meteri biologi semester 1 dan 2 kelas XI

Biologi

Semester 1

Blog : diyanapermatasari

SEL

       Sel adalah bagian-bagian yang menyusun tubuh. Sel itu mempunyai komponen kimia yang pastinya penting-penting dan dibutuhin tubuh kita. Dalam tubuh kita ada banyak sekali sel.  Sel itu mempunyai tugas masing masing yang berbeda-beda. Semua sel dalam tubuh kita bekerja sama untuk membangun kualitas tubuh kita masing-masing.

Senyawa kimia penyusun sel disebut protoplasma.

Komponen-komponen yang menyusun sel antara lain air, elektrolit, protein, lemak dan karbohidrat.

Berikut adalah penjelasan dari komponen-komponen di atas.

1. Air

Air di dalam tubuh kira-kira terdapat dalam konsentrasi 70% – 85%.

Zat-zat atau vitamin-vitamin yang dapat melarutkan air diantaranya adalah vitamin B dan vitamin C.

2. Elektrolit

Elektrolit merupakan salah satu yang penting dalam sel karena memiliki beberapa unsure yang juga penting yaitu kalium, magnesium, fosfat, bikarbonat, natrium, klorida, dan kalsium.

3. Protein

Protein merupakan komponen kimia penyusun sel yang jumlahnya paling banyak. Protein juga tersusun dari beberapa unsure. Unsure-unsur tersebut adalah atom atom C,  H,  O,  dan  N. di dalam protein megandung sekumpulan asam amino.

1 gram protein = 4,1 kalori .

Zat-zat atau vitamin yang dapat melarutkan lemak diantaranya adalah vitamin A, D, E dan vitamin K.

4. Lemak

Lemak tersusun atas atom atom C,  H,  dan  O. di dalam lemak mengandung asam lemak dan gliserol.

1 gram lemak = 9,2 kalori

5. Karbohidrat

Karbohidrat tersusun atas atom atom C,  H,  dan O. jadi atom yang menyusun karbohidrat sama dengan atom yang menyusun lemak. Karbohidrat dibagi menjadi 3 macam :

a. Polisakarida = berfungsi sebagai sumber energy cadangan dan merupakan komponen penyusun permukaan luar membrane sel. Yang dimaksud polisakarida adalah tersusun atas banyak unit. Yang termasuk polisakarida yaitu diantaranya amilum dan selulosa.

b. Disakarida = yang termasuk disakarida diantaranya maltose dan sukrosa.

c. Monosakarida = yang termasuk dalam monosakari da diantaranya glukosa (terkandugn dalam tumbuh-tumbuhan), fruktosa (terkandung dalam buah-buahan), dan laktosa (terkandung di dalam susu).

• Karbohidrat yang berikatan dengan protein dinamakan glikoprotein.
• Karbohidrat yang berikatan dengan lemak dinamakan glikolipid.
• Apabila dalam tubuh terdapat kelebihan karbohidrat maka kelebihan karbohidrat tersebut akan disimpan dalam otot yang dapat disebut juga gula otot atau glikogen.

Teori-Teori  tentang  Sel :

1.Robert Hooke

Ruangan kosong yang berdinding.

2.Schleiden Schwan

Makhluk hidup tersusun atas sel-sel ( unit struktur makhluk hidup)

3.Felix Dujardin

Bagian yang terkecil dari sel adalah cairan sel / isi sel.

4.Johanes Purkinje

Isi sel yang hidup dinamai protoplasma.

5.Max Shlutze

Protoplasma merupakan struktur dasar kehidupan.

6.Ruddf Virchow

Setiap sel berasal dari sel sebelumnya.

7.Strasburger

Inti sel yang berasal dari inti sebelumnya melalui pembelahan sel.

8.Bernard

Inti sel mengatur seluruh aktivitas sel.

Organela – organela Sel

No.	Nama Organel	Fungsi bagi Sel
1	Nucleus	-    Mengorganisasikan gen saat terjadi pembelahan sel-    Memproduksi mRNA untuk mengkodekan protein -    Sebagai tempat sintesis ribosom -    Tempat terjadinya replikasi dan transkripsi dari DNA -    Mengatur kapan dan dimana ekspresi gen harus dimulai, dijalankan dan diakhiri
2	Nukleolus	-          Mensintesis berbagai macam molekul RNA yang digunakan dalam perakitan ribosom-          Digunakan untuk sintesis protein
3	Ribosom	-          Tempat sintesis protein dari asam amino
4	Reticulum Endoplasma	-          Tempat perlekatan ribosom-          Memperkaya senyawa protein hasil sintesis ribosom yang melekat di permukaan membrannya -          Transport zat dalam sel menghubungkan nucleus dengan ruang sel
5	Mitokondria	-          Penghasil energy karena terlibat dalam proses respirasi sel-          Pembangkit tenaga
6	Lisosom	-          Organ pencerna intraseluler
7	Sentrosom/ Sentriol	-          Memegang peranan penting dalam pembelahan sel
8	Badan Golgi	-          Ekskresi sel-          Pembentukan dinding sel -          Pembentukan lisosom
9	Badan Mikro	-          Sebagai proteksi sel terhadap sifat toksin yang tinggi dari oksigen
10	Sitoskeleton	-          Memberikan kekuatan mekanik pada sel-          Menjaga kerangka sel -          Membantu gerakan substansi satu bagian sel ke bagian yang lain
11	Mikrotubulus	-          Mengarahkan gerakan komponen-komponen sel-          Mempertahankan bentuk sel -          Membantu pembelahan sel secara mitosis
12	Plastida	-          Mensintesis lemak, protein dan pati-          Menghasilkan warna sel tumbuhan
13	Plasmodesmata	-          Menjadi pintu masuk keluarnya zat-          Meneruskan rangsang dari sel satu ke sel berikutnya
14	Vakuola	-          Memelihara tekanan osmotic sel-          Penyimpanan hasil sintesa berupa glikogen, fenol -          Mengadakan sirkulasi zat dalam sel
15	Membran Sel	-          Sebagai lalu lintas molekul dan ion secara dua arah-          Menerima rangsang (pada hewan)
16	Dinding Sel	-          Sebagai pelindung berbagai komponen di dalam sel-          Pemberi bentuk sel -          Pemberi sokongan bagi tumbuhan berkayu maupun tidak berkayu

Penjelasan organela-organela sel :

1. Nucleus

Nucleus itu punya diameter sekitar 5 mikrometer.

Yang membentuk inti sel ( nucleus ):

1. Membrane inti
2. Nukleoplasma
3. Benang kromatin (gen)
4. Nukleolus

Jadi bagian-bagian nucleus :

-  Membrane nucleus (karioteka) : Sebagai pembungkus dan pelindung nucleus

-  Matriks (nukleoplasma)

-  Anak nucleus (nukleoplasma)

Bagian ini untuk menyintesis RNA

Kromatin yang memendek atau menebal disebut kromosom

1. Reticulum Endoplasma

Dibagi menjadi :

-  RE kasar

Bagian ini terdapat ribosom di dalamnya

-  RE halus

Kalau di bagian ini tidak terdapat ribosom di dalamnya

1. Lisosom

Di dalam lisosom ini terdapat enzim yang disebut enzim lisosim.  Sel dapat mengalami autolysis atau disebut juga sel bunuh diri yaitu sel yang dapat hancur dengan sendirinya karena fungsi tertentu, contohnya cebong dan jari embrio . lisosom menghasilkan benang-benang pembelahan. Lisosom dihasilkan oleh badan golgi. Dalam suatu sel jika tidak terdapat lisosom fungsinya dapat digantikan oleh vakuola.

1. Badan mikro

Badan mikro itu menghasilkan enzim yang bernama enzim katalase atau bias juga disebut enzim lactase yang dapat menawarkan hydrogen peroksida (racun).

Badan mikro dibagi menjadi :

1. Peroksisom = fungsi metabolisme lemak menjadi karbohidrat, menawarkan racun.
2. Glioksisom = terdapat enzim yang dapat mengubah lemak menjadi gula.

1. Sitoskeleton

Merupakan rangka sel yang di dalamnya terdapat 3 elemen :

1. Mikrotubula
2. Mikrofilamen
3. Filament antara
4. Mikrotubulus

- Hubungan mikrotubulus dengan sentrosom yaitu sentrosom tersusun atau terbentuk atas beberapa mikrotubulus.

- sentrosom/sentriol terdapat pada sel tumbuhan

- mikrotubulus terdapat pada sel hewan.

1. Plastida terdiri dari

1. Kloroplas (hijau) mengandung klorofil A berwarna hijau biru ,B berwarna hijau kuning ,C berwarna hijau coklat,D berwarna hijau merah.

2. Kromoplas terdiri dari karoten (jingga) pada wortel dan xantofil (kuning) pada mahkota bunga.

3. Leukoplas terdiri dari tdk berwarna a.amiloplas mengandung tepung b. elailoplas mengandung minyak, c. aleuroplas mengandung protein.

-  Struktur plastid terdiri dari stroma (terjadi reaksi gelap), grana (terjadi reaksi terang), tilakoid.

Elailoplas plastida yg tidak berwarna, berfungsi untuk menyimpan hasil fotosintesis (lemak. Tepung. Minyak, dll).

Plastida adalah suatu organel sel yang hanya terdapat pada sel tumbuhan.

1. Plasmodesmata merupakan cairan yang menghubungkan antara sel yang satu dengan sel yang lainnya.

- Hanya terdapat di sel tumbuhan.

- Plasmodesmata adalah plasma yang terdapat pada noktah.

- Noktah adalah dinding sel yang tidak mengalami perubahan.

1. Vakuola yang terdapat pada sel hewan

A. vakuola kontraktil (vakuola berdenyut) menjaga tekanan osmotic sitoplasma.

B. vakuola nonkontraktil (tdk berdenyut) mencerna makanan (vakuola makanan).

- Sel tumbuhan memiliki vakuola tengah berukuran besar dan dikelilingi oleh membrane tonoplas yang berfungsi membangun turgor (ketegangan) sel, mengandung pigmen antosianin, mengandung enzim hidrolitik yang dapat menjadi lisosom saat sel masih hidup, tempat penimbunan sisa metabolism, tempat penyimpanan cadangan makanan bagi sitoplasma.

- Alkaloid (bahan pemikat) tein daun the kafein kopi teobromin coklat nikotin ganja kokain koka.

- Vakuola hanya dimiliki hewan bersel satu (amoeba).

1. Membrane sel terdiri dari :

- glikolipid

- glikoprotein

- polar

- fosfolipid

- protein integral

- protein perifer.

* Hidrofilik artinya mengikat air (polar dan protein perifer)

* Hidrofobik artinya tidak mengikat air/ menolak air (nonpolar dan protein integral) atau biasa disebut selektif permiabel.

1. Kekutuban badan golgi

1. Kutub bawah (dekat dengn RE) disebut forming face (vesicular dan cysternae)

2. Kutub atas disebut maturing face ( vacuola).

- Komponen badan golgi antara lain cysternae,vesicular,vacuola.

-Vesicular berisi enzim.

-Cysternae disebut juga kantung berlapis2.

# Transport zat lewat membrane sel berlangsung melalui

1. Difusi dibagi menjadi difusi sederhana zat bergerak dari konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah.

2.Difusi terbantu (terfasilitasi) zat masuk dibawa oleh protein pembawa (carier).

3.Osmosis zat bergerak dari konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi degan melalui membrane selektif permiabel.

- Difusi dan osmosis disebut juga transport pasif.

4.Transport aktif zat masuk atau keluar dari sel dengan digerakkan ole energy ATP. 5.Endositosis dibagi fagositosis (zat padat) pinositosis (zat cair).

6.Eksositosis. Yang memengaruhi terjadinya difusi

a. konsentrasi zat

b. suhu.

* Osomosis terbagi menjadi 3 macam

a. plasmolisis adalah sel kekurangan cairan karena cairan sel keluar menuju lingkungann yang konsentrasinya tinggi.

b. Lisis adalah dinding sel atau membrane sel pecah akibat peristiwa plasmolisis.

c. Krenasi adalah sel mengkerut.

Semeter 2

Blog : Budiman

Proses Pernapasan pada Manusia

Proses Pernapasan pada Manusia- Agar mendapatkan suplai oksigen yang segar, udara di dalam paru-paru harus diganti secara konstan. Hal ini terjadi ketika proses pernapasan berlangsung. Proses pernapasan dibagi menjadi dua tahap, yaitu tahap inspirasi dan tahap ekspirasi.

1. Fase Inspirasi dan Ekspirasi. Inspirasi merupakan proses ketika udara masuk ke dalam saluran pernapasan, sedangkan ekspirasi merupakan proses ketika udara keluar dari saluran pernapasan. Inspirasi terjadi ketika kita menghirup napas dan ekspirasi terjadi ketika kita mengembuskan napas atau mengeluarkan udara dari paru-paru kita. Terdapat dua macam pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut. Apakah perbedaannya?

Inspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk berkontraksi. Tulang rusuk akan terangkat dan rongga dada membesar. Tekanan udara di dalam rongga dada menurun sehingga terjadi aliran udara dari lingkungan ke dalam saluran pernapasan. Ekspirasi terjadi ketika otot antartulang rusuk mengendur (relaksasi) yang menyebabkan mengecilnya rongga dada. Pernapasan seperti ini disebut pernapasan dada. Pada pernapasan perut, selama inspirasi otot diafragma berkontraksi sehingga posisi permukaan diafragma menjadi mendatar. Akibatnya, volume rongga dada dan paru-paru membesar. Membesarnya volume paru-paru menyebabkan tekanan udara di dalamnya menjadi lebih rendah daripada tekanan udara di luar paru-paru sehingga udara masuk ke paru-paru. Sebaliknya, selama ekspirasi, otot diafragma mengalami relaksasi sehingga menyebabkan posisi permukaan diafragma menjadi melengkung ke atas. Akibatnya, volume rongga dada dan rongga paru-paru menjadi mengecil sehingga tekanan udara di dalam paru-paru lebih tinggi daripada tekanan udara di luar paru-paru. Perbedaan tekanan udara ini menyebabkan keluarnya udara dari dalam paru-paru.

Gambar 7.3 Ketika terjadi inspirasi, otot diafragma berkontraksi, ekspirasi otot diafragma berelaksasi.

2. Volume Udara dalam Paru-paru. Volume udara di dalam paru-paru dapat dibedakan menjadi volume tidal, volume komplementer, volume suplementer, kapasitas vital, dan volume residual.

a. Volume tidal (500 mL): volume udara yang dihirup dan dikeluarkan pada keadaan istirahat.

b. Volume suplemen (±1.500 mL): volume udara yang masih dapat dikeluarkan setelah ekspirasi biasa (tidal).

c. Volume komplemen (±3.000 mL): volume udara yang masih dapat dihirup setelah inspirasi biasa (tidal).

d. Volume residu (±1.200 mL): volume udara yang tersisa setelah melakukan ekspirasi maksimal. Volume residu tidak dapat dikeluarkan dengan ekspirasi biasa. Volume residu disebut juga dengan udara cadangan.

e. Kapasitas vital (±5.000 mL): jumlah volume total dari volume tidal, volume suplemen, dan volume komplemen. Dengan kata lain, kapasitas vital adalah volume maksimal udara yang dapat dihembuskan setelah inspirasi maksimal.

f. Kapasitas total paru-paru: jumlah volume residu ditambah kapasitas vital paru-paru.

Ketika kita mengembuskan napas semaksimal mungkin, tidak semua udara keluar dari paru-paru kita. Volume udara yang tersisa ini sangat bervariasi pada setiap individu. Volume udara yang tetap berada di dalam paru-paru ini disebut volume residual. Jadi, jika volume residual dijumlahkan dengan kapasitas vital, hasilnya adalah kapasitas total paru-paru.

Gambar 7.4 Volume udara di dalam paru paru

3. Kecepatan Bernapas. Sistem pernapasan tidak terlepas dari pengaturan oleh sistem saraf. Kita dapat menahan napas selama beberapa menit. Namun, kemudian kita akan merasakan dorongan yang sangat kuat untuk menarik napas. Bagian otak yang berperan dalam mengatur pernapasan adalah bagian medula oblongata (Gambar 7.5). Ketika kandungan O₂ dalam darah sedikit, medula oblongata akan mengirimkan impuls kepada otot tulang rusuk atau diafragma untuk berkontraksi.

Gambar 7.5 Bagian otak yang berperan dalam mengatur pernapasan adalah medula oblongata.

Ketika darah banyak mengandung CO₂, pH darah akan mengalami perubahan. Perubahan pH ini dideteksi oleh medula oblongata. Sebagai respons, medula oblongata mengirimkan impuls pada otot tulang rusuk untuk berkontraksi lebih cepat atau lebih pendek sehingga volume rongga dada menjadi lebih besar dan napas menjadi lebih dalam. Dengan demikian, lebih banyak oksigen yang dapat diikat oleh darah dalam kapiler. Selain medula oblongata, bagian lain dari sistem saraf yang ikut mengatur pernapasan adalah bagian pons varoli di otak. Pada umumnya, laju pernapasan sesuai dengan laju penambahan karbon dioksida dalam darah atau laju pengurangan oksigen dalam darah dan jaringan. Hal tersebut dipengaruhi oleh jenis aktivitas. Ketika melakukan aktivitas berat, kita akan terengah-engah. Hal tersebut terjadi karena peningkatan metabolisme dalam jaringan, terutama otot sehingga terjadi peningkatan kadar karbon dioksida dalam darah.

Gambar 7.6 Struktur hemoglobin

4. Fase Pertukaran Udara di Jaringan Tubuh dan Paru-paru. Pada prinsipnya, pertukaran gas yang terjadi di jaringan tubuh dan paruparu terjadi secara difusi mengikuti perbedaan tekanan. Udara yang sampai alveoli memiliki tekanan O₂ yang lebih tinggi dan tekanan CO₂ yang lebih rendah dibandingkan dengan darah dalam pembuluh arteri yang melewati alveoli. Jika tekanan udara 1 atmosfer (760 mmHg), dan volume O₂ adalah 21%, tekanan parsial O₂ (PO₂) di udara bebas adalah 0,21 x 760 mmHg, yaitu sekitar 160 mmHg. Sementara itu, tekanan parsial CO2 (PCO2) diketahui adalah sekitar 0,23 mmHg. Akibatnya, O₂ dari udara berdifusi melewati epitel alveoli dan kapiler ke dalam darah di dalam kapiler (Campbell, 1998: 845).

Dalam darah, oksigen diikat oleh hemoglobin. Hemoglobin adalah protein yang terdiri atas hemin dan globin. Hemin memiliki unsur besi (Fe) yang menjadi pusat dari molekul hemoglobin. Dalam unsur besi ini, terjadi pengikatan oksigen (proses oksigenasi) sehingga terbentuk oksihemoglobin (HbO2). Setiap molekul hemoglobin dapat mengikat 4 molekul O2 (Gambar 7.6). Namun, kemampuan mengikat oksigen ini bergantung pada tekanan oksigen (tekanan udara) di lingkungan luar.

Gambar 7.7 pertukaran gas di jaringan tubuh dan paru-paru terjadi secara difusi mengikuti perbedaan tekanan.

Pada saat yang bersamaan dengan difusi oksigen, terjadi juga difusi CO₂ dengan arah yang berlawanan, yaitu dari darah ke udara dalam rongga alveoli. Ketika darah meninggalkan kapiler di alveoli, darah tersebut telah memiliki tekanan O₂ yang lebih tinggi dan tekanan CO₂ yang lebih rendah. Jantung memompa darah dari paru-paru ke seluruh tubuh. Pertukaran gas di dalam jaringan terjadi dengan prinsip yang sama dengan yang telah diuraikan sebelumnya. Jaringan (sel) memiliki tekanan CO₂ yang lebih tinggi dan tekanan O₂ yang lebih rendah dibandingkan dengan darah. Penumpukan CO₂ terjadi sebagai akibat dari metabolisme sel. Perbedaan tekanan menyebabkan oksigen dalam darah dilepaskan dari oksihemoglobin. Karbon dioksida dalam sel akan berdifusi keluar darah. Akibat perbedaan tekanan parsial dan kelarutan, kurang dari 5% CO₂ akan tetap berada dalam sel. Di dalam darah, CO₂ dapat bereaksi dengan H₂O dan membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Asam karbonat juga dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat (HCO₃^–) dengan melepaskan satu atom H⁺. Atom hidrogen tersebut kemudian ditangkap oleh hemoglobin. Sebagian kecil CO₂, yaitu sekitar 30%, berikatan dengan salah satu protein dalam hemoglobin. Sementara itu, 65% CO₂ diangkut dalam bentuk ion HCO₃^– melalui proses berantai yang disebut dengan proses pertukaran klorida. Dengan bantuan enzim karbonat anhidrase dalam eritrosit, CO₂ bereaksi dengan H₂O membentuk asam karbonat (H₂CO₃). Asam karbonat dapat berdisosiasi menjadi asam bikarbonat (HCO₃^–) dengan melepaskan satu atom H⁺. Asam bikarbonat akan keluar dari eritrosit ke plasma darah. Kedudukan ion bikarbonat akan digantikan oleh ion Cl^–. Dinamika pengikatan dan pelepasan antara asam karbonat dan ion Cl^– dengan ion H⁺ menyebabkan perubahan pada sistem buffer pada darah dan turunnya pH darah. Reaksinya sebagai berikut.

H₂O + CO₂ → H₂CO₃ → HCO₃^– + H⁺

Ketika darah sampai ke paru-paru, terjadi reaksi yang sama hanya saja dengan arah yang berlawanan.

HCO₃^– + H⁺ → H₂CO₃ → H₂O + CO₂