruhi aktivitas enzim khusus, sehingga dapat mengatur berbagai aktivitas tubuh seperti metabolisme, reproduksi, pertumbuhan, dan perkembangan. Kelenjar endokrin pada manusia meliputi kelenjar hipofisis, tiroid, paratiroid, kelenjar adrenal, kelenjar kelamin, dan pankreas (kelenjar pulau-pulau langerhans).

a. Kelenjar Hipofisis
Kelenjar hipofisis terletak di dasar otak, ukurannya sebesar biji ercis. Meskipun ukurannya kecil, kelenjar hipofisis berperan penting dalam sistem koordinasi tubuh.
Kelenjar hipofisis mensekresikan berbagai macam hormon yang mengatur berbagai kegiatan dalam tubuh (mastergland).

Beberapa hormon yang dihasilkan hipofisis adalah sebagai berikut.
1) Hormon somatotrof, berfungsi untuk mengatur pertumbuhan sel tubuh dan anabolisme protein.
2) Hormon perangsang tiroid (tiroid stimulating hormone/ TSH), untuk mengatur sekresi hormon tiroksin oleh kelenjar tiroid.
3) Hormon adenokortikotropik, untuk mengontrol sekresi beberapa hormon yang dihasilkan oleh korteks adrenal.
4) Hormon perangsang folikel (follicle stimulating hormone/FSH), untuk merangsang perkembangan folikel dan produksi estrogen pada wanita. Sedangkan pada pria
merangsang sel-sel pada testis untuk menghasilkan sperma.
5) Hormon prolaktin, untuk membantu kelahiran dan merangsang produksi susu oleh kelenjar susu.
6) Hormon antidiuretik (ADH) atau vasopresin, hormon yang dihasilkan dapat menurunkan produksi urin dan meningkatkan tekanan darah

b. Kelenjar Tiroid
Kelenjar tiroid menghasilkan hormon tiroksin yang berfungsi untuk memacu kecepatan reaksi kimia dalam sel tubuh, sehingga meningkatkan metabolism tubuh. Dalam memproduksi tiroksin, kelenjar tiroid memerlukan iodium.

Kekurangan iodium dalam jangka waktu yang lama mengakibatkan pembesaran kelenjar.
Kekurangan produksi hormon tiroksin menyebabkan penyakit kretinisme (kerdil pada anak-anak) dan miksedema (pada orang dewasa). Miksedema ditandai dengan laju metabolisme rendah, berat badan berlebihan, dan bentuk tubuh menjadi kasar. Kelebihan hormon tiroksin menyebabkan penyakit basedow, yang ditandai mudah gugup, nadi dan napas cepat dengan tidak teratur, mulut menganga, dan mata lebar.

c. Kelenjar Paratiroid (Kelenjar Anak Gondok)
Kelenjar paratiroid terletak di dekat kelenjar tiroid dan menghasilkan hormon paratiroid (parathormon). Parathormon berperan untuk meningkatkan pengeluaran fosfor oleh ginjal dan meningkatkan penyerapan kalsium dari tulang.

d. Kelenjar Adrenal
Kelenjar adrenal berupa struktur kecil yang terletak di atas ginjal, sehingga disebut juga kelenjar anak ginjal (suprarenalis). Kelenjar adrenal terdiri dari bagian luar dan bagian dalam. Bagian luar (korteks) menghasilkan hormon kortison yang terdiri dari mineralokortikoid dan glukokortikoid.

Mineralokortikoid berfungsi untuk membantu metabolisme garam natrium dan kalium serta menjaga keseimbangan hormon kelamin. Glukokortikoid berfungsi membantu
metabolism karbohidrat. Kekurangan hormon kortison menyebabkan penyakit adison yang ditandai dengan kelelahan, nafsu makan berkurang, mual, dan muntahmuntah.

Bagian dalam (medula) menghasilkan hormon adrenalin (epinefrin). Hormon adrenalin memengaruhi peningkatan denyut jantung, kecepatan pernapasan, dan meningkatkan
tekanan darah (menyempitkan pembuluh darah). Adrenalin bersama insulin berpengaruh terhadap perubahan glikogen (gula dalam otot) menjadi glukosa (gula dalam darah).

e. Kelenjar Pulau-Pulau Langerhans
Kelenjar pulau-pulau langerhans merupakan sekelompok sel yang terletak di dalam kelenjar pankreas. Hormon yang dihasilkan adalah insulin dan glukagon. Hormon insulin dan glukagon bekerja sama untuk mengatur kadar glukosa dalam darah. Bila kadar glukosa dalam darah tinggi, insulin disekresikan sehingga glukosa diubah menjadi glikogen.

Sebaliknya, jika kadar glukosa dalam darah menurun, glukagon disekresikan yang akan mengubah glikogen menjadi glukosa. Kekurangan hormon insulin akan menyebabkan penyakit diabetes melitus (kencing manis) yang ditandai dengan meningkatnya kadar glukosa dalam darah. Kelebihan glukosa akan dikeluarkan bersama urin. Tanda-tanda diabetes melitus yaitu sering mengeluarkan urin dalam jumlah banyak, sering merasa haus dan lapar, serta badan terasa lemas.

f. Kelenjar Kelamin
Kelenjar kelamin terdiri atas testis sebagai kelenjar kelamin jantan (pria) dan ovarium sebagai kelenjar kelamin betina (wanita). Jadi testis dan ovarium mempunyai kegiatan
endokrin selain fungsi utamanya untuk memproduksi selsel kelamin.

1) Ovarium, menghasilkan hormon estrogen dan progesteron. Sekresinya diatur oleh hormon yang dihasilkan kelenjar hipofisis. Estrogen berfungsi untuk menimbulkan dan
mempertahankan tanda-tanda kelamin sekunder pada wanita, misalnya perkembangan pinggul, payudara, serta kulit menjadi halus. Progesteron berfungsi untuk mempersiapkan dinding uterus agar dapat menerima ovum yang sudah dibuahi.

2) Testis, menghasilkan hormon testosteron yang berfungsi merangsang pematangan sperma (spermatogenesis) dan pembentukan tanda-tanda kelamin sekunder pada pria,
misalnya pertumbuhan kumis, janggut, bulu dada, jakun, dan membesarnya suara. Sekresi hormon tersebut juga dirangsang oleh hormon yang dihasilkan oleh hipofisis.

Indera Pendengaran Pada Manusia

Telinga manusia berfungsi sebagai indera pendengaran dan keseimbangan. Telinga terdiri dari tiga bagian yaitu sebagai berikut.
1) Telinga luar, terdiri dari daun telinga, saluran telinga, kelenjar minyak, dan selaput gendang telinga. Fungsi telinga luar untuk menangkap suara atau bunyi.

2) Telinga tengah (rongga timpani), berupa suatu rongga kecil berisi udara, terletak di dalam tulang dan dindingnya dilapisi sel-sel epitel. Di dalam telinga tengah terdapat tulang-tulang pendengaran yaitu tulang martil, landasan, dan sanggurdi. Telinga tengah berhubungan dengan tenggorokan melalui saluran estachius. Fungsi saluran eustachius ini adalah menyeimbangkan tekanan udara telinga tengah dengan tekanan udara luar.

3) Telinga dalam, terdiri bagian saluran yang berlekuklekuk tersusun atas beberapa bagian yaitu tingkap jorong, tingkap bundar, tiga saluran setengah lingkaran, dan rumah siput (koklea) yang di dalamnya terdapat cairan endolimfe. Fungsi telinga dalam untuk menerima rangsangan.

Proses mendengar dapat digambarkan melalui diagram alur sebagai berikut. Gelombang suara menggetarkan udara dan diterima oleh daun telinga, kemudian dipantulkan ke saluran telinga luar. Gelombang suara menggetarkan gendang telinga. Getaran kemudian diteruskan oleh tulang pendengaran ke tingkap jorong, sehingga cairan limfa pada rumah siput bergetar. Getaran ini menyebabkan sel-sel rambut ikut bergetar, akibatnya ujung saraf pendengaran terangsang. Impuls saraf kemudian diteruskan oleh saraf pendengaran ke otak besar.

Rangsangan kemudian diterjemahkan sebagai bunyi atau suara. Selain sebagai indera pendengar, telinga juga berfungsi sebagai indera keseimbangan. Letak indera keseimbangan  terdapat di dalam ampula, yaitu pangkal dari tiga saluran setengah lingkaran yang menggembung. Di dalam ampula terdapat sel-sel rambut yang peka terhadap gravitasi.

Bila kepala menggeleng, arah sel-sel rambut berubah. Perubahan ini diterima oleh sel-sel saraf kemudian diteruskan ke otak. Akibatnya kamu akan menyadari setiap posisi kepala dan badan.

Telinga dapat mengalami gangguan pendengaran yang disebut tuli. Ada dua macam tuli yaitu sebagai berikut.
1) Tuli konduktif, terjadi karena gangguan transmisi suara ke dalam koklea misalnya kotoran yang menumpuk, nanah yang memenuhi telinga tengah pada peradangan menimbulkan kerusakan pada tulang-tulang pendengaran.

2) Tuli saraf, bila terjadi kerusakan koklea atau saraf pendengaran.

Indera Peraba Pada Manusia

Kulit merupakan indera peraba dan perasa pada manusia. Pada awal bab ini kamu telah mempelajari struktur kulit dan hubungannya dengan sistem ekskresi. Selain menghasilkan keringat, pada bagian dermis terdapat ujung saraf/reseptor peraba.

Reseptor peraba peka terhadap sentuhan, tekanan, rasa sakit, panas, dingin, kasar, dan halus. Selain terdapat di daerah dermis, sel-sel peraba juga terdapat pada pangkal rambut. Sehingga bila rambut yang muncul di permukaan kulit tersentuh oleh suatu benda, sel-sel saraf akan terangsang.

Kulit merupakan organ tubuh yang paling luas, pada orang dewasa luasnya sekitar 1,9 m2. Meskipun seluruh permukaan kulit mempunyai reseptor peraba, keberadaan ujung-ujung saraf ini tidak merata pada berbagai alat tubuh. Permukaan kulit yang mempunyai banyak ujung-ujung saraf peraba ialah ujung jari telunjuk, telapak tangan, telapak kaki, bibir, dan daerah kemaluan.

Oleh karena itu daerah-daerah ini sangat peka terhadap rangsangan berupa sentuhan. Seorang tuna netra memanfaatkan kepekaan indera perabanya untuk
membaca huruf Braille.

Kulit dapat mengalami gangguan dan kelainan. Kelainan-kelainan pada kulit antara lain sebagai berikut.
1) Jerawat (acne), ialah suatu peradangan dari kelenjar sebasea terutama di daerah wajah, leher, dada, dan punggung. Biasanya jerawat terjadi sewaktu pubertas karena waktu pubertas terjadi perubahan komposisi hormon. Hormon akan merangsang pertumbuhan dan aktivitas kelenjar sebasea. Kelenjar sebasea memproduksi lemak bersama keringat. Lemak merupakan media yang cocok bagi pertumbuhan bakteri.

2) Dermatitis, ialah suatu peradangan pada permukaan kulit yang biasanya terasa gatal dengan tanda-tanda merah, bengkak, melepuh, dan berair. Ini dapat disebabkan terkena zat kimia (karbol, sabun, cat rambut, dan lain-lain) atau berkaitan dengan kondisi tubuh.

Indera Pengecap Pada Manusia

Indera pengecap pada manusia adalah lidah. Permukaan lidah agak kasar karena memiliki tonjolan-tonjolan yang disebut papila. Di dalam papila terdapat banyak kuncup-kuncup
pengecap (taste bud) yaitu suatu bangunan berbentuk bundar yang terdiri dari dua jenis sel yaitu sel-sel penyokong dan sel-sel pengecap yang berfungsi sebagai reseptor.

Setiap bagian lidah mempunyai tingkat sensitivitas terhadap rasa yang berbeda-beda. Ujung lidah dapat mengecap keempat rasa utama, tetapi paling sensitif terhadap rasa manis dan asin, bagian samping lidah peka untuk rasa asam, dan bagian pangkal lidah peka terhadap rasa pahit.

Adaptasi terhadap suatu rasa mula-mula berjalan cepat dalam 2–3 detik, tetapi adaptasi selanjutnya berjalan lambat. Sebenarnya hanya terdapat 4 jenis rasa utama yaitu manis,
asin, asam, dan pahit. Namun rasa-rasa lain seperti rasa coklat, rasa teh, pedas, dan sebagainya, merupakan campuran dari berbagai rasa dan berkombinasi dengan pembauan/penciuman pada hidung.

Oleh karena itu bila kamu sakit pilek (fungsi penciuman terganggu) dapat kehilangan
kemampuan mengecap makanan, walaupun sebenarnya kuncup pengecap berfungsi normal.

Tuesday, February 19, 2013

Indera Penciuman Pada Manusia

Hidung merupakan indera yang berfungsi untuk mencium/membaui sesuatu. Daerah yang sensitif terhadap bau terletak pada bagian atap rongga hidung.

Pada daerah sensitif ini terdapat 2 jenis sel sebagai berikut.
1) Sel penyokong berupa sel-sel epitel.
2) Sel-sel pembau sebagai reseptor yang berupa sel-sel saraf.

Sel-sel pembau mempunyai ujung dendrit berbentuk rambut. Adaptasi terhadap bau-bauan mula-mula berjalan cepat dalam 2 – 3 detik, tetapi kemudian berjalan lebih lambat.

Keistimewaan indera pembau manusia adalah dapat membaui sesuatu walau kadarnya di udara sangat sedikit.

Beberapa hewan memiliki indera pembau yang lebih sensitif karena mempunyai reseptor pembau lebih banyak.

Indera pembau pada hidung dapat mengalami kelainan.
Kelainan-kelainan itu antara lain sebagai berikut.
1) Anosmia, ialah tidak dapat mencium bau. Dapat disebabkan oleh penyumbatan rongga hidung karena polip atau tumor, atau reseptor pembau rusak karena infeksi virus.

2) Influenza, karena virus flu yang menyebabkan tersumbatnya rongga hidung sehingga menyebabkan kemampuan membaui dan mengecap berkurang.

Indera Penglihatan Pada Manusia

Indera penglihatan pada manusia berupa mata. Bagian luar mata terdiri dari alis, kelopak mata, bulu mata, dan kelenjar air mata. Alis tersusun dari rambut kasar yang terletak
melintang di atas mata. Fungsinya adalah untuk melindungi mata dari cahaya dan keringat.

Kelopak mata terdiri dari kelopak atas dan bawah. Kelopak mata atas lebih banyak bergerak daripada kelopak mata yang bawah. Fungsinya untuk menjaga mata dari debu, sinar, dan melindungi mata agar tidak mengalami kekeringan.

Bulu mata merupakan barisan rambut terletak tepat di depan mata. Fungsi untuk menjaga agar debu dan kotoran tidak masuk ke mata dan menghindari dari cahaya yang menyilaukan.

Kelenjar air mata terletak di sebelah dalam kelopak mata atas. Kelenjar ini menghasilkan air mata yang berfungsi untuk membasahi mata, sehingga permukaannya tidak kering.
Bagian dalam mata terdiri dari otot, dinding bola mata, dan
lensa mata.

1) Otot penggerak mata, terdiri dari tiga pasang otot, yaitu otot penggerak atas, samping, dan bawah. Selain itu terdapat otot pemutar atas dan bawah, yang berfungsi menggerakkan bola mata ke segala arah. Apabila salah satu otot penggerak bola mata tidak berfungsi akan menyebabkan juling.

2) Dinding bola mata, terdiri dari tiga lapisan.
a) Lapisan luar (sklera), berada di bagian belakang yang berwarna agak gelap dinamakan selaput tanduk. Sklera bagian depan bening dan tembus cahaya dinamakan kornea. Kornea ini bertugas untuk mengatur cahaya yang masuk ke dalam mata.

b) Lapisan tengah (koroid/selaput jala), banyak mengandung pembuluh darah. Pada bagian depan terdapat selaput pelangi atau iris yang akan menentukan warna mata seseorang. Bagian tengah iris berlubang yang disebut pupil, fungsinya untuk mengatur banyak sedikitnya cahaya yang masuk.

c) Lapisan dalam mata (retina). Pada retina terdapat sel-sel yang peka terhadap cahaya dan mengandung saraf penglihatan. Fungsi retina adalah untuk menangkap bayangan. Bagian yang paling peka terhadap rangsangan cahaya dinamakan bintik kuning. Agar bayangan dapat dilihat dengan jelas, maka titik fokus bayangan harus jatuh tepat di bagian bintik kuning.

Pada retina juga terdapat bintik buta yang terletak pada tempat membeloknya saraf-saraf penglihatan, sehingga bagian retina ini tidak memiliki se-sel reseptor cahaya. Karena tidak terdapat sel-sel reseptor, bayangan yang jatuh di bintik buta tidak dapat kamu lihat.

3) Lensa mata, terletak di belakang selaput pelangi, tepatnya di belakang pupil. Lensa mata dapat mencembung dan mencekung. Jika kamu mengamati benda jauh, maka lensa
mata akan mencekung. Sebaliknya jika kamu mengamati benda yang dekat, maka lensa mata akan mencembung. Kemampuan lensa mata untuk mencembung dan mencekung disebut daya akomodasi.

Mata dapat mengalami gangguan atau kelainan. Di antaranya adalah sebagai berikut.
1) Rabun jauh (miopi), adalah kelainan mata sehingga penderita tidak dapat melihat benda-benda yang jaraknya jauh. Hal ini disebabkan karena lensa mata terlalu menebal, sehingga bayangan jatuh di depan retina. Miopi dapat dibantu dengan kacamata berlensa cekung.

2) Rabun dekat (hipermetropi), adalah kelainan mata sehingga penderita tidak dapat melihat dengan jelas benda-benda yang jaraknya dekat dengan mata. Disebabkan karena lensa mata terlalu memipih sehingga bayangan benda jatuh di belakang retina. Rabun dekat dapat dibantu dengan menggunakan kacamata berlensa cembung.

3) Astigmatisme, yaitu keadaan kelengkungan permukaan kornea atau lensa yang tidak mulus. Akibatnya bila penderita melihat suatu kotak, garis-garis vertikal terlihat kabur dan garis horizontal terlihat jelas atau sebaliknya. Cacat ini dapat ditolong dengan kacamata berlensa silindris.

4) Presbiopi, ialah suatu keadaan di mana lensa kehilangan elastisitasnya karena bertambahnya usia. Akibatnya daya akomodasi lensa mata berkurang.

5) Glaukoma, ialah tekanan di dalam bola mata yang terlalu tinggi. Tekanan normal bola mata adalah 24 mmHg. Glaukoma sering menyerang orang-orang di atas usia 40 tahun. Dalam waktu lama, tekanan yang tinggi ini dapat menekan dan merusak retina sehingga menimbulkan kebutaan.

6) Katarak, ialah kerusakan pada bagian kornea yang disebabkan oleh proses ketuaan, sinar X, kencing manis, dan pemberian obat-obat tertentu dalam waktu yang lama. Katarak dapat menimbulkan kebutaan tanpa rasa sakit.

7) Buta warna, merupakan jenis kelainan yang bersifat genetis. Orang yang menderita penyakit ini ada empat macam yaitu buta warna hitam putih (monokromat), buta warna merah (protanopia), buta warna hijau (deuteranopia), dan buta warna biru (tritanopia).