BAB I RUANG LINGKUP BIOLOGI I. Kompetensi Dasar : 3.1 Memahami tentang ruang lingkup biologi (permasalahan pada berbagai obyek biologi dan tingkat organisasi kehidupan), metode ilmiah dan prinsip keselamatan kerja berdasarkan pengamatan dalam kehidupan sehari-hari. 4.1 Menyajikan data tentang objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkatan organisasi kehidupan sesuai dengan metode ilmiah dan memperhatikan aspek keselamatan kerja serta menyajikannya dalam bentuk laporan tertulis. II. Tujuan Pembelajaran Setelah selesai mengikuti pembelajaran mulai dari mengamati, menanya, mengumpulkan data,mengasosikan, mengomunikasikan hasil peserta didik mampu : 1. Mengidentifikasi permasalahan biologi pada berbagai objek biologi dan tingkat organisasi kehidupan. 2. Menjelaskan permasalahan biologi pada berbagai objek biologi dan tingkat organisasi kehidupan. 3. Mengelompokan permasalahan biologi yang ada hubungannya dengan cabang-cabang biologi. 4. Menganalisis permasalahan biologi yang berhubungan dengan cabang-cabang biologi bagi diri sendiri dan lingkungan serta masa depan peradaban bangsa. 5. Menyajikan data tentang objek dan permasalahan biologi pada berbagai tingkatan organisasi kehidupan.
III. Peta Konsep Hakikat Biologi sebagai Ilmu Hakikat Biologi Ciri Makhluk hidup
Objek Biologi Molekul
Cabang-Cabang Biologi
Peranan Biologi Bagi kehidupan Manusia
Sel Jaringan
Peternakan
Organ Sistem Organ Individu
Industri
Populasi Komunitas
Pertanian
Ekosistem Biosfer Farmasi
Kedokteran
Metode Ilmiah
IV. Materi Biologi berasal dari kata bios yang berarti hidup dan logos yang berarti ilmu. Jadi biologi merupakan ilmu yang mempelajari tentang makhluk hidup. Biologi merupakan cabang dar iIlmu Pengetahuan Alam (IPA) yang memiliki ciri sebagai berikut: 1. Memiliki objek kajian berupa, makhluk hidup. 2. Dikembangkan berdasarkan pengalaman empiris, yaitu pengalaman yang didapatkan dari seseorang. 3. Menggunakan cara berpikir logis, yaitu cara berpikir yang menggunakan logika, teratur dan disiplin. 4. Dalam mengkajinya, menggunakan langkah-langkah yang sistematis. 5. Hasil kajiannya bersifat objektif, artinya selalu memihak kebenaran ilmiah. A. Ciri makhluk hidup Makhluk hidup sebenarnya mudah dibedakan dengan benda mati karena makhluk hidup memiliki beberapa ciri hidup. Ciri-ciri makhluk hidup berupa gejala-gejala hidup yang meliputi : 1. Mempunyai susunan tubuh yang spesifik 2. Melakukan metabolisme 3. Memerlukan nutrisi 4. Transportasi 5. Bergerak 6. Kemampuan beradaptasi 7. Bereproduksi 8. Tumbuh dan berkembang 9. Regulasi (sistem pengaturan) 10. Memiliki gen B. Objek Biologi Objek biologi meliputi seluruh makhluk hidup yang ada di bumi. Untuk memudahkan dalam mempelajarinya, tema objek kajian biologi dipilah-pilah menurut tingkat organisasi kehidupan. Tingkat organisasi kehidupan secara berurutan mulai dari yang paling kecil hingga yang paling besar yaitu: 1. Molekul Ilmu biologi tidak dapat berdiri sendiri, seperti ditemukannya alat mikroskop, termometer, sinar X, dan lain-lain yang bekerja berdasarkan prinsip Fisika. Seiring dengan perkembangan teknologi ini mikroskop juga telah mengalami kemajuan. Dengan mikroskop elektron kita dapat melihat objek dengan perbesaran sampai 1.000.000 kali.Pada umumnya, tubuh organisme mengandung molekul yang tersusun dari atom karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan nitrogen (N).Jenis molekul yang di dalam tubuh organisme antara lain karbohidrat, lipid (lemak), protein, dan asam nukleat. 2. Sel
Molekul organik membentuk organel sel, selanjutnya organel sel dengan fungsinya masingmasing membentuk sebuah sel. Sel merupakan satuan hidup terkecil dari makhluk hidup. Sel memiliki organel dengan fungsi tertentu, misalnya inti sel (nukleus) untuk mengatur metabolisme sel, mitokondria untuk respirasi sel, dan ribosom untuk sintesis protein. 3. Jaringan Jaringan merupakan kumpulan sel yang memiliki bentuk sama dan melakukan fungsi tertentu. Contohnya jaringan epidermis, parenkim, palisade pada tumbuhan, serta jaringan lemak, tulang, darah, limfe, otot, saraf pada hewan. 4. Organ Organ merupakan kumpulan beberapa macam jaringan yang melakukan fungsi tertentu. Contoh organ pada tumbuhan adalah buah, batang, bunga, dan. Contoh organ pada hewan adalah jantung, paru-patu, hati, dll. 5. Sistem organ Sistem organ adalah beberapa organ yang melakukan fungsi tertentu. Misal sistem peredaran darah, sistem pencernaa, sistem koordinasi, dll. 6. Organisme Organisme adalah makhluk hidup tunggal. Contohnya sebatang pohon kelapa, seekor semut, seorang manusia. 7. Populasi adalah kumpulan individu sejenis (dari satu species) yang berinteraksi dalam suatu wilayah dan waktu tertentu. Misalnya sekumpulan badak di Ujung Kulon pada tahun 1999. 8. Komunitas adalah kumpulan populasi dari berbagai species yang saling berinteraksi dan hidup di areal tertentu. Misalnya populasi padi, ular, serangga, burung di sawah.
9. Ekosistem adalah tingkatan organisasi kehidupan yang mencakup organisme beserta faktor biotik dan abiotiknya yang saling mempengaruhi. 10. Bioma adalah ekosistem terestrial yang umunya dipengaruhi iklim regional dan diklasifikasikan berdasarkan vegetasi dominan yang dapat beradaptasi dengan lingkungan tertentu. 11. Biosfer adalah lapisan bumi yang di dalamnya terdapat kehidupan. C. Cabang –Cabang Biologi Objek kajian biologi meliputi manusia, hewan, tumbuhan, serta mikroorganisme yang dapat dilihat dengan mata telanjang maupun dengan menggunakan bantuan alat, misalnya mikroskop.Biologi sebagai ilmu pengetahuan alam juga berkembang, sehingga objekkajian ilmu biologi semakin banyak. Para ilmuwan tidak sanggup lagi mempelajari secara mendalam seluruh kajian biologi sebagai satu objek studi yang akan dipelajari. Berdasarkan hal itu, maka ilmu biologi memiliki cabangilmu spesifik dan objek kajian yang semakin khusus untuk memudahkan
cara pembelajarannya, mengingat pada umumnya seseorang hanya mampu mendalami salah satu cabang ilmu. Ibarat pohon, ilmu biologi memiliki cabang-cabang.
Anatomi
Ilmu tentang bagian-bagian struktur tubuh dalam makhluk hidup
Agronomi
Ilmu tentang tanaman budidaya
Andrologi
Ilmu tentang macam hormon dankelainan reproduksi pria
Algologi
Ilmu tentang alga/ganggang
Botani
Ilmu tentang tumbuhan
Bakteriologi
Ilmu tentang bakteri
Biologi molekuler
Ilmu tentang kajian biologi pada tingkat molekul
Bioteknologi
Ilmu tentang penggunaan penerapanproses biologi secara terpadu yang meliputi prosesbiokimia, mikrobiologi, rekayasa kimia untuk bahanpangan dan peningkatan kesejahteraan manusia
Ekologi
Ilmu tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungan
Embriologi
Ilmu tentang perkembangan embrio
Entomologi
Ilmu tentang serangga
Evolusi
Ilmu tentang perubahan struktur tubuhmakhluk hidup secara perlahan-lahan dalam waktu yanglama
Epidemiologi
Ilmu tentang penularan penyakit
Eugenetika
Ilmu tentang hukum pewarisan sifat
Endokrinologi
Ilmu tentang hormon
Enzimologi
lmu tentang enzim
Fisiologi
Ilmu tentang faal (fungsi kerja) organtubuh
Fisioterapi
Ilmu tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguanotot
Farmakologi
Ilmu tentang obat-obatan
Genetika
Ilmu tentang pewarisan sifat
Histologi
Ilmu tentang jaringan
Higiene
Ilmu tentang pemeliharaan kesehatanmakhluk hidup
Imunologi
Ilmu tentang sistem kekebalan (imun)tubuh
Ichtiologi
Ilmu tentang ikan
Karsinologi
Ilmu tentang crustacea
Limnologi
Ilmu tentang perairan mengalir
Mikrobiologi
Ilmu tentang mikroorganisme
Malakologi
Ilmu tentang moluska
Morfologi
Ilmu tentang bentuk atau ciri luarorganisme
Mikologi
Ilmu tentang jamur
Organologi
Ilmu tentang organ
Onthogeni
Ilmu tentang perkembangan makhlukhidup dari zigot menjadi dewasa
Ornitologi
Ilmu tentang burung
Phylogeni
Ilmu tentang perkembangan makhluk hidup
Patologi
Ilmu tentang penyakit dan pengaruhnyabagi manusia
Palaentologi
Ilmu tentang fosil
Parasitologi
Ilmu tentang makhluk parasit
D. Peranan Biologi bagi Kehidupan Manusia Biologi mendasari berkembanganya berbagai ilmu terapan seperti di bidang pertanian, kedokteran, kesehatan, industri, farmasi dan lain sebagainya.Biologi memberikan sumbangan yang penting bagi kesejahteraan manusia melalui berbagai ilmu terapan tersebut. 1. Bidang Kedokteran Dengan menguasai cabang-cabang biologi seperti anatomi, fisiologi, histologi, mikrobiologi, zoologi dan lain sebagainya, para dokter sudah dapat mengusahakan penyembuhan yang tepat bagi suatu penyakit. Misalnya, penyakit malaria yang akhirnya dapat diketahui penyebabnya yaitu protozoa yang disebarkan oleh nyamuk Anopheles bukan karena udara buruk (mala =buruk; aria = buruk). 2. Bidang Pertanian Kemajuan dalam bidang pertanian tidak lepas dari seumbangan biologi, khususnya dalam cabang ilmu biologi yaitu taksonomi,fisiologi, genetika, anatomi, bioteknologi dan sebagainya. Misalnyapenemuan bibit unggul melalui seleksi, persilangan, mutasi-radiasi pada tanaman serta kultur jaringan yang dapat menghasilkan bibit unggul yang dapat mendorong peningkatan produksi pangan. 3. Bidang Peternakan Pengembangan bidang peternakan tidak lepas dari peranan biologi khusunya cabang taksonomi, zoologi, anatomi, embiologi, genetika, ekologi dan lain-lain. Contohnya peningkatan produksi dan konsumsi protein hewani dengan dihasilkannya jenis hewan varietas unggul. 4. Bidang Industri Untuk mengembangkan industri sandang dari bahan bagian-bagian tubuh hewan atau tumbuhan, para ilmuwan harus memahami dan mengembangkan cabang ilmu biologi seperto anatomi, botani, fisiologi, genetika, bakteriologi, mikrobiologi, dan biokimia. Contohnya, dalam industri sandang, telah diperoleh dan dikembangkan berbagai jenis tanaman dan hewan yang dapat menghasilkan serat misalnya kapas, sutera. Dengan mengembangkan mikrobiologi, sekanrang dapat dihasilkan makanan dan minuman yang bernilai gizi tinggu dengan bantuan mikroorganisme. 5. Bidang Farmasi Untuk mengembangkan bidang farmasi, peranan biologi juga dibutuhkan misalnya dengan cabang biologi yaitu mikrobiologi. Dengan menguasai mikrobiologi dapat ditemukan organisme yang mampu menghasilkan berbagi jenis obat, antibiotika dan vaksin. E. Metode Ilmiah dalam studi biologi Seorang peneliti dalam menyelesaikan sebuah atau suatu permasalahan pada sebuah penelitian hendaknya diselesaikan dengan menggunakan sebuah metode, yang dikenal dengan metode ilmiah. Metode ilmiah merupakan cara atau tahapan tertentu yang harus dikerjakan oleh seorang ilmuan dalam melakukan suatu penelitian. Metode ilmiah terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut :
1. Observasi/Pengamatan (untuk Menemukan Masalah) 2. Merumuskan Masalah 3. Kajian Pustaka 4. Mengajukan Hipotesis 5. Melakukan Percobaan/Eksperimen 6. Menarik Kesimpulan
- Masalah dirumuskan dalam bentuk pertanyaan yang spesifik. Contoh : Bagaimanakah pengaruh dosis pupuk urea terhadap pertumbuhan tanaman jagung? - Hipotesis adalah Jawaban sementara dari rumusan masalah. Untuk menjawab jawaban sementara (HIPOTESIS)maka perlu diadakan percobaan/Eksperimen. Variabel Variabel adalah faktor yang mempengaruhi eksperimen yang memiliki ukuran dan dapatdiukur. - Macam Variabel: 1. Bebas/Manipulasi yaitu faktor yang diubah oleh sang peneliti (dosis pupuk) 2. Terikat/Respon yaitu Faktor yang berubah tergantung perubahan variabel bebas (pertumbuhan tanaman) 3. Kontrol yaitu faktor yang Sengaja tidak diberi perlakuan untuk pembanding - Macam Hipotesis: 1. Hipotesis Nol (H0), yaitu hipotesis yang menyatakan tidak ada pengaruh dari variabel bebas terhadap variabel rspon 2. Hipotesis Alternatif (Ha), yaitu hipotesis yang menyatakan adanya pengaruh variabel bebas terhadap variabel respon Ha dibedakan menjadi 2 yaitu: a. Ha positif, yaitu adanya pengaruh baik dari variabel bebas terhadap variabel respon b. Ha negatif, yaitu adanya pengaruh buruk/jelek dari variabel bebas terhadap variabel respon
Perhatikan contoh berikut! Observasi : Orang tua laras memiliki pekarangan yang cukup luas dan oleh ayahnya ditanami dengan tumbuhan mahoni. Laras mengamati tanaman mahoni tersebut tidak tumbuh dengan baik. Laras mengamati ayahnya tidak pernah memberi pupuk pada tanaman tersebut. Laras berpikir pupuk apakah yang tepat untuk tanaman mahoni?
Merumuskan Masalah: Bagaimanakah pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan tanaman mahoni? Kajian Pustaka: Laras mencari literatur/buku maupun dari internet tentang pupuk dan tanaman mahoni Menentukan variabel : Variabel bebas : macam pupuk Variabel respon : pertumbuhan tanaman mahoni Contoh variabel kontrol : tanah, air, jenis tanaman mahoni, dosis pupuk Hipotesis: Ho : Tidak ada pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan tanaman mahoni Ha : Ada pengaruh pupuk terhadap pertumbuhan tanaman mahoni Ha positif : Pupuk mempercepat pertumbuhan tanaman mahoni Ha negatif : Pupuk memperlambat pertumbuhan tanaman mahoni
Sikap Ilmiah Ilmuwan harus bersikap ilmiah: 1. Berani dan santun dalam mengajukan pertanyaan dan argumentasi 2. Mengembangkan keingintahuan 3. Kepedulian terhadap lingkungan 4. Berpendapat secara ilmiah dan kritis 5. Berani mengusulkan perbaikan dan bertanggung jawab terhadap usulan tersebut 6. Bekerja sama 7. Jujur terhadap fakta 8. Disiplin dan tekun
Macam Variabel
Variabel Penelitian
Satuan
Alat Ukur
bebas
Macam pupuk
-
-
terikat
Pertumbuhan tanaman
Cm
Mistar
kontrol
Tanah, air, dosis mg pupuk, jenis tanaman
Gelas Ukur
Tanaman diamati selama sebulan dan diukur pertambahan tingginya. Data yang diperoleh dari eksperimen tersebut: Perlakuan
Pertambahan tinggi (cm)
ZA
18
TSP
9
Urea
21
NPK
24
Kesimpulan : Tanaman mahoni pertumbuhannya paling baik dengan pemupukan menggunakan NPK.
Daftar Pustaka Irnaningtyas. 2014. Biologi untuk SMA/MA kelas X. Jakarta : Erlangga.
