Ansori SMA 2 Semarang: Bahan Ajar Biologi Untuk kelas X IPA dan IPS Kurikulum 2013 Bio 10 KD 1
OBIGL1
BIOLOGI
untuk Sekolah Menengah Atas (SMA) - Madrasah Aliah (MA)
untkoSelahMgAs()-drahliMKeX
Kelas X
Moch Anshori
Djoko Martono
oDjMkartn
MochAnsri
1
B
1
Mengenal Biologi
Sebagai Ilmu
Pepatah bijak mengatakan, "Jika kalian (manusia) mampu
menembus penjuru langit dan bumi maka tembuslah,
kalian (manusia) takkan bisa menembusnya kecuali
denganilmu".
Setelah mempelajari bab ini kalian diharapkan dapat menggunakan
kemampuan berpikir kalian untuk menganalisis, mengidentifikasi dan
mengamalkan cabang-cabang ilmu biologi yang bermanfaat bagi kesejahteraan
manusia dan lingkungan.
P eta Konsep
Cabang-cabang
Biologi
s
s
Bersifatsistematis
s
Biologisebagai
Ilmu
Verifikatif
s
Universal
Objektif
s
Objek dan
Persoalan
Biologi
s
s
Manfaat dan
BahayaBiologi
s
BIOLOGI
Memilikiobjek
Memilikimetode
s
s
s
s
Untuk membantu kalian memahami materi pada bab ini disajikan peta konsep
sebagai berikut.
Analitis
Strukturbiosains
K ata Kunci
Inti pembahasan pada materi bab ini, tercakup pada kata-kata berikut.
biologi, sistematis, universal, objektif, metode, analitis, verifikatif,
hirarki struktur biosains
2
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
Manusia dengan akalnya telah menunjukkan kelebihannya
dibandingkan dengan makhluk lainnya, yaitu ia mampu belajar dan
mengembangkan berbagai ilmu pengetahuan. Sebagai seorang calon
ilmuwan tentu kamu dapat membayangkan bagaimana kondisi
orangtuamu ketika masih kecil. Bukan dari fisik mereka, tetapi ilmu
dan teknologi yang pernah digunakan di masa mereka. Apalagi jika
membayangkan kondisi bagaimana kehidupan manusia purba! Ini
membuktikan bahwa manusia dengan akalnya telah berhasil
mengangkat peradabannya dari zaman ke zaman berkat
pengetahuan yang ditemukan dan dikembangkan itu.
Berbagai disiplin ilmu pengetahuan telah berkembang dan
memberikan sumbangan terhadap peningkatan kualitas hidup bagi
manusia. Demikian juga dengan biologi, sebagai salah satu cabang
ilmu pengetahuan alam yang mengkaji tentang segala sesuatu yang
berkaitan dengan makhluk hidup dan kehidupannya. Melalui biologi,
manusia belajar memahami dan mengenali dirinya, agar menyadari
diciptakan sebagai makhluk Tuhan yang paling sempurna. Dalam
bab ini kamu akan mengetahui lebih jauh, apa sajakah objek yang
dikaji dalam biologi? Bagaimana biologi dikembangkan? Apa manfaat
dan bahayanya?
A.
Biologi sebagai Ilmu
Ilmu pengetahuan lahir dari suatu rangkaian aktivitas akal
manusia yang disusun secara sistematis. Semua yang dinamakan
ilmu pengetahuan selalu memiliki syarat-syarat atau ciri-ciri tertentu.
Sifat dan ciri ilmu tersebut adalah memiliki objek, menggunakan
metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif.
Berikut ini identifikasi dari sifat dan ciri dari ilmu pengetahuan
atau ilmu yang dihasilkan oleh manusia.
1. Memiliki objek
Setiap ilmu umumnya membatasi diri pada segi
kajian
tertentu. Misalnya matematika mengkaji pada objek
angkaangka, fisika pada objek benda-benda fisik, kimia
berupa
zat-zat penyusun dan reaksi yang terjadi, dan biologi
memfokuskan pada objek makhluk hidup yang ada
maupun
yang pernah ada di dunia ini.
Info Biologi
Kebenaran ilmu
merupakan
kebenaran ilmiah,
yang berlaku sampai
ada bukti baru yang
menentang atau
menggugurkannya.
Mengapa setiap ilmu membatasi diri pada objek kajian
tertentu? Coba diskusikan bersama kelompokmu!
MengenalBiologiSebagaiIlmu
3
2. Memiliki metode
Info Biologi
Berkembangnya ilmu pengetahuan tidak dapat terjadi
secara kebetulan ataupun asal-asalan, melainkan
mengikuti metode tertentu. Dalam mempelajari obyek
kajian biologi digunakan metode ilmiah untuk menemukan
kebenaran. Metode ini telah dibakukan agar dapat
digunakan dan dilakukan oleh siapa saja. Ilmu yang
dikembangkan dengan menggunakan metode ini
kebenarannya diakui secara ilmiah.
Dahulu pernah ada
kepercayaan bahwa
benda hidup berasal
dari benda mati.
Ilmuwan dahulu
mengajarkan bahwa
belatung dari daging
busuk. Namun, ilmu
pengetahuan
berkembang, sekarang
kita tahu bahwa
belatung berasal dari
telur hewan betina.
3. Bersifat sistematis
Agar mudah dikaji, ilmu pengetahuan harus tersusun
mulai yang sederhana menuju yang lebih kompleks. Konsep
yang mendasari harus mengandung hubungan sedemikian
rupa yang saling mendukung dan bukan saling
bertentangan.
Contohnya, dalam biologi disajikan konsep sel, jaringan
organ, sistem organ dan individu yang menunjukkan
adanya
hierarki hubungan yang saling memperkuat objek kajian.
Inilah yang dinamakan tersusun secara sistematis.
4. Universal
Kebenaran yang disajikan dalam ilmu pengetahuan harus
berlaku
secara umum. Dalam biologi, hukum-hukum atau kaidah ilmu yang
ada juga berlaku secara umum. Misalnya, kaidah tentang
reproduksi
generatif merupakan cara reproduksi organisme yang harus
didahului dengan peleburan dua sel (gamet jantan dan betina). Ini
berlaku pada semua jenis organisme.
Stigma
Anthera
Stilus
Stamen
Serbuk sari
Pistilum
Pelepasan
serbuk sari
Ovary
Stamen
Filamen
C
sel sperma
A
B
Saluran ovarium
Ovarium
Kantung
embrio
Ovula
Ovarium
Kutub inti sel
E
D
Gambar 1.1
Reproduksi generatif pada satu organisme tertentu (misal: fertilisasi)
Ovula
Telur
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
4
Info Biologi
5. Objektif
Pernyataan dalam suatu ilmu pengetahuan harus
bersifat
jujur, yaitu menggambarkan kondisi apa adanya,
mengandung
data atau informasi yang sebenarnya, bebas dari
prasangka,
kesenjangan, atau kepentingan pribadi. Bila ilmu tidak
bersifat
objektif maka akan sulit berkembang, apalagi untuk
dimanfaatkan bagi kesejahteraan umat manusia.
Manusia dengan
akalnya mampu
belajar dan
mengembangkan
berbagai ilmu
pengetahuan
sehingga dapat
memberikan
sumbangan terhadap
peningkatan kualitas
hidupnya.
6. Analitis
Kajian dari sebuah ilmu akan menuju hal-hal yang
lebih
khusus seperti bagian, sifat, peranan dan berbagai hubungan.
Untuk memahami hal yang bersifat khusus perlu pengkajian
secara khusus pula, sehingga terdapat antar hubungan bagian
yang dikaji sebagai hasil analisa. Oleh karena itu, sebuah ilmu
akan terbagi menjadi berbagai cabang ilmu dengan kajian yang
lebih khusus. Contohnya biologi mempunyai cabang zoologi,
botani, fisiologi, anatomi, genetika, dan embriologi.
7. Verifikatif
Kebenaran dalam sebuah ilmu bukanlah bersifat mutlak tetapi
bersifat terbuka atau verifikatif yang juga dikenal dengan kebenaran
ilmiah. Artinya, sesuatu yang semula dianggap benar suatu saat
mungkin menjadi salah bila ditemukan bukti-bukti baru yang
menentang kebenaran sebelumnya. Masih ingat dengan teori
Generatio Spontanea yang menyatakan bahwa makhluk hidup
berasal dari benda mati? Louis Pasteur berhasil menemukan bukti
baru melalui percobaannya, sehingga tumbanglah teori tersebut dan
berlakulah teori Biogenesis sampai saat ini.
B.
Objek dan Persoalan Biologi
molekul
sel
jaringan
atom
bioma
biosfer
organ
organisme
populasi
ekosistem
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Gambar 1.2
Hirarki struktural biosains (mulai dari atom, molekul, sel, jaringan, organ, organisme, populasi, ekosistem,
bioma,
dan biosfer)
MengenalBiologiSebagaiIlmu
5
Sejak abad 19 permasalahan yang melingkupi kehidupan
manusia semakin kompleks. Hal ini mendorong banyak manusia
tertarik mempelajari objek biologi. Namun objek biologi tidak hanya
berkisar pada manusia saja, melainkan mencakup tentang segala
segi kehidupan makhluk hidup. Apa sajakah yang menjadi objek
biologi? Bagaimanakah cara mengkaji objek tersebut? Pertanyaanpertanyaan ini sangat penting sebagai jembatan untuk memahami
kehidupan sebagai karunia Tuhan Yang Maha Kuasa.
Berikut ini gambaran mengenai ruang lingkup yang dikaji
dalam
biologi.
Jaringan kulit
Sel tumbuhan
Jamur
Burung
Struktur bunga
Virus
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Gambar 1.3
Ruang lingkup yang dikaji dalam biologi
C.
Cabang-Cabang Biologi
Ruang lingkup biologi yang makin meluas, menuntut para ahli
biologi untuk membuat pengkhususan kajian sesuai pada objeknya
yang lebih mendalam sehingga memberikan manfaat yang
semakin
besar bagi kehidupan pada umumnya. Pengkhususan kajian yang
mendalam ini menghasilkan berbagai cabang ilmu biologi yang
semakin hari semakin banyak. Ibarat pohon, biologi merupakan
pohon ilmu yang sangat besar memiliki cabang-cabang ilmu dan
tiap cabang menghasilkan anak cabang ilmu baru yang
berkembang
semakin pesat. Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang
itu antara lain, seperti pada tabel berikut ini.
6
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
No
1
2
3
4
5
Cabang Biologi
Zoologi
Botani
Objek yang dikaji
Mempelajari tentang seluk beluk kehidupan hewan.
Mempelajari tentang berbagai ciri dan kehidupan tumbuhan.
Mikrobiologi
Mengkaji berbagai sifat, ciri, dan fisiologi kehidupan mikroba.
Histologi
Mengkaji tentang jaringan penyusun organisme.
Sitologi
Mengkaji tentang segala sesuatu tentang kehidupan sel.
Aktivitas Sains
Tugas individu
Tujuan: mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut objek yang dikaji
1.
2.
Perhatikan gambar 1.3! Tentukan nama cabang biologi dan hal-hal yang
dikaji
di dalamnya!
Carilah cabang-cabang biologi yang lain dan lengkapi dengan hal-hal yang
dikaji!
D.
Manfaat Mempelajari Biologi dan
Bahayanya
Berkembangnya suatu ilmu diharapkan memberikan
kontribusi kepada kesejahteraan bagi kehidupan.
Dengan
berkembangnya berbagai cabang biologi akan semakin
bertambah besar peluang manfaat yang disumbangkan
oleh
biologi, antara lain.
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri
seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar
untuk
meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber
daya
hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan
hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk
melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya
hayati sehingga diperoleh sumber baru yang
berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan
konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak
punah.
Seseorang yang memahami biologi akan bersikap
dan
bertindak lain
dalam
menghadapi
permasalahan
kehidupan
Info Biologi
Sebagai ilmu
pengetahuan biologi
berkembang seiring
dengan tuntutan
objek kajian yang
makin meluas, objek
kajian biologi yang
menuntut
pengkhususan
menghasilkan
perkembangan
cabang dan anak
cabang biologi.
Berkembangnya
biologi memberikan
manfaat
meningkatnya taraf
hidup manusia
dengan pemanfaatan
sumber daya hayati,
mengoptimalkan,
diversifikasi, dan
konservasinya.
dibandingkan dengan orang yang tidak memiliki
MengenalBiologiSebagaiIlmu
7
pemahaman biologi. Contohnya, ketika munculnya wabah SARS,
anggota masyarakat disarankan menggunakan masker. Orang
awam mungkin beranggapan dengan menggunakan masker
mereka
tidak akan terkena SARS. Sementara itu bagi yang memahami akan
virus, mereka menyadari hanya untuk mencegah meluasnya virus
SARS saja, dan mereka selalu waspada dengan menjaga
kebersihan
serta mempersiapkan tindakan yang tepat bila menjumpai gejala
SARS di masyarakat.
Gambar 1.4
Virus Sars
Aktivitas Sains
Sumber: blackcircle.com
Selain manfaat, kemajuan ilmu pengetahuan terkadang mengandung sisi negatif
yang tidak diharapkan. Perkem-bangan
biologi dalam teknik rekayasa genetika tidak
diragukan lagi dapat menghasilkan bibit-bibit
unggul yang bermanfaat bagi pemenuhan
kebutuhan manusia. Jika teknik ini disalahgunakan oleh orang yang tidak bertanggung
jawab, mungkin dapat menghasilkan bibitbibit yang malah membahayakan bagi
kehidupan. Bila ini terjadi, kesejahteraan
hidup yang seharusnya disumbangkan ilmu
pengetahuan tidak tercapai, tetapi justru
menyengsarakan kehidupan.
Untuk menghindari penyelewengan dan penyalahgunaan
teknologi, khususnya dibidang biologi, baru-baru ini dikembangkan
aturan-aturan baku atau etika yang harus diperhatikan oleh para
ahli
yang tertarik pada objek kajian biologi yang disebut bioetika.
Dalam
bioetika memuat norma-norma atau kesepakatan tentang apa saja
yang boleh dan tidak boleh dilakukan oleh seseorang yang
berkaitan
dengan penelitian di bidang biologi.
Tugas diskusi
Tujuan: menganalisis manfaat perkembangan biologi bagi kehidupan manusia.
Buatlah kelompok maksimal 5 orang.
1.
2.
3.
Carilah 5 artikel dari berbagai sumber tentang permasalahan yang berkaitan
dengan biologi!
Diskusikan dengan anggota kelompokmu, kemudian tentukan:
a. Tentukan tindakan apakah untuk dapat mengenali permasalahan itu?
b. Tindakan apa yang perlu dilakukan bila menjumpai hal itu?
c. Identifikasikan manfaat mempelajari biologi pada masalah bagi hidup kita!
Presentasikan hasil diskusi kelompokmu di depan kelas!
8
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
Rangkuman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis
akan melahirkan ilmu pengetahuan.
Sifat dan ciri ilmu pengetahuan adalah memiliki objek, menggunakan
metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif.
Hal yang mendorong manusia tertarik mempelajari objek biologi adalah
permasalahan yang melingkupi kehidupan manusia semakin kompleks.
Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang antara lain zoologi,
botani, mikrobiologi, histologi, dan sitologi.
Perkembangan suatu ilmu diharap memberikan kontribusi kepada
kesejahteraan semua kehidupan di biosfer.
Kemajuan ilmu pengetahuan terkadang mengandung sisi negatif yang
tidak diharapkan. Contohnya, senjata biologis.
Bioetika merupakan aturan-aturan baku atau etika untuk menghindari
penyelewengan teknologi khususnya di bidang biologi.
Pelatihan
Kerjakan di buku tugasmu!
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1.
Perbedaan antara ilmu pengetahuan dan pengetahuan biologi terletak
2.
pada ....
a. ilmu mempunyai objek dan metode, pengetahuan tidak
b. pengetahuan diperoleh melalui penelitian terencana sedangkan ilmu tidak
c. pengetahuan bersumber pada ilmu, sedangkan ilmu bersumber pada
masalah
d. pengetahuan diperoleh tanpa sengaja dari obyek sedangkan ilmu diperoleh
dari obyek tertentu dengan metode khusus
e. pengetahuan mempunyai objek tanpa metode sedangkan ilmu mempunyai
objek sekaligus menggunakan metode tertentu
Pengertian biologi yang paling tepat dijabarkan sebagai ilmu ....
a. yang mempelajari arti dari keseimbangan alam
b. yang mempelajari makhluk hidup yang ada dan yang pernah ada
c. yang mempelajari hubungan antara produsen dan konsumen
d. yang mempelajari semua makhluk hidup yang sekarang ada
e. yang mempelajari keberadaan jaring-jaring kehidupan di bumi
MengenalBiologiSebagaiIlmu
9
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Objek material yang dikaji dalam biologi adalah ....
a. makhluk hidup saja
b. makhluk hidup dan jasad renik
c. makroorganisme dan mikroorganisme
d. makhluk hidup dan yang pernah hidup
e. makhluk hidup dan makhluk tidak hidup
Hal pokok yang membedakan biologi dengan ilmu-ilmu lainnya adalah ....
a. objek dasarnya
d. metode yang digunakan
b. objek formalnya
e. pengetahuan yang mendasari
c. objek materialnya
Ruang lingkup biologi yang dalam pengkajiannya memerlukan alat bantu
berupa
mikroskop, misalnya ....
a. atom dan molekul
d. sel saja
b. organel, sel, dan jaringan
e. organ
c. bioma dan biosfer
Seorang dokter mencatat pada seorang pasien terdapat gejala: suhu tubuh
cenderung tinggi selama 3 hari terakhir, ada keluhan mual dan sakit di ulu
hati,
keluar darah dari hidung (mimisan), keluar bintik-bintik merah pada
permukaan
kulit. Hasil pemeriksaan laboratorium trombosit sangat rendah. Berdasarkan
gejala tersebut ditegaskan diagnosis pasien terserang penyakit DBD (deman
berdarah dengue), yang penyebarannya melalui perantara nyamuk. Perilaku
nyamuk penyebab DBD merupakan persoalan biologi pada tingkat ....
a. individu
d. ekosistem
b. populasi
e. biosfer
c. komunitas
Berikut ini yang bukan manfaat mempelajari biologi secara moral adalah ....
a. dapat memanfaatkan sumber daya alam secara bijaksana
b. tidak mudah percaya dengan hal-hal yang berbau mistik
c. mampu bersikap ilmiah dalam menghadapi masalah
d. berani memanfaatkan hutan dengan sekehendak hati
e. peduli terhadap keberadaan makhluk hidup di sekitarnya
Berbagai upaya untuk peningkatan produksi pangan diantaranya dilakukan
dengan
penyilangan berbagai varietas padi untuk mendapatkan bibit padi unggul.
Penyilangan-penyilangan ini merupakan penerapan cabang ....
a. anatomi
d. genetika
b. morfologi
e. ekologi
c. fisiologi
Salah satu manfaat biologi yang paling mendasar bagi manusia adalah ....
a. jumlah penemuan biologi yang semakin banyak
b. mampu mengurangi dan meredakan permasalahan lingkungan
c. lahirnya ahli-ahli biologi yang berkecimpung di berbagai kehidupan
d. makin bertambahnya manusia yang mencintai ilmu biologi
e. lahirnya sikap manusia yang peduli pada kehidupan diri dan makhluk
lainnya
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
1 0
10. Mekanisme gerakan otot yang dipelajari dalam fisiologi gerak merupakan
cabang
ilmu biologi yang juga melibatkan ilmu lain, antara lain ....
a. matematika, dan fisika
d. ekologi kimia dan statistik
b. kimia dan matematika
e. fisika dan geofisika
c. kimia dan fisika
B. Tulislah B jika pernyataan di bawah ini Benar dan S jika salah
serta berikan alasannya!
1.
Evolusi merupakan cabang biologi yang mengkaji tentang
perubahan sifat individu dari generasi ke generasi.
2.
Perkembangan biologi tidak memberikan dampak positif bagi
pengembangan ilmu-ilmu selain biologi.
3.
Tumbangnya teori abiogenesis dan berlakunya teori biogenesis menunjukkan bahwa biologi bersifat verifikatif.
4.
Dengan memahami biologi manusia akan menjadi lebih arif
dalam bertindak terhadap kehidupan dan lingkungan hidupnya.
5.
Bioetika membatasi para ahli untuk dapat menemukan ilmu
baru cabang biologi sehingga lambat berkembang.
C. Jodohkan pernyataan A dan pernyataan B!
Pernyataan A
Pernyataan B
No.
1
Kebenaran ilmiah
a
Universal
2
Mengandung pengertian yang
mengkerucut,
saling menunjang
b
Obstetri dan
Ginekologi
Bioetika
Biosfer
Bioma
Verifikatif
Sistematis
3
4
5
c
Gurun, tundra, hutan gugur, hutan tropis d
e
Mengkaji tentang kandungan dan
f
kebidanan
g
Rambu-rambu bagi peneliti di bidang
biologi
khususnya
D. Jawablah pertanyaan berikut ini!
1.
Apakah yang dimaksud dengan ilmu pengetahuan?
2.
Sebutkan hal apa sajakah yang menjadi objek kajian dalam biologi!
3.
Cabang-cabang biologi apa sajakah yang diperlukan untuk dapat
mengklasifikasikan hewan dan tumbuhan? Sebutkan dan jelaskan peranannya
masing-masing!
MengenalBio Ilmu
logiSebagai
4.
5.
1 1
Apakah cerita kuda terbang, negeri dongeng, makhluk luar angkasa (aliens)
termasuk objek kajian biologi? Mengapa?
Apakah ada bahaya dari mempelajari biologi? Jika ada bagaimanakah upaya
untuk menanggulanginya?
E. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pertanyaan di bawah ini!
Teknologi kloning semakin canggih, mulai dari kultur tanaman yang
dapat menghasilkan sejumlah besar tanaman yang memiliki fenotipe dan
sifat yang sama dengan sangat cepat dan mudah, sampai kloning hewan
seperti domba dolly. Jika struktur DNA sudah dapat dipetakan maka kita
dapat membuat organisme, misalnya klon manusia dengan segala
kemampuan unggul untuk dijadikan sebagai tenaga kerja, prajurit perang,
atau dijadikan sebagai bank organ untuk operasi pencangkokkan organ
tubuh.
1 2
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
BIOLOGI
untuk Sekolah Menengah Atas (SMA) - Madrasah Aliah (MA)
untkoSelahMgAs()-drahliMKeX
Kelas X
Moch Anshori
Djoko Martono
oDjMkartn
MochAnsri
1
B
1
Mengenal Biologi
Sebagai Ilmu
Pepatah bijak mengatakan, "Jika kalian (manusia) mampu
menembus penjuru langit dan bumi maka tembuslah,
kalian (manusia) takkan bisa menembusnya kecuali
denganilmu".
Setelah mempelajari bab ini kalian diharapkan dapat menggunakan
kemampuan berpikir kalian untuk menganalisis, mengidentifikasi dan
mengamalkan cabang-cabang ilmu biologi yang bermanfaat bagi kesejahteraan
manusia dan lingkungan.
P eta Konsep
Cabang-cabang
Biologi
s
s
Bersifatsistematis
s
Biologisebagai
Ilmu
Verifikatif
s
Universal
Objektif
s
Objek dan
Persoalan
Biologi
s
s
Manfaat dan
BahayaBiologi
s
BIOLOGI
Memilikiobjek
Memilikimetode
s
s
s
s
Untuk membantu kalian memahami materi pada bab ini disajikan peta konsep
sebagai berikut.
Analitis
Strukturbiosains
K ata Kunci
Inti pembahasan pada materi bab ini, tercakup pada kata-kata berikut.
biologi, sistematis, universal, objektif, metode, analitis, verifikatif,
hirarki struktur biosains
2
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
Manusia dengan akalnya telah menunjukkan kelebihannya
dibandingkan dengan makhluk lainnya, yaitu ia mampu belajar dan
mengembangkan berbagai ilmu pengetahuan. Sebagai seorang calon
ilmuwan tentu kamu dapat membayangkan bagaimana kondisi
orangtuamu ketika masih kecil. Bukan dari fisik mereka, tetapi ilmu
dan teknologi yang pernah digunakan di masa mereka. Apalagi jika
membayangkan kondisi bagaimana kehidupan manusia purba! Ini
membuktikan bahwa manusia dengan akalnya telah berhasil
mengangkat peradabannya dari zaman ke zaman berkat
pengetahuan yang ditemukan dan dikembangkan itu.
Berbagai disiplin ilmu pengetahuan telah berkembang dan
memberikan sumbangan terhadap peningkatan kualitas hidup bagi
manusia. Demikian juga dengan biologi, sebagai salah satu cabang
ilmu pengetahuan alam yang mengkaji tentang segala sesuatu yang
berkaitan dengan makhluk hidup dan kehidupannya. Melalui biologi,
manusia belajar memahami dan mengenali dirinya, agar menyadari
diciptakan sebagai makhluk Tuhan yang paling sempurna. Dalam
bab ini kamu akan mengetahui lebih jauh, apa sajakah objek yang
dikaji dalam biologi? Bagaimana biologi dikembangkan? Apa manfaat
dan bahayanya?
A.
Biologi sebagai Ilmu
Ilmu pengetahuan lahir dari suatu rangkaian aktivitas akal
manusia yang disusun secara sistematis. Semua yang dinamakan
ilmu pengetahuan selalu memiliki syarat-syarat atau ciri-ciri tertentu.
Sifat dan ciri ilmu tersebut adalah memiliki objek, menggunakan
metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif.
Berikut ini identifikasi dari sifat dan ciri dari ilmu pengetahuan
atau ilmu yang dihasilkan oleh manusia.
1. Memiliki objek
Setiap ilmu umumnya membatasi diri pada segi
kajian
tertentu. Misalnya matematika mengkaji pada objek
angkaangka, fisika pada objek benda-benda fisik, kimia
berupa
zat-zat penyusun dan reaksi yang terjadi, dan biologi
memfokuskan pada objek makhluk hidup yang ada
maupun
yang pernah ada di dunia ini.
Info Biologi
Kebenaran ilmu
merupakan
kebenaran ilmiah,
yang berlaku sampai
ada bukti baru yang
menentang atau
menggugurkannya.
Mengapa setiap ilmu membatasi diri pada objek kajian
tertentu? Coba diskusikan bersama kelompokmu!
MengenalBiologiSebagaiIlmu
3
2. Memiliki metode
Info Biologi
Berkembangnya ilmu pengetahuan tidak dapat terjadi
secara kebetulan ataupun asal-asalan, melainkan
mengikuti metode tertentu. Dalam mempelajari obyek
kajian biologi digunakan metode ilmiah untuk menemukan
kebenaran. Metode ini telah dibakukan agar dapat
digunakan dan dilakukan oleh siapa saja. Ilmu yang
dikembangkan dengan menggunakan metode ini
kebenarannya diakui secara ilmiah.
Dahulu pernah ada
kepercayaan bahwa
benda hidup berasal
dari benda mati.
Ilmuwan dahulu
mengajarkan bahwa
belatung dari daging
busuk. Namun, ilmu
pengetahuan
berkembang, sekarang
kita tahu bahwa
belatung berasal dari
telur hewan betina.
3. Bersifat sistematis
Agar mudah dikaji, ilmu pengetahuan harus tersusun
mulai yang sederhana menuju yang lebih kompleks. Konsep
yang mendasari harus mengandung hubungan sedemikian
rupa yang saling mendukung dan bukan saling
bertentangan.
Contohnya, dalam biologi disajikan konsep sel, jaringan
organ, sistem organ dan individu yang menunjukkan
adanya
hierarki hubungan yang saling memperkuat objek kajian.
Inilah yang dinamakan tersusun secara sistematis.
4. Universal
Kebenaran yang disajikan dalam ilmu pengetahuan harus
berlaku
secara umum. Dalam biologi, hukum-hukum atau kaidah ilmu yang
ada juga berlaku secara umum. Misalnya, kaidah tentang
reproduksi
generatif merupakan cara reproduksi organisme yang harus
didahului dengan peleburan dua sel (gamet jantan dan betina). Ini
berlaku pada semua jenis organisme.
Stigma
Anthera
Stilus
Stamen
Serbuk sari
Pistilum
Pelepasan
serbuk sari
Ovary
Stamen
Filamen
C
sel sperma
A
B
Saluran ovarium
Ovarium
Kantung
embrio
Ovula
Ovarium
Kutub inti sel
E
D
Gambar 1.1
Reproduksi generatif pada satu organisme tertentu (misal: fertilisasi)
Ovula
Telur
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
4
Info Biologi
5. Objektif
Pernyataan dalam suatu ilmu pengetahuan harus
bersifat
jujur, yaitu menggambarkan kondisi apa adanya,
mengandung
data atau informasi yang sebenarnya, bebas dari
prasangka,
kesenjangan, atau kepentingan pribadi. Bila ilmu tidak
bersifat
objektif maka akan sulit berkembang, apalagi untuk
dimanfaatkan bagi kesejahteraan umat manusia.
Manusia dengan
akalnya mampu
belajar dan
mengembangkan
berbagai ilmu
pengetahuan
sehingga dapat
memberikan
sumbangan terhadap
peningkatan kualitas
hidupnya.
6. Analitis
Kajian dari sebuah ilmu akan menuju hal-hal yang
lebih
khusus seperti bagian, sifat, peranan dan berbagai hubungan.
Untuk memahami hal yang bersifat khusus perlu pengkajian
secara khusus pula, sehingga terdapat antar hubungan bagian
yang dikaji sebagai hasil analisa. Oleh karena itu, sebuah ilmu
akan terbagi menjadi berbagai cabang ilmu dengan kajian yang
lebih khusus. Contohnya biologi mempunyai cabang zoologi,
botani, fisiologi, anatomi, genetika, dan embriologi.
7. Verifikatif
Kebenaran dalam sebuah ilmu bukanlah bersifat mutlak tetapi
bersifat terbuka atau verifikatif yang juga dikenal dengan kebenaran
ilmiah. Artinya, sesuatu yang semula dianggap benar suatu saat
mungkin menjadi salah bila ditemukan bukti-bukti baru yang
menentang kebenaran sebelumnya. Masih ingat dengan teori
Generatio Spontanea yang menyatakan bahwa makhluk hidup
berasal dari benda mati? Louis Pasteur berhasil menemukan bukti
baru melalui percobaannya, sehingga tumbanglah teori tersebut dan
berlakulah teori Biogenesis sampai saat ini.
B.
Objek dan Persoalan Biologi
molekul
sel
jaringan
atom
bioma
biosfer
organ
organisme
populasi
ekosistem
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Gambar 1.2
Hirarki struktural biosains (mulai dari atom, molekul, sel, jaringan, organ, organisme, populasi, ekosistem,
bioma,
dan biosfer)
MengenalBiologiSebagaiIlmu
5
Sejak abad 19 permasalahan yang melingkupi kehidupan
manusia semakin kompleks. Hal ini mendorong banyak manusia
tertarik mempelajari objek biologi. Namun objek biologi tidak hanya
berkisar pada manusia saja, melainkan mencakup tentang segala
segi kehidupan makhluk hidup. Apa sajakah yang menjadi objek
biologi? Bagaimanakah cara mengkaji objek tersebut? Pertanyaanpertanyaan ini sangat penting sebagai jembatan untuk memahami
kehidupan sebagai karunia Tuhan Yang Maha Kuasa.
Berikut ini gambaran mengenai ruang lingkup yang dikaji
dalam
biologi.
Jaringan kulit
Sel tumbuhan
Jamur
Burung
Struktur bunga
Virus
Sumber: Microsoft Encarta 2006
Gambar 1.3
Ruang lingkup yang dikaji dalam biologi
C.
Cabang-Cabang Biologi
Ruang lingkup biologi yang makin meluas, menuntut para ahli
biologi untuk membuat pengkhususan kajian sesuai pada objeknya
yang lebih mendalam sehingga memberikan manfaat yang
semakin
besar bagi kehidupan pada umumnya. Pengkhususan kajian yang
mendalam ini menghasilkan berbagai cabang ilmu biologi yang
semakin hari semakin banyak. Ibarat pohon, biologi merupakan
pohon ilmu yang sangat besar memiliki cabang-cabang ilmu dan
tiap cabang menghasilkan anak cabang ilmu baru yang
berkembang
semakin pesat. Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang
itu antara lain, seperti pada tabel berikut ini.
6
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
No
1
2
3
4
5
Cabang Biologi
Zoologi
Botani
Objek yang dikaji
Mempelajari tentang seluk beluk kehidupan hewan.
Mempelajari tentang berbagai ciri dan kehidupan tumbuhan.
Mikrobiologi
Mengkaji berbagai sifat, ciri, dan fisiologi kehidupan mikroba.
Histologi
Mengkaji tentang jaringan penyusun organisme.
Sitologi
Mengkaji tentang segala sesuatu tentang kehidupan sel.
Aktivitas Sains
Tugas individu
Tujuan: mengidentifikasi cabang-cabang biologi menurut objek yang dikaji
1.
2.
Perhatikan gambar 1.3! Tentukan nama cabang biologi dan hal-hal yang
dikaji
di dalamnya!
Carilah cabang-cabang biologi yang lain dan lengkapi dengan hal-hal yang
dikaji!
D.
Manfaat Mempelajari Biologi dan
Bahayanya
Berkembangnya suatu ilmu diharapkan memberikan
kontribusi kepada kesejahteraan bagi kehidupan.
Dengan
berkembangnya berbagai cabang biologi akan semakin
bertambah besar peluang manfaat yang disumbangkan
oleh
biologi, antara lain.
1. Memberikan pemahaman lebih mendalam kepada diri
seseorang yang dapat diterapkan sebagai dasar
untuk
meningkatkan taraf hidupnya.
2. Memberikan pengetahuan akan berbagai sumber
daya
hayati yang bermanfaat bagi pemenuhan kebutuhan
hidup manusia.
3. Memberikan rangsangan pada manusia untuk
melakukan diversifikasi pemanfaatan sumber daya
hayati sehingga diperoleh sumber baru yang
berbeda.
4. Memberikan pengetahuan untuk melakukan
konservasi terhadap sumber daya hayati agar tidak
punah.
Seseorang yang memahami biologi akan bersikap
dan
bertindak lain
dalam
menghadapi
permasalahan
kehidupan
Info Biologi
Sebagai ilmu
pengetahuan biologi
berkembang seiring
dengan tuntutan
objek kajian yang
makin meluas, objek
kajian biologi yang
menuntut
pengkhususan
menghasilkan
perkembangan
cabang dan anak
cabang biologi.
Berkembangnya
biologi memberikan
manfaat
meningkatnya taraf
hidup manusia
dengan pemanfaatan
sumber daya hayati,
mengoptimalkan,
diversifikasi, dan
konservasinya.
dibandingkan dengan orang yang tidak memiliki
MengenalBiologiSebagaiIlmu
7
pemahaman biologi. Contohnya, ketika munculnya wabah SARS,
anggota masyarakat disarankan menggunakan masker. Orang
awam mungkin beranggapan dengan menggunakan masker
mereka
tidak akan terkena SARS. Sementara itu bagi yang memahami akan
virus, mereka menyadari hanya untuk mencegah meluasnya virus
SARS saja, dan mereka selalu waspada dengan menjaga
kebersihan
serta mempersiapkan tindakan yang tepat bila menjumpai gejala
SARS di masyarakat.
Gambar 1.4
Virus Sars
Aktivitas Sains
Sumber: blackcircle.com
Selain manfaat, kemajuan ilmu pengetahuan terkadang mengandung sisi negatif
yang tidak diharapkan. Perkem-bangan
biologi dalam teknik rekayasa genetika tidak
diragukan lagi dapat menghasilkan bibit-bibit
unggul yang bermanfaat bagi pemenuhan
kebutuhan manusia. Jika teknik ini disalahgunakan oleh orang yang tidak bertanggung
jawab, mungkin dapat menghasilkan bibitbibit yang malah membahayakan bagi
kehidupan. Bila ini terjadi, kesejahteraan
hidup yang seharusnya disumbangkan ilmu
pengetahuan tidak tercapai, tetapi justru
menyengsarakan kehidupan.
Untuk menghindari penyelewengan dan penyalahgunaan
teknologi, khususnya dibidang biologi, baru-baru ini dikembangkan
aturan-aturan baku atau etika yang harus diperhatikan oleh para
ahli
yang tertarik pada objek kajian biologi yang disebut bioetika.
Dalam
bioetika memuat norma-norma atau kesepakatan tentang apa saja
yang boleh dan tidak boleh dilakukan oleh seseorang yang
berkaitan
dengan penelitian di bidang biologi.
Tugas diskusi
Tujuan: menganalisis manfaat perkembangan biologi bagi kehidupan manusia.
Buatlah kelompok maksimal 5 orang.
1.
2.
3.
Carilah 5 artikel dari berbagai sumber tentang permasalahan yang berkaitan
dengan biologi!
Diskusikan dengan anggota kelompokmu, kemudian tentukan:
a. Tentukan tindakan apakah untuk dapat mengenali permasalahan itu?
b. Tindakan apa yang perlu dilakukan bila menjumpai hal itu?
c. Identifikasikan manfaat mempelajari biologi pada masalah bagi hidup kita!
Presentasikan hasil diskusi kelompokmu di depan kelas!
8
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
Rangkuman
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Suatu rangkaian aktivitas akal manusia yang disusun secara sistematis
akan melahirkan ilmu pengetahuan.
Sifat dan ciri ilmu pengetahuan adalah memiliki objek, menggunakan
metode, sistematis, universal, objektif, analitis, dan verifikatif.
Hal yang mendorong manusia tertarik mempelajari objek biologi adalah
permasalahan yang melingkupi kehidupan manusia semakin kompleks.
Beberapa cabang biologi yang tengah berkembang antara lain zoologi,
botani, mikrobiologi, histologi, dan sitologi.
Perkembangan suatu ilmu diharap memberikan kontribusi kepada
kesejahteraan semua kehidupan di biosfer.
Kemajuan ilmu pengetahuan terkadang mengandung sisi negatif yang
tidak diharapkan. Contohnya, senjata biologis.
Bioetika merupakan aturan-aturan baku atau etika untuk menghindari
penyelewengan teknologi khususnya di bidang biologi.
Pelatihan
Kerjakan di buku tugasmu!
A. Pilihlah salah satu jawaban yang paling tepat!
1.
Perbedaan antara ilmu pengetahuan dan pengetahuan biologi terletak
2.
pada ....
a. ilmu mempunyai objek dan metode, pengetahuan tidak
b. pengetahuan diperoleh melalui penelitian terencana sedangkan ilmu tidak
c. pengetahuan bersumber pada ilmu, sedangkan ilmu bersumber pada
masalah
d. pengetahuan diperoleh tanpa sengaja dari obyek sedangkan ilmu diperoleh
dari obyek tertentu dengan metode khusus
e. pengetahuan mempunyai objek tanpa metode sedangkan ilmu mempunyai
objek sekaligus menggunakan metode tertentu
Pengertian biologi yang paling tepat dijabarkan sebagai ilmu ....
a. yang mempelajari arti dari keseimbangan alam
b. yang mempelajari makhluk hidup yang ada dan yang pernah ada
c. yang mempelajari hubungan antara produsen dan konsumen
d. yang mempelajari semua makhluk hidup yang sekarang ada
e. yang mempelajari keberadaan jaring-jaring kehidupan di bumi
MengenalBiologiSebagaiIlmu
9
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
Objek material yang dikaji dalam biologi adalah ....
a. makhluk hidup saja
b. makhluk hidup dan jasad renik
c. makroorganisme dan mikroorganisme
d. makhluk hidup dan yang pernah hidup
e. makhluk hidup dan makhluk tidak hidup
Hal pokok yang membedakan biologi dengan ilmu-ilmu lainnya adalah ....
a. objek dasarnya
d. metode yang digunakan
b. objek formalnya
e. pengetahuan yang mendasari
c. objek materialnya
Ruang lingkup biologi yang dalam pengkajiannya memerlukan alat bantu
berupa
mikroskop, misalnya ....
a. atom dan molekul
d. sel saja
b. organel, sel, dan jaringan
e. organ
c. bioma dan biosfer
Seorang dokter mencatat pada seorang pasien terdapat gejala: suhu tubuh
cenderung tinggi selama 3 hari terakhir, ada keluhan mual dan sakit di ulu
hati,
keluar darah dari hidung (mimisan), keluar bintik-bintik merah pada
permukaan
kulit. Hasil pemeriksaan laboratorium trombosit sangat rendah. Berdasarkan
gejala tersebut ditegaskan diagnosis pasien terserang penyakit DBD (deman
berdarah dengue), yang penyebarannya melalui perantara nyamuk. Perilaku
nyamuk penyebab DBD merupakan persoalan biologi pada tingkat ....
a. individu
d. ekosistem
b. populasi
e. biosfer
c. komunitas
Berikut ini yang bukan manfaat mempelajari biologi secara moral adalah ....
a. dapat memanfaatkan sumber daya alam secara bijaksana
b. tidak mudah percaya dengan hal-hal yang berbau mistik
c. mampu bersikap ilmiah dalam menghadapi masalah
d. berani memanfaatkan hutan dengan sekehendak hati
e. peduli terhadap keberadaan makhluk hidup di sekitarnya
Berbagai upaya untuk peningkatan produksi pangan diantaranya dilakukan
dengan
penyilangan berbagai varietas padi untuk mendapatkan bibit padi unggul.
Penyilangan-penyilangan ini merupakan penerapan cabang ....
a. anatomi
d. genetika
b. morfologi
e. ekologi
c. fisiologi
Salah satu manfaat biologi yang paling mendasar bagi manusia adalah ....
a. jumlah penemuan biologi yang semakin banyak
b. mampu mengurangi dan meredakan permasalahan lingkungan
c. lahirnya ahli-ahli biologi yang berkecimpung di berbagai kehidupan
d. makin bertambahnya manusia yang mencintai ilmu biologi
e. lahirnya sikap manusia yang peduli pada kehidupan diri dan makhluk
lainnya
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA
1 0
10. Mekanisme gerakan otot yang dipelajari dalam fisiologi gerak merupakan
cabang
ilmu biologi yang juga melibatkan ilmu lain, antara lain ....
a. matematika, dan fisika
d. ekologi kimia dan statistik
b. kimia dan matematika
e. fisika dan geofisika
c. kimia dan fisika
B. Tulislah B jika pernyataan di bawah ini Benar dan S jika salah
serta berikan alasannya!
1.
Evolusi merupakan cabang biologi yang mengkaji tentang
perubahan sifat individu dari generasi ke generasi.
2.
Perkembangan biologi tidak memberikan dampak positif bagi
pengembangan ilmu-ilmu selain biologi.
3.
Tumbangnya teori abiogenesis dan berlakunya teori biogenesis menunjukkan bahwa biologi bersifat verifikatif.
4.
Dengan memahami biologi manusia akan menjadi lebih arif
dalam bertindak terhadap kehidupan dan lingkungan hidupnya.
5.
Bioetika membatasi para ahli untuk dapat menemukan ilmu
baru cabang biologi sehingga lambat berkembang.
C. Jodohkan pernyataan A dan pernyataan B!
Pernyataan A
Pernyataan B
No.
1
Kebenaran ilmiah
a
Universal
2
Mengandung pengertian yang
mengkerucut,
saling menunjang
b
Obstetri dan
Ginekologi
Bioetika
Biosfer
Bioma
Verifikatif
Sistematis
3
4
5
c
Gurun, tundra, hutan gugur, hutan tropis d
e
Mengkaji tentang kandungan dan
f
kebidanan
g
Rambu-rambu bagi peneliti di bidang
biologi
khususnya
D. Jawablah pertanyaan berikut ini!
1.
Apakah yang dimaksud dengan ilmu pengetahuan?
2.
Sebutkan hal apa sajakah yang menjadi objek kajian dalam biologi!
3.
Cabang-cabang biologi apa sajakah yang diperlukan untuk dapat
mengklasifikasikan hewan dan tumbuhan? Sebutkan dan jelaskan peranannya
masing-masing!
MengenalBio Ilmu
logiSebagai
4.
5.
1 1
Apakah cerita kuda terbang, negeri dongeng, makhluk luar angkasa (aliens)
termasuk objek kajian biologi? Mengapa?
Apakah ada bahaya dari mempelajari biologi? Jika ada bagaimanakah upaya
untuk menanggulanginya?
E. Tuliskan pernyataan sikapmu terhadap pertanyaan di bawah ini!
Teknologi kloning semakin canggih, mulai dari kultur tanaman yang
dapat menghasilkan sejumlah besar tanaman yang memiliki fenotipe dan
sifat yang sama dengan sangat cepat dan mudah, sampai kloning hewan
seperti domba dolly. Jika struktur DNA sudah dapat dipetakan maka kita
dapat membuat organisme, misalnya klon manusia dengan segala
kemampuan unggul untuk dijadikan sebagai tenaga kerja, prajurit perang,
atau dijadikan sebagai bank organ untuk operasi pencangkokkan organ
tubuh.
1 2
Biologi Kelas X untuk Siswa SMA - MA