Evolusi Molekuler

EVOLUSI MOLEKULER

A.Area Pembahasan Evolusi Molekuler

    Evolusi molekuler meliputi dua area pembahasan, yaitu: 

 1.Evolusi molekuler 

      Area pertama, evolusi makromolekuler menunjukan pembentukan gen dan pola perubahan yang tampak pada materi genetik (misalnya urutan DNA) dan produkinya (missal protein) selama waktu evolusi dan terhadap mekanisme yang bertanggung jawab untuk sejumlah perubahan tersebut.

2.Rekontruksi sejarah evolusi gen dan organisme

     Area kedua dikenal sebagai “molekuler phylogeny” menjelaskan sejarah evolusi organisme dan makromolekul seperti adanya keterlibatan data-data molekuler. 

     Dua area pembahasan (1) pada objek pertama adalah menjelaskan tentang pembentukan, penyebab dan efek dari perubahan evolusi molekul dan (2) pada objek kedua menggunakan molekul hanya sebagai alat untuk merekontruksi sejarah biologi organisme dan konstituen genetikanya. Walaupun kenyataannya kedua disiplin ilmu di atas saling berkait erat. Kemajuan di satu area akan memfasilitasi perkembangan studi di area lain. Contoh, pengetahuan tentang filogeni adalah sangat esensial untuk determinasi jenis perubahan pada karakter molekuler. Sebaliknya, pengetahuan terhadap pola dan rata-rata perubahan melokul adalah sangat krusial dalam usaha untuk rekontruksi sejarah evolusi kelompok organisme.

B.Kegunaan Sequens DNA Mitokondria dan Kloroplas dalam Analisis Filogeni

        DNA terdapat di nukleus dan dalam organel (ekstrakromosomal DNA). Pada tanaman, DNA juga terdapat pada mitokondria dan kloroplas. Sekuens kloroplas DNA komplit telah terdapat untuk tanaman Nicotiana tabacum, Marchantia polymorpha, Oryza sativa dan Epifagus virginiana dan lain-lain. Informasi ini tersedia untuk digunakan dalam studi perbandingan struktur dan kandungan gen pada genom kloroplas. Karakteristik kloroplas yang memiliki kecepatan substitusi nukleotida yang konservatif menyebabkan penggunaan kloroplas DNA untuk menentukan filogeni tanaman dan evolusi tanaman. Kloroplas DNA diwariskan secara maternal pada sebagian besar angiospermae, sedang pada conifer pewarisannya adalah paternal. Terdapat perkecualan, seperti pada tanaman kiwi, kloroplas DNA diwariskan secara paternal.

     Analisis genetik dapat dilakukan dengan menggunakan penanda molekuler baik pada DNA sitoplasma maupun pada DNA inti. Pada DNA sitoplasma, analisis genetik dapat dilakukan dengan perunutan (sekuensing) DNA kloroplas (cpDNA) yang relatif lebih konservatif dibandingkan dengan DNA-inti. Ciri molekuler juga dapat digunakan untuk mengidentifikasi kultivar dan menduga kekerabatan antar plasma nutfah, sehingga variasi genotipe antar kultivar dapat dibedakan dengan jelas dan dapat dihindari adanya duplikasi aksesi 

       DNA mitokondria juga diwariskan secara uniparental yaitu secara maternal. Tersedianya primer universal untuk amplifikasi sekuen cpDNA dan mtDNA menyebabkan kemudahan dalam analisa filogeni tanaman dengan menggunakan cpDNA dan mtDNA. Teknik yang bervariasi digunakan untuk mengamati variasi pada kloroplas DNA dan mitokondrial DNA. Teknik yang paling sering digunakan adalah RFLP dan PCR-RFLP. Pada PCR-RFLP, sekuen kloroplas atau mitokondria diamplifikasi dengan PCR. Variasi dilihat dari ukuran sekuens. Jika tidak terdapat perbedaan ukuran hasil PCR (tidak terdapat length polymorphism), maka produk PCR selanjutnya dipotong dengan enzim restriksi. Sequencing daerah cpDNA atau mtDNA juga merupakan salah satu teknik untuk melihat perbedaan basa nukleotida antar sekuens.

C.Kekerabatan Organisme dengan Melihat Pohon Filogeni berdasarkan Sequens DNA mitokondria

       Pada umumnya material DNA yang digunakan dalam analisa genetik berasal dari DNA inti, tetapi sumber DNA untuk organisme eukariot dapat pula diperoleh dari organel-organel sitoplasmik. Salah satu organel yang dapat menjadi sumber bahan genetik adalah mitokondria (Duryadi 1994). Ukuran genome mitokondria hewan relatif kecil dibandingkan dengan mitokondria dan khloroplast tanaman yaitu berukuran kurang dari 40 Kb. 

    Analisis DNA mitokondria telah digunakan secara luas dalam mempelajari evolusi, struktur populasi, aliran gen, hibridisasi, biogeografi dan filogeni suatu spesies hewan (Moritz et al. 1987). Di samping itu, hal yang mendukung penggunaan mtDNA sebagai penanda genetik salah satunya adalah karena mtDNA terdapat dalam copy yang tinggi, sehingga memudahkan dalam pengisolasian dan purifikasi untuk berbagai keperluan analisa genomnya. Selain itu, laju evolusinya tinggi (yaitu 10x lebih cepat dibandingkan pada DNA inti), diturunkan secara maternal (maternal inheritance) dan mempunyai jumlah copy tinggi. Basa-basa dari gen mitokondria ini dapat di buat copynya dalam jumlah besar dengan mengamplifikasinya melalui Polymerase Chain Reaction (PCR).

     Satu kekurangan bila kita memakai DNA mitokondria adalah bahwa semua mitokondria merupakan hasil turunan dari ibu. Walaupun sperma juga mengandung mitokondria, itu tidak dilepaskan saat fertilisasi sel telur dan tidak diwariskan ke keturunannya. Di sisi lain, analisis mitokondria memberikan hasil yang jelas mengenai silsilah dari wanita tersebut, sebagaimana komplikasi akibat rekombinasi dapat diabaikan. Lebih jauh lagi, sel eukaryotik mengandug hanya satu nukleus tapi memiliki banyak mitokondria sehingga bisa didapatkan ribuan DNA mitokondria. Hal ini membuat ekstraksi dan sekuensing DNA mitokondria menjadi lebih mudah dari segi teknikal.

Sekitar 99% dari material genetik organisme eukariot terdapat dalam inti dan sisanya 1% terdapat di dalam mitokondria. Mitokondria adalah organel di sitoplasma tempat berlangsungnya respirasi. DNA mitokondria mengandung sejumlah gen penting untuk respirasi dan fungsi lainnya. Secara fisik mtDNA ini terpisah dari DNA lainnya, sehingga relatif lebih mudah untuk mengisolasinya (berukuran relatif kecil yaitu hanya 16.000-20.000 pasang basa) dibandingkan jika harus mengisolasi milyaran nukleotida dari genom inti.

   DNA mitokondria berbentuk sirkuler berutas ganda. Setiap mtDNA memberi kode untuk terbentuknya 2 RNA ribosom, 22 RNA transfer dan 13 polipeptida (beberapa belum diketahui fungsinya). Posisi pada mtDNA telah terpetakan, yang terdiri dari daerah 12SrRNA, 16SrRNA, ND1, ND2, CO I, CO II, ATP, CO III, ND3, ND4, ND5, ND6, Cyt b dan D-loop (displacement loop) yang terkait dalam proses replikasi (Brown et al. 1979). Adapun genom mitokondria mamalia dapat dilihat pada gambar 4 berikut ini.

Gambar. Genom Mitokondria Mamalia

     Posisi yang berbeda dari masing-masing gen-gen mitokondria tersebut ternyata memiliki laju evolusi dengan kecepatan yang berbeda pula, yaitu ada yang bersifat relatif konserve (laju perubahannya kecil) seperti 16S rRNA dan 12S rRNA, lajunya sedang (cytokrom b) dan lajunya cepat (CO I & D-Loop).

        Daerah D-loop atau dikenal juga dengan nama ”daerah kontrol” (control region) yaitu tempat yang mengatur replikasi dan transkripsi mtDNA yaitu awal dari replikasi rantai berat (Ho) (Foran et al. 1988). Daerah ini telah dibuktikan merupakan bagian yang paling bervariasi pada genom mitokondria. Laju mutasi pada daerah ini diperkirakan lima kali lebih cepat dibandingkan dengan bagian lain pada genom mitokondria ((Douzery & Randi 1997). Mamalia mempunyai D-Loop terletak antara tRNAPRO dan tRNA Phe (Foran et al. 1988). Daerah ini terdiri dari 3 bagian yaitu : a) bagian kanan D-Loop (region I) yang mengandung Promotor Rantai Berat (HSP) dan Promotor Rantai Ringan. Pada bagian ini juga terdapat daerah Sekuen Conserve Bloks (CSB 1-3) serta repeat tandem; b) bagian tengah yang merupakan Daerah Central Conserve (CCR) berfungsi pada pengaturan dari replikasi (Saccone et al. 1991). Diluar CCR masih pada bagian tengah ini terdapat tiga Conserve Sekuen Bloks (CSB 1-3) pada ujung tiga dari rantai ringan yang berlokasi antara promotor rantai ringan (L- Strand) dan rantai berat (H-strand). CSB ini diasosiasikan sebagai inisiasi dari replikasi rantai berat.; c) bagian kiri D-Loop yang terdiri dari daerah termination associated sequence (TAS) dan bagian lain berupa beberapa dari daerah repeat tendem yang terletak dekat dengan tRnaPro (Saconne et al. 1991). Panjang fragment sekuensi yang terkecil berukuran 20 bp (Cunningham & Meghen 2001).

       Analisis pada daerah CR (D-loop) digunakan untuk melihat keragaman antar subspecies ataupun antar populasi (Brown 1985). Daerah yang mengandung D-Loop ini diketahui amat cepat berkembang dari bagian mtDNA lainnya. Hal ini karena terjadinya akumulasi subtitusi basa, proses insersi dan delesi yang lajunya amat cepat bila dibandingkan dengan DNA inti (Foran et al. 1988). Pada manusia diketahui laju subtitusi daerah tersebut kira-kira 2,8 – 5 kali lebih tinggi dari pada laju daerah genom Mt lainnya (Taylor et al. 2001). D-loop cocok digunakan untuk mendeteksi perbedaan sekuen nukleotida pada hewan vertebrata (Aquadro & Greenberg 1982). Analisis mtDNA pada D-loop juga telah digunakan untuk menduga keragaman genetik dan struktur populasi pada hewan avertebrata (Brown et al.1988). 

       Cytochrome c oxidase (CO I) merupakan enzim mitokondria, terdiri atas Cytochrome c oxsidase I, II dan III (Michel et al. 1998). CO I dapat digunakan sebagai DNA barcoding (Moritz & Cicero 2004) telah digunakan diantaranya pada jenis burung di Amerika utara dan jenis burung yang telah di barcoding tersebut dilaporkan berjumlah (260- 667 spesies). CO I merupakan gen kandidat sebagai DNA barcoding karena memiliki konsentrasi sekuens asam amino yang tinggi dan besar kemampuan pada primer yang digunakan. Menurut (Hebert et al. (2003) CO I merupakan resolasi dalam mengetahui keanekaragaman pada semua jenis hewan. Hal ini menunjukkan bahwa gen CO I cukup variable diantara spesies yang dapat digunakan sebagai marker dalam menentukan filogeni dan studi populasi. Selain itu gen CO I mutasinya lebih besar di bandingkan dengan 12S dan 16S (Hebert et al. 2003).

D.Ruang Lingkup Biologi Molekuler

     Biologi Molekuler merupakan cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari hubungan antara struktur dan fungsi molekul-molekul hayati serta kontribusi hubungan tersebut terhadap pelaksanaan dan pengendalian berbagai proses biokimia. Secara lebih ringkas dapat dikatakan bahwa Biologi Molekuler mempelajari dasar-dasar molekuler setiap fenomena hayati. Oleh karena itu, materi kajian utama di dalam ilmu ini adalah makromolekul hayati, khususnya asam nukleat, serta proses pemeliharaan, transmisi, dan ekspresi informasi hayati yang meliputi replikasi, transkripsi, dan translasi.

      Meskipun sebagai cabang ilmu pengetahuan tergolong relatif masih baru, Biologi Molekuler telah mengalami perkembangan yang sangat pesat semenjak tiga dasawarsa yang lalu. Perkembangan ini terjadi ketika berbagai sistem biologi, khususnya mekanisme alih informasi hayati, pada bakteri dan bakteriofag dapat diungkapkan. Begitu pula, berkembangnya teknologi DNA rekombinan, atau dikenal juga sebagai rekayasa genetika, pada tahun 1970-an telah memberikan kontribusi yang sangat besar bagi perkembangan Biologi Molekuler. Pada kenyataannya berbagai teknik eksperimental baru yang terkait dengan manipulasi DNA memang menjadi landasan bagi perkembangan ilmu ini.

       Biologi Molekuler sebenarnya merupakan ilmu multidisiplin yang melintasi sejumlah disiplin ilmu terutama Biokimia, Biologi Sel, dan Genetika. Akibatnya, seringkali terjadi tumpang tindih di antara materi-materi yang dibahas meskipun seharusnya ada batas-batas yang memisahkannya. Sebagai contoh, reaksi metabolisme yang diatur oleh pengaruh konsentrasi reaktan dan produk adalah materi kajian Biokimia. Namun, apabila reaksi ini dikatalisis oleh sistem enzim yang mengalami perubahan struktur, maka kajiannya termasuk dalam lingkup Biologi Molekuler. Demikian juga, struktur komponen intrasel dipelajari di dalam Biologi Sel, tetapi keterkaitannya dengan struktur dan fungsi molekul kimia di dalam sel merupakan cakupan studi Biologi Molekuler. Komponen dan proses replikasi DNA dipelajari di dalam Genetika, tetapi macam-macam enzim DNA polimerase beserta fungsinya masing-masing dipelajari di dalam Biologi Molekuler.

     Beberapa proses hayati yang dibahas di dalam Biologi Molekuler bersifat sirkuler. Untuk mempelajari replikasi DNA, misalnya, kita sebaiknya perlu memahami mekanisme pembelahan sel. Namun sebaliknya, alangkah baiknya apabila pengetahuan tentang replikasi DNA telah dikuasai terlebih dahulu sebelum kita mempelajari pembelahan sel.

       Beberapa aspek biologi yang secara khusus dipelajari dalam biologi molekuler antara lain adalah bahan genetik dan proses sintesis protein. Kedua aspek tersebut merupakan satu kesatuan yang tidak dapat dipisahkan karena proses sintesis protein tergantung pada informasi yang ada pada bahan genetik. Di lain pihak, replikasi bahan genetik juga tergantung pada aktivitas bermacam-macam protein. Pembahasan mengenai kedua aspek tersebut dapat diperluas mulai dari struktur dasarnya sampai proes pengendalian sintesisnya. Studi mengenai bahan genetik dan proses sintesis protein akhirnya juga mampu menyingkap perbedaan yang lebih dalam antara kelompok jasad prokaryot dan eukaryot. Dengan demikian, perbedaan antara kedua kelompok jasad tersebut tidak semata-mata perbedaan morfologi dan sifat-sifat fisiologis belaka. Studi juga menunjukkan bahwa meskipun ada perbedaan-perbedaan mendasar antara kedua kelompok jasad tersebut, namun terdapat juga kesamaan-kesamaan yang menunjukkan hubungan kekerabatan satu sama lain.

 

DAFTAR PUSTAKA

Sukmawaty, Erni dkk. 2010. Evolusi Molekuler. http://www.scribd.com/doc/71267613/evolusi-                molekuler. Diakses pada tanggal 14 Mei 2012

Yuwono, Triwibowo. 2005. Biologi Molekuler. Jakarta: Erlangga

Read More

Mekanisme Kontraksi Otot Secara Fisiologis

(Gambar di ambil dari Buku Campbell.2012'; hal. 1123)

Penjelasan:

1. Asetilkolin (Ach) dilepaskan oleh terminal sinapsis (akson terminal) berdifusi melintasi celah sinaps dan berikatan dengan protein reseptor pada membran plasma serat otot. Hal ini akan memicu potensial aksi yang akan merambat sepanjang membran plasma.

2. Potensial aksi yang merambat tadi, akan menuruni tubulus (perhatikan tanda panah merah)

3. ketika potensial aksi yang terdapat pada tubulus T melewati Retikulum sarkoplasmik. Hal ini akan menyebabkan permeabilitas membran sarkoplasmik berubah sehingga melepaskan ion Ca2+ ke bagian sitosol melalui mekanisme transpor aktif dengan bantuan protein transpor yang terdapat pada membran RS.

4. Ion Ca2+ akan berikatan dengan kompleks troponin (bulat berwarna ungu) menyebabkan perubahan konformasi tropomiosin (benang berwarna abu-abu) sehingga sis pelekatan aktin akan mengarah/terorientasi ke miosin). Sehingga miosin dapat melekat pada sisi pelekatan aktin.

5. Pelekatan miosin dengan sisi filamen aktin membentuk Cross-bridge (jembatan silang/kaitan silang). 

5.1. Pergerakan kepala miosin saat menggeser filamen aktin membutuhkan hidrolisis ATP sehingga oto dapat berkontraksi.

6. Ca2+ didalam sitosol akan dipindahkan kembali ke dalam RS dengan mekanisme transpot aktif. Hal akan menyebabkan berkurangnya akumulasi ion Ca2+ di sitosol dan memungkinkan otot dalam fase relaksasi karena ion Ca2+ tidak berikatan dengan troponin. 

Sumber Utama : Campbell, dkk. 2012. Biology 10th Edition. New York: Pearson Publishing.

Read More

Morfologi, Anatomi dan Klasifikasi Columba livia

1. Morfologi 

        Berdasarkan hasil pengamatan pada Columba livia, secara morfologi tubuhnya terbagi atas 4 bagian yang terdiri dari Caput (kepala), cervix (leher), truncus (badan) dan caudal (ekor). bagian caput terdapat rostrum (paruh). Tipe paruh pemecah biji-bijian, nostril, organon visus dengan membran niktitans. bagian cervix terdapat bulu tetrices. Bagian truncus terdapat alat ekstremitas atas berupa sayap (ala). bagian sayap tertutupi oleh remiges. terdapat 2 jenis remiges pada sayap yaitu remiges primae yang melekat secara digital pada digiti dan secara metacarpal pada metacarpalia, remiges secundariae melekat secara cubital pada radio-ulna. Selain itu, terdapat Parapterum yang menutupi daerah bahu dan ala spuria yang menempel pada paluk (ibu jari). Alat ekstremitas bawah berupa sepasang kaki yang memiliki falcula (kuku), falcula merupakan derivat dari epidermis. Kaki Columba livia termasuk kaki tipe petengger. Pada bagian caudal terdapat retrices (bulu ekor) yang memiliki vexillum yang simetris. Adaptasi vexillum simetris ini berguna dalam keseimbangan saat terbang karena ekor digunakan sebagai kemudi/ pengarah (navigator) pada saat seekor burung terbang. 

2. Anatomi 

     Pengamatan secara anatomi Columba livia, terlihat adanya espohagus, trachea, pulmo, cor, crop, proventriculus, hepar, gizzard (rempela), pankreas, intestinum tenue, intestinum crasum, ren, ureter, dan kloaka.

1. Sistem Pencernaan, terdiri dari cavum oris (dengan rostrum), esophagus yang panjang, crop yang berfungsi sebagai tempan penimbunan makanan, proventrikulus menghasilkan asam lambung, gizzard untuk menggiling makanan, intestinum tenue, intestinum crassum, dan berakhir pada kloaka. Kelenjar pencernaan berupa hepar, tak memiliki vesica fellea (empedu).
2. Sistem sirkulasi, sama seperti hewan dari kelas aves lainnya yakni terdiri dari jantung beruang empat (atrium dextrum dan ventrikel sinistrum, ventrikel dextrum dan atrium sinistrum)
3. Sistem respirasi, terdiri dari nostril, cavum nasalis, cavum oris, larynx, trakea, saccus pulmonalis anterior, pulmo, saccus pulmonalis posterior.
4. Sistem reproduksi. Pada jantan terdapat sepasang testis bulat berwarna putih, terletak di anterior ren. Pada betina terdapat sepasang ovari, hanya yang dextum mengalami atrophis, oviduc panjang bekelok-kelok.

Klasifikasi:

Kingdom    : Animalia

Phylum       : Chordata

Classis        : Aves

Ordo           : Columbiformes

Familia       : Columbidae

Genus         : Columba

Spesies        : Columba livia

(Sumber : Jasin Maskoeri, 1992)

SUMBER : 

• Pengamatan Langsung saat Praktikum Zoologi Vertebrata / Hari Jum'at, Pukul 08.00, 30 Mei 2014 di Green House Biologi  FMIPA UNM
• Pengetahuan dari Pembelajaran zoologi Vertebrata. 

Read More

Asal, Struktur, Fungsi, dan Pembentukan mRNA, tRNA, dan rRNA

Tugas Genetika Molekuler

STRUKTUR, ASAL, DAN FUNGSI

mRNA, tRNA DAN rRNA

OLEH :

ADZHAR ARSYAD

PENDIDIKAN BIOLOGI 2012 (A)

Jurusan Biologi

Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam

Universitas Negeri Makassar

2015

1. mRNA
       A.Struktur
      Messenger RNA (mRNA) adalah jenis RNA beruntai tunggal (single strand) membawa informasi yang digunakan untuk mensintesis protein (Solomon dkk, 2008)
     Nama messenger RNA diusulkan oleh Jacob dan Monod (1961). Molekul dari mRNA adalah untai tunggal seperti molekul rRNA dan komposisi dasar dari mRNA sama dengan DNA sehingga isi GC mRNA sesuai dengan isi GC dari total genom yang ada, perkecualian untuk basa nitrogen purin dimana pada DNA basa purin terdiri dari sitosin (C) dan timin (T) sedangkan pada mRNA terdiri dari sitosin (C) dan urasil (U) (Verma, 2005).

Gambar 1.1

Struktur mRNA hasil transkripsi dari DNA Template

      B.Asal 
     Selain untuk menjadi cetakan untuk sintesis untai komplementer baru saat replikasi DNA, untai DNA juga berperan sebagai cetakan untuk merakit sekuens nukeotida RNA kompelementer berupa mRNA (Reece dkk, 2008)
     mRNA adalah jenis RNA yang disintesis oleh DNA dalam nukleus sebagai pembawa informasi genetik yang akan diterjemahkan nantinya pada saat transkripsi. mRNA dibentuk oleh DNA (Reece dkk, 2012).
    mRNA disintesis oleh DNA template dengan bantuan enzim polymerase III. mRNA hasil transkripsi pada sel eukariotik tidaklah sama dengan mRNA hasil transkripsi pada sel prokariotik. Dimana pada eukariotik, mRNA hasil transkripsi di dalam nukleus sebelum bisa meninggalkan nukleus, transkripsi RNA eukariotik pada gen pengode protein dimodifikasi dengan berbagai cara untuk menghasilkan RNA yang fungsional  yang bisa terhindar dari degradasi enzim-enzim hidrolitik yang ada disitoplasma sedangkan  pada prokariotik tidak terjadi modifikasi (Reece, dkk. 2008)

Transkripsi dan translasi Eukariotik	Transkripsi dan translasi Prokariotik

      Messenger RNA adalah komplementer dengan DNA kromosom; membentuk hibrida RNA-DNA setelah pemisahan dua untai DNA. Sintesis mRNA dicapai dengan hanya satu dari dua untai DNA, yang digunakan sebagai template. Enzim RNA polimerase bergabung dengan ribonucleotides, dengan demikian, menjadi katalis dalam pembentukan  ikatan 3'-5'-fosfodiester yang membentuk tulang punggung RNA. Dalam hal ini sintesis rasio AU / GC RNA mirip dengan rasio AT / GC dari DNA. Sintesis mRNA dimulai pada ujung 5 'dan arah pertumbuhan adalah dari ujung 5' ke ujung 3 '(Verma,2005)
    C.Fungsi 
      Sesuai dengan namanya, mesengger RNA (mRNA) berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dari DNA inti yang akan translasi untuk mensintesis polipeptida.  Tempat terjadinya translasi adalah ribosom (Reece dkk, 2008).
     Menurut Weaver (2008), mRNA berfungsi sebagai pembawa sekuens asam amino yang spesifik dari sebuah protein.

2.tRNA
   A.Struktur
      Struktur tRNA.ditemukan oleh Robert Holley (1965). Suatu molekul tRNA terdiri dari seutas molekul untai RNA tunggal yang panjangnya hanya sekitar 80 nukelotida dibandingkan dengan sebagian besar molekul mRNA yang panjangnya ratusan nukleotida. Karena keberadaan rentangan basa kompelementer yang dapat saling berikatan  hidrogen, untai tunggal ini dapat menggulung dan membentuk molekul berstruktur 3 dimensi.
      Dengan dipipihkan ke dalam satu bidang untuk menunjukkan perpasangan basa ini, molekul terlihat pada gambar 1.2. tRNA sebenarnya memuntir dan menggulung menjadi struktur berdimendi 3 padat yang berbentuk kira-kira seperti huruf L. Kelokan yang membentang dari salah satu ujung L itu mencakup anticodon, triplet basa tertentu yang berpasangan dengan basa suatu kodon mRNA spesifik. Dari ujung molekul tRNA yang berbentuk L menonjollah ujung 3’-nya, dengan situs pelekatan untuk asam amino. Dengan demikian, struktur molekul tRNA cocok dengan fungsinya (Reece dkk, 2008).
 

 






         Struktur dua dimensi                           struktur berdimensi tiga

Gambar 1.2

Struktur RNA transfer (tRNA)

    RNA yang memiliki kemampuan untuk menggabungkan khusus dengan hanya satu asam amino dalam reaksi yang dimediasi oleh seperangkat amino enzim-asam tertentu, yang disebut aminoasil-tRNA sintetase; transfer yang asam amino dari "asam amino pool" untuk tempat sintesis protein dan mencocokkan kodon mRNA dikenal sebagai RNA larut (sRNA) atauRNA transfer (tRNA) (Verma,2005)
     Menurut  Verma (2005)  tRNA /transfer RNA memiliki beberapa karakteristik yang unik yaitu:

1. molekul tRNA dengan ukuran yang relatif kecil dari 75 sampai 90 ribonucleotides dan, dengan demikian, lebih kecil dari baik mRNA atau salah satu rRNA, dan memiliki koefisien sedimentasi 4S
2. Rasio A: U dan G: C yang dekat kesatuan yang menunjukkan pembentukan DNA seperti segmen ganda heliks (struktur sekunder). Dalam segmen heliks ganda ini, G: pasangan basa C lebih umum daripada A: U dengan oleh rasio AU: GC = 0.3:0.7
3. Semua molekul tRNA memiliki struktur tersier dan konsentrasi ion Mg2+ yang penting bagi stabilisasi.
4. Sejumlah nukleotida yang ditemukan "tidak biasa"  di tRNA (misalnya, pseudouridine ψ atau psi), inosin (Ι), dihydroxyuridine (DHU), dll). 

    2.Asal
      Seperti mRNA dan tipe-tipe RNA yang lain, molekul RNA transfer (tRNA) ditranskripsikan dari cetakan DNA. Dalam sel eukariotik, tRNA seperti mRNA dibuat dalam nukleus dan harus berpindah dari nukleus ke sitoplasma, tempat translasi terjadi (Reece dkk, 2008).
    tRNA  disintesis dalam inti dengan bantuan katalisis oleh enzim RNA polymerase III (Solomon dkk, 2008)
    3.Fungsi 
     tRNA  berfungsi mentransfer asam asam amino dari kolam asam amnio sitoplasmanya ke ribosom. suatu sel tetap menjaga agar sitoplasmnya  mempunyai persediaan ke-20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa senyawa lain atau dengan mengambilnya dari larutan sekitarnya. molekul-molekukl tRNA tidak semuanya identik. Kunci untuk mentranslasi pesan genetik menjadi urutan asam amnio spesifik adalah setiap tipe molekul tRNA menghubungkan kodon mRNA tertentu dengan asam amnio (Reece dkk, 2008)

  3.rRNA
     A.Struktur 
      RNA ribosom (rRNA), stabil atau tidak larut RNA merupakan bagian terbesar (hingga 80%) dari RNA total seluler.  rRNA (ribosome-Ribonucleic Acid) atau Asam Ribonukleat ribosomal adalah molekul utama penyusun ribosom.[1] rRNA dan protein secara bersama membangun subunit-subunit ribosom yang terdiri dari subunit kecil dan subunit besar untuk kemudian bergabung membentuk ribosom fungsional ketika dua subunit terikat pada mRNA saat translasi.
    Memiliki empat basa RNA utama dengan tingkat metilasi yang rendah dan menunjukkan perbedaan dalam proporsi relatif dari basa-basanya (Verma, 2005)
      Sel-sel eukariotik memiliki empat jenis molekul rRNA, yaitu 28S rRNA (konstanta sedimentasi bervariasi antara 25S dan 30S tergantung pada spesies), 18S rRNA, 5.8 S dan 5S rRNA. The 28S rRNA, 5,8 S dan 5S rRNA terjadi pada 60S subunit ribosom, sedangkan 18S rRNA terjadi pada 40S subunit ribosom 80S ribosom dari eukariota (Verma,2005)
     Sel-sel prokariotik mengandung tiga jenis rRNA molekul, yaitu 23S rRNA, 16S, rRNA dan 5S rRNA. The 23S rRNAdan 5S rRNA terjadi pada 50S subunit ribosom, sedangkan 16S rRNA terjadi pada subunit 30S ribosom dari 70S ribosom prokariota (Verma,2005)
    B.Asal
     Sintesis atau pembentukan ribosomal RNA (rRNA) terjadi di nukleus melalui proses transkripsi dengan melibatkan enzim RNA polymerase I (tapi tidak untuk 5S, unit ini disintesis dengan melibatkan enzim Polymerase III ) (Reece,dkk. 2012)
   C.Fungsi 
    rRNA berfungsi sebagai katalis namun tidak membawa informasi /pesan genetic sebagaimana mRNA. rRNA yang merupakan komponen dari Ribosom juga berfungsi sebagai tempat dimana polipeptida disintesis dalam mekanisme translasi. Selain itu rRNA juga berperan dalam memvalidkan kode triplet basa nitrogen yang akan ditranslasi oleh ribosom (Solomon,dkk 2008)


DAFTAR PUSTAKA

Reece, Jane B, Lisa A.Urry, Michael L.Cain, Neil A.Campbell,  Peter V.Minorsky , Robert B.Jackson       , Steven A.Wasserman. 2012. Biology 10th Edition. New York : Pearson Publishing

Reece Jane B, Lisa A.Urry, Michael L.Cain, Neil A.Campbell,  Peter V.Minorsky , Robert B.Jackson       , Steven A.Wasserman. 2008. Biology 8th Edition. Jakarta: Erlangga

Solomon, Eldra P, Linda R.Berg, Diana W.Martin. 2008. Biology 8th Edition. United States Of                 America: Thomson Brooks/Cole

Verma. P.S. 2005. Cell Biology, Genetic, Moleculer Biology, Evolution and Ecology. New Delhi:            Chand & Company LTD RAM NAGAR.

Weaver, Robert T. 2008. Moleculer Biology. New York: McGraw-Hill

Read More

Pteridophyta (Tumbuhan Paku)

PTERIDOPHYTA

(Tumbuhan Paku)

       

 Tumbuhan paku merupakan suatu divisi yang warganya telah jelas mempunyai kormus, artinya tubuhnya dengan nyata dapat dibedakan dalam tiga bagian pokoknya, yaitu akar, batang dan daun. Namun demikian, pada tumbuhan paku belum dihasilkan biji. Seperti warga divisi – divisi yang telah dibicarakan sebelumnya, alat perkembang – biakan tumbuhan paku yang utama adalah spora. Oleh sebab itu, sementara ahli taksonomi membagi dunia tumbuhan dalam dua kelompok saja yng diberi nama Cryptogamae dan phanerogamae.

         Cryptogamae ( tumbuhan spora ) meliputi yang sekarang kita sebut dibawah nama Schizophyta, Thallophyta, Bryophyta, dan Pteridophyta. Nama Cryptogamae diberikan atas dasar cara perkawinan (Alat – alat perkawinannya) yang tersembunyi (Cryptos – tersembunyi, gamos – kawin ), berbeda dengan Phanerogamae ( Tumbuhan biji ) yang cara perkawinannya tampak jelas (yang dimaksud disini sebenarnya adalah penyerbukan yang lebih dulu diketahui daripada peristiwa – peristiwa seksual yang terjadi pada golongan tumbuhan yang tidak berbiji).

        Warga tumbuhan paku amat heterogen, baik ditinjau dari segi habitus maupun cara hidupnya, lebih – lebih bila diperhitungkan pula jenis paku yang telah punah. Ada jenis – jenis paku yang sangat kecil dengan daun – daun yang kecil – kecil pula dengan struktur yang masih sederhana, ada pula yang besar dengan daun – daun yang mencapai ukuran panjang sampai 2 m atau lebih dengan struktur yang rumit. Tumbuhan paku purba ada yang mencapai tinggi sampai 30 m dengan garis tengah batang sampai 2 m, dari segi cara hidupnya ada jenis – jenis paku yang hidup teresterial (paku

tanah), ada paku epifit, dan ada paku air. Dimasa yang silam (jutaan tahun yang lalu), hutan – hutan di bumi kita terutama tersusun atas warga tumbuhan paku yang berupa pohon – pohon yang tinggi besar, dan kita kenal sisa – sisanya sekarang sebagai batu bara. Jenis – jenis yang sekarang ada jumlahnya relative kecil (lebih kecil bila dibandingkan dengan jumlah warga divisi lainnya) dapat dianggap sebagai relic (peninggalan) suatu kelompok tumbuhanyang dimasa jayanya pernah pula merajai bumi kita ini, yaitu dalam zaman paku (Palaeozoicum). Jenis – jenis yang sekarang masih ada sebagian sebagian besar bersifat higrofit. Mereka lebih menyukai tempat – tempat yang teduh dengan derajat kelembaban yang tinggi, paling besar mencapai ukuran tinggi beberapa meter saja, seperti terdapat pada marga Cyathea dan Alsophila, yang warganya masih berhabitus pohon dan kita kenal antara lain di Indonesia sebagai paku tiang.

          Seperti pada Bryophyta, pada Pteridophyta pun terdapat daur kehidupan yang menunjukkanadanya dua keturunan yang bergiliran. Gametofitnya mempunyai beberapa perbedaan dengan gametofit lumut, walaupun sama – sama terdiri atas sel – sel yang haploid. Gametofit pada tumbuhanpaku dinamakan protalium, dan protalium ini hanya berumur beberapa minggu saja. Besarnya paling banyak hanya beberapa cm saja, bentuknya menyerupai thallus hepaticae. Umumnya protalium itu berbentuk jantung, berwarna hijau dan melekat pada substratnya dengan rhizoid – rhizoid. Padanya terdapat anteridium (biasanya pada bagian yang sempit) dan arkegonium (dekat dengan lekukan bagian yang melebar). Pembuahan hanya dapat berlangsung jika ada air. Baik anteridium maupun arkegonium terdapat pada sisi bawah protalium di antara rhizoid – rhizoidnya. Sehabis pembuahan, dari zigot tumbuh keturunan yang diploid, yaitu sporofitnya. 

       Pada tumbuhan paku sporofit ini sama sekali berbeda dengan sporofit lumut. Pada tumbuhan paku biasanya protalium lalu binasa, akan tetapi jika tidak terjadi pembuahan, protalium itu dapat bertahan sampai lama. Sporofit itulah yang pada Pteridophyta menjadi tumbuhan paku yang tubuhnya telah dapat dibedakan dalam akar, batang dan daun. Hal ini disebabkan, karena zigot tumbuhan paku yang sekarang masih hidup itu, segera pada permulaan perkembangannya selain haustorium lalu memisahkan sel – sel calon akar, batang dan daun. Adanya akar merupakan sifat yang karakteristik bagi Pteridophyta dan Spermatophyta, oleh sebab itu dunia tumbuhan sering juga dibedakan dalam dua golongan yaitu :

       Rhizophyta ( tumbuhan akar ) yang terdiri atas Pteridophyta dan Spermatophyta, dan Arhizophyta ( tumbuhan tak berakar ) yang terdiri atas Scizophyta, Thallophyta dan Bryophyta. Menurut poros bujurnya, pada embrio tumbuhan paku telah dapat dibedakan dua kutub, atas dan bawah. Kutub atas akan berkembang membentuk tunas ( Batang beserta daun – daunnya ).

           Kutub bawah, yang letaknya berlawanan dengan ujung tunas dapat juga kita namakan kutub akar. Tetapi hanya pada spermatophyte saja yang akarnya merupakan perkembangan lanjutan kutub akarnya. Pada Pteridophyta kutub akar tidak terus berkembang membentuk akar. Akar tumbuhan paku bersifat endogen dan tumbuh ke samping dari batang. Jadi embrio Pteridophyta tidak bipolar seperti pada spermatophyte, tetapi unipolar, karena hanya satu kutub saja yang berkembang, akar yang keluar pertama – tama itu tidak dominant, melainkan segera disusul oleh akar – akar lain yang semuanya muncul dari batang. Peristiwa pembentukan akar – akar dari batang yang semua tumbuh ke samping itu dinamakan homorizi, sedang pembentukan akar – akar yang benar – benar dari kutub akar seperti terdapat pada Spermatophyta itu dinamakan alorizi. Ketiga bagian utama tubuh Pteridophyta itu mempunyai titik tumbuh yang hanya terdiri atas satu sel inisial yang terletak di ujung. 

         Batang Pteridophyta bercabang – cabang menggarpu ( dikotom ) atau jika membentuk cabang –

cabang ke samping, cabang – cabang baru itu tidak pernah keluar dari ketiak daun. Pada batang Pteridophyta terdapat banyak daun, yang dapat tumbuh terus sampai lama. Akar mempunyai kaliptra. Epidermis bagian – bagian yang ada diatas tanah mempunyai lapisan kutikula dan mulut – mulut kulit. Daun – daunnya, lebih – lebih pada yang tinggi tingkat perkembangannya, mempunyai sifat – sifat yang sesuai dengan daun – daun Spermatophyta. Dalam akar, batang dan daun telah terdapat jaringan pengangkut yang tersusun atas bagian floem dan xylem, yang belum terdapat pada tumbuhan lain yang lebih rendah tingkat perkembangannya, sebagai jalan pengangkut air telah terdapat trakea (kecuali pada Pteridium), Berkas – berkas pengangkut itu umumnya tersusun  konsentris amfikribal (xylem di tengah dikelilingi oleh floem), dan dalam batang sering kali terdapat lebih dari satu berkas pengangkut. Berkas pengangkut dengan susunan lain pun dapat kita jumpai.

    Adanya trakeida, dan berkayunya dinding – dinding trakeida, menambah kekuatan untuk mendukung tunas – tunas, sehingga tmbuhan paku, berlainan dengan lumut, telah berkembang menjadi tumbuhan darat dengan batang yang telah bercabang – cabang dan seringkali telah terbentuk pohon seperti kita lihat pada paku tiang. Pertumbuhan menebal sekunder karena kegiatan cambium pada tumbuhan yang masih hidup belum ada, dan bila ada hal itu merupakan perkecualian yang besar, dan kegiatannya masih sangat lemah. Anehnya, pada tumbuhan paku yang telah punah (isoetes), telah ditemukan adanya kegiatan cambium. Sporofit tumbuhan paku telah mempunyai kormus yang sungguh, oleh sebab itu bersama dengan spermatophyte, Pteridophyta telah tergolong dalam Cormophyta sejati.

         Sporangium dan sporanya terbentuk pada daun, kadang – kadang dalam ketiak, dan hanya pada

yang rendah tingkatnya saja (Psilophytinae) sporangium langsung terbentuk pada ujung tunas. Daun – daun yang mempunyai sporangium dinamakan sporofil. Kadang – kadang daun – daun paku yang fertile ( sporofil ) itu mempunyai bentuk yang berlainan dengan daun – daun yang steril yang melulu

untuk asimilasi. Sebagai lawan sporofil, daun – daun steril itu dinamakan tropofil. Seringkali sporofil

terkumpul merupakan suatu organ dengan struktur khusus yang homolog dan analog dengan bunga. Tetapi nama bunga bagi suatu alat yang homolog dengan kumpulan sporofil dan terdapat pada spermatophyte belum digunakan. Untuk kepentingan penyebaran spora, sporofil terdapat agak jauh dari permukaan tanah. Sporangium tumbuhan paku mempunyai lapisan – lapisan dinding yang menyelubungi jaringan sporogen. Sel – sel sporogen itu membulat, memisahkan diri satu sama lain menjadi sel – sel induk spora yang haploid dan seringkali tetap bergandengan merupakan suatu tetraeder.

      Pada hampir semua Pteridophyta, di sekeliling jaringan sporogen terdapat lapisan sel – sel yang mengandung banyak plasma, dan sel – sel tersebut berguna untuk memberi makanan kepada sel– sel sporogen. Sel – sel itu seringkali membentuk lebih dari satu lapisan dan dinamakan tapetum.

         Tapetum menumpahkan isi selnya ke dalam ruang jaringan sporogen atau dindingnya terlarut sehingga plasma melumuri sel – sel induk spora; plasma ini dinamakan periplasmodium. Inti periplasmodium dapat bertambah banyak dengan pembelahan amitosis. Periplasmodium masuk diantara spora – spora muda yang mulai membebaskan diri dari hubungannya sebagai tetrade, memberi makan kepada spora itu, dan ikut mengambil bagian pada pembentukan dinding spora sampai habis terpakai. Spora yang muda pertama – tama mempunyai dinding tebal dan kuat yang disebut dengan eksosporium.  Menempel di sebelah dalamnya terdapat suatu dinding tipis dari selulosa yang sering dinamakan endosporium. Seringkali pada endosporium itu oleh periplasmodium ditambahkan lapisan luar yang sering di sebut dengan perisporium, yang bermacam – macam bentuknya. 

     Dengan demikian spora itu mempunyai tiga lapisan dinding, yaitu berturut – turut dari luar ke dalam perisporium, eksosporium dan endosporium. Spora hampir selalu tidak mengandung klorofil, tetapi seringkali berwarna agak pirang karena mengandung korotenoid. Pada kebanyakan tumbuhan paku ( filicinae ), sporanya mempunyai sifat – sifat yang sama,  dan setelah berkecambah akan menghasilkan suatu protalium yang mempunyai anteridium maupun arkegonium. Jenis – jenis paku yang menghasilkan spora yang berumah satu dan sama besar itu dinamakan paku homospor atau isospor. Pada golongan tumbuhan paku lainnya ( selaginellales, Hydropteridales ) protaliumnya tidak sama besar dan berumah dua. 

      Pemisahan jenis kelamin telah terjadi pada pembentukan spora, yang selain berbeda jenis kelaminnya pun berbeda ukurannya.   Yang besar, mengandung banyak makanan cadangan dinamakan makrospora atau megaspora, dan terbentuk dalam makro atau megasporangium, dan pada waktu perkecambahan tumbuh menjadi protalium yang agak besar yang mempunyai arkegonium. Protalium ini dinamakan Makroprotalium atau protalium betina. Yang kecil dinamakan mikrospora dan dihasilkan dalam microsporangium. Mikrospora  akan tumbuh menjadi mikroprotalium atau protalium jantan. Padanya terdapat anteridium Selain jenis – jenis paku homospor dan heterospor, ada pula jenis – jenis paku yang sporangiumnya menghasilkan spora yang sama besar, tetapi berbeda jenis kelaminnya. 

         Tumbuhan paku dengan sifat demikian itu dianggap sebagai bentuk peralihan antara yang isospor dan yang heterospor. Berdasarkan sifat sporanya, Pteridophyta dapat dibedakan dalam yang isospor, yang heterospor, dan yang berbentuk peralihan, akan tetapi pembagian ini tidak mencerminkan jauh dekatnya hubungan ke-kerabatan. 

         Dalam taksonomi, Pteridophyta termasuk juga yang telah punah, dibedakan dalam beberapa kelas

yaitu:

1. Kelas : Psilophytinae (Paku Purba

2. Kelas : Lycopodiinae (Paku rambat atau paku kawat)

3. Kelas : Equisetinae (Paku ekor kuda)

4. Kelas : Filicinae (Paku sejati)

Read More

Kelas Charophyceae (Gangang Karang)

KELAS CHAROPHYCEAE (CHARACEAE)

(Ganggang karang)

          Sel-selnya mempunyai dinding selulosa, klorofil a dan b, dan zat tepung sebagai hasil asimilasi, dan merupakan makanan cadangan. Hidupnya di kolam-kolam atau selokan sebagai bentos. Talus berbuku-buku. Pembiakan seksual dengan oogami. Oogonium diselubungi benang-benang yang melingkar seperti spiral. Dari ketiak cabang-cabang pendek itu seringkali tumbuh cabang-cabang yang panjang yang susunannya sama dengan sumbu pokoknya. Sumbu itu melekat pada substrat yang keras. Beberapa jenis characeae pada bagian bawah sumbunya membentuk semacam umbi yang penuh terisi dengan tepung dan merupakan alat untuk mengatasi kala yang buruk 

         

Pada Nitella tiap-tiap sumbu hanya tediri atas satu sel ruas saja, tetapi pada characeae umumnya, sel ruas itu dikelilingi oleh selapis sel-sel yang tersusun sejajar menurut poros bujur. Sel-selnya mengandung sebuah inti dan kloroplas berbentuk bulat. Pembelahan amitosis, sehingga dalam sel-sel ruas terdapat beberapa inti. Alat-alat pembiakan seksual berupa anteridium bulat berwarna kekuning- kuningan, dan oogonium berbentuk seperti telur berwarna hijau dan terdapat dalam ketiak cabang.

         Anteridium berasal dari satu sel induk yang kemudian membelah menjadi 8 sel, yang dinamakan oktan. Tiap-tiap oktan membentuk 2 dinding tangensial menjadi 3 sel sehingga dengan ini

terbentuklah 24 sel. Delapan sel paling luar dinamakan sel-sel dinding (pelindung), 8 sel ditengah dinamakan sel pemegang (manubrium), 8 lagi yang paling dalam dinamakan sel-sel pokok. Karena sifatnya sebagai pembentuk kapur, maka characeae penting peranannya dalam pembentukan tanah-tanah kapur. Dalam keadaan fosil, characeae ditemukan pada lapisan-lapisan tanah dari zaman jura. Semua warga kelas ini hanya dimasukkan dalam satu bangsa saja, yaitu charales yang terbagi dalam beberapa suku antara lain :

• Chara fragilis
• Chara intermedia
• Nitellagracilis
• Tolypella prolifera

Read More

Terminalia Catappa

Terminalia catappa

Terminalia catappa merupakan nama latin dari tanaman Katapang. Family dari Terminalia catappa sendiri adalah Combretaceae. Katapang merupakan tanaman yang tumbuh liar dan biasa di tanam di tepi pantai.

Daun Terminalia catappa

Daun pada Terminalia catappa merupakan daun tunggal. Sebagian besar daun tersebut terkumpul di ujung ranting. Bentuk daunnya oval seperti telur terbalik dengan pangkal yang membulat bentuk jantung. Panjang daun kira-kira 15 - 31 cm. Pada musim kemarau, daun-daun pada pohon ini yang semula berwarna hijau berubah warna menjadi merah keemasan. Selain berubah warna, pohon ini pun akan menggugurkan daunnya. 

Batang Terminalia catappa 

Pohon Terminalia catappa berbentuk seperti pagoda karena berawal dari batang yang tunggal. Setelah batang yang tunggal tersebut mencapai ketinggian tertentu maka pohon ini akan membentuk cabang secara horizontal. Pohon ini memiliki jenis percabangan simpodial karena batang pokok sukar ditentukan karena dalam perkembangan selanjutnya terjadi perhentian pertumbuhan atau kalah besar atau kalah cepat pertumbuhannya dibandingkan dengan cabangnya.

 Bunga Terminalia catappa 

 

Pada bunga Terminalia catappa, bulir yang terdapat di bagian bawah dengan bunga berkelamin 2 atau bunga betina sedangkan di bagian atas dengan bunga tidak berkelamin atau bunga jantan. Tepi kelopak bertaju 5, berbentuk piring atau lonceng. Bunga betina, panjangnya mencapai 4 – 8 mm berwarna putih. Pada bunga yang berkelamin 2 dan bunga jantan, benang sarinya muncul keluar sedangkan benang sari pada bunga betina dan tidak berkelamin lebih pendek dan steril. Tangkai putiknya sangat pendek bahkan terkadang tidak ada.

Buah Terminalia catappa 

Bentuk dari buah pohon katapang ini seperti buah almond. Besar buahnya kira-kira 4 – 5,5 cm. Buah katapang berwarna hijau tetapi ketika tua warnanya menjadi merah kecoklatan. Kulit terluar dari bijinya licin dan ditutupi oleh serat yang mengelilingi biji tersebut.

   Akar Terminalia catappa

Terminalia catappa memiliki akar tunggang, yaitu akar pokok yang berasal dari akar lembaga (radicula). Akar tunggang ini kemudian bercabang-cabang yang bertujuan untuk memperluas bidang penyerapan dan untuk memperkuat berdirinya batang tumbuhan.

     

SUMBER: 

1. www.naturia.per.sg/buloh/plants/sea_almond.htm
2. www.wikipedia.org
3. Tjitrosoepomo, Gembong, 2003, Gadjah Mada University Press: Yogyakarta

Read More

Keterampilan Menjelaskan

A.Pengertian Keterampilan Mengajar

     Kata teach atau mengajar berasal dari bahasa inggris kuno yaitu taecan. Kata ini berasal dari bahasa jerman kuno taikjan yang berasal dari kata dasar teik yang berarti memperlihatkan. Kata tersebut diemukan juga dalam bahasa sansekerta dic. Yang dalam bahasa jerman kuno dikenal dengan deik. Secara deskriptif mengajar diarikan sebagai proses penyampaian informasi atau pengetahuan dari guru kepada siswa. Proses penyampaian ini juga dianggap sebagai proses menttransfer ilmu. Dalam konteks ini, mentransfer tidak diartikan dengan memindahkan seperti halnya mentransfer uang. Untuk proses mengajar sebagai proses menyampaikan pengetahuan akan lebih tepat jika diartikan dengan menanamkan ilmu pengetahuan seperti yang dikeukakan Smith (1987) bahwa mengajar adalah menanamkan pengetahuan atau keterampilan (teaching is imparting knowledge or skill). 

B.Pengertian Keterampilan Menjelaskan

        Keterampilan menjelaskan sangat penting bagi guru karena sebagian besar percakapan guru yang mempunyai pengaruh terhadap pemahaman siswa adalah berupa penjelasan. Penguasaan keterampilan menjelaskan yang didemonstrasikan guru akan memungkinkan siswa memiliki pemahaman yang mantap tentang masalah yang dijelaskan, serta meningkatnya keterlibatan siswa dalam kegiatan pembelajaran.

         Menjelaskan adalah mendeskripsikan secara lisan tentang sesuatu benda, keadaan, fakta dan data sesuai dengan waktu dan hukum-hukum yang berlaku. Menjelaskan merupakan suatu aspek penting yang harus dimiliki guru, mengingat sebagian besar pembelajaran menuntut guru untuk memberikan penjelasan. Oleh sebab itu keterampilan menjelaskan perlu ditingkatkan agar dapat mencapai basil yang optimal.

          Yang dimaksud dengan ketrampilan menjelaskan adalah penyajian informasi secara lisan yang diorganisasikan secara sistematik untuk menunjukkan adanya hubungan yang satu dengan yang lainnya. Secara garis besar komponen-komponen ketrampilan menjelaskan terbagi dua, yaitu : Merencanakan, hal ini mencakup penganalisaan masalah secara keseluruhan, penentuan jenis hubungan yang ada diantara unsur-unsur yang dikaitkan dengan penggunaan hukum, rumus, atau generalisasi yang sesuai dengan hubungan yang telah ditentukan. Dan penyajian suatu penjelasan, dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut : kejelasan, penggunaan contoh dan ilustrasi, pemberian tekanan, dan penggunaan balikan.

C.Tujuan Menjelaskan

1. membimbing peserta didik memahami konsep, hukum, prinsip atau prosedur;
2. membimbing peserta didik menjawab pertanyaan secara bernalar;
3. melibatkan peserta didik untuk berpikir;
4. mendapat balikan mengenai pemahaman peserta didik;
5. membantu peserta didik menghayati beberapa proses penalaran.

D.Prinsip-Prinsip Keterampilan Menjelaskan

1. Terdapat beberapa prinsip yang harus diperhatikan dalam memberikan suatu penjelasan.
2. Penjelasan dapat diberikan selama pembelajaran, baik di awal, di tengah maupun di akhir pembelajaran.
3. Penjelasan harus menarik perhatian peserta didik dan sesuai dengan materi standar dan kompetensi dasar.
4. Penjelasan dapat diberikan untuk menjawab pertanyaan peserta didik atau menjelaskan materi standar yang sudah direncana-kan untuk membentuk kompetensi dasar dan mencapai tujuan pembelajaran. 
5. Materi yang dijelaskan harus sesuai dengan kompetensi dasar, dan bermakna bagi peserta didik.
6. Penjelasan yang diberikan harus sesuai dengan latar belakang dan tingkat kemampuan peserta didik.

E.Komponen-komponen Keterampilan Menjelaskan 

    Penggunaan penjelasan dalam pembelajaran memiliki beberapa komponen yang harus diperhatikan, yaitu:

1.Perencanaan meliputi isi pesan yang akan disampaikan harus sistematis dan mudah dipahami oleh peserta didik dan dalam memberikan penjelasan harus mempertimbangkan kemampuan dan pengetahuan dasar yang dimiliki oleh peserta didik. Perencanaan mencakup:  

• menganalisis masalah,
• menentukan hubungan, serta
• menggunakan hukum, rumus, dan generalisasi yang sesuai.

2.Penyajian dapat menggunakan pola induktif yaitu memberikan contoh terlebih dahulu kemudian menarik kesimpulan umum dan pola deduktif yaitu hukum atau rumus dikemukakan lebih dahulu lalu diberi contoh untuk memperjelas rumus dan hukum yang telah dikemukakan. Penyajian mencakup:

• kejelasan, yaitu keterampilan yang erat kaitannya dengan penggunaan bahasa lisan, berbicara dengan lancar, mendefinisikan istilah-istilah teknis, berhenti sejenak untuk melihat respon peserta didik
• penggunaan contoh dan ilustrasi, yang bisa dilakukan dengan pola induktif atau deduktif
• pemberian tekanan yang dapat dilakukan dengan berbagai variasi gaya mengajar, dan membuat struktur sajian, dan pemberian tekanan pada bagian-bagian yang penting dengan cara: penekanan suara atau mengemukakan tujuan
• balikan, yang bertujuan untuk mendapat informasi tentang tingkat pemahaman siswa, baik melalui pertanyaan mapun melalui tugas serta peserta didik diberi kesempatan untuk menunjukkan pemahaman ataupun keraguan ketika penjelasan berlangsung.
• Penjelasan dapat diberikan pada awal, tengah, dan akhir pelajaran, dengan selalu memperhatikan karakteristik siswa yang diberi penjelasan serta materi/ masalah yang dijelaskan. Sebagaimana telah dikemukakan bahwa dalam memberikan penjelasan perlu menggunakan intonasi bahasa sesuai dengan materi yang dijelaskan. Dalam pada itu perlu ada variasi dalam memberikan tekanan, perlu pula membuat struktur sajian, yaitu memberikan informasi yang memberikan arah atau tujuan utama sajian. 

Hal tersebut dapat dilakukan dengan cara:

•Memberikan ikhtisar dan pengulangan.

•Menguraikan atau mengatakan dengan kalimat lain tentang jawaban yang diberikan peserta didik.

•Memberikan tanda atau isyarat lisan, seperti pertama, kedua, dan sebagainya

         Pada waktu memberikan penjelasan, hendaknya guru memper-hatikan gerak-gerik dan mimik peserta didik, apakah penjelasan yang diberikan dapat dipahami atau meragukan, menyenangkan atau membosankan, dan apakah menarik perhatian atau tidak. Untuk kepentingan tersebut, perhatikanlah mereka selama memberikan penjelasan, ajukan pertanyaan-pertanyaan dan berilah kesempatan untuk mengajukan pertanyaan.

Read More

Faktor Eksternal yang memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan Tumbuhan

Faktor eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan

1.Unsur hara

Kebutuhan unsur hara untuk proses pertumbuhan dan perkembangan:

     1. Unsur makro

         Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah banyak: C, H, O, N, S, P K, S, Ca, dan Mg

         Unsur hara yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit: Fe, B, Mn, Cu, Zn, Mo, Cl dan Ni

         Unsur karbon diambil tumbuhan dalam bentuk CO2

        Unsur hidrogen diambil tumbuhan dalam bentuk H2O

        Oksigen diambil tumbuhan dalam bentuk CO2. H2O dan O2

       Unsur C, H, dan O merupakan unsur utama penyusun Karbohidrat, lemak dan protein

        Gejala Kekurangan unsur hara disebut defisiensi

   2. Suhu

• Pertumbuhan dan perkembangan dipengaruhi oleh suhu.
• Suhu yang baik untuk pertumbuhan adalah suhu optimum.
• Pertumbuhan dan perkembangan akan terhambat bila berada pada suhu minimum dan maksimum
• Vernalisasi adalah peningkatan perkecambahan atau pembungaan oleh suhu rendah
• Istilah vernalisasi diperkenalkan oleh Trofim Denisovich Lysako tahun 1920

   3.Kelembaban

   Kelembaban tanah dan kelembaban udara mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan        tumbuhan. Tanah yang lembab dan udara yang kering mempercepat pertumbuhan dan perkembangan

   4.Cahaya

       Cahaya (merah, biru, nila dan violet) berperan sebagai sumber energi dalam proses fotosintesis. Pertumbuhan kecambah ditempat yang teduh akan  etiolasiberlangsung cepat, tetapi abnormal.

Daun tanaman yang terkena cahaya lebih kecil dan mesofilnya lebih tebal dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya. Stomata tanaman yang terkena cahaya ukurannya kecil dengan jumlah yang banyak dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya. Akar tanaman yang terkena cahaya lebih lebat dibandingkan yang sedikit mendapat cahaya

  5.Air

Air merupakan senyawa yang penting untuk pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Air sebagai pelarut unsur hara dalam tanah, dan memelihara temperatur tanah. Pertumbuhan berlangsung efektif pada malam hari, karena kandungan air dalam tumbuhan lebih tinggi dari pada siang hari.

  6.pH

pH sangat berpengaruh pada proses pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan. Pada kondisi pH normal, kandungan unsur-unsur yang diperlukan seperti Ca, Mg, P dan K cukup tersedia. pH asam memiliki kandungan unsur Al, Mo, Zn yang dapat meracuni tumbuhan.

 Rujukan : Ismail.2014. Fisiologi Tumbuhan . Makassar: Jurusan Biologi UNM

                  Campbell, etc. 2012. Biology Tenth Edition. New York: Pearson Publishing. 

Read More

Langkah-Langkah Pedadogik Dalam Membuat Media Power Point

Langkah-Langkah Pedadogik Dalam Membuat Media Power Point

Kompetensi pedagogik yaitu kemampuan yang harus dimiliki guru ber¬kenaan dengan karakteristik siswa dilihat dari berbagai aspek seperti moral, emosional, dan intelektual. Hal tersebut berimplikasi bahwa seorang guru harus mampu menguasai teori belajar dan prinsip-prinsip belajar, karena siswa memiliki karakter, sifat, dan interest yang berbeda. 

Kemampuan yang harus dimiliki guru berkenaan dengan aspek-aspek pedagogik, yaitu: 

1. Penguasaan terhadap karakteristik peserta didik dari aspek fisik, moral, sosial, kultural, emosional dan intelektual.
2. Penguasaan terhadap teori belajar dan prinsip-prinsip pembelajaran yang mendidik.
3. Mampu mengembangkan kurikulum yang terkait dengan bidang pengembangan yang diampu. 
4. Menyelenggarakan kegiatan pengembangan yang mendidik. 
5. Memanfaatkan teknologi informasi dan komunikasi untuk kepentingan penyelenggaraan kegiatan pengembangan yang mendidik. 
6. Memfasilitasi pengembangan potensi peserta didik untuk mengaktualisasikan berbagai potensi yang dimiliki. 
7. Berkomunikasi secara efektif, empatik, dan santun dengan peserta didik. 
8. Melakukan penilaian dan evaluasi proses dan hasil belajar, memanfaatkan hasil penilaian dan evaluasi untuk kepentingan pembelajaran. 
9. Melakukan tindakan reflektif untuk peningkatan kualitas pembelajaran.

Berdasarkan hal di atas maka kita dapat membuat power point berdasarkan kompetensi pedagogik yang seharusnya dimiliki oleh guru. Langkah-langkah pembuatan power pint harus mengacu pada kompetensi pedagogic tersebut. Langkah pembuatannya adalah:

1. Guru harus memahami terlebih dahulu teori belajar dan model yang cocok digunakan untuk pembelajaran di kelas.
2. Guru harus memahami karakteristik siswanya, apakah benar-benar cocok untuk dibuatkan media power point. 
3. Guru harus membuat silabus dan RPP terlebih dahulu, sebelum media pembelajaran dibuat.
4. Setelah itu, maka power point anda bua sesuai dengan materi yang anda akan ajar. 
5. Hendaknya power point dapat mengcover seluruh potensi siswa.
6. Di dalam power point, masukkan evaluasi formatif pada saat akhir pembelajaran.

Read More

8 KETERAMPILAN DASAR MENGAJAR

8 KETERAMPILAN DASAR MENGAJAR

Keterampilan dasar mengajar ada 8 keterampilan yang dapat digunakan guru selama proses belajar mengajar yaitu; keterampilan bertanya, keterampilan memberikan penguatan, keterampilan mengadakan variasi, keterampilan menjelaskan, keterampilan membuka dan menutup pelajaran, keterampilan membimbing diskusi kelompok kecil, keterampilan mengelola kelas, ketrampilan mengajar kelompok kecil dan perseorangan.

1.Keterampilan Bertanya

Untuk meningkatkan partisipasi siswa dalam proses belajar mengajar, guru perlu menunjukkan sikap yang baik pada waktu mengajukan pertanyaan maupun ketika menerima jawaban siswa dan harus menghindari kebiasaan seperti : menjawab pertanyaan sendiri, mengulang jawaban siswa, mengulang pertanyaan sendiri, mengajukan pertanyaan dengan jawaban serentak, menentukan siswa yang harus menjawab sebelum bertanya dan mengajukan pertanyaan ganda. Dalam proses belajar mengajar setiap pertanyaan, baik berupa kalimat tanya atau suruhan yang menuntut respons siswa sehingga dapat menambah pengetahuan dan meningkatkan kemampuan berpikir siswa, di masukkan dalam golongan pertanyaan. Keterampilan bertanya di bedakan atasketrampilan bertanya dasar dan ketrampilan bertanya lanjut. 

Keterampilan bertanya dasar mempunyai beberapa komponen dasar yang perlu diterapkan dalam mengajukan segala jenis pertanyaan. Komponen-komponen yang di maksud adalah pengungkapan pertanyaan secara jelas dan singkat, Pemberian acuan, pemusatan, Pemindahgiliran, Penyebaran, Pemberian waktu berpikir dan pemberian tuntunan. Sedangkan keterampilan bertanya lanjut merupakan lanjutan dari ketrampilan bertanya dasar yang lebih mengutamakan usaha mengembangkan kemampuan berpikir siswa, memperbesar  pertisipasi dan mendorong siswa agar dapat berinisiatif sendiri. Keterampilan bertanya lanjut di bentuk di atas landasan penguasaan komponen-komponen bertanya dasar. Karena itu, semua komponen bertanya dasar masih dipakai dalam penerapan ketrampilan bertanya lanjut. Adapun komponen-komponen bertanya lanjut itu adalah : Pengubahan susunan tingkat kognitif dalammenjawab pertanyaan, Pengaturan urutan pertanyaan, Penggunaan pertanyaan pelacak dan peningkatan terjadinya interaksi.

2.Keterampilan Memberikan Penguatan

Penggunaan penguatan dalam kelas dapat mencapai atau mempunyai pengaruh sikap positif terhadap proses belajar siswa dan bertujuan untuk meningkatkan perhatian siswa terhadap pelajaran, merangsang dan meningkatkan motivasi belajar dan meningkatkan kegiatan belajar serta membina tingkah laku siswa yang produktif. Keterampilan memberikan penguatan terdiri dari beberapa komponen yang perlu dipahami dan dikuasai penggunaannya oleh mahasiswa calon guru agar dapat memberikan penguatan secara bijaksana dan sistematis.

Komponen-komponen itu adalah : Penguatan verbal, diungkapkan dengan menggunakan kata-kata pujian, penghargaan, persetujuan dan sebagainya. Dan penguatan non-verbal, terdiri dari penguatan berupa mimik dan gerakan badan, penguatan dengan cara mendekati, penguatandengan sentuhan (contact), penguatan dengan kegiatan yang menyenangkan, penguatan berupasimbol atau benda dan penguatan tak penuh. Penggunaan penguatan secara evektif harusmemperhatikan tiga hal, yaitu kehangatan dan evektifitas, kebermaknaan, dan menghindari penggunaan respons yang negatif

3.Keterampilan Mengadakan Variasi

Variasi adalah suatu kegiatan guru dalam konteks proses interaksi belajar mengajar yang di tujukan untuk mengatasi kebosanan siswa sehingga, dalam situasi belajar mengajar,siswa senantiasa menunjukkan ketekunan, serta penuh partisipasi. Variasi dalam kegiatan belajar mengajar dimaksudkan sebagai proses perubahan dalam pengajaran, yang dapat di kelompokkan ke dalam tiga kelompok atau komponen, yaitu : 

• Variasi dalam cara mengajar guru, meliputi : penggunaan variasi suara (teacher voice), Pemusatan perhatian siswa (focusing), kesenyapan atau kebisuan guru (teacher silence), mengadakan kontak pandang dan gerak (eye contact andmovement), gerakan badan mimik: variasi dalam ekspresi wajah guru, dan pergantian posisi guru dalam kelas dan gerak guru ( teachers movement). 

• Variasi dalam penggunaan media dan alat pengajaran. Media dan alat pengajaran bila ditunjau dari indera yang digunakan dapatdigolongkan ke dalam tiga bagian, yakni dapat didengar, dilihat, dan diraba. Adapun variasi penggunaan alat antara lain adalah sebagai berikut : variasi alat atau bahan yang dapat dilihat(visual aids), variasi alat atau bahan yang dapat didengart (auditif aids), variasi alat atau bahanyang dapat diraba (motorik), dan variasi alat atau bahan yang dapat didengar, dilihat dan diraba(audio visual aids).

• Variasi pola interaksi dan kegiatan siswa. Pola interaksi guru dengan murid dalam kegiatan belajar mengajar sangat beraneka ragam coraknya. Penggunaan variasi polainteraksi dimaksudkan agar tidak menimbulkan kebosanan, kejemuan, serta untuk menghidupkansuasana kelas demi keberhasilan siswa dalam mencapai tujuan

4. Keterampilan Menjelaskan

Keterampilan menjelaskan adalah penyajian informasi secara lisan yang diorganisasikan secara sistematik untuk menunjukkan adanya hubungan yang satu dengan yang lainnya. Secara garis besar komponen-komponen ketrampilan menjelaskan terbagi dua, yaitu: Merencanakan, hal ini mencakup penganalisaan masalah secara keseluruhan, penentuan jenis hubungan yang ada diantara unsur-unsur yang dikaitkan dengan penggunaan hukum, rumus, atau generalisasi yang sesuai dengan hubungan yang telah ditentukan. Dan penyajian suatu penjelasan, dengan memperhatikan hal-hal sebagai berikut : kejelasan, penggunaan contoh dani lustrasi, pemberian tekanan, dan penggunaan balikan.

5.Keterampilan Membuka dan Menutup Pelajaran

Membuka pelajaran (set induction) ialah usaha atau kegiatan yangdilakukan oleh guru dalam kegiatan belajar mengajar untuk menciptakan prokondusi bagi siswaagar mental maupun perhatian terpusat pada apa yang akan dipelajarinya sehingga usaha tersebutakan memberikan efek yang positif terhadap kegiatan belajar. Sedangkan menutup pelajaran(closure) ialah kegiatan yang dilakukan oleh guru untuk mengakhiri pelajaran atau kegiatan belajar mengajar. Komponen keterampilan membuka pelajaran meliputi: menarik perhatian siswa, menimbulkan motivasi, memberi acuan melalui berbagai usaha, dan membuat kaitan atau hubungan di antaramateri-materi yang akan dipelajari. Komponen keterampilan menutup pelajaran meliputi:meninjau kembali penguasaan inti pelajaran dengan merangkum inti pelajaran dan membuatringkasan, dan mengevaluasi.

6.Keterampilan Membimbing Diskusi

Diskusi kelompok adalah suatu proses yang teratur yang melibatkan sekelompok orang dalaminteraksi tatap muka yang informal dengan berbagai pengalaman atau informasi, pengambilankesimpulan, atau pemecahan masalah. Diskusi kelompok merupakan strategi yangmemungkinkan siswa menguasai suatu konsep atau memecahkan suatu masalah melalui satu proses yang memberi kesempatan untuk berpikir, berinteraksi sosial, serta berlatih bersikap positif. Dengan demikian diskusi kelompok dapat meningkatkan kreativitas siswa, sertamembina kemampuan berkomunikasi termasuk di dalamnya ketrampilan berbahasa.

7.Keterampilan Mengelola Kelas

Pengelolaan kelas adalah ketrampilan guru untuk menciptakan dan memelihara kondisi belajar yang optimal dan mengembalikannya bila terjadi gangguan dalam proses belajar mengajar.Dalam melaksanakan ketrampilan mengelola kelas maka perlu diperhatikan komponenketrampilan yang berhubungan dengan penciptaan dan pemeliharaan kondisi belajar yangoptimal (bersifat prefentip) berkaitan dengan kemampuan guru dalam mengambil inisiatif danmengendalikan pelajaran, dan bersifat represif ketrampilan yang berkaitan dengan respons guruterhadap gangguan siswa yang berkelanjutan dengan maksud agar guru dapat mengadakantindakan remedial untuk mengembalikan kondisi belajar yang optimal.

8.Keterampilan Memimpin Kelompok Kecil dan Kelompok besar

Secara fisik bentuk pengajaran ini ialah berjumlah terbatas, yaitu berkisar antara 3 – 5 orang untuk kelompok kecil, dan seorang untuk perseorangan. Pengajaran kelompok kecil dan perseorangan memungkinkan guru memberikan perhatian terhadap setiap siswa serta terjadinyahubungan yang lebih akrab antara guru dan siswa dengan siswa.Komponen ketrampilan yang digunakan adalah: ketrampilan mengadakan pendekatan secara pribadi, ketrampilan mengorganisasi, ketrampilan membimbing dan memudahkan belajar danketrampilan merencanakan dan melaksanakan kegiatan belajar mengajar.

Read More