Biologi: Tingkatan Keanekaragaman Hayati dan Virus

• Catatan studi berikut ini membahas secara rinci topik-topik penting dari biologi.

Tingkatan Keanekaragaman Hayati

• Keanekaragaman hayati mengacu pada variasi kehidupan di Bumi dan dapat diklasifikasikan menjadi tiga tingkatan utama.
• Keanekaragaman genetik mencerminkan variasi materi genetik di dalam suatu spesies.
• Keanekaragaman spesies adalah jumlah berbagai jenis makhluk hidup yang ada di suatu wilayah.
• Keanekaragaman ekosistem berkaitan dengan variasi lingkungan dan interaksi antar organisme di suatu habitat.
• Setiap tingkatan keanekaragaman hayati berperan dalam menjaga keseimbangan ekosistem dan memengaruhi kehidupan sehari-hari, termasuk pertanian, kesehatan, dan stabilitas lingkungan.

Virus

• Virus adalah entitas biologis unik dengan karakteristik khusus.
• Struktur virus terdiri dari materi genetik (DNA atau RNA) yang dikelilingi oleh lapisan pelindung protein dan kadang-kadang lipid.
• Replikasi virus hanya terjadi dengan menginfeksi sel inang.
• Virus sering dikaitkan dengan penyakit, mereka juga memainkan peran penting dalam evolusi, transfer gen, dan aplikasi bioteknologi, seperti dalam terapi gen.

Aliran Energi dalam Ekosistem

• Energi mengalir melalui ekosistem melalui serangkaian mekanisme.
• Produsen (tumbuhan) mengubah energi matahari menjadi energi kimia melalui fotosintesis.
• Konsumen (herbivora dan karnivora) mendapatkan energi dengan memakan produsen atau konsumen lain.
• Dekomposer menguraikan sisa-sisa organisme dan mengembalikan nutrisi ke lingkungan.
• Hanya sebagian kecil energi yang berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat berikutnya, rata-rata sekitar 10%, menjelaskan mengapa rantai makanan tidak terlalu panjang.
• Interaksi antar komponen, seperti simbiosis dan kompetisi, juga memengaruhi transfer energi.

Macam Bioteknologi

• Bioteknologi terbagi menjadi dua kategori utama.
• Bioteknologi konvensional melibatkan teknik tradisional seperti fermentasi, pembuatan roti, dan pengolahan makanan yang telah digunakan selama berabad-abad.
• Bioteknologi modern meliputi rekayasa genetika, kloning, dan rekombinasi DNA, yang memiliki dampak signifikan dalam pertanian (misalnya, tanaman transgenik), kedokteran (produksi vaksin dan obat-obatan), serta lingkungan (bioremediasi).

Permasalahan Biologi yang Ada dalam Kehidupan Sehari-hari

• Isu-isu lokal dan nasional seperti pencemaran lingkungan, perubahan iklim, dan krisis kesehatan yang disebabkan oleh penyebaran penyakit.
• Menganalisis bagaimana masalah-masalah ini memengaruhi kesehatan manusia, keanekaragaman hayati, dan kelestarian alam.
• Mengembangkan solusi inovatif untuk mengatasi masalah-masalah tersebut, termasuk konservasi dan pengelolaan sumber daya alam.

Keanekaragaman Hayati (Upaya Pelestarian)

• Siswa didorong untuk merancang gagasan atau inisiatif untuk mendukung pelestarian keanekaragaman hayati di lingkungan sekitar.
• Strategi Pelestarian mencakup metode in situ (di habitat asli) dan ex situ (misalnya, kebun raya atau bank gen), serta peran masyarakat dalam upaya konservasi.

Struktur Sel (SEL)

• Memahami organel seperti inti, mitokondria, retikulum endoplasma, dan lain-lain, serta fungsi spesifiknya.
• Perbandingan Sel Prokariotik dan Eukariotik: Menyoroti perbedaan struktur dan kompleksitas antara kedua jenis sel tersebut.

Transpor Pasif pada Membran Sel

• Difusi: Perpindahan molekul dari area dengan konsentrasi tinggi ke rendah.
• Osmosis: Pergerakan air melalui membran semipermeabel untuk menyeimbangkan konsentrasi.
• Difusi Terfasilitasi: Molekul tertentu bergerak melalui protein saluran untuk mempercepat perpindahan.

Gangguan pada Sistem Pernapasan

• Penyakit Pernapasan: Misalnya asma, bronkitis, dan tuberkulosis (TBC).
• Respon terhadap Stimulus Eksternal: Bagaimana sistem pernapasan merespon polutan, alergen, atau infeksi serta upaya pencegahan dan pengobatannya.

Gangguan pada Sistem Ekskresi

• Fungsi Sistem Ekskresi: Proses pengeluaran limbah dan pengaturan homeostasis.
• Penyakit dan Gangguan: Seperti gagal ginjal, infeksi saluran kemih, serta dampaknya terhadap kesehatan tubuh.

Golongan Darah

• Sistem Golongan Darah: Penjelasan tentang sistem ABO dan Rh, termasuk mekanisme penentuan golongan darah melalui sifat genetik.
• Aplikasi Klinis: Pentingnya pemahaman golongan darah dalam transfusi darah dan kompatibilitas donor-penerima.

Sistem Gerak (Otot)

• Jenis-jenis Otot: Otot rangka, otot polos, dan otot jantung, serta peran masing-masing dalam pergerakan tubuh.
• Mekanisme Kerja Otot: Proses kontraksi otot, interaksi antara filamen protein, dan sistem saraf yang mengatur gerak.
• Gangguan Sistem Gerak: Penyakit atau cedera yang dapat mempengaruhi fungsi otot dan pergerakan.

Respon Sistem Imun

• Imunitas Bawaan dan Adaptif: Perbedaan antara respon imun non-spesifik dan spesifik.
• Peran Antibodi dan Sel Imun: Cara tubuh mengenali dan melawan infeksi melalui produksi antibodi serta aktivasi sel T dan sel B.
• Vaksinasi: Prinsip kerja vaksin dalam menstimulasi respon imun untuk perlindungan jangka panjang.

Sistem Reproduksi

• Struktur dan Fungsi Alat Reproduksi: Perbedaan anatomi dan fisiologi antara sistem reproduksi pria dan wanita.
• Proses Reproduksi: Dari gametogenesis hingga fertilisasi dan perkembangan awal embrio.
• Isu Kesehatan Reproduksi: Tantangan dan gangguan yang dapat terjadi, serta teknologi reproduksi yang ada.

Gangguan pada Sistem Pencernaan

• Mekanisme Pencernaan: Proses pencernaan mulai dari mulut hingga usus, serta peran enzim dan organ terkait.
• Gangguan Pencernaan: Kondisi seperti gastritis, penyakit refluks, dan infeksi saluran pencernaan yang dapat mengganggu proses pencernaan serta penjelasan upaya pencegahan dan penanganannya.

Pertumbuhan dan Perkembangan

• Faktor Pengaruh: Genetik, nutrisi, dan lingkungan sebagai faktor yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan.
• Tahapan Perkembangan: Dari pembelahan sel, diferensiasi, hingga maturasi organisme secara keseluruhan.

Katabolisme (Metabolisme Lemak, Karbohidrat, dan Protein)

• Jalur Metabolik: Proses seperti glikolisis, siklus Krebs, dan rantai transportasi elektron.
• Peran Energi: Bagaimana energi yang dilepaskan digunakan untuk aktivitas seluler dan menjaga fungsi tubuh.

Enzim Katalase

• Fungsi Utama: Menguraikan hidrogen peroksida (zat beracun) menjadi air dan oksigen.
• Faktor yang Mempengaruhi Aktivitas: Kondisi seperti suhu dan pH yang dapat mengubah kecepatan reaksi enzimatik.

Pembelahan Sel

• Mitosis dan Meiosis: Perbedaan proses pembelahan untuk pertumbuhan, perbaikan jaringan, dan reproduksi seksual.
• Tahapan Pembelahan: Proses-proses seperti profase, metafase, anafase, dan telofase dalam mitosis, serta pembentukan gamet melalui meiosis.

Hukum Mendel (Dihibrid)

• Persilangan Dihibrid: Studi tentang pewarisan dua sifat sekaligus, yang menunjukkan konsep segregasi dan asortasi bebas.
• Rasio Fenotipe dan Genotipe: Bagaimana kombinasi gen dari kedua induk menghasilkan pola pewarisan tertentu.

Mutasi pada Bidang Peternakan atau Pertanian

• Pemuliaan Tanaman dan Hewan: Bagaimana mutasi dapat menimbulkan sifat baru yang berguna (misalnya, ketahanan terhadap penyakit atau peningkatan produktivitas).
• Aplikasi Praktis: Penggunaan mutagenesis dalam penelitian untuk mengembangkan varietas unggul dalam sektor pertanian dan peternakan.

Sintesis Protein

• Transkripsi dan Translasi: Proses pengkodean informasi genetik dari DNA ke mRNA, kemudian diubah menjadi rantai asam amino di ribosom.
• Peran Molekul Penyerta: Fungsi tRNA, ribosom, dan faktor-faktor lainnya dalam memastikan sintesis protein yang tepat.

Penyimpangan Hukum Mendel

• Inkomplet Dominasi, Kodominansi, dan Epistasis: Fenomena-fenomena genetik yang menyebabkan perbedaan pola pewarisan sifat.
• Implikasi Genetik: Bagaimana penyimpangan ini mempengaruhi prediksi fenotipe dan pemahaman tentang genetika kompleks.

Hereditas Manusia

• Pewarisan Sifat: Mekanisme transfer genetik dari orangtua ke anak dan contoh penyakit genetik yang umum.
• Interaksi Genetik dan Lingkungan: Bagaimana faktor non-genetik turut mempengaruhi ekspresi sifat pada manusia.

Gangguan pada Pola Hereditas

• Kelainan Kromosom dan Mutasi: Penyebab gangguan seperti sindrom Down atau penyakit genetik lainnya.
• Dampak Klinis: Bagaimana gangguan tersebut mempengaruhi kesehatan dan perkembangan individu.

Mutasi (Secara Umum)

• Jenis Mutasi: Termasuk substitusi, delesi, insersi, dan mutasi kromosom.
• Penyebab dan Dampak: Faktor penyebab (baik spontan maupun akibat agen eksternal) serta efek mutasi pada organisme, mulai dari yang netral, merugikan, hingga menguntungkan.

Evolusi

• Mekanisme Utama: Seperti seleksi alam, mutasi, migrasi (gene flow), dan genetic drift.
• Bukti Evolusi: Fosil, perbandingan anatomi, dan data molekuler yang mendukung proses evolusi serta hubungannya dengan biodiversitas masa lalu dan perubahan iklim masa kini.