Fungsi Utama Makanan Bagi Tubuh Manusia

Fungsi utama dari makanan yang kita konsumsi sehari-hari bagi tubuh manusia adalah sebagai berikut.

• Sumber energi (zat pembakar), yaitu makanan yang megandung zat gizi lemak, protein, dan karbohidrat. Oksidasi dari ketiga zat gizi tersebut menghasilkan energi untuk melakukan aktivitas kehidupan
• Pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan tubuh (zat pembangun), yaitu makanan yang mengandung protein, mineral, dan air. Zat tersebut diperlukan untuk membentuk sel-sel baru, serta memelihara dan mengganti sel-sel yang rusak.
• Mengatur proses tubuh (zat pengatur), yaitu makanan yang mengandung protein, mineral, air , dan vitamin. Protein mengatur keseimbangan air di dalam sel. Mineral dan vitamin sebagai pengatur dalam proses oksidasi, fungsi saraf dan otot. Kalium dan natrium untuk menjaga keseimbangan osmosis sel. Air sebagai pelarut zat-zat di dalam tubuh, mengatur suhu tubuh dan berperan dalam proses ekskresi.
• Pelindung tubuh terhadap lingkungan dan bibit penyakit (zat pelindung). Lemak melindungi tubbuh dari udara dingin. Vitamin sebagai anntioksidan yang bekerja menghambat oksidasi dengan cara bereaksi dengan radikal bebas reaktif. Protein membentuk antibodi untuk pertahanan terhadap infeksi bibit penyakit.

Pengertian Ilmu Gizi

Ilmu gizi dalam bahasa arab disebut ghidza yang artinya makanan. Pengertian Ilmu gizi adalah ilmu yang mempelajari segala sesuatu tentang makanan dan hubungannya dengan kesehatan optimal. Dalam ilmu gizi terdapat beberapa istilah yang biasa digunakan, misalnya:

• Zat gizi (nutrisi) adalah unsur/ikatan kimia yang diperlukan oleh tubuh untuk melakukan fungsi, seperti menghasilkan energi, membangun dan memelihara jaringan tubuh, juga mengatur proses-proses kehidupan dalam tubuh.
• Nutrisi esensial yaitu nutrisi yang tidak dapat disintesis oleh tubuh sehingga harus diperoleh dari makanan.
• Makanan adalah bahan selain obat yang mengandung zat-zat gizi atau unsur kimia yang dapat dicerna dan diserap oleh tubuh sehingga dapat berguna bagi tubuh.
• Bahan makanan adalah makanan dalam keadaan mentah.
• Pangan merupakan istilah umum untuk semua bahan yang dapat dijadikan makanan
• Status gizi adalah status kesehatan yang dihasilkan oleh keseimbangan antara kebutuhan dengan masukan nutrisi. Status gizi dapat dibedakan menjadi status gizi buruk, kurang, baik, dan lebih.
• Diet merupakan pilihan makanan yang lazim dimakan seseorang atau suatu populasi penduduk
• Diet seimbang adalah diet yang semua nutrisi dalam jumlah yang memadai/mencakupi ( tidak terlalu banyak dan juga tidak terlalu sedikit).

Ciri-Ciri (Ukuran dan Bentuk) Tubuh Virus

Ciri-ciri Tubuh Virus dapat dikenali dengan melihat Ukuran dan Bentuknya.

A. Ukuran Tubuh Virus

Untuk mengetahui ukuran virus, ada beberapa cara yang dapat dilakukan, antara lain sebagai berikut.

1. Observasi langsung menggunakan mikroskop elektron
Mikroskop elektron berbeda dengan mikroskop cahaya yang biasa kita gunakan di laboratorium. Mikroskop elektron menggunakan berkas elektron dan lensa elektromagnetik, sedangkan mikroskop cahaya menggunakan gelombang cahaya dan lensa kaca. Untuk mengamatan virus, digunakan ekstrak atau sayatan  ultratipis dari jaringan makhluit hidup yang terinfeksi.

2. Filtrasi melalui selaput kolodion yang mempunyal porositas bertingkat
Sediaan virus dilewatkan melalui serangkaian selaput yang ukurannya berbeda-beds. Ukuran virus dapat diperkirakan berdasarkan selaput mana yang bisa dilewari dan selaput mana yang menahan partikel virus.

3. Sedimentasi dalarn ultrasentrifugasi
Partikel virus disuspensikan ke dalam suatu cairan, kemudian partikel akan mengendap dengan kecepatan yang sebanding dengan ukuran partikcl. Hubungan antara ukuran dan bentuk partikel dengan laju pengendapan memungkinkan penentuan ukuran partikel.

4. Pengukuran perbandingan
Metode ini menggunakan teknik acuan, yaitu membandingkan ukuran suatu virus dengan ukuran virus tertentu yang dijadikan sebagai acuan. Contoh virus acuan antara lain bakteriofag yang memiliki ukuran 10 — 100 nm.

Virus memiliki ukuran tubuh yang sangat kecil; antara 20 nm — 300 nm (1 nm = 1/1.000.000 mm). Virus yang berukuran kecil memiliki diameter tubuh kurang lebih 20 nm (lebih kecil dui ribosom), misalnya Poliovirus yang menyerang susunan saraf pusat. Aphrbovirus yang menyebabkan penyakit kaki dan mulut pada sapi, dan Coxsackie B virus yang menyerang jantung, hati, pankreas dan selaput pleura manusia. Sementara ituu, virus yang berukuran besar memiliki ukuran tubul antara 150 - 300 nm atau lebih, misalnya Parainfluenza virus yang menyerang saluran pemapasan, Paramyxovirus yang menyebabkan penyakir gondong Morbilivirus yang menyebabkan penyakit campak, dan TMV yang menyebabkan penyakit mosaik pada rembakau.

B. Bentuk Virus

Bentuk tubuh virus bervariasi, antara lain berbentuk batang, bulat, oval (peluru), filamen (benang), persegi banyak (polihedral), dan seperti huruf T. Virus yang berbentuk batang, misalnya TMV (tobacco mosaic virus). Virus berbenruk bulat, misalnya HIV (Human immunodeficiency virus) penyebab penyakir AIDS dan Orthontyxovirus penyebab influenza. Virus yang berbentuk hurfu T. misalnya bakteriofag (sering disebut ”fag") yang menyerang bakteri Escherichia coli. Virus yang berbentuk polihedral, misalnya Adenovirus penyebab penyakit saluran pernapasan dan Papovavirus penyebab penyakit kutil. Virus berbentuk batang dengan ujung oval seperti peluru, misalnya Rhabdovirus yang menyebabkan penyakit rabies. Virus berbentuk filamen, misalnya virus Ebola.

Bentuk dan Ukuran Relatif beberapa famili Virus

C. Struktur Tubuh Virus

Struktur tubuh virus berbeda dengan sel organisme hidup lainnya. Tubuh virus bukan merupakan suatu sel (disebut aseluler) karena tidak memiliki dinding sel, membran sel, sitoplasma, inti dan organel sel lainnya, Selain ukuran tubuhnya sangat kecil, virus memililh sifat benda mati karena terdiri atas partikel yang dapat dikristalkan. Partikel virus lengkap disebur virion.

Virus hanya akan menunjukkan sifat-sifat makhluk hidup. (misalnya, bereproduksi) bila berada dalam sel organisme hidup; Itulah sebabnya sebagian ahli biologi menyatakan virus bukan merupakan makhluk hidup. Namun, sebagian ahli biologi yang lain menggolongkan virus sebagai makhluk hidup karena tubuhnya tersusun dari asam nukleat yang diselubungi protein, dan mampu bereproduksi.

Sebagai contoh untuk kita pelajari adalah morfologi dan struktur Bakteriofage, yaitu virus yang mampu menyerang bakteri Escherichia coli.

1. Bagian kepala.
Bagian ini dibungkus oleh selubung protein yang disebut kapsid, sebagai pemberi bentuk tubuh virus. Kapsid berupa selubung yang terdiri dari monomer identik yang masing-masing terdiri rantai polipeptida.

2. Isi tubuh.
Tubuh virus tersusun atas materi genetik atau molekul pembawa sifat-sifat yang dapat diturunkan berupa ADN atau ARN saja. Virus yang isi tubuhnya berupa ADN antara lain: Papova virus, Herpes virus, Adeno virus, Pox virus. Adapun tubuhnya yang berisi ARN antara lain: Paramyxo virus, Rhabdo virus, Reovirus, Picorna virus, Toga virus. Di dalam tubuh, virus tidak mempunyai organel-organel sel seperti mitokondria, ribosom dan lain-lainnya.

3. Ekor.
Ekor adalah alat untuk kontak ke tubuh organisme yang diserangnya. Ekor terdiri atas tabung bersumbat yang dilengkapi dengan serabut-serabut/benang-benang. Bentuk virus bervariasi, seperti gambar di samping.

Virus adalah partikel ultra mikroskopis yang hanya hidup di dalam sel. Hidup virus tersusun atas asam nukleat dan protein. Asam nukleat membawa informasi genetik virus dan protein berfungsi sebagai pelindung yang menyelubungi asam nukleat. Asam nukleat virus dapat berupa ADN (asam dioksiribounukleat) atau ARN (asam ribonukleat). Beberapa jenis
virus juga mempunyai protein yang berfungsi sebagai enzim.

Kadang-kadang selubung pelindung virus tidak hanya tersusun atas protein, tetapi mengandung karbohidrat (disebut glikoprotein) dan lemak (disebut lipoprotein). Kebanyakan virus hanya mempunyai satu selubung pelindung, namun demikian ada juga virus yang mempunyai beberapa lapis pelindung. Pelindung ini disebut kapsid dan protein penyusun kapsid  disebut kapsomer.

Kapsid yang berisi asam nukleat disebut nukleokapsid. Selain protein pelindung, beberapa virus mempunyai pelindung tambahan berupa membran lipoprotein yang melingkupi nukleokapsid dan disebut kapsul. Beberapa jenis virus mempunyai perangkat tambahan seperti ekor dan serabut. Virus yang strukturnya sempurna, matang, dan mampu menginfeksi sel  hidup disebut virion.

Fungsi kapsid untuk virion adalah sebagai berikut.

1. Melindungi asam nukleat virus dari kerusakan, misalnya oleh enzim pencernaan (nuklease).
2. Pada permukaan kapsid terdapat bagian untuk mengenali reseptor (tempat melekat) pada permukaan sel inang.
3. Menyediakan protein enzim untuk menembus membran sel inang saat melakukan infeksi.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

sebelumnya baca dulu ini. Kita semua pasti sudah pernah mendengar pepatah terkenal yang mengatakan ’Buah jatuh tak jauh dari pohonnya’. Pepatah tersebut bermakna adanya penurunan sifat dari orang tua (untuk manusia) atau induk (untuk hewan dan tumbuhan) terhadap anak-anaknya, Misalnya kita menanam biji pepaya maka akan tumbuh tanaman pepeaya, bukan tanaman durian atau anggur. Hal tersebut dikarenakan biji pepaya yang kita tanam itu membawa sifat keturunan berupa gen yang mewarisi struktur dan bentuk induk tanaman pepaya sebelumnya. Keadaan itu akan membuat biji pepaya mempunyai bentuk dan struktur yang sama seperti tanaman pepaya yang lain bila mengalami pertumbuhan dan perkembangan. Pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan secara umum dipengaruhi oleh dua faktor, yaitu (1) faktor dalam (internal) dan (2) faktor luar (eksternal). Apa saja faktor-faktor itu ? Apakah pengaruhnya terhadap pertumbuhan dan perkembangan? Selanjutnya kita akan membahas salah satu faktor internal dan faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan.

Faktor Dalam (Internal) yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

1. Gen
Gen dapat mengatur pola pertumbuhan dan perkembangan melalui sifat yang diturunkan.

2. Hormon
Tumbuhan menghasilkan beberapa jenis hormon untuk tumbuhan di antaranya adalah : auksin, giberelin, gas etilen, sitokinin, asam absisat, Asam Traumalin, dan Kalim. Hormon tersebut diproduksi di dalam tubuh tumbuhan, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal.

a. Auksin

Hormon Auksin ditemukan pada titik tumbuh batang dan selubung daun pertama tanaman monokotil yang disebut koleoptil, ujung akar, dan jaringan yang masih bersifat meristematis. Fungsi auksin adalah untuk membantu pertumbuhan tanaman pada : Pembentangan sel, Pembelahan sel, dan Merangsang pembentukan buah dan bunga

Aktivitas auksin dapat terhambat oleh sinar yang berlebihan. Jika salah satu sisi batang terkena cahaya, auksin beralih ketempat yang tidak terkena cahaya. Kandungan auksin pada bagian yang terkena cahaya menjadi lebih rendah daripada yang tidak terkena cahaya. Jika suatu tanaman memperoleh terlalu banyak sinar pada salah satu sisi bagian tubuhnya, maka tanaman itu akan mengalami hal-hal seperti ditunjukkan pada gambar berikut.

Gambar di sebelah kiri menunjukkan peranan auksin pada perkembangan organ tumbuhan, sedangkan gambar di sebelah kanan menunjukkan peranan cahaya pada pembengkokan organ tumbuhan. Berdasarkan gambar tersebut di atas, tanaman yang memperoleh terlalu banyak sinar dari satu sisi akan mengalami perubahan-perubahan berikut.

1. Auksin akan terakumulasi di sisi batang yang tidak terkena sinar.
2. Konsentrasi auksin yang tinggi di sisi yang tidak terkena sinar akan mempercepat pembelahan dan pembentangan sel batang ataupun koleoptil.
3. Pertumbuhan sel yang lebih banyak di sisi tumbuhan yang kurang sinar menyebabkan batang menjadi bengkok sehingga akan terlihat bahwa tanaman tumbuh menuju ke arah cahaya.

b. Giberelin

Giberelin terdapat pada bagian batang dan bunga. Fungsi hormon giberelin adalah :

1. Menyebabkan tanaman berbunga sebelum waktunya
2. Menyebabkan tumbuh tinggi pada tanaman 
3. Memacu aktivitas kambium
4. Menghasilkan buah yang tidak memiliki biji
5. Membantu perkecambahan biji

Pengaruh Giberelin pada Pertumbuhan Batang

Giberelin seperti halnya auksin memegang peranan penting dalam pertumbuhan batang, namun dapat dapat menyebabkan pertumbuhan batang menjadi terlalu panjang. Sebaris jagung kerdil dapat dibuat supaya tumbuh seperti jagung biasa dengan memberinya giberelin berkali-kali. Tapi anehnya, pertumbuhan jagung biasa tidak dapat ditingkatkan dengan giberelin.

c. Gas etilen

Ada berbagai macam fungsi gas etilen. Salah satunya adalah interaksi gas etilen dengan auksin dapat memacu pembungaan pada buah, misalnya mangga dan nanas. Pada beberapa tumbuhan, interaksi gas etilen dengan giberelin dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan betina. Fungsi utama dari gas etilen adalah :

1. Mempercepat pemasakan buah
2. Mempertebal pertumbuhan batang
3. Pengguguran bunga

d. Sitokinin

Sitokinin merupakan hormon tumbuh yang terdapat pada tubuh tumbuhan yang dibentuk pada sistem perakaran. Fungsi hormon Sitokinin adalah :

1. Merangsang pertumbuhan akar sehingga lebih cepat memanjang
2. Mempercepat pelebaran daun
3. Perangsang pertumbuhan tanaman ke arah samping dan pucuk tanaman
4. Merangsang aktivitas pembelahan sel
5. Membantu perkecambahan biji

e. Asam absisat

Berbeda dengan hormon yang lain yang berfungsi membantu pertumbuhan, asam absisat mempunyai fungsi menghambat pertumbuhan.

Fungsi asam abisat adalah :

1. Mengurangi kecepatan pembelahan
2. Mengurangi pemanjangan sel
3. Membantu pengguguran bunga
4. Menyebabkan dormansi

Faktor Luar (Eksternal) yang Mempengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Seperti telah kita pelajari sebelumnya, hormon diproduksi dalam tubuh tumbuhan, tetapi dipengaruhi oleh kondisi eksternal (lingkungan). Pengaruh lingkungan terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan sangatlah besar. Faktor-faktor eksternal dari lingkungan tersebut meliputi suhu udara, cahaya, kelembapan udara, serta ketersediaan air tanah dan mineral.


a. Pengaruh Suhu pada Pertumbuhan

Suhu merupakan faktor eksternal dari lingkungan yang penting bagi tumbuhan karena suhu berhubungan dengan kemampuan tumbuhan dalam melakukan proses fotosintesis, translokasi, respirasi, dan transpirasi. Tumbuhan memiliki suhu optimum yang ideal untuk dapat tumbuh dan berkembang. Suhu optimum merupakan suhu yang terbaik untuk pertumbuhan suatu jenis tanaman secara ideal. Selain suhu optimum, suatu tanaman juga memiliki batas suhu maksimum dan minimum yang bisa diterima olehnya. Suhu maksimum merupakan suhu paling tinggi yang memungkinkan tumbuhan masih dapat mempertahankan hidupnya. Suhu minimum merupakan suhu paling rendah yang memungkinkan tumbuhan masih dapat mempertahankan hidupnya. Sebagian besar tumbuhan memerlukan temperatur sekitar 10°C – 38°C untuk pertumbuhannya.

b. Pengaruh Cahaya pada Pertumbuhan

Sinar cahaya merupakan faktor eksternal yang berperan penting dalam proses fotosintesis. Apabila sumber makanan yang dihasilkan dari proses fotosintesis berkurang atau bahkan tidak ada, jaringan bisa menjadi mati karena kekurangan makanan. Namun demikian sinar cahaya yang diterima oleh tumbuhan jumlahnya tidak boleh terlalu banyak. Cahaya yang terlalu berlebihan justru akan menghambat pertumbuhan. Demikian juga jika kekurangan cahaya, hal itu juga berakibat buruk bagi tanaman.

Contoh akibat dari hasil fotosintesis yang melemah adalah tanaman yang tumbuh di ruangan gelap, ukuran batangnya menjadi jauh lebih panjang dibandingkan tumbuhan yang memperoleh cukup cahaya matahari. Tanaman tersebut akan berwarna pucat dengan batang yang lemah dan kurus. Pertumbuhan dalam tempat gelap karena kekurangan cahaya semacam ini disebut etiolasi.

c. Pengaruh Kelembaban pada Pertumbuhan

Tanah yang lembab sangat cocok untuk pertumbuhan tanaman, terutama saat perkecambahan biji. Hal ini terjadi karena tanah yang lembab menyediakan cukup air untuk mengaktifkan enzim di dalam biji serta melarutkan makanan di dalam jaringan. Tingkat pengaruh kelembaban udara atau tanah bisa berbeda-beda pada masing-masing jenis tumbuhan. Ada tanaman yang memerlukan kelembaban udara dan kelembaban tanah yang tinggi, misalnya lumut hati. Sebaliknya, ada pula tanaman yang dapat tumbuh dengan baik pada dengan kelembaban udara dan tanah kelembapan rendah, misalnya tanaman Aloe vera (lidah buaya) dan beberapa jenis tanaman anggrek.

d. Pengaruh Air dan mineral pada Pertumbuhan

Tumbuhan sangat membutuhkan air, CO2, dan mineral untuk pertumbuhannya. Air dan CO2 merupakan bahan utama untuk berlangsungnya proses fotosintesis. Gas CO2 diambil melalui stomata dan lentisel. Sedangkan air dan mineral diambil dari tanah melalui akar, kecuali pada tumbuhan tertentu, seperti tanaman kantong semar (Venus sp. atau Nephentes sp.). Tanaman tersebut memperoleh senyawa nitrogen (protein asam amino) dan mineral dari serangga yang masuk ke dalam perangkapnya.

Gambar diatas menunjukkan berbedaan tanaman yang memperoleh CO2 yang cukup dan yang tidak. Perbandingannya diperlihatkan pada pertumbuhan (a) tanaman yang cukup CO2 dan (b) tanaman yang kekurangan CO2.


Air merupakan faktor eksternal yang juga sangat diperlukan dalam perkecambahan biji. Air digunakan saat masa perkecambahan untuk mengaktifkan enzim-enzim dalam biji. Perkecambahan biji akan tertunda (dormansi) tanpa air. Mineral sangat diperlukan untuk proses pertumbuhan pada tanaman. Misalnya pembentukan klorofil sangat membutuhkan mineral Mg. Tumbuhan yang kekurangan magnesium terlihat menguning. Mineral yang dibutuhkan oleh tumbuhan dapat dibedakan menjadi dua, yaitu (1) makroelemen dan (2) mikroelemen. Makroelemen adalah elemen mineral yang dibutuhkan dalam jumlah besar, sedangkan mikroelemen adalah elemen mineral yang dibutuhkan tumbuhan dalam jumlah sedikit.

e. Pengaruh Ketersediaan oksigen pada Pertumbuhan

Setiap makhluk hidup, termasuk tumbuhan memerlukan oksigen untuk respirasi aerob dalam tubuh. Melalui respirasi aerob, tumbuhan dapat memperoleh energi untuk pertumbuhannya. Biji-biji pada tumbuhan tidak akan berkecambah tanpa adanya oksigen.

Khusus pada proses perkembangan tumbuhan, selain ditentukan oleh faktor-faktor di atas juga dipengaruhi oleh beberapa faktor lainnya, di antaranya adalah letak sel dalam jaringan. Bagaimana letak sel dapat mempengaruhi perkembangan tumbuhan? Perhatikan gambar berikut.

Penampang melintang batang berkayu

Pada gambar di atas tampak adanya jaringan kambium yang merupakan jaringan meristem sekunder. Meristem sekunder terletak di daerah lingkaran kambium. Meristem sekunder berfungsi memperbesar diameter batang tanaman karena kambium selalu membelah ke arah samping. Sel-sel kambium yang terletak di bagian dalam akan terdiferensiasi menjadi xilem, sedangkan bagian luarnya akan terdiferensiasi menjadi floem. Kambium kemudian akan membelah kembali dan terjadi lagi pengulangan proses seperti di atas.

Setelah memperlajari dan mengetahui faktor-faktor yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan, diharapkan agar kita dapat mempraktekkannya untuk menanam suatu jenis tumbuhan yang akan dapat tumbuh dan berkembang lebih baik.

Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Coba kita perhatikan gambar pertumbuhan sebuah pohon bunga dibawah. Dapat kita lihat bahwa sebutir biji tanaman yang berukuran kecil akhirnya bisa menjadi sebuah pohon dengan ukuran yang besar. Sebuah biji yang ditanam akan mengalami pertumbuhan menjadi kecambah kemudian menjadi tananam yang berukuran besar, bahkan tercipta sekuntum bunga yang indah. Mengapa biji yang kita tanam dapat berkecambah dan tumbuh menjadi tanaman?

Peristiwa perubahan secara biologis pada makhluk hidup yang berupa pertambahan ukuran (volume, massa, tinggi, dan sebagainya) tersebut disebut pertumbuhan. Pertumbuhan bersifat tidak dapat kembali seperti semula (irreversibel).

Mengapa pertumbuhan dapat terjadi ? Pertumbuhan dapat terjadi disebabkan oleh jaringan meristematis yang terdapat di dalam tumbuhan. Pertumbuhan dapat kita ukur dan kita nyatakan secara kualitatif maupun kuantitatif. Perubahan panjang atau tinggi batang dapat diukur dengan alat ukur misalnya menggunakan penggaris, jangka sorong, atau dengan auksanometer.

Pengukuran pertumbuhan biasanya akan menghasilkan grafik berbentuk huruf S yang dikenal dengan grafik sigmoid. Berdasarkan grafik tersebut, pertumbuhan dapat dibedakan menjadi empat fase yaitu :
1) fase awal (pertumbuhan secara lamban),
2) fase log (pertumbuhan mencapai
3) fase perlambatan (pertumbuhan menjadi lambat),
4) fase stasioner (pertumbuhan terhenti).

Pada fase log terjadi pertumbuhan yang sangat cepat dan diikuti penurunan kecepatan pertumbuhan. Contoh grafik pertumbuhan dapat dilihat pada Gambar berikut.

Contoh kurva pertumbuhan

Setelah biji tumbuh menjadi berkecambah, akan terbentuk bibit yang sudah lengkap dengan akar, batang, dan daun. Peristiwa tersebut dapat terjadi karena adanya proses diferensiasi sel-sel meristem. Diferensiasi yang terjadi pada tumbuhan bertujuan agar tumbuhan dapat mencapai tingkat kedewasaan. Proses menuju tingkat kedewasaan pada masing-masing individu disebut dengan perkembangan. Perkembangan tidak dapat dinyatakan dalam ukuran (jumlah, volume, dan massa), dengan kata lain perkembangan bersifat kualitatif. Perkembangan pada suatu tumbuhan umumnya berlangsung seiring dengan pertumbuhannya. Tumbuhan dapat dikatakan dewasa jika sudah siap untuk melakukan fertilisasi.

Dari penjelasan di atas, semoga dapat membantu untuk menambah pengetahuan kita tentang pertumbuhan dan perkembangan yang terjadi pada tumbuhan.

Sumber :
Buku Biologi Kelas XII untuk SMA. MA. Sembiring, L dan Sudjino. 2009. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta

Sejarah Penemuan Sel Makhluk Hidup

Sel adalah penyusun makhluk hidup secara struktural. Diantara makhluk hidup di muka bumi ini, ada yang bersel satu, ada juga yang bersel banyak. Sel adalah bagian terkecil dari makhluk hidup sehingga sel tidak dapat dibagi-bagi lagi menjadi bagian lain yang lebih kecil yang dapat berdiri sendiri. Selain itu, sel juga merupakan kesatuan fungsional kehidupan, artinya sel dapat melakukan proses-proses kehidupan seperti perombakan, sintesis, respirasi, dan lain sebagainya.

Sejarah Penemuan Sel

Kapan dan siapa penemu sel pertama kalinya ? Seorang ilmuwan bernama Robert Hooke Pada tahun 1665 mengamati sayatan gabus dari batang Quercus suber menggunakan sebuah mikroskop. Robert Hooke menemukan adanya ruang-ruang kosong pada sayatan gabus itu yang dibatasi dinding tebal dalam pengamatannya. Dia kemudian menyebut ruang-ruang kosong tersebut dengan istilah cellulae yang berarti sel. Sel yang ditemukannya saat itu merupakan sel-sel gabus yang telah mati.

Sel Gabus

Sejak penemuan Robert Hooke itulah, banyak ilmuwan kemudian berlomba-lomba untuk mengetahui lebih banyak lagi tentang sel. Salah satunya adalah  Antonie van Leeuwenhoek (Ilmuwan dari Belanda). Ilmuwan yang lahir pada tahun 1632 ini merancang sebuah mikroskop kecil berlensa tunggal. Mikroskop itu digunakannya untuk mengamati air yang direndami jerami. Antonie menemukan organisme yang terlihat bergerak-gerak di dalam air, yang selanjutnya dinamakan bakteri. Antonie van Leeuwenhoek yang meninggal pada tahun 1732 ini merupakan orang pertama yang menemukan sel hidup.

Perkembangan penemuan tentang sel menimbulkan berbagai persepsi tentang sel. Dari sinilah selanjutnya berkembang beberapa teori-teori tentang sel, antara lain sebagai berikut.

a. Sel Merupakan Kesatuan atau Unit Struktural Makhluk Hidup

Teori tersebut dikemukakan oleh dua orang ilmuwan, yang pertama ahli botani berkebangsaan Jerman bermana Jacob Schleiden (1804–1881) dan kedua  adalah Theodor Schwan (1810–1882). Pada tahun 1839, Schleiden melakukan pengamatan mikroskopis terhadap sel tumbuhan. Sedangkan Theodor Schwan melakukan pengamatan terhadap sel hewan pada waktu yang bersamaan.

Dari hasil pengamatan mereka, dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut.

1. Setiap makhluk hidup terdiri dari sel.
2. Sel adalah unit struktural terkecil pada makhluk hidup.
3. Organisme bersel tunggal terdiri hanya dari sebuah sel, sedangkan organisme lain yang tersusun lebih dari satu sel disebut organisme bersel banyak.

b. Sel Sebagai Unit Fungsional Makhluk Hidup

Pada perkembangannya, seorang ilmuwan bernama Max Schultze (1825–1874) menyebutkan bahwa protoplasma adalah dasar dari fisik kehidupan. Protoplasma bukan hanya bagian dari struktural sel, tetapi juga merupakan bagian penting dari suatu sel sebagai tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia kehidupan. Berdasarkan pernyataan Max Schultze tersebut, muncullah teori sel baru yang menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan fungsional kehidupan.


c. Sel Sebagai Unit Pertumbuhan Makhluk Hidup

Seorang ilmuwan yang bernama Rudolph Virchow (1821–1902) berpendapat bahwa semua sel berasal dari sel sebelumnya (omnis cellula ex cellulae).


d. Sel Sebagai Unit Hereditas Makhluk Hidup

Ilmu pengetahuan dan teknologi yang terus berkembang mendorong penemuan kromosom (unit-unit penurunan sifat yang terdapat dalam nukleus). Di dalam kromosom terdapat suatu unit pembawa sifatyang disebut gen. Dipicu oleh penemuan tersebut, muncullah teori bahwa sel merupakan unit hereditas makhluk hidup.

Penemuan-penemuan lain yang juga mendukung perkembangan teori sel sebagai berikut.

1. Seorang ilmuwan biologi dari Skotlandia bernama Robert Brown (1812), menemukan benda kecil yang terapung dalam cairan sel yang disebutnya nukleus.
2. Felix Durjadin (1835), berpendapat bahwa bagian yang paling penting dari sel adalah cairan sel yang sekarang disebut protoplasma.
3. Johanes Purkinye (1787–1869), ilmuwan pertama yang mengajukan istilah protoplasma untuk menamai bahan embrional dari sel telur.

Penanganan Limbah Padat

Limbah padat sering kita kenal sebagai sampah. Ada dua jenis limbah padat yaitu : (1) sampah organik (dapat terurai secara alami) dan (2)  sampah anorganik (tidak dapat terurai secara alami). Bagaimana penanganan limbah padat ini harus dilakukan ?

Berdasarkan sumbernya, limbah padat dapat diklasifikasikan atas dua macam, yaitu (1) limbah padat domestik dan (2) limbah padat non-domestik. Limbah padat domestik merupakan limbah padat yang berasal dari kegiatan perkantoran, rumah tangga, perdagangan, rumah sakit dan lain-lain. Contoh limbah padat non-domestik ini adalah sisa-sisa bahan , kertas, kardus, komputer yang telah rusak, peralatan bekas (jarum suntik, botol infus), sampah dari kegiatan operasi pembedahan, dan sisa-sisa obat. Sedangkan limbah padat non-domestik adalah limbah padat yang berasal dari industri konstruksi gedung, kegiatan pertanian dan perkebunan, dan industri umum. Contoh limbah padat non-domestik adalah jerami, potongan besi, paku bekas, bahan kimia beracun, dan sisa-sisa pengemasan produk (plastik, kertas dll).

1. Minimalisasi Limbah Padat
Kegiatan minimalisasi limbah padat harus berpedoman pada konsep pelaksanaan pembangunan berkelanjutan dalam rangka penghematan penggunaan sumber daya alam, serta pembangunan yang 
memiliki nilai tambah terhadap sumber daya alam.
Menghemat penggunaan sumber daya alam dapat dilakukan melalui cara-cara berikut.

• Reuse, (memanfaatkan kembali barang bekas tanpa harus memprosesnya terlebih dahulu), misalnya mengguanakan botol bekas air mineral untuk tempat pembibitan tanaman.
• Replacement (mengganti seseuatu yang lebih hemat atau lebih aman), misalnya menggunakan daun pisang sebagai pembungkus makanan untuk mengganti plastik.
• Refusal (menolak bahan-bahan yang membahayakan keseimbangan lingkungan dan keselamatan hidup organisme).
• Repair (memperbaiki yang kurang sesuai).
• Reconstruct (menyusun ulang struktur yang tidak sesuai).
• Redurability (memperpanjang umur suatu benda).
• Reduce (mengurangi limbah), misalnya dengan membawa tas belanjaan dari rumah saat ibu-ibu berbelanja di pasar sehingga mengurangi penggunaan kantong plastik.
• Recycle (mendaur ulang limbah), misalnya mendaur ulang kertas bekas.
• Recorvery (memperoleh kembali komponen-komponen yang bermanfaat baik melalui proses kimia, fisika, atau biologi), misalnya menggunakan batok kelapa dan sekam padi sebagai sumber bahan bakar.

2. Cara penanganan Limbah Padat (Sampah)
Penimbunan tanah (landfill)
Tumpukan sampah dari rumah tangga dapat dipergunakan untuk menimbun tanah yang agak rendah dengan cara diratakan, dipadatkan, kemudian ditimbun dengan tanah untuk mempercepat penguraian dan agar tidak menimbulkan bau

Organ-organ Pencernaan Manusia dan Fungsinya

Proses pencernaan adalah suatu proses yang melibatkan organ-organ pencernaan serta kelenjar-kelenjar pencernaan. Antara proses dan organ-organ serta kelenjarnya merupakan satu kesatuan sistem pencernaan. Sistem pencernaan berfungsi memecah bahan-bahan makanan menjadi sari-sari makanan yang selanjutnya siap diserap dalam tubuh.

Pencernaan makanan berdasarkan prosesnya,  dapat dibedakan menjadi dua macam seperti berikut.

1. Proses mekanis, yaitu pengunyahan oleh gigi yang dibantu lidah serta peremasan yang terjadi di lambung.
2. Proses kimiawi, yaitu pelarutan dan pemecahan makanan yang dilakukan oleh enzim-enzim pencernaan dengan mengubah makanan yang bermolekul besar menjadi molekul yang berukuran lebih kecil.

Makanan mengalami proses pencernaan sejak berada di dalam mulut hingga proses pengeluaran sisa-sisa makanan dari hasil pencernaan melalui anus. Adapun proses pencernaan makanan meliputi hal-hal berikut.

1. Ingesti: pemasukan makanan ke dalam tubuh lewat mulut.
2. Mastikasi: proses pengunyahan makanan oleh gigi.
3. Deglutisi: proses penelanan makanan di kerongkongan.
4. Digesti: proses pengubahan makanan menjadi molekul yang lebih sederhana dengan bantuan enzim, terdapat di lambung.
5. Absorpsi: proses penyerapan yang terjadi di usus halus.
6. Defekasi: pengeluaran sisa makanan yang sudah tidak berguna bagi tubuh melalui anus.

Saat melakukan proses-proses pencernaan tersebut diperlukan serangkaian alat-alat pencernaan seperti penjelasan berikut ini.

1. Mulut

Bagian-bagian Mulut

Perjalanan makanan pertama kali masuk ke dalam tubuh melalui mulut. Di dalam mulut, makanan ini mulai dicerna secara mekanis dan kimiawi. Di dalam mulut terdapat beberapa alat pencernaan yang berperan dalam prosesnya yaitu gigi, lidah, dan kelenjar ludah (glandula salivales).

a. Gigi
Pada manusia, gigi berfungsi sebagai alat pencernaan mekanis. Gigi membantu memecah makanan yang berukuran besar menjadi potongan-potongan yang lebih kecil. Hal ini akan membantu enzim-enzim pencernaan agar dapat lebih efisien dan cepat mencerna makanan. Selama pertumbuhan dan perkembangan, gigi manusia mengalami perubahan, mulai dari gigi susu dan gigi tetap (permanen). Gigi pertama pada bayi dimulai saat usia enam bulan. Gigi pertama ini disebut gigi susu (dens lakteus). Gigi pada anak berusia 6 tahun berjumlah 20 buah, dengan susunan sebagai berikut.

1. Gigi seri (dens insisivus), 8 buah, berfungsi untuk memotong makanan.
2. Gigi taring (dens caninus), 4 buah, berfungsi untuk merobek makanan.
3. Gigi geraham kecil (dens premolare), 8 buah, berfungsi untuk mengunyah makanan.

Struktur Gigi Manusia

Ketika usia anak berkisar antara 6 hingga 14 tahun, gigi susu mulai tanggal dan kemudian digantikan dengan gigi permanen. Gigi permanen manusia jumlahnya 32 buah, yang berarti ada penambahan geraham besar yang berjumlah 12 buah.

Setiap gigi manusia tertanam dalam rahang dan dilindungi oleh gusi. Struktur luar gigi terdiri atas bagian-bagian berikut.

1. Mahkota gigi (corona) : bagian yang tampak dari luar.
2. Akar gigi (radix) : bagian gigi yang tertanam di dalam rahang.
3. Leher gigi (colum) : bagian yang terlindung oleh gusi.

Adapun penampang gigi dapat diperlihatkan bagian-bagiannya sebagai berikut.

1. Email (glazur atau enamel) merupakan bagian terluar dari gigi. Email merupakan struktur terkeras dari tubuh, mengandung 97% kalsium dan 3% bahan organik.
2. Tulang gigi (dentin), berada di sebelah dalam email, tersusun atas zat dentin.
3. Sumsum gigi (pulpa), merupakan bagian yang paling dalam dari gigi. Di pulpa terdapat kapiler, arteri, vena, dan saraf.
4. Semen merupakan pelapis bagian dentin yang masuk ke rahang.

b. Lidah

Lidah pada sistem pencernaan berfungsi untuk membantu mencampur dan menelan makanan, mempertahankan makanan agar berada di antara gigi-gigi atas dan bawah saat mengunyah makanan. Lidah juga dapat berfungsi sebagai alat perasa makanan karena mengandung banyak reseptor pengecap atau perasa. Lidah tersusun atas otot lurik yang permukaannya dilapisi dengan lapisan epitelium yang banyak mengandung kelenjar lendir (mukosa).

c. Kelenjar ludah

Di dalam rongga mulut, terdapat tiga pasang kelenjar ludah, yaitu (1) glandula parotis, (2) glandula submaksilaris, dan (3) glandula sublingualis atau glandula submandibularis.

Air ludah memiliki peran penting dalam proses perubahan zat makanan secara kimiawi yang terjadi di dalam mulut. Setelah makanan dilumatkan secara mekanis oleh gigi, air ludah berperan secara kimiawi dalam proses membasahi dan membuat makanan menjadi lebih lembek agar mudah ditelan. Ludah terdiri atas air (99%) dan enzim amilase. Enzim ini menguraikan pati dalam makanan menjadi gula sederhana (glukosa dan maltosa). Makanan yang telah dilumatkan dengan kunyahan dan dilunakkan di dalam mulut oleh air liur disebut bolus. Bolus ini diteruskan ke sistem pencernaan selanjutnya, yaitu kerongkongan.

2. Kerongkongan (Esofagus)

Kerongkongan merupakan saluran yang memiliki panjang ± 25 cm, saluran kerongkongan yang tipis digunakan sebagai jalan bolus dari mulut menuju ke lambung. Fungsi kerongkongan ini sebagai jalan bolus dari mulut menuju ke lambung. Bagian dalam kerongkongan selalu basah, hal ini disebabkan karena cairan yang dihasilkan oleh kelenjar-kelenjar yang terdapat pada dinding kerongkongan untuk menjaga supaya bolus menjadi basah dan licin. Keadaan ini dapat mempermudah bolus bergerak melalui kerongkongan menuju ke lambung. Bergeraknya bolus dari mulut ke lambung melalui kerongkongan disebabkan oleh gerak peristaltik pada otot dinding kerongkongan. Gerak peristaltik ini terjadi karena adanya kontraksi otot secara bergantian pada lapisan otot yang tersusun secara memanjang dan melingkar.

Mengapa bolus tidak dapat masuk ke dalam saluran pernapasan pada saat menelan makanan? Sebelum seseorang mulai makan, bagian belakang mulut (atas) terbuka untuk jalan udara dari hidung. Epiglotis yang seperti gelambir di kerongkongan mengendur sehingga udara masuk ke paru-paru. Saat makan, makanan dikunyah lalu ditelan masuk ke dalam kerongkongan. Sewaktu makanan bergerak menuju kerongkongan, langit-langit lunak beserta jaringan mirip gelambir di bagian belakang mulut terangkat ke atas dan menutup saluran hidung. Sementara itu, sewaktu makanan bergerak ke arah tutup trakea, epiglotis akan menutup hingga makanan tidak masuk trakea dan paru-paru, tetapi tetap masuk ke kerongkongan.

3. Lambung

Lambung adalah saluran pencernaan yang berbentuk seperti kantung, lambung terletak di bawah sekat rongga badan. Lambung terdiri atas tiga bagian sebagai berikut.
a. Bagian atas (kardiak), merupakan bagian yang berbatasan dengan esofagus.
b. Bagian tengah (fundus), merupakan bagian badan atau tengah lambung.
c. Bagian bawah (pilorus), yang berbatasan dengan usus halus.

Daerah perbatasan antara lambung dan kerongkongan adalah otot sfinkter kardiak yang akan terbuka secara refleks bila ada bolus yang masuk. Sementara itu, di bagian pilorus terdapat otot yang disebut sfinkter pilorus. Otot-otot lambung ini dapat berkontraksi seperti juga halnya dengan otot-otot kerongkongan. Apabila otototot ini berkontraksi, otot-otot tersebut menekan, meremas, dan mencampur bolus-bolus tersebut menjadi kimus (chyme).

Gerak peremasan itu dikenal sebagai proses pencernaan secara mekanis. Pencernaan ini disebabkan oleh otot-otot dinding lambung. Dinding lambung terdiri atas otot polos yang berbentuk memanjang, melingkar, dan serong.

Struktur lambung yang tersusun dari lapisan-lapisan otot

Sedangkan pencernaan secara kimiawi dibantu oleh getah lambung. Getah lambung ini dihasilkan oleh kelenjar yang terletak pada dinding lambung di bawah fundus, sedangkan bagian dalam dinding lambung menghasilkan lendir yang berfungsi sebagai pelindung dinding lambung dari abrasi asam lambung, dan dapat beregenerasi bila cidera. Getah lambung ini dapat dihasilkan akibat adanya rangsangan bolus saat masuk ke lambung. Getah lambung mengandung bermacam-macam zat kimia, yang sebagian besar terdiri atas air. Getah lambung juga mengandung HCl/asam lambung dan enzim-enzim pencernaan seperti renin, pepsinogen, dan lipase.

Asam lambung memiliki beberapa fungsi berikut.

1. Mengaktifkan beberapa enzim yang terdapat di dalam getah lambung, misalnya pepsinogen diubah menjadi pepsin. Enzim ini aktif memecah protein dalam bolus menjadi proteosa dan pepton yang mempunyai ukuran molekul yang lebih kecil.
2. Menetralkan sifat alkali bolus yang datang dari rongga mulut.
3. Mengubah kelarutan garam mineral.
4. Mengasamkan lambung (pH turun 1–3), sehingga dapat membasmi kuman yang ikut masuk ke lambung bersama bolus.
5. Mengatur buka dan tutup katup antara lambung dan usus dua belas jari.
6. Merangsang sekresi getah usus.

Enzim renin di dalam getah lambung berfungsi untuk mengendapkan kasein atau protein susu dari air susu. Lambung dalam suasana asam dapat merangsang pepsinogen menjadi pepsin. Pepsin ini berfungsi untuk memecah molekul-molekul protein menjadi molekulmolekul peptida. Sementara itu, lipase berfungsi untuk mengubah lemak menjadi asam lemak dan gliserol.

Kemudian, kimus masuk ke usus halus melalui suatu sfinkter pilorus yang berukuran kecil. Apabila otot-otot ini berkontraksi, kimus akan didorong masuk ke usus halus sedikit demi sedikit.

4. Usus halus

Usus halus merupakan saluran berkelok-kelok yang panjangnya sekitar 6 sampai 8 meter, lebarnya 25 mm dengan banyak lipatan yang disebut vili (jonjot-jonjot usus). Vili ini berfungsi memperluas permukaan usus halus yang berpengaruh saat proses penyerapan makanan.

Kimus berasal dari lambung, kimus mengandung molekulmolekul pati yang telah dicernakan di mulut dan lambung, molekul-molekul protein yang sudah dicernakan di lambung sebelumnya, molekul-molekul lemak yang belum dicernakan serta zat-zat lainnya. Selama di usus halus, semua molekul pati dicernakan lebih sempurna menjadi molekul-molekul glukosa. Sementara itu, molekul-molekul protein dicerna menjadi molekul-molekul asam amino, adapun semua molekul lemak dicerna menjadi molekul gliserol dan asam lemak.

Pencernaan makanan yang terjadi di usus halus lebih bersifat kimiawi. Berbagai macam enzim diperlukan untuk membantu proses pencernaan kimiawi ini. Hati, pankreas, dan kelenjar-kelenjar yang terdapat di dalam dinding usus halus dapat menghasilkan getah pencernaan. Getah ini bercampur dengan kimus di dalam usus halus. Getah pencernaan yang berperan pada usus halus ini berupa cairan empedu, getah pankreas, dan getah usus.

a. Cairan Empedu

Cairan empedu berwarna kuning kehijauan yang 86% berupa air, dan tidak mengandung enzim. Akan tetapi cairan empedu mengandung mucin dan garam empedu yang berperan dalam pencernaan makanan.

Cairan empedu tersusun atas bahan-bahan berikut.

1. Air, sebagai pelarut utama.
2. Mucin, untuk membasahi dan melicinkan duodenum agar tidak terjadi iritasi pada dinding usus.
3. Garam empedu, mengandung natrium karbonat yang membuat empedu menjadi bersifat alkali. Garam empedu juga berfungsi menurunkan tegangan permukaan lemak dan air (mengemulsikan lemak).

Cairan empedu dihasilkan oleh hati. Hati merupakan kelenjar pencernaan terbesar dalam tubuh yang beratnya ± 2 kg. Dalam sistem pencernaan, hati berfungsi sebagai pembentuk empedu, sebagai tempat penimbunan zat-zat makanan dari darah dan penyerapan unsur besi dari darah yang telah rusak. Selain itu, hati juga berfungsi untuk membentuk darah pada janin atau pada keadaan darurat, pembentukan fibrinogen dan heparin untuk disalurkan ke peredaran darah serta untuk pengaturan suhu tubuh.

Empedu mengalir dari hati  ke usus halus melalui saluran empedu. Dalam proses pencernaan, empedu berperan dalam proses pencernaan lemak. Selain itu, cairan empedu berfungsi menetralkan asam klorida dalam kimus, menghentikan aktivitas pepsin pada protein, dan merangsang gerak peristaltik pada usus.

b. Getah Pankreas

Getah pankreas dihasilkan di dalam organ pankreas. Pankreas berperan sebagai kelenjar eksokrin yang menghasilkan getah pankreas ke dalam saluran pencernaan dan berperan sebagai kelenjar endokrin yang menghasilkan hormon insulin. Hormon ini dikeluarkan oleh sel-sel berbentuk pulau-pulau yang disebut pulau-pulau langerhans. Insulin ini berfungsi menjaga gula darah agar tetap dalam keaadaan normal dan mencegah diabetes melitus.

Getah pankreas ini dari pankreas mengalir masuk ke usus halus melalui saluran pankreas . Dalam pankreas terdapat tiga macam enzim, : yaitu (1) lipase yang membantu dalam pemecahan lemak, (2) tripsin membantu dalam pemecahan protein, dan (3) amilase membantu dalam pemecahan pati.

c. Getah Usus

Pada dinding usus halus banyak terdapat kelenjar yang mampu menghasilkan getah usus. Getah usus mengandung enzim-enzim seperti berikut.

1. Sukrase, yang berfungsi untuk membantu mempercepat proses pemecahan sukrosa menjadi glukosa dan fruktosa.
2. Maltase, yang berfungsi untuk membantu mempercepat proses pemecahan maltosa menjadi dua molekul glukosa.
3. Laktase, yang berfungsi untuk membantu mempercepat proses pemecahan laktosa menjadi glukosa dan galaktosa.
4. Enzim peptidase, yang berfungsi untuk membantu mempercepat proses pemecahan peptida menjadi asam amino.

Monosakarida, asam amino, asam lemak, dan gliserol yang merupakan hasil pencernaan terakhir di usus halus mulai diabsorpsi atau diserap melalui dinding usus halus terutama di bagian jejunum dan ileum. Selain itu, vitamin dan mineral juga diserap. Vitamin-vitamin yang dapat larut dalam lemak, penyerapannya bersama dengan pelarutnya, sedangkan vitamin yang larut dalam air penyerapannya dilakukan oleh jonjot usus.

Penyerapan mineral sangat beragam berkaitan dengan sifat kimia tiap-tiap mineral dan perbedaan struktur dari bagian-bagian usus. Sepanjang usus halus sangat efisien dalam penyerapan Na+, akan tetapi tidak untuk Cl–, HCO3–, dan ion-ion bivalen. Penyerapan Ion K+ hanya terbatas di jejunum. Penyerapan Fe++ terjadi di duodenum dan jejunum. Proses penyerapan di usus halus dilakukan oleh villi (jonjot-jonjot usus). Di dalam villi ini terdapat pembuluh darah, pembuluh kil (limfa), dan sel goblet. Di sini asam amino dan glukosa diserap dan diangkut oleh darah menuju hati melalui sistem vena porta hepatikus, sedangkan asam lemak bereaksi terlebih dahulu dengan garam empedu membentuk emulsi lemak. Emulsi lemak kemudian bersama gliserol diserap ke dalam villi. Selanjutnya di dalam villi, asam lemak dilepaskan, kemudian asam lemak mengikat gliserin dan membentuk lemak kembali. Lemak yang terbentuk masuk ke tengah villi, yaitu ke dalam pembuluh kil (limfa).

Melalui pembuluh kil (limfa), emulsi lemak menuju vena sedangkan garam empedu masuk dalam darah menuju hati dan dibentuk lagi menjadi empedu. Bahan-bahan yang tidak dapat diserap pada usus halus akan didorong menuju usus besar (kolon).

5. Usus besar

Usus besar atau kolon memiliki panjang kurang lebih satu meter dan terdiri atas (1) kolon ascendens, (2) kolon transversum, dan (3) kolon descendens. Di antara intestinum tenue (usus halus) dan intestinum crassum (usus besar) terdapat sekum (usus buntu). Pada ujung sekum terdapat tonjolan kecil yang disebut appendiks (umbai cacing) yang berisi massa sel darah putih yang berperan dalam proses imunitas.

Usus besar dan saluran anus

Zat-zat sisa yang masih mengandung banyak air dan garam mineral yang diperlukan oleh tubuh ini di dalam usus besar didorong ke belakang dengan gerakan peristaltik.

Air dan garam mineral kemudian diabsorpsi kembali oleh dinding kolon, yaitu kolon ascendens. Zat-zat sisa berada dalam usus besar selama kurang lebih satu sampai empat hari. Pada saat itu terjadi proses pembusukan terhadap zat-zat sisa dengan dibantu bakteri Escherichia coli, yang mampu membentuk vitamin K dan B12 . Selanjutnya zat-zat sisa ini terdorong sedikit demi sedikit ke saluran akhir dari pencernaan yaitu rektum dengan gerakan peristaltik, dan akhirnya keluar dengan proses defekasi melewati anus.

Defekasi diawali dengan terjadinya penggelembungan bagian rektum akibat suatu rangsang yang disebut refleks gastrokolik. Kemudian terjadi defekasi akibat adanya aktivitas kontraksi rektum dan otot sfinkter yang berhubungan. Di dalam usus besar ini semua proses pencernaan telah selesai dengan sempurna.

6. Kelainan dan Gangguan pada Sistem Pencernaan

Sistem pencernaan kita terkadang mengalami beberapa kelainan atau gangguan akibat pola makan yang tidak sehat, antara lain sebagai berikut.

1. Diare, merupakan gangguan sistem pencernaan akibat feses yang keluar dalam bentuk encer, diare terjadi karena adanya iritasi pada selaput lendir dinding kolon oleh bakteri disentri. Selain itu, diare ini juga dapat disebabkan oleh pola diet yang salah, zat-zat beracun atau makanan yang dikonsumsi juga dapat menimbulkan iritasi pada dinding lambung.
2. Sembelit (konstipasi), merupakan gangguan sistem pencernaan yang disebabkan oleh keterlambatan defekasi. Keterlambatan defekasi ini adalah akibat dari absorpsi atau penyerapan air pada feses di usus besar berlebihan. Hal ini menyebabkan feses menjadi kering dan keras sehingga sulit dikeluarkan. Sembelit juga disebabkan oleh pola makan yang kurang sehat, menahan buang air besar pada saat normal, atau juga dapat diakibatkan karena emosi seperti rasa gelisah, cemas, takut, dan stres.
3. Gastritis, merupakan gangguan sistem pencernaan akibat lapisan mukosa lambung mengalami peradangan atau iritasi. Gastritis ini dapat disebabkan oleh makanan yang kotor atau kelebihan asam di dalam lambung.
4. Appendisitis, merupakan gangguan sistem pencernaan yang disebabkan oleh peradangan pada umbai cacing (appendiks). Appendisitis ditandai dengan adanya nanah dan pembengkakan pada umbai cacing.
5. Hemoroid merupakan pembengkakan vena di daerah anus, atau biasa disebut wasir. Hemoroid bisa terjadi pada penderita yang sering sembelit. Gejala hemoroid ini meliputi rasa nyeri, gatal-gatal, dan pendarahan di anus.

Penanganan Limbah Cair

Terdapat dua pendekatan yang dapat dilakukan dalam penanganan limbah cair dan penanggulangan pencemaran air, yaitu (1) pendekatan non-teknis dan (2) pendekatan teknis. Pendekatan non-teknis dilakukan dengan penerbitan peraturan-peraturan sebagai landasan hukum oleh pemerintah bagi pengelola badan air dan penghasil limbah, sosialisasi peraturan, serta penyuluhan tentang peraturan tersebut pada masyarakat. Sementara itu, pendekatan teknis dapat dilakukan dengan penyediaan atau pengadaan sarana dan prasarana penanganan limbah, monitoring, serta evaluasi hasil pelaksanaannya.

1. Sistem Penanganan Limbah Cair Domestik

Limbah cair domestik ada yang berbahaya, tapi ada juga yang tidak. Limbah cair yang tidak berbahaya, misalnya air bekas cucian beras atau sayuran, air tersebut malah dapat dimanfaatkan untuk kegiatan lain, misalnya untuk menyirami tanaman. Pada bagian ini, yang akan kita bahas adalah tentang limbah cair berbahaya, yaitu tinja manusia. Penanganan limbah tinja manusia dapat dilakukan dengan berbagai cara, antara lain sebagai berikut.

a. Cubluk, berupa lubang berdinding yang tidak kedap air di bagian atasnya dan dilengkapi dengan tutup. Limbah dari WC atau jamban langsung dialirkan ke dalam cubluk. Bila cubluk sudah penuh, limbah harus dialirkan ke cubluk lain. Cubluk sebaiknya dibuat dengan jarak tidak kurang dari 15 m dari galian sumur agar limbah yang berasal dari cubluk tidak mencemari sumur tersebut.

b. Tangki septik konvensional, berupa bak yang kedap air, dilengkapi dengan pipa ventilasi dan lubang kontrol. Limbah cair disimpan sealama paling sedikitnya satu hari di dalam tangki septik, baru kemudian dialirkan ke sumur resapan. Partikel yang berada didalam limbah akan mengendap dan membentuk lumpur tinja. Di atas tangki septik biasanya diberi lubang penyedot tinja.

c. Tangki septik biofilter (up-flow filter). Tangki septik biofilter terdiri atas beberapa bagian yaitu : bak pengendap, ruangan yang berisi media filter (batu pecah, batu apung, ijuk, dan kerikil), dan ruang resapan (kerikil, pasir, dan ijuk). Bak pengendap ini berfungsi untuk mengendapkan partikel padatan menjadi lumpur tinja. Air luapan dari bak pengendap dialirkan ke ruang yang berisi media filter. Pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan tipis mikroorganisme (bakteri anaerob) yang berguna untuk menguraikan bahan organik dalam limbah cair tersebut. Kemudian, air luapan dari ruangan media filter selanjutnya dialirkan ke ruang resapan.

d. Instalasi pengolahan limbah cair domestik (IPLCD)
Instalasi pengolahan limbah cair domestik atau IPLCD biasanya dibangun untuk perkantoran, hotel, restoran, dan rumah sakit. Pengolahan limbah cair ini meliputi tiga proses, yaitu proses fisik, proses kimiawi, dan proses biologis. pengolahannya meliputi beberapa tahapan dengan urutan sebagai berikut.

1. Pengolahan pendahuluan (penyaringan), yaitu menyaring benda-benda kasar yang terbawa dalam limbah cair, dan mencampur limbah dalam bak ekualisasi, harus diperhatikan untuk mengatur agar aliran limbah yang menuju ke bak aerasi tidak berfluktuasi (selalu tetap).
2. Pengolahan pertama (pengendapan), yaitu dengan cara mengendapkan pasir dan partikel padatan lainnya.
3. Pengolahan kedua (proses biologis), yaitu dengan cara mengurangi bahan organik secara biokimiawi, pengendapan partikel padatan kedua, dan membunuh kuman penyakit (disinfeksi). Perlu diperhatikan untuk pengolahan limbah rumah sakit memerlukan disifeksi dengan dosis khusus.
4. Pengolahan lumpur, yaitu dengan cara mengumpulkan lumpur dan mengurangi kadar air (pemekatan lumpur), menstabilkan, dan mengeringkannya.

2. Sistem Penangan Limbah Cair Industri

Sistem penanganan limbah industri dapat dilakukan dengan cara penanganan sistem setempat dan sistem terpusat.

1. Penanganan sistem setempat. Industri membuat instalasi pengolahan limbahnya sendiri. Biasanya penanganan setempat dapat menyedot biaya yang besar. Limbah yang dihasilkannya diupayakan sesedikit mungkin dan dapat dimanfaatkan kembali.
2. Penanganan sistem terpusat. Sistem ini biasanya dikembangkan di daerah kawasan industri yang menghasilkan beragam jenis limbah yang berbeda. Apabila limbah dari berbagai industri dicampur dan disatukan, maka hal itu akan menyulitkan proses pengolahan. Oleh sebab itu, masing-masing industri harus melakukan upaya pengolahan terlebih dahulu hingga efluen limbah memenuhi syarat-syarat tertentu sebelum dimasukkan ke jaringan air kotor dan IPAL (instalasi pengolahan air limbah).

Pencemaran Suara

Pencemaran suara adalah suara yang tidak diinginkan, mengganggu, dan merusak pendengaran manusia. Pencemaran suara dapat dibedakan menjadi empat macam, yaitu sebagai berikut.

1. Kebisingan impulsif, yaitu kebisingan yang terjadi dalam waktu singkat dan biasanya mengejutkan. Contohnya adalah suara ledakan mercon, suara tembakan senjata, dan suara petir.
2. Kebisingan impulsif kontinu, yaitu kebisingan impulsif yang terjadi secara terus-menerus.
3. Kebisingan semikontinu, yaitu kebisingan kontinu yang cuma berlangsung sekejap, kemudian hilang dan muncul lagi. Contohnya adalah suara lalu-lalang kendaraan bermotor di jalanan dan suara pesawat terbang yang sedang melinta.
4. Kebisingan kontinu, yaitu kebisingan yang datang secara terus-menerus dalam waktu yang cukup lama. Contohnya suara mesin pabrik. Kebisingan kontinu, terutama yang berintensitas tinggi, sering menjadi penyebab rusaknya pendengaran.

Untuk menentukan tingkat kebisingan digunakan alat SLM (sound level meter). Ukuran kebisingan dinyatakan dalam satuan desibel (dB). Rata-rata seseorang mampu mendengar suara dengan frekuensi
20 -20.000 Hz. Kebisingan adalah suara dengan frekuensi diatas 80 dB. Di Indonesia, nilai ambang batas (NAB) untuk kebisingan yang diperkenankan adalah 85 dB untuk waktu kerja 8 jam per hari.
Kebisingan dapat meneyabkan gangguan kesehatan. Tingkat gangguan tergantung pada tingkat kenyaringan suara (tingkat kebisingan) dan lamanya telinga mendengar kebisingan. Kebisingan juga meneyabkan gangguan psikologis, seperti kesulitan berkonsentrasi dan gangguan fisiologis, seperti sakit kepala.

Pencemaran Tanah

Pencemaran tanah dapat terjadi secara langsung atau tidak langsung. Pencemaran tanah secara langsung terjadi bila zat pencemar langsung mencemari tanah, misalnya dari penggunaan insektisida, fungisida, herbisida, DDT (diklorodifeniltrikloroetana), dan pupuk kimiawi secara berlebihan.

Sementara pencemaran tanah tidak langsung terjadi melalui perantara air dan udara, misalnya limbah domestik dan industri dibuang ke sistem perairan lalu polutan tersebut terserap ke dalam tanah, atau zat sisa pembakaran dari pabrik dan kendaraan bermotor yang dibuang ke udara lalu terbawa oleh air hujan dan masuk ke dalam tanah. Pencemaran tanah juga dapat disebabkan oleh libah yang tidak mudah terurai, misalnya plastik, kaca, sterofoam, dan kaleng.

Pencemaran tanah memiliki dampak negatif, antara lain mematikan organisme di dalam tanah dan mengganggu porositas dan kesuburan tanah.

Pengertian dan Penyebab Pencemaran Air

Pengertian Pencemaran Air

Pencemaran air berarti masuknya makhluk hidup atau zat lain ke dalam air yang kemudian menyebabkan kualitas air menurun ke tingkat tertentu sehingga tidak dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Pencemaran dapat terjadi pada air yang berada di darat maupun di laut. Untuk menentukan air sudah tercemar atau belum dapat diketahui dengan melakukan pengujian terhadap tiga parameter sebagai berikut.

1. Parameter fisik
Parameter fisik terdiri atas kandungan partikel padat, zat padat terlarut, warna, bau, kekeruhan, suhu, dan pH air. Air normal yang dapat dikonsumsi memiliki sifat tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. pH air yang normal adalah sekitar 6,5-7,5.

2. Parameter kimia
Parameter kimia meliputi biochemical oxygen demand(BOD ), chemical oxygen demand (COD), dan dissolved oxygen (DO). biochemical oxygen demand adalah ukuran kandungan oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme untuk menguraikan bahan organik di dalam air. chemical oxygen demand merupakan ukuran kandungan oksigen yang diperlukan agar bahan buangan di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia (biasanya digunakan pada indikator limbah cair industri). dissolved oxygen merupakan ukuran kandungan oksigen terlarut dalam air. Kandungan zat atau senyawa kimiawi, misalnya amonia bebas, nitrogen organik, fosfat organik, fosfor anorganik, nitrit, nitrat, sulfat, klorida, belerang, logam dan gas, juga dapat dijadikan indikator pencemaran air.

3. Parameter biologi
Parameter biologi digunakan untuk mengetahui jenis dan jumlah mikroorganisme air yang dapat menjadi penyebab suatu penyakit, contohnya Escherichia colo, Salmonella typhosa, Vibrio cholerae, dan Enramoeba histolytica.

Penyebab Pencemaran Air

Penyebab pencemaran air dapat berasal dari sumber langsung maupun sumber tidak langsung. Sumber pencemaran langsung berupa buangan (efluen) yang langsung dibuang ke badan air, misalnya laut, sungai, saluran air, selokan, dan danau. Sumber pencemaran tidak langsung merupakan kontaminan yang masuk melalui air tanah akibat terjadinya pencemaran air permukaan oleh limbah industri maupun limbah domestik.

Pencemaran air disebabkan oleh limbah dari berbagai kegiatan manusia antara lain sebagai berikut.
-Limbah domestik, yaitu limbah yang berasal dari perumahan. pusat perdagangan, perkantoran, hotel, rumah sakit, dan tempat umum lainnya. Limbah domestik, misalnya deterjen, sampah organik, tinja hewan, dan tinja manusia. Air sungai yang tercemar limbah tidak layak untuk dikonsumsi manusia karena dapat menimbulkan berbagai penyakit seperti tifus, kolera, disentri, diare, cacingan, dan gatal pada kulit.

• Limbah industri, merupakan limbah yang berasal dari industri (pabrik). Limbah industri berupa bahan-bahan sisa produksi yang mengandung logam berat berbahaya dan beracun seperti merkuri (Hg), tembaga (Cu), krom (Cr), timbal (Pb), seng (Zn) dan nikel (Ni). Logam berat ini biasanya terakumulasi dalam organisme air, seperti ikan. Manusia yang mengonsumsi ikan yang telah tercemar logam berat akan mengalami gangguan kesehatan. 
• Limbah pertanian, Yaitu limbah dari kegiatan pertanian berupa pupuk kimia dan pestisida. Kelebihan pupuk pada lahan pertanian akan tercuci oleh hujan dan masuk ke saluran irigasi, sungai, dan danau, sehingga menyebabkan terjadinya proses peningkatan unsur hara di badan perairan yang disebut eutrofikasi. Peningkatan unsur hara menyebabkan terjadinya blooming, yakni pertumbuhan ganggang atau enceng gondok secara cepat sehingga dapat menutup permukaan air. Permukaan air yang tertutup ganggang atau enceng gondok ini tentu akan menghambat masuknya cahaya matahari ke dalam perairan dan pada gilirannya akan menurunkan oksigen terlarut di air. Akibatnya banyak organisme air yang mati karena kekurangan oksigen.
• -Limbah pertambangan, yaitu limbah yang berasal dari area pertambangan. Contohnya tambang emas yang menggunakan merkuri (Hg) untuk memisahkan emas dari bijihnya. Contoh lain adalah tumpahan minyak dari pertambangan minyak lepas pantai dan kebocoran kapal tanker ang akan memusnahkan organisme di laut, misalnya ikan, ganggang, mamalia laut, dan burung pemakan ikan di laut.

Zat-zat penyebab pencemaran udara

Atmosfer bumi yang kita tinggali ini tersusun atas :
78% gas nitrogen,
21% gas oksigen,
0,93% gas argon,
0,032% gas karbon dioksida
dan sejumlah kecil gas-gas lain.

Komposisi gas tersebut merupakan komposisi atmosfer yang paling cocok untuk mendukung kehidupan makhluk hidup di bumi. Saat jumlahnya meningkat atau komposisinya berubah sebagai hasil aktivitas manusia atau akibat peristiwa alam, maka yang akan terjadi adalah ketidakseimbangan komposisi atmosfer bumi yang pada gilirannya akan menyebabkan berbagai masalah lingkungan yang juga berdampak pada kesehatan manusia.

Masuknya berbagai polutan yang bukan merupakan komponen penyusun atmosfer juga menjadi penyebab perubahan komposisi atmosfer, contohnya chlorofluorocarbon (CFC). Meningkatnya kegiatan-kegiatan industri di seluruh dunia atau penggunaan bahan bakar fosil untuk kendaraan bermotor menyebabkan semakin banyaknya polutan bukan komponen penyusun atmosfer yang terbuang ke udara.

Zat-zat penyebab pencemaran udara

Berikut ini adalah zat-zat yang menjadi penyebab pencemaran udara di permukaan bumi.

1. Karbon Monoksida (CO)
Karbon monoksida adalah zat yang sifatnya tidak berwarna, tidak berbau, dan tidak berasa. Pada suhu udara normal, karbon monoksida berbentuk gas, sedangkan pada suhu di bawah -192^oC, karbon monoksida berbentuk cair. Gas CO umumnya berasal dari gas buangan dari pembakaran yang tidak sempurna dari bahan yang mengandung karbon atau bahan bakar fosil (minyak). Gas CO kadang kala  muncul dari dalam tanah lewat kawah gunung dan sumur. Pada konsentrasi yang tinggi, gas CO bisa menyebabkan kematian bagi manusia.

2. Nitrogen Oksida (NO_x)
Nitrogen oksida (NO_x ) ada dua jenis, yaitu (1) nitrogen monoksida (NO) dan (2) nitrogen dioksida (NO₂ ). Sumber pencemaran NO_x berasal dari kendaraan bermotor, pembuangan sampah, generator pembangkit listrik, dan lain-lain. Gas NO sifatnya tidak berwarna, tidak berbau, dan teroksidasi oleh oksigen menjadi NO₂ yang bersifat toksik. NO₂ berbau menyengat dan berwarna cokelat kemerahan. Dalam keadaan normal NO memang tidak berbahaya bagi manusia, tetapi dalam konsentrasi tinggi NO dapat menyebabkan iritasi mata dan gangguan sistem saraf pada manusia. Gas NO₂ dapat menyebabkan terjadinya hujan asam yang membahayakan kehidupan tumbuhan dan hewan. Juga dapat menyebabkan korosi logam serta merapuhkan struktur candi dan bangunan.

3. Chlorofluorocarbon (CFC)
Chlorofluorocarbon (CFC) terbentuk atas tiga jenis unsur, yaitu klor (CL), fluor (F), dan karbon (C). Gas CFC sifatnya tidak berbau, tidak mudah terbakar, dan tidak mudah bereaksi. Gas CFC bermanfaat sebagai gas pendorong dalam kaleng semprot (aerosol), pendingin dalam lemari es, pengembang busa polimer, AC (air conditioning), pelarut pembersih microchip dan lain-lain. CFC dikenal secara umum oleh masyarakat sebagai "freon". Gas CFC yang masuk ke atmosfer dapat merusak lapisan ozon (O₃). Menipisnya lapisan ozon menyebabkan semakin tingginya intensitas paparan sinar ultraviolet (UV) ke permukaan bumi, sehingga dapat memicu terjadinya kanker kulit dan kerusakan mata pada manusia, serta mengakibatkan kematian spesies tumbuhan tertentu.

4. Ozon (O₃)
Ozon terdapat di lapisan strafosfer dan lapisan troposfer di atmosfer. Ozon di lapisan strafosfer (10-60 km dari bumi) berfungsi untuk melindungi bumi dari sinar ultraviolet yang menuju ke bumi, sedangkan ozon di lapisan troposfer (0-10 km dari bumi) dapat berbahaya bagi manusia bila berada pada konsentrasi tinggi. Pencemaran gas ozon menimbulkan efek pusing dan gangguan paru-paru. Gas ozon mudah berekasi dengan zat-zat lain dengan cara melepaskan satu atom oksigennya sehingga terbentuk O_2. 

5. Gas Rumah Kaca (H₂O, CO_2,  CH_4, O_3, NO)
Atmosfer merupakan lapisan udara yang menyelimuti permukaan bumi. Atmosfer terdiri atas gas-gas yang berfungsi sebagai perisai atau filter pelindung bumi dari benda langit dan sinar ultraviolet yang menuju bumi. Lapisan atmosfer terdiri dari atas troposfer, strafosfer, mesofer, dan termosfer. Troposfer adalah lapisan paling rendah dari atmosfer dengan ketebalan sekitar 10 km di atas permukaan bumi. Pada lapisan troposfer terdapat gas-gas rumah kaca, antara lain uap air (H₂O), karbon dioksida (CO₂), ozon (O₃),  metana (CH₄), dan nitrogen oksida (NO).

Gas rumah kaca dapat menyebabkan terjadinya efek rumah kaca (greenhouse effect). Pada efek rumah kaca, sinar matahari yang menembus lapisan gas rumah kaca akan dipantulkan kembali ke bumi sehingga menimbulkan panas yang terperangkap seperti pada "rumah kaca". Tanpa efek rumah kaca, suhu bumi akan menjadi sangat dingin. Namun semakin meningkatnya kadar gas rumah kaca seperti CO₂ di udara pengunaan bahan bakar fosil dan akibat pembakaran hutan yang berlebihan menyebabkan meningkatnya efek rumah kaca dan menyebabkan pemanasan global (global warming). Meningkatnya suhu bumi akibat pemanasan global berdampak juga pada mencairnya es di kutub sehingga meningkatkan ketinggian permukaan air laut. Secara umum, pemanasan global juga berdampak terhadap perubahan iklim bumi.

Pengertian Lingkungan Hidup dan Pencemaran

Lingkungan hidup merpakan kesatuan ruang dengan semua benda, keadaan, daya, dan makhluk hidup, termasuk manusia dan perilakunya, yang memengaruhi kelangsungan kehidupan dan kesejahteraan manusia serta makhluk hidup lainnya. Lingkungan memiliki fungsi untuk menyediakan sumber daya alam yang dibutuhkan manusia untuk menunjang kehidupannya. Namun berbagai aktivitas manusia yang menghasilkan limbah sebagian besar tidak dikelola dengan baik dan dibuang ke lingkungan secara sembarangan.
Limbah merupakan sisa suatu usaha dan atau kegiatan. Terkadang limbah tersebut dapat mengancam kesehatan dan membahayakan kehidupan manusia dan makhluk hidup lainnya.

Pencemaran lingkungan hidup adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, energi, zat, dan atau komponen lain ke dalam lingkungan hidup oleh kegiatan yang dilakukan manusia sehingga kualitas lingkungan menjadi turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan lingkungan hidup dapat berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Bahan penyebab pencemaran disebut dengan polutan. Suatu lingkungan dikatakan tercemar jika kadar polutan di lingkungan tersebut telah melebihi ambang batas sehingga menyebabkan turunnya kualitas atau daya dukung lingkungan dan terganggunya aktivitas kehidupan makhluk hidup.

Pengertian Suksesi dalam Ekosistem

Pengertian Suksesi dalam ekosistem adalah proses perubahan dalam komunitas (ekosistem) yang berlangsung secara perlahan dan teratur dalam waktu yang lama, menuju ke satu arah, dan menyebabkan pergantian suat komunitas (ekosistem) oleh komunitas (ekosistem) yang lain. Studi suksesi yang cukup lengkap yang dilakukan di Indonesia, yaitu di  Pulau Karakatau. Letusan vulkanik di Pulau Krakatau, pada tanggal 26-27 Agustus 1883, telah memusnahkan flora dan fauna yang terdapat di pulau tersebut dan mengurangi ukuran pulau hampir sepertiga dari ukuran semula.

Dalam waktu tiga tahun setelahgunung Krakatau meletus, tercatat beberapa spesies tumbuh kembali. Spesies tumbuhan pada umumnya merupakan spesies invasi dari Pulau Jawa dan Sumatra. Beberapa spesies hewan seperti Arthropoda, Gastropoda, Reptilia, Aves, kelelawar, dan tikus juga mulai hidup di Pulau Krakatau. Hasil pengamatan di Pulau Krakatau menunjukkan bahwa telah terjadi perubahan-perubahan yang mengarah pada perkembangan komunitas. Suksesi juga dapat terjadi di perairan, disebut hydrarch. Berdasarkan kondisi komunitas awal pada daerah yang mengalami suksesi, maka tipe suksesi dapat dibedakan dua macam, yaitu suksesi primer dan suksesi sekunder.

1. Suksesi Primer
Suksesi primer adalah suksesi yang terjadi pada lahan atau wilayah yang mula-mula tidak bervegetasi atau lahan yang pernah bervegetai, tetapi mengalami gangguan berat hingga komunitas asal hilang secara total atau tidak ada lagi kehidupan. Gangguan berat tersebut antara lain letusan gunung berapi, gempa bumi, tanah longsor, endapan lumpur di muara sungai, endapan pasir di pantai, dan meluapnya lumpur panas. Substrat atau habitat baru yang terbentuk akibat gangguan berat tersebut kemudian berangsur-angsur, mengalami perkembangan ke arah terbentuknya komunits baru yang lebih kompleks, hingga mencapai komunitas klimaks yang memiliki keseimbangan lingkungan yang dinamis.

2. Suksesi Sekunder
Suksesi sekunder adalah suksesi yang terjadi pada lahan atau wilayah yang pada awalnya telah bervegatasi sempurna, kemudian mengalami kerusakan, tetapi tidak sampai menghilangkan komuntas asal secara total. Pada suksesi primer, vegetasi dan bakal kehidupanlainnya berasal dari luar habitat asli. Sementara pada suksesi sekunder, vegetasi dan bakal kehidupan lainnya dari habitatnya sendiri dan sebagian lainnya berasal dari luar.

Macam-macam Piramida Ekologi

Piramida ekologi merupakan susunan tingkat trofik (tingkatan nutrisi atau tingkat energi) secara berurutan, dimana susunannya menurut rantai makanan atau jaring-jaring makanan dalam ekosistem. Piramida ekologi ini berfungsi menunjukkan perbandingan di antara tingkatan trofik yang satu dengan tingkatan trofik lainnya pada suatu ekosistem.
Macam-macam piramida ekologi dapat dibedakan menjadi tiga tipe, yaitu (1) piramida jumlah, (2) piramida biomassa, dan (3) piramida energi.

1. Piramida Jumlah

Piramida jumlah merupakan piramida yang menunjukkan jumlah organisme pada tiap tingkatan trofik. Piramida jumlah disusun berdasarkan atas jumlah organismenya, bukan pada ukuran tubuh organismenya, Pada ekosistem akuatik, dalam area 1meter persegi bisa saja terdapat ribuan bahkan jutaan plankton sebagai produsen, tetapi pada ekosistem darat, area 1 meter persegi mungkin hanya cukup untuk ditempati oleh sebuah pohon. Jika digambarkan dalam bentuk diagram, piramida jumlah berbentuk segitiga tegak.

2. Piramida Biomassa

Piramida biomassa merupakan piramida yang mengambarkan berat atau massa kering total suatu organisme hidup dari masing-masing tingkat trofiknya pada suatu ekosistem dalam kurun waktu tertentu. Piramida biomassa didasarkan pada pengukuran berat dan massa individu/m² pada setiap tingkatan trofik yang dinyatakan dalam gram/m². Cara mengukur biomassa, yaitu dengan mengukur rata-rata berat organisme di setiap tingkat trofik, selanjutnya jumlah organisme di setiap tingkat trofik diperkirakan. Biasanya sampel yang diambil hanya sedikit untuk menghindari kerusakan habitat, kemudian total seluruh biomassa dihitung. Melalui cara pengukuran seperti ini bisa didapatkan informasi yang lebih akurat tentang kondisi ekosistem.
Pada umumnya, massa rata-rata produsen lebih besar daripada massa rata-rata konsumen, dan bentuk piramidanya menyempit secara tajam dibanding produsen (di bagian dasar trofik) hingga ke karnivor (di tingkat teratas trofik). Namun pada ekosistem akuatik, bentuk piramida biomassa justru terbalik karena biomassa konsumen lebih besar daripada biomassa produsen. Sebagai contoh, bila pada suatu saat dilakukan penimbangan terhadap berat kering plankton dan berat kering ikan yang hidup pada suatu kolam, maka besar kemungkinan berat kering ikan lebih besar dibandingkan berat kering plankton.

3. Piramida Energi

Piramida energi merupakan piramida yang menggambarkan terjadinya penurunan energi pada tiap tahap tingkatan trofik. Jumlah total energi pada setiap tingkatan trofik ke arah puncak piramida semakin kecil. Secara umum konsumen hanya mampu memanfaatkan sekitar 10% energi yang diperoleh dari organisme yang berada pada tingkat trofik dibawahnya, sebab sebagian besar energi terbuang sebagai panas. Bentuk piramida energi ini selalu segitiga tegak.

Dari ketiga tipe piramida ekologi ini, piramida energi dianggap merupakan model piramida terbaik, adapun alasannya adalah sebagai berikut.

• Tidak dipengaruhi oleh ukuran organime maupun kecepatan metabolisme organisme.
• Menunjukkan efisiensi ekologi atau produktivitas ekosistem
• Memberikan gambaran yang berkaitan dengan sifat fungsional suatu ekosistem.

Pengertian Archaebacteria, Eubacteria dan Bakteri

Istilah Archaebacteria asalnya dari dari bahasa yunani, yaitu : archaio, yang artinya kuno. Para ahli berpendapat bahwa Archaebacteria merupakan sel-sel paling awal (kuno) yang memiliki hubungan kekerabatan dekat dengan organisme eukariotik (memiliki membran inti sel). Archaebacteria hidup di lingkungan yang ekstrim, mirip dengan lingkungan awal di bumi.

Istilah  Eubacteria juga asalnya dari bahasa Yunani, eu, artinya adalah sejati. Eubacteria meliputi sebagian besar organisme prokariotik yang dapat hidup di manapun (kosmopolit). Eubacteria disebut juga Bacteria, yang kemudian disederhanakan menjadi bakteri. Eubacteria atau Bacteria (bakteri) digunakan sebagai acuan untuk seluruh organisme prokariotik baik dari kelompok Archabacteria maupun Eubacteria, meskipun Archabacteria dan Eubacteria sudah dipisahkan dalam kelompok (kingdom) yang berbeda.

Telepas dari masalah taksonomi, baik Archabacteria maupun Eubacteria merupakan organisme prokariotik, sehingga pembahasan tentang Archabacteria dan Eubacteria digabung dalam satu pokok pembahasan.

Istilah bakteri berasal dari kata bakterion yang artinya batang kecil. Bakteri merupakan organisme uniseluler (bersel satu), tidak memiliki membran inti sel (prokariotik), dan pada umumnya memiliki dinding sel tetapi tidak berklorofil. Bakteri ditemukan pertama kali oleh Antony van Leeuwenhoek (seorang ilmuwan dari belanda, penemu mikroskop lensa tunggal) pada tahun 1674. Istilah bacteria baru diperkenalkan pada tahun 1828 oleh Ehrenberg. Ilmu yang mempelajari bakteri disebut bakteriologi. Dibanding dengan organisme lainnya, kelompok organisme prokariotik ini merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya karena paling mudah bereproduksi.

Organisme prokariotik sangat mudah ditemukan di habitat manapun. Organisme prokariotik mampu bertahan hidup di lingkungan yang sangat panas, dingin, asin, asam, atau basa. Kajian evolusi mengungkapkan bahwa organisme prokariotik merupakan organisme paling awal yang sudah hidup berevolusi di  bumi selama hampir dua miliar tahun, kemudian membentuk dua cabang utama evolusi, yaitu Archabacteria dan Eubacteria.

Penyakit pada Tumbuhan yang Disebabkan oleh Virus

Selain manusia dan hewan, virus juga menyerang tumbuhan, penyakit pada tumbuhan yang disebabkan oleh virus, antara lain tungro, mosaik, TYLCV, dan degenerasi floem.

a. Tungro
Virus tungro berasal dari famili Caulimoviridae sering menyerang tanaman padi yang menyebabkan sel-sel daun menjadi mati sehingga pertumbuhan terganggu dan kerdil. Penyebaran virus ini melalui perantaraan wereng cokelat dan wereng hijau.

b. Mosaik 
Penyakit mosaik dapat terjadi pada daun tembakau, kacang tanah, cabai, tomat, pepaya, dan kentang. Gejala yang ditimbulkan Mosaik adalah timbul bercak-bercak kuning pada daun. Penyebaran virus mosaik terjadi melalui perantaraan serangga.

c. Penyakit TYLCV
TYLCV (tomato yellow leaf curl virus) merupakan virus yang menyebabkan daun tumbuhan tomat  menjadi berwarna kuning dan menggulung sehingga menurunkan hasil panen.

d. Penyakit degenerasi floem
Penyakit degenerasi floem sering menyerang batang jeruk, penyakit ini disebabkan oleh CVPD (Citrus Vein Phloem Degeneration). 

Penyakit pada Hewan yang Disebabkan oleh Virus

Ada beberapa penyakit pada hewan yang disebabkan oleh virus, antara lain adalah : rabies, penyakit mulut dan kaki, tetelo, dan tumor.

a. Rabies
Penyakit rabies merupakan infeksi akut pada susunan saraf pusat. Rabies disebabkan oleh Rhabdovirus yang dapat menular ke manusia melalui gigitan atau air liur hewan penderita, misalnya anjing, serigala, kelelawar, kelinci, sapi, rubah, tikus, kucing, kuda, kambing. Virus rabies bereproduksi di dalam otot dan kemudian menyebar hingga susunan saraf pusat.

Ciri-ciri anjing yang terkena rabies, yaitu tampak tidak sehat, agresif, gelisah, mengeluarkan air liur berlebihan, lidah terjulur, ekor ditekuk di antara kedua kaki belakang, suka menyendiri di tempat gelap, takut cahaya dan suara, serta ingin menggigit benda maupun orang yang ada di sekitarnya.
Gejala rabies yang dialami oleh manusia antara lain adalah sakit kepala, mual, muntah, halusinasi, kaku otot, sakit tenggorokan, demam, serta peningkatan sekresi keringat dan air liur. Penyakit rabies ini bisa dicegah dengan pemberian vaksin.

b. Penyakit mulut dan kuku
Penyakit mulut dan kuku merupakan penyakit yang sangat menular pada hewan ternak sapi, domba, kerbau, babi, kambing, dan hewan liar berkuku belah seperti gajah. Penyakit ini disebabkan oleh Aphthovirus dari famili Picornaviridae. Penularan virus dapat melalui udara, kontak langsung, makanan, atau peralatan yang terkontaminasi virus. Gejala yang dialami hewan ternak yang terinfeksi antara lain kelesuan, dehidrasi, malas berdiri, gelisah, pincang, demam mencapai 41 derajat Celcius, banyak mengeluarkan saliva, nafsu makan menurun, muncul vewsikula (berisi cairan bening hingga kuning kemerahan dan mudah terkelupas) pada bagian lidah, bibir, mukosa pipi, gusi, langit-langit mulut, dan pada ujung kaki. Penyakit ini menyebabkan menurunnya produk susu dan daging ternak, serta dapat menimbulkan kematian sekitar 70% hewan ternak. Penyakit mulut dan kuku dapat dicegah dengan menggunakan vaksinasi.

c. Tetelo (NCD)
NCD (newcastle disease) atau tetelo (parrot fever) merupakan penyakit yang terjadi pada unggas (misalnya ayam dan itik), dengan gejala diare, batuk, dan kehilangan keseimbangan sehingga tubuhnya berputar-putar dengan kepala tertekuk. Penyakit ini disebabkan oleh virus NCD dan bersifat mudah menular. Tetelo dapat menyebabkan kematian pada hewan ternak.

d. Tumor (kutil)
Selain manusia, hewan juga dapat menderita penyakit tumor dan kutil, antara lain pada ayam. Penyakit ini disebabkan oleh RSV (rous sarcomavirus) dan pada hewan sapi disebabkan oleh Bovine papillomavirus. Virus ini menyebabkan tumor pada sel epitel dan membran mukosa.

Usaha Pengobatan terhadap Infeksi Virus

Beberapa jenis virus dapat menghancurkan sel inang dengan menghasilkan enzim hidrolitik. Ada juga yang menyebabkan sel inang memproduksi toksin atau racun berupa selubung protein. Gejala-gejala sementara yang mengiringi terjadinya infeksi virus kadang terjadi, gejala-gejala tersebut digunakan para dokter untuk menyimpulkan suatu diagnosa atas penyakit yang diderita pasiennya. Usaha pengobatan terhadap inveksi virus dapat dilakukan dengan cara pemberian interferon dan kemoterapi antivirus kepada si penderita.

Interferon
Interferon adalah protein yang dihasilkan oleh hewan atau sel biakan sebagai respons terhadap infeksi atau pengiduksi lain dan berfungsi untuk menghambat replikasi virus dalam suatu sel. Interferon mampu mengatur imunitas humoral dan seluler, serta pertumbuhan sel sehingga dapat digunakan untuk pertahanan pertama terhadap infeksi virus. Interferon diduga merupakan suatu kelompok hormon sitokin yang berfungsi untuk mengatur pertumbuhan dan diferensiasi sel.

Kemoterapi Antivirus
Saat ini, telah ditemukan beragam senyawa antivirus yang dapat digunakan untuk pengobatan penyakit yang disebabkan oleh virus. Namun, penggunaannya masih dalam keadaan tertentu karena dapat bersifat toksik (racun) bagi sel tubuh. Senyawa antivirus yang ideal bagi sel tubuh masih terus dikembangkan. Senyawa antivirus yang saat ini banyak digunakan merupakan analog nukleosida, antara lain zidovudin, zalzibatin, vidarabin, idoksuridin, aksiklovir, gansiklovir, trifluridin, bromovinildeoksiuridin, sitabarin, dan ribaririn. Senyawa lain juga terbukti mempunyai aktivitas antivirus, antara lain amantadin, enviroksim, asam fosfonoasetat, metisazon, dan arildon.