Makanan Sehat, Bergizi, dan Seimbang

Makanan sehat, bergizi, dan seimbang harus kita perhatikan dalam kehidupan sehari-hari. Zat makanan disebut juga biomolekul karena merupakan senyawa atau molekul kimia yang dibutuhkan untuk dapat hidup dengan baik (bio = hidup; molekul = senyawa). Zat makanan tersebut dapat dikelompokkan menurut jumlah yang dibutuhkan oleh makhluk hidup yaitu zat makanan makro dan zat makanan mikro. Zat makanan makro, yaitu zat makanan yang diperlukan tubuh dalam jumlah besar, antara lain berupa karbohidrat, protein, lemak, dan air. Zat makanan mikro, yaitu zat makanan yang diperlukan tubuh dalam jumlah sedikit, antara lain berupa vitamin dan mineral.

1. Karbohidrat (Hidrat Arang)

Karbohidrat mempunyai beberapa fungsi bagi tubuh antara lain sebagai berikut.

1. Sumber energi utama dan tidak dapat diganti dengan sumber energi yang lain pada beberapa organ, yaitu otak, lensa mata, dan sel saraf.
2. Menjaga keseimbangan asam dan basa dalam tubuh.
3. Membantu proses penyerapan kalsium.
4. Bahan pembentuk senyawa kimia yang lain, misalnya lemak dan protein.
5. Berperan penting dalam penurunan sifat, misalnya karbohidrat dengan atom C lima buah merupakan komponen asam nukleat (DNA, RNA).

Makanan Sumber Karbohidrat

Jika diuraikan, ternyata karbohidrat hanya terdiri dari tiga unsur, yaitu karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O). Senyawa yang termasuk karbohidrat sangat banyak mulai dari senyawa sederhana hingga senyawa dengan berat molekul 500.000 atau lebih. Karbohidrat mempunyai fungsi yang sangat penting yaitu sebagai sumber energi utama bagi tubuh. Dengan mengonsumsi karbohidrat yang cukup. manusia dapat memperoleh energi untuk melakukan berbagai aktivitas sehari-hari. Oleh karena itu, untuk memenuhi kebutuhan karbohidrat maka kita harus mengonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat.

Di dalam tubuh, karbohidrat disimpan  dalam dua bentuk, yaitu tersimpan dalam otot dan hati berupa glikogen dan tersimpan dalam darah berupa glukosa. Untuk menjadi dua bentukan seperti itu, karbohidrat melalui serangkaian proses metabolisme dalam tubuh.

Macam-macam Karbohidrat

Monosakarida
Merupakan golongan gula sederhana yang memiliki satu gugus gula. Golongan ini memiliki karakteristik mudah larut dalam air dan terasa manis. Monosakarida terdiri atas glukosa, fruktosa, dan galaktosa

Disakarida
Merupakan golongan gula majemuk, yang memiliki dua gugus gula. Golongan ini memiliki karakteristik sama seperti pada monosakarida. Disakarida terdiri atas dua monosakarida.

Polisakarida
Merupakan golongan gula majemuk yang memiliki lebih dari sepuluh gugusan gula. Golongan ini memiliki karakteristik tidak terasa manis, tidak dapat larut dalam air, tetapi larut dalam koloid dan tidak dapat melewati membran semipermiabel.

Apabila kita mengkonsumsi makanan yang mengandung karbohidrat, maka karbohidrat akan masuk dalam sistem pencernaan dan akhirnya sampai pada usus halus sehingga terjadi penyerapan karbohidrat. Selanjutnya, karbohidrat masuk ke dalam aliran darah dalam bentuk glukosa (B), kemudian melalui vena porta glukosa dibawa ke hati dan diubah menjadi glikogen (C). Pembentukan glikogen ini terbatas, sehingga kelebihan glukosa akan diubah menjadi asam lemak yang akan disimpan di dalam jaringan lemak (D). Dari peristiwa ini kita dapat menjelaskan, penyebab seseorang yang kelebihan karbohidrat menjadi gemuk. Glukosa dapat diubah menjadi glikogen dengan bantuan hormon insulin. Pada kasus seseorang kekurangan hormon insulin, maka proses pembentukan glikogen menjadi glukosa terhambat, akibatnya kadar glukosa dalam darah meningkat dan inilah yang mengakibatkan seseorang menderita penyakit diabetes melitus.

Glikogen juga dapat diubah menjadi glukosa apabila dibutuhkan dengan adanya hormon adrenalin. Melalui proses glikolisis dan rangkaian proses kimiawi, maka glukosa dan glikogen akan diubah menjadi asam piruvat (E) dan kemudian melalui proses siklis masuk siklus krebs menghasilkan karbon dioksida dan air kemudian melepaskan energi berupa ATP. Proses ini berlangsung dengan dibantu enzim sitokrom (F). Asam piruvat tidak semuanya masuk dalam siklus krebs, sebagian lagi diubah menjadi asam laktat yang disimpan di dalam jaringan otot. Inilah yang menyebabkan pegal dan lelah pada otot kita (G). Dari jaringan otot, asam laktat ini akan diangkut oleh darah menuju hati dan diubah menjadi asam piruvat, kemudian diubah kedalam bentuk glikogen kembali (H).

2. Protein

Tahu, tempe, atau kedelai merupakan makanan yang banyak mengandung protein Protein merupakan senyawa organik kompleks yang terdiri atas unsur C, H, O dan kadang-kadang mengandung unsur S dan P (belerang dan fosfor).

Protein hewani antara lain berasal dari ikan, susu, daging, telur dan lain-lain, sedangkan protein nabati diperoleh dari biji-bijian, kacang-kacangan, dan juga sayuran. Protein hewani lebih baik daripada protein nabati karena mengandung asam-asam amino esensial yang lengkap, baik macam dan jumlahnya, sehingga disebut protein yang sempurna. Protein nabati kurang sempurna karena walaupun mengandung asam amino esensial yang lengkap tetapi jumlahnya sedikit, sehingga jumlahnya tidak dapat mencukupi untuk proses pertumbuhan tubuh.

Protein sangat dibutuhkan oleh tubuh, tetapi kebutuhannya berbedabeda untuk masing-masing orang. Hal ini tergantung dari usia, berat badan, jenis kelamin, wanita hamil, kondisi kesehatan, iklim, dan lain-lain.

Pada dasarnya protein memiliki fungsi di dalam tubuh, antara lain:

1. menghasilkan energi dan kalori, kalori yang dihasilkan dari protein, yaitu setiap 1 gram menghasilkan 4,1 kalori;
2. sebagai unsur pembangun jaringan yang rusak;
3. untuk membantu pertumbuhan tubuh;
4. sebagai sistem buffer, artinya dapat menjaga keseimbangan asam dan basa;
5. dapat membentuk enzim, hormon, dan pigmen;
6. membantu proses metabolisme tubuh.

Unsur-unsur protein meliputi asam amino. Ada dua macam asam amino, yaitu sebagai berikut.
a. Asam Amino Esensial
Asam amino esensial tidak dapat dibuat sendiri oleh tubuh, sehingga dapat dicukupi dari makanan yang kita makan. Ada 10 macam asam amino esensial, antara lain: isoleusin, leusin, lisin, metionin, valin, treolin, fenilalanin, triptofan, histidin dan arginin. Arginin dan histidin esensial terutama dibutuhkan pada masa anak-anak.

b. Asam Amino Non-Esensial
Asam amino ini dapat dibuat sendiri oleh tubuh. Golongan ini terdiri atas 11 asam amino, antara lain alanin, asparagin, asam aspartat, sistin, asam glutamat, sistein, glisin, glutamin, serin, prolin, dan tirosin.

Kekurangan protein pun tidak baik bagi tubuh. Gangguan kekurangan protein biasanya terjadi bersamaan dengan kekurangan karbohidrat. Gangguan tersebut dinamakan busung lapar atau Hunger Oedema (HO). Ada dua bentuk busung, yaitu kwashiorkor dan marasmus.


3. Glukosa
Glukosa, suatu gula monosakarida, adalah salah satu karbohidrat terpenting yang digunakan sebagai sumber tenaga bagi hewan dan tumbuhan. Glukosa merupakan salah satu hasil utama fotosintesis dan awal bagi respirasi. Bentuk alami (D-glukosa) disebut juga dekstrosa, terutama pada industri pangan.

Glukosa dan fruktosa diikat secara kimiawi menjadi sukrosa. Pati, selulosa, dan glikogen merupakan polimer glukosa umum polisakarida). Glukosa diserap ke dalam peredaran darah melalui saluran pencernaan. Sebagian glukosa ini kemudian langsung menjadi bahan bakar sel otak, sedangkan yang lainnya menuju hati dan otot, yang menyimpannya sebagai glikogen (“pati hewan”) dan sel lemak, yang menyimpannya sebagai lemak. Glikogen merupakan sumber energi cadangan yang akan dikonversi kembali menjadi glukosa pada saat dibutuhkan lebih banyak energi.

4. Lemak

Udara di pegunungan sangat dingin. Melihat kenyataan ini, pendaki gunung yang berpengalaman selalu membekali diri dengan makanan berlemak seperti coklat dan keju.

Lemak merupakan penghasil energi terbesar. Dalam setiap satu gram lemak yang dioksidasi akan menghasilkan ± 9,3 kalori. Fungsi lemak yang lain, adalah sebagai pelarut vitamin (A, D, E, dan K), pelindung alat-alat tubuh, penahan rasa lapar karena lemak membutuhkan waktu yang lama untuk dicerna dan sebagai penyedap makanan. Seperti halnya karbohidrat, lemak tersusun atas unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), dan kadangkala ditambah fosfor (P) serta nitrogen (N). Tidak seperti karbohidrat dan protein, lemak tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik. Contoh makanan yang mengandung lemak adalah daging, susu, keju, mentega, minyak, kemiri, kacang-kacangan, dan avokad.

Di dalam tubuh, lemak mengalami metabolisme. Lemak akan dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan bantuan enzim lipase. Proses ini berlangsung dalam saluran pencernaan. Sebelum diserap usus, asam lemak akan bereaksi dengan garam- garam empedu membentuk senyawa seperti sabun, selanjutnya senyawa seperti sabun akan diserap jonjot usus. dan akan terurai menjadi asam lemak dan garam empedu. Asam lemak tersebut akan bereaksi dengan gliserol membentuk lemak, kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening usus menuju pembuluh getah bening dada kiri, selanjutnya ke pembuluh balik bawah selangka kiri.

Lemak dikirim dari tempat penimbunannya ke hati dalam bentuk lesitin untuk dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya gliserol akan diubah menjadi gula otot atau glikogen dan asam lemak akan diubah menjadi asetil koenzim Gangguan metabolisme berupa tertimbunnya senyawa aseton dapat menyebabkan gangguan pernapasan. Kesulitan bernapas terjadi karena meningkatnya tingkat keasaman dan jumlah CO2 yang tertimbun. Kelainan ini dinamakan asidosis.


5. Vitamin
Vitamin merupakan senyawa organik yang sangat dibutuhkan oleh tubuh, walaupun dalam jumlah yang sedikit, namun fungsinya sangat penting dan tidak dapat digantikan oleh unsur-unsur lain.
Vitamin berfungsi untuk memperlancar proses metabolisme tubuh dan tidak dapat menghasilkan energi. Di dalam tubuh, vitamin bekerja sebagai katalisator tubuh, yaitu mempercepat reaksi-reaksi kimia dalam tubuh. Menurut sifat kelarutannya, vitamin dibedakan menjadi dua.
a. Vitamin yang Larut dalam Air
Jenis vitamin ini, antara lain vitamin B dan C.
b. Vitamin yang Larut dalam Lemak
Jenis vitamin yang larut dalam lemak antara lain A, D, E, dan K.

6. Mineral
Mineral sangat dibutuhkan oleh tubuh. Defisiensi mineral dalam tubuh akan mengganggu proses metabolisme. Jenis mineral ada dua, yaitu makroelemen dan mikroelemen.

a. Makroelemen
Makroelemen merupakan mineral yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah banyak. Unsur-unsur makroelemen, antara lain kalsium, natrium, magnesium, kalium, fosfor, klor, dan belerang.

b. Mikroelemen
Jika makroelemen merupakan mineral yang banyak dibutuhkan tubuh, maka mikroelemen merupakan mineral yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit, tetapi defisiensinya dapat mengakibatkan proses metabolisme terganggu. Unsur-unsur mikroelemen, antara lain besi, yodium, tembaga, fluor, mangan, kobalt, kromium, dan selenium.

Untuk menguji kandungan zat karbohidrat, protein, glukosa dan lemak pada makanan biasanya dilakukan penelitian. Penelitiannya adalah dengan cara meneteskan larutan lugol, larutan biuret, larutan fehling dan untuk uji lemak biasanya memakai kertas minyak.

Makanan Sehat, Bergizi, dan Seimbang

Kita telah mengenal kandungan zat-zat gizi dalam makanan. Makanan kita sehari-hari dapat dikelompokkan menjadi empat kelompok berikut.

1. Makanan yang mengandung banyak karbohidrat nabati, terdapat dalam sumber makanan pokok, misalnya beras, jagung, dan gandum.
2. Makanan yang mengandung banyak garam mineral terdapat dalam sayur mayur, misalnya kubis, wortel, kacang panjang, dan tomat.
3. Makanan yang mengandung banyak protein terdapat dalam lauk pauk, misalnya protein dari tumbuhan: tahu dan tempe; atau protein dari hewan: daging dan ikan.
4. Makanan yang mengandung banyak vitamin dan sifatnya menyegarkan, terdapat dalam buah-buahan. 

Makanan yang terdiri atas sumber makanan pokok, sayur mayur, lauk pauk, dan buah-buahan dinamakan makanan 4 sehat dan akan menjadi 5 sempurna jika ditambahkan susu. Susunan menu makanan yang seimbang terdiri dari 50% karbohidrat, 10% lemak, 10% protein hewan, air, serta sejumlah kecil vitamin dan mineral. Jumlah zat gizi makanan yang diperlukan manusia agar tetap sehat berbeda-beda tergantung pada banyak faktor, di antaranya ditentukan oleh umur, berat badan, tingkat kesehatan, jenis kelamin, aktivitas yang dilakukan, serta iklim lingkungan.

Kita telah memahami tentang zat-zat makanan yang diperlukan tubuh beserta fungsinya. Zat-zat makanan itu harus masuk tubuh dalam jumlah cukup agar tubuh kita tetap sehat dan dapat melakukan aktivitas dengan baik. Menu makanan kita sehari-hari harus bergizi dan seimbang. Sebenarnya tidak terlalu sulit menerapkan pola makan yang sehat dan juga tidak harus mengeluarkan biaya mahal. Perhatikan beberapa tips berikut.

a. Pilihlah Bahan Makanan yang Masih Alami

Proses pengolahan, misalnya pengawetan seringkali mengakibatkan menurunnya nilai gizi. Riset telah membuktikan bahwa zat gizi, nutrisi, dan antioksidan dari bahan pangan alami lebih baik kualitasnya dibanding bahan pangan olahan maupun makanan suplemen.

b. Hindari Konsumsi Makanan Instan yang Berlebihan

Makanan instan hanya mengandung zat gizi tertentu. Umumnya makanan instan mengandung zat penghasil tenaga dalam jumlah besar dan zat gizi yang lain hanya sedikit atau bahkan tidak ada.

c. Susunlah Makanan Secara Bervariasi

Variasikanlah menu makanan dengan berbagai makanan. Setiap bahan makanan mengandung zat gizi yang berbeda- beda dan jumlahnya juga tertentu. Menu makanan yang bervariasi akan mencegah terjadinya kekurangan atau kelebihan zat gizi tertentu.

d. Gunakan Suplemen Mineral dan Vitamin Seperlunya Saja

Penggunaan suplemen mineral dan vitamin harus sesuai dengan dosis yang dianjurkan. Apabila dikonsumsi melebihi dosis dapat berbahaya bagi tubuh. Misalnya saja, seseorang yang minum tablet suplemen kalsium (Ca) dalam dosis tinggi. Bila dikonsumsi terus-menerus dalam waktu lama maka akan terjadi penimbunan Ca dalam jumlah besar dan akan mengalami defisiensi Mg, Zn, dan Fe.

e. Makanlah Secukupnya

Kekurangan zat gizi karena makan terlalu sedikit tentu akan mengganggu metabolisme sehari-hari. Sebaliknya, makan terlalu banyak akan mengakibatkan penimbunan di dalam tubuh sehingga terjadi kegemukan atau peningkatan kadar zat-zat tertentu. Keadaan ini akan membebani kerja hati, jantung, dan ginjal.

f. Makanlah Secara Teratur

Mengatur masukan makanan ke dalam tubuh sangatlah penting. Jadwal makan yang tidak teratur dapat mengakibat- kan sakit mag karena adanya iritasi pada saluran pencernaan. Makan secukupnya secara teratur lebih menyehatkan daripada sekali makan dalam jumlah yang banyak. Kebiasaan makan secukupnya dan teratur dapat menjaga kadar gula darah agar tidak naik/turun secara drastis. Dalam kondisi tersebut, pankreas akan menghasilkan insulin dalam jumlah yang relatif stabil.

Setelah Anda memahami tips-tips pola makan sehat, faktor kebersihan makanan juga perlu diperhatikan. Makanan yang bersih berarti terbebas dari kotoran dan kuman penyakit. Perlu diperhatikan kebersihan pada tahap penyiapan bahan, saat memasak, dan saat penyajiannya. Hal ini bertujuan untuk mewujudkan makanan yang bersih.

Teori-teori Asal Usul Kehidupan dan Pembuktiannya

Pada artikel ini kita akan runut lebih awal tentang asal usul kehidupan, yang sampai saat ini masih menjadi misteri. Sepanjang sejarah penelitian para ahli tentang asal usul kehidupan, terdapat beberapa teori penting yang masing-masing didukung oleh berbagai ahli. Teori asal usul kehidupan dan pembuktiannya dapat dijelaskan sebagai berikut.

1. Teori Abiogenesis

Menurut teori Abiogenesis, makhluk hidup berasal dari benda tidak hidup atau dengan kata lain makhluk hidup ada dengan sendirinya. Teori ini dikenal juga dengan teori Generatio Spontanea karena makhluk itu ada dengan sendirinya. Aristoteles merupakan salah satu pelopor teori Abiogenesis ini, ia melakukan percobaan pada tanah yang direndam air akan muncul cacing.

Pendukung lain teori Abiogenesis ini adalah seorang ilmuwan dari Inggris bernama Nedham. Ia melakukan penelitian dengan merebus kaldu dalam wadah selama beberapa menit yang kemudian ditutup dengan gabus. Setelah beberapa hari, terdapat bakteri dalam kaldu tersebut. Nedham berpendapat bahwa bakteri berasal dari kaldu.

Setelah ditemukan mikroskop, Antonie van Leeuwenhoek melihat adanya mikroorganisme (animalculus) di dalam air rendaman jerami. Temuan ini seolah-olah menguatkan teori Abiogenesis. Para ilmuwan yang mendukung teori Abiogenesis menyatakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari jerami yang membusuk. Akan tetapi, Leeuwenhoek menolak pernyataan itu dengan mengemukakan bahwa mikroorganisme itu berasal dari udara.

Para penganut abiogenesis tersebut di atas dalam menarik kesimpulan sebenarnya terdapat kelemahan, karena mereka belum mampu melihat benda yang sangat kecil (bakteri, kista, ataupun telur cacing) yang terbawa dalam materi percobaan yang digunakan. Hal ini karena pada zaman Aristoteles belum ditemukan alat untuk itu (mikroskop). Walaupun ada kelemahan pada percobaan, tetapi cara berpikir dalam mencari jawaban mengenai asal usul kehidupan di bumi ini sudah mengacu pada pola metode ilmiah.

2. Teori Biogenesis

Teori Biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup. Tokoh-tokoh ilmuwan pendukung teori ini antara lain Francesco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur. Francesco Redi merupakan orang pertama yang melakukan penelitian untuk membantah teori Abiogenesis.

a. Percobaan Francesco Redi

Francesco Redi melakukan penelitian menggunakan 8 tabung yang dibaginya menjadi 2 bagian. Empat tabung masing-masing diisinya dengan daging ular, ikan, roti dicampur susu, dan daging, keempat tabung tersebut dibiarkan terbuka. Empat tabung yang lain diperlakukan sama tapi tertutup rapat. Tidak terdapat larva dengan 4 tabung pertama, tetapi tabung ditutup rapat. Setelah beberapa hari pada tabung yang terbuka terdapat larva yang akan menjadi lalat.

Percobaan Francesco Redi

Berdasarkan hasil eksperimennya, Francesco Redi menyimpulkan bahwa ulat bukan berasal dari daging, tetapi berasal dari telur lalat yang terdapat di dalam daging dan menetas menjadi larva. Penelitian ini ditentang oleh penganut teori Abiogenesis karena pada tabung yang tertutup rapat, udara dan zat hidup tidak dapat masuk sehingga tidak memungkinkan untuk adanya suatu kehidupan. Bantahan itu mendapat tanggapan dari Redi. Redi melakukan eksperimen yang sama, namun tutup diganti dengan kain kasa sehingga udara dapat masuk dan ternyata dalam daging tidak terdapat larva.

b. Percobaan Lazzaro Spallanzani

Lazzaro Spallanzani melakukan percobaan untuk menyanggah kesimpulan yang dikemukakan oleh Nedham pada tahun 1765. Lazzaro Spallanzani melakukan percobaan dengan memanaskan 2 tabung kaldu sehingga semua organisme yang ada di dalam kaldu terbunuh. Setelah didinginkan kaldu tersebut dibagi menjadi 2, satu tabung dibiarkan terbuka sedangkan tabung yang lain ditutup. Hasilnya ternyata pada tabung yang terbuka terdapat organisme, sedangkan pada tabung yang tertutup tidak terdapat organisme.

c. Percobaan Louis Pasteur

Louis Pasteur melakukan percobaan menggunakan labu leher angsa. Pertama-tama kaldu direbus hingga mendidih, kemudian didiamkan. Setelah beberapa hari, air kaldu tetap jernih dan tidak mengandung mikroorganisme. Adanya leher angsa memungkinkan udara dapat masuk ke dalam tabung, tetapi mikroorganisme udara akan terhambat masuk karena adanya uap air pada pipa leher. Namun, jika tabung dimiringkan hingga air kaldu sampai ke permukaan pipa, air kaldu tersebut akan terkontaminasi oleh mikroorganisme udara. Akibatnya setelah beberapa waktu, air kaldu akan menjadi keruh karena terdapat mikroorganisme.

Berdasarkan hasil percobaan para ilmuwan tersebut maka muncullah teori baru yaitu teori Biogenesis yang menyatakan bahwa:

a. setiap makhluk hidup berasal dari telur (omne vivum ex ovo),
b. setiap telur berasal dari makhluk hidup (omne ovum ex vivo),
c. setiap makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya (omne vivum ex vivo).

3. Teori Cosmozoic

Teori Cosmozoic atau teori Kosmozoan menyatakan bahwa asal mula makhluk hidup bumi berasal dari ”spora kehidupan” yang berasal dari luar angkasa. Keadaan planet di luar angkasa diliputi kondisi kekeringan, suhu yang sangat dingin serta adanya radiasi yang mematikan sehingga kehidupan tidak mungkin dapat bertahan disana. Pada akhirnya spora kehidupan itu sampai ke bumi. Akan tetapi teori ini tidak dapat diterima oleh banyak ilmuwan.

4. Teori Penciptaan (Special Creation)

Teori penciptaan ini tidak berdasarkan suatu eksperimen. Teori ini berpandangan bahwa makhluk hidup diciptakan oleh Tuhan seperti apa adanya. Paham ini hanya membicarakan perkembangan materi sampai terbentuknya organisme tanpa menyinggung asal usul materi kehidupan. Penciptaan setiap jenis makhluk hidup terjadi secara terpisah.

5. Teori Evolusi Biokimia

Teori ini mencoba menggali informasi asal usul makhluk hidup dari sisi biokimia. Menurut seorang ahli evolusi molekular berkebangsaan Rusia yang bernama Oparin dalam bukunya yang berjudul The Origin of Life (1936) menyatakan bahwa asal mula kehidupan terjadi bersamaan dengan evolusi terbentuknya bumi beserta atmosfernya. Lebih lanjut, Oparin menjelaskan bahwa pada mulanya atmosfer bumi purba terdiri atas metana (CH4), amonia (NH3), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Oleh karena adanya pemanasan dan energi alam, berupa sinar kosmis dan halilintar, gas-gas tersebut mengalami perubahan menjadi molekul organik sederhana, sejenis substansi asam amino.

Selama berjuta-juta tahun, senyawa organik itu terakumulasi di cekungan perairan membentuk primordial soup, seperti semacam campuran materi-materi di lautan panas. Tahap selanjutnya, primordial soup ini membentuk monomer. Monomer bergabung membentuk polimer. Polimer membentuk agregasi berupa protobion (bentuk awal sel hidup yang belum mampu bereproduksi tetapi mampu memelihara lingkungan kimia dalam tubuhnya). Di samping itu, protobion juga telah memperlihatkan sifat yang berhubungan dengan makhluk hidup, seperti dapat melakukan metabolisme, kemampuan menerima rangsang, dan bereplikasi sendiri.

Terbentuknya polimer dari monomer-monomer telah dibuktikan oleh Sydney W. Fox. Dalam eksperimennya, Fox memanaskan 18–20 macam asam amino pada titik leburnya dan didapatkan protein.

Pendapat Alexander Oparin mendapat dukungan dari Harold Urey (ahli kimia Amerika Serikat). Urey menyatakan bahwa atmosfer bumi purba terdiri atas gas-gas metana (CH4), amonia (NH3), uap air (H2O), dan gas hidrogen (H2). Dengan adanya energi alam (berupa halilintar dan sinar kosmis), campuran gas-gas tersebut membentuk asam amino.

Pada tahun 1953, seorang mahasiswa Harold Urey, yaitu Stanley Miller (USA) mencoba melakukan eksperimen untuk membuktikan kebenaran teori yang dikemukakan Urey. Percobaannya itu juga dikenal dengan eksperimen Miller-Urey.

Alat percobaan Miller-Urey terdiri atas bagian yang berupa sebuah tabung tertutup yang dihubungkan dengan 2 ruangan. Ruangan atas berisi beberapa gas yang menggambarkan keadaan atmosfer bumi purba. Selanjutnya pada tempat ini diberi percikan listrik yang menggambarkan halilintar. Kondensor berfungsi untuk mendinginkan gas, menyebabkan terbentuknya tetesan-tetesan air dan berakhir pada ruangan pemanas kedua yang menggambarkan lautan. Beberapa molekul kompleks yang terbentuk di ruangan atmosfer, dilarutkan dalam tetesan-tetesan air ini dan dibawa ke ruangan lautan tempat sampel yang terbentuk diambil untuk dianalisis.

Miller menggunakan campuran gas yang diasumsikan terdapat di atmosfir bumi purba, yaitu amonia, metana, hidrogen, dan uap air dalam percobaannya. Oleh karena dalam kondisi alamiah gas-gas itu tidak mungkin bereaksi, Miller memberi stimulus energi listrik tegangan tinggi, sebagai pengganti energi alam (halilintar dan sinar kosmis).

Miller mendidihkan campuran gas tersebut pada suhu 100oC selama seminggu. Pada akhir percobaan, Miller menganalisis senyawa-senyawa kimia yang terbentuk di dasar gelas percobaan dan menemukan 3 jenis dari 20 jenis asam amino.

Keberhasilan percobaan Miller ini memunculkan hipotesis lanjutan tentang asal usul kehidupan. Para evolusionis menyatakan bahwa asam-asam amino kemudian bergabung dalam urutan yang tepat secara kebetulan untuk membentuk protein. Sebagian protein-protein yang terbentuk secara kebetulan ini menempatkan diri mereka pada struktur seperti membran sel yang diikuti pembentukan sel primitif. Sel-sel ini kemudian bergabung membentuk organisme hidup. Mereka menyebutnya sebagai evolusi biologi. Bagaimana evolusi biologi terjadi?

6. Evolusi Biologi

Oparin dan Haldane serta teori Urey menyebutkan bahwa zat organik (asam amino) yang merupakan bahan dasar penyusun makhluk hidup, pada mulanya terakumulasi di lautan. Kenyataan saat ini menunjukkan bahwa dalam sel-sel tubuh makhluk hidup mengandung garam (NaCl). Hal ini mendasari kesimpulan bahwa makhluk hidup berasal dari laut.

Evolusi biologi dimulai pada saat pembentukan sel. Asam amino yang terbentuk dari evolusi kimia akan bergabung membentuk makromolekul. Hal ini dibuktikan pada penelitian Sidney W. Fox. Larutan yang mengandung monomer-monomer organik diteteskan ke pasir, batu, atau tanah yang panas sehingga mengalami polimerisasi. Hasil polimerisasi tersebut dinamakan proteinoid. Apabila proteinoid dicampur dengan air dingin terbentuklah kumpulan proteinoid yang menyusun tetesan kecil yang disebut mikrosfer. Mikrosfer memiliki beberapa sifat hidup yang mempunyai membran selektif permeabel namun belum dapat dikatakan hidup.

Oparin menggunakan istilah koaservat untuk mikrosfer. Koaservat merupakan tetesan koloid yang terbentuk saat larutan protein, asam nukleat, dan polisakarida dikocok.

Substansi dalam koaservat dapat membentuk enzim yang berperan dalam pengambilan bahan dari lingkungan sebagai bahan pembentuk tubuh. Adanya deretan molekul-molekul lipid dan protein yang membatasi koaservat dengan lingkungan luar sekitarnya, telah dianggap sebagai selaput sel primitif. Selaput sel primitif ini menyebabkan stabilitas koaservat akan tetap terjaga. Selaput sel primitif tersebut diperkirakan berperan dalam pengaturan per tukaran substansi antara koaservat dan lingkungan sekitarnya. Koaservat dengan selaput lipid protein mungkin merupakan tipe sel primitif yang disebut protosel. Protosel lalu akan membentuk sel awal yang merupakan permulaan dari organisme uniselular. Oleh karena keadaan atmosfer saat itu tidak mengandung O2, organisme awal tersebut diperkirakan bersifat prokariotik, anaerob, dan heterotrof.

Bagaimana protosel dapat berkembang menjadi organisme uniselular, bahkan menjadi makhluk hidup multiselular seperti saat ini? Perkembangan protosel menjadi organisme uniselular maupun multiselular tidak terlepas dari sistem genetik pada protosel itu sendiri. Sehubungan dengan hal itu, Walter Gilbert, seorang ahli biokimia dari Havard pada tahun 1986 mengajukan hipotesis dunia RNA. Menurut hipotesis itu, miliaran tahun yang lalu sebuah molekul RNA yang dapat mereplikasi terbentuk secara kebetulan. Melalui pengaktifan oleh lingkungan, RNA ini dapat memproduksi protein. Selanjutnya, diperlukan molekul kedua untuk menyimpan informasi tersebut, maka dengan suatu cara tertentu terbentuklah DNA.

Segera setelah protosel memperoleh gen yang mampu mereplikasi menyebabkan protosel mampu bereproduksi, dan dimulailah proses evolusi biologi. Sejarah kehidupan pun telah dimulai. Selanjutnya organisme-organisme mengalami proses evolusi menurut jalur kehidupan yang berbeda-beda.

Kamu telah mempelajari pendapat beberapa ilmuwan tentang asal usul kehidupan. Bagaimana pendapat kamu?

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