DAFTAR ISI
Rangkuman Materi Ruang Lingkup Biologi Kelas 10 SMA
Hakikat Biologi Sebagai Ilmu Pengetahuan
Asal kata Biologi dari bahasa Yunani yaitu bios artinya hidup dan logos artinya ilmu. Maka, biologi adalah ilmu yang mempelajari mahluk hidup dan hubungan antar mahluk hidup. Ilmu biologi menjadi dasar bagi ilmu-ilmu pertanian, kedokteran, dan peternakan.
Ruang Lingkup Biologi
Ilmu biologi meliputi semua mahluk hidup dan mahluk yang pernah hidup juga meliputi mahluk hidup uniseluler dan multiseluler. Dalam biologi objek kajiannya diklasifikasikan menjadi 5 kingdom, yaitu
- Monera (Eubacteria dan Archabacteria)
- Protista
- Fungi
- Plantae
- Animalia
Objek biologi dari tingkatan paling sederhana sampai yang paling kompleks, sebagai berikut:
- Molekul: partikel terkecil penyusun sel mahluk hidup, molekul terdapat pada zat organik dan biokimia
- Sel: unit struktural dan fungsional kehidupan terkecil dari mahluk hidup
- Jaringan: kumpulan sel yang memiliki fungsi dan bentuk yang sama
- Organ: kumpulan dari jaringan-jaringan yang mempunyai fungsi tertentu dalam tubuh mahluk hidup
- Sistem organ: kumpulan organ-organ yang saling bekerja sama dan berinteraksi secara sinergis untuk menjalankan fungsi tertentu
- Individu: organisme tunggal dengan berbagai sistem organ yang saling berkerja sama di dalam tubuhnya
- Populasi: kumpulan individu sejenis yang menempati suatu tempat tertentu pada waktu yang sama
- Komunitas: kumpulan beberapa populasi yang saling berinteraksi dan menempati suatu wilayah tertentu
- Ekosistem: bentuk organisasi kehidupan karena adanya interaksi antar mahluk hidup penyusun komunitas dengan lingkungannya
- Bioma: kumpulan dari berbagai ekosistem berupa daratan yang luas dan memiliki iklim, tanah, tumbuhan, dan hewan yang sama
- Biosfer: terdiri dari berbagai macam ekosistem dunia dengan tingkat organisasi kehidupan yang paling kompleks
Cabang-Cabang Ilmu Biologi
Cabang ilmu biologi jumlahnya sangat banyak, berikut beberapa diantaranya:
- Anatomi: ilmu yang mempelajari struktur tubuh mahluk hidup dan hubungan antar bagian satu dengan yang lainnya
- Fisiologi: ilmu yang mempelajari sistem yang bekerja di dalam tubuh manusia
- Taksonomi: ilmu yang mempelajari cara mengelompokkan mahluk hidup berdasarkan pada tingkatan/ klasifikasinya
- Histologi: ilmu yang mempelajari tentang sel-sel atau jaringan pada mahluk hidup
- Genetika: ilmu yang mempelajari pewarisan sifat mahluk hidup dari induk ke keturunannya dan yang menyangkut segala aspeknya
- Ekologi: ilmu yang mempelajari interaksi antara mahluk hidup dengan lingkungan hidupnya
- Zoologi: ilmu yang mempelajari tentang fungsi, struktur, evolusi, prilaku hewan, dan yang terkait dengan kehidupannya
- Botani: ilmu yang mempelajari mahluk hidup pada kingdom plantae dan yang terkait dengan kehidupannya
- Entomologi: ilmu yang mempelajari tentang serangga termasuk Arthropoda, Arachnida, Millepoda, dan Centipoda
- Evolusi: ilmu yang mempelajari tentang perkembangan mahluk hidup dari zaman dulu sampai sekarang
- Mikrobiologi: ilmu yang mempelajari tentang mikroorganisme atau organisme mikroskopis dan kehidupannya
- Embriologi: ilmu yang mempelajari proses mulai tahapan zigot sampai menjadi organisme
- Ekologi: ilmu yang mempelajari hubungan mahluk hidup dengan lingkungan sekitarnya
Peran Biologi Bagi kehidupan Manusia
Bidang pertanian
- Menemukan bibit unggul melalui persilangan dan seleksi
- Pembiakan bibit unggul dengan teknik kultur jaringan
- Menghasilkan tanaman tahan hama dengan rekayasa genetika
Bidang industri
- Pembuatan makanan dan minuman dengan cara fermentasi
- Pembuatan kain sutra dari kepompong ulat sutra
Bidang kedokteran
- Penemuan vaksin
- Penemuan antibiotik
- Transplantasi organ
- Teknologi bayi tabung
Bidang peternakan
- Kloning pada hewan
- Inseminasi buatan
- Hewan unggul
- Fertilisasi invitro
Bidang farmasi
- Pembuatan vitamin sintetis
- Pembuatan vaksin
- Pembuatan hormon insulin buatan
- Pembuatan antibiotik untuk bakteri dan jamur
- Pembuatan antibiotik monoklonal
Bidang teknologi pangan
Beberapa contoh:
| Jenis mikroba | Produk makanan/minuman | |
| 1. | Acetobacterium xylinum | Keju lunak |
| 2. | Candida utilis | Protein sel tunggal |
| 3. | Rhizopus oligopsorus | tempe |
| 4. | Lactobacillus bulgaricus | Yoghurt |
| 5. | Penicillium camemberti | Keju lunak |
Bidang pengelolaan lingkungan hidup
Pengelolaan limbah dengan menggunakan mikroorganisme, menguraikan tumpahan minyak di laut dan plastik dengan bakteri dengan teknik bioremidiasi
Metode Ilmiah
Metode ilmiah adalah suatu kegiatan penelitian yang objektif untuk mencari, mengembangkan dan menguji suatu ilmu pengetahuan dengan tahapan-tahapan sebagai berikut:
- identifikasi masalah
- Perumusan masalah
- Pengumpulan informasi dan keterangan
- Penyusunan hipotesis
- Melakukan eksperimen untuk menguji hipotesis
- Mengolah data
- Menarik kesimpulan
Sikap Ilmiah
Agar suatu karya ilmiah dapat dipertanggungjawabkan harus memiliki sikap-sikap ilmiah, sebagai berikut:
- Jujur terhadap fakta sebenarnya
- Pendapat dapat dibuktikan secara ilmiah dan kritis
- Bertanggung jawab
- Mampu membedakan opini dan fakta
- Sikap kritis untuk mencari informasi sebanyak-banyaknya
- Sikap terbuka dan objektif dalam menerima segala informasi
- Peduli lingkungan
- Mau bekerja sama, ulet, dan gigih
Laporan Ilmiah
Unsur-unsur penulisan laporan ilmiah, yaitu:
- Judul laporan
- Prakata
- Daftar isi
- Pendahuluan
- Tinjauan pustaka
- Metode penelitian
- Hasil dan pembahasan
- Kesimpulan
- Lampiran
Prosedur Keselamatan Kerja Di Laboratorium
Mengenal Alat-Alat Laboratorium
Alat-alat yang digunakan di laboratorium, diantaranya:
- Tabung reaksi
- Cawan petri
- Pipet tetes
- Lampu bunsen
- Dan termometer
Sebelum melakukan praktikum atau penelitian kita harus mengenal jenis-jenis serta fungsi dari alat-alat tersebut di atas untuk menghindari kerusakan.
- Mengenal Bahan-Bahan Laboratorium
- Bahan kimia: perlu mengenal sifat bahan-bahan kimia, ada beberapa jenis yang berbahaya dan ada yang dapat menimbulkan iritasi atau penyakit kulit.
- Bahan biologi: prosedur biosafety, suatu cara untuk mengamankan orang/ peneliti yang bekerja dengan bahan biologi di laboratorium. Bahan biologi yang digunakan di laboratorium berupa hewan, tumbuhan, protista, bakteri, dan virus.
Mengenal Prosedur Kerja Di Laboratorium
Pihak-pihak yang bekerja di laboratorium harus mempunyai pengetahuan tentang sumber bahaya, simbol tanda bahaya, teknik penggunaan alat-alat laboratorium, dan teknik penggunaan peralatan keselamatan. Beberapa beralatan yang harus tersedia di laboratorium, yaitu:
- Jas laboratorium
- Sarung tangan
- Masker
- Kaca mata dan sepatu pelindung
- Pelindung telinga
- Alat pemadam kebakaran
- Tanda peringatan keselamatan
- Alat pencuci atau keran air
- Kotak P3K
Contoh Soal & Pembahasan Ruang Lingkup Biologi UN SMA
- iktiologi-populasi
- toksikologi-populasi
- fisiologi-komunitas
- sitologi-sel
- ekologi-individu
PEMBAHASAN :
Fenomena adanya kematian ikan dapat diindikasikan adanya pencemaran racun dalam air. Ilmu yang mempelajari tentang pencemaran yaitu toksikologi. Karena yang mengalami kematian hanya jenis ikan saja maka tingkat organisasi biologinya yaitu pada tingkat populasi, populasi merupakan sekumpulan individu dengan ciri-ciri yang sama (spesies) yang hidup di tempat yang sama dan memiliki kemampuan bereproduksi di antara sesamanya. Penjelasan pilihan lainnya:
- iktiologi : cabang ilmu zoologi yang mempelajari kehidupan (biologi) ikan.
- fisiologi : salah satu dari cabang-cabang biologi yang mempelajari berlangsungnya sistem kehidupan.
- sitologi : ilmu yang mempelajari tentang sel
- ekologi : ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya.
- sel : kumpulan materi paling sederhana yang dapat hidup dan merupakan unit penyusun semua makhluk hidup.
- komunitas : sebuah kelompok sosial dari beberapa organisme yang berbagi lingkungan, umumnya memiliki ketertarikan dan habitat yang sama.
- individu : organisme tunggal
Jawaban B
- anatomi-sel
- fisiologi-organ
- embriologi-jaringan
- genetika-molekul
- histologi-jaringan
PEMBAHASAN :
Penggunaan stem cell merupakan kajian biologi mengenai jaringan yang dipelajari melalui ilmu histologi. Yaitu ilmu yang mempelajari tentang struktur jaringan secara detail menggunakan mikroskop pada sediaan jaringan yang dipotong tipis. Sel punca memiliki kemampuan untuk membentuk jaringan yang baru menggantikan jaringan lama salah satunya digunakan dalam pengobatan diabetes melitus tipe 1. Maka objek biologi yang dikaji ada pada tingkat jaringan.
Jawaban E
- komunitas-fisiologi
- individu-ekologi
- populasi-evolusi
- organ-morfologi
- komunitas-ekologi
PEMBAHASAN :
Alelopati merupakan cara kerja tumbuhan menghadapi persaingan dengan tumbuhan lainnya. Ilmu yang mempelajari mekanisme suatu makhluk hidup yaitu fisiologi atau ilmu mekanis, fisik, dan biokimia fungsi makhluk hidup, organ-organ mereka, dan sel-sel yang mereka tersusun. Alelopati tersebut digunakan tumbuhan untuk menghadapi kompetensi dari tumbuhan yang lain atau dari kumpulan populasi yang terdiri dari berbagai spesies tumbuhan yang saling berinteraksi dalam suatu habitat, dengan kata lain berada dalam suatu komunitas. Penjelasan lain pilihan jawaban:
- ekologi : ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya.
- evolusi : perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya
- morfologi : cabang biologi yang mempelajari bentuk dan struktur organisme dan fitur struktural spesifik mereka.
Jawaban A
- Biokimia-Genetika
- Biokimia-Morfologi
- Sitologi-Anatomi
- Genetika-Evolusi
- Taksonomi-Evolusi
PEMBAHASAN :
Tanaman pangan unggul yang dihasilkan menggunakan kolkisin yaitu buah tanpa biji yang dapat menghambat pententukan benang spindel dari mikrotubulus. Proses ini melibatkan proses kimiawi dan ilmu yang mempelajarinya yaitu biokimia. Sedangkan untuk mempelajari genetika dan hereditasnya perlu dipelajari menggunakan ilmu genetik
Jawaban A
- taksonomi-populasi
- ekologi-biosfer
- evolusi-ekosistem
- ekologi-populasi
- evolusi-komunitas
PEMBAHASAN :
Keberadaan keong emas yang berubah peran dari binatang hias menjadi hama pertanian dapat dikaji dengan ilmu yang membahas hubungan antara makhluk hidup dan hubungan makhluk hidup dengan lingkungannya yaitu ekologi sedangkan tingkat organisasinya karena hanya melibatkan kumpulan keong emas maka dikatakan berada pada tingkat populasi yaitu sekumpulan individu sejenis yang menempati suatu daerah pada waktu tertentu.
Jawaban D
- Imunologi-Organ
- Teratologi-Jaringan
- Onkologi-Sel
- Histologi-Jaringan
- Anatomi-Sel
PEMBAHASAN :
Terjadinya penolakan tubuh sesudah transplantasi hati disebabkan karena perbedaan hati yang akan di transplantasikan dengan sistem kekebalan tubuh (imun) orang tersebut. Cabang ilmu yang mempelajari sistem imun yaitu Imunologi sedangkan tingkat organisasinya berada pada tingkat organ yaitu hati. Penjelasan pilihan lainnya:
- Teratologi : ilmu embriologi yang khusus mempelajari tentang akibat, mekanisme dan manifestasi embrionik yang cacat (abnormal).
- Onkologi : sub-bidang medis yang mempelajari dan merawat kanker.
- Histologi : ilmu yang mempelajari tentang struktur jaringan secara detail menggunakan mikroskop pada sediaan jaringan yang dipotong tipis.
- Anatomi : cabang dari biologi yang berhubungan dengan struktur dan organisasi dari makhluk hidup.
Jawaban A
- Mikrobiologi-Sel
- Biokimia-Molekul
- Genetika-Molekul
- Mikrobiologi-Ekosistem
- Ekologi-Komunitas
PEMBAHASAN :
Cabang ilmu biologi yang mengkaji bakteri seperti dalam soal dipelajari oleh Mikrobiologi yaitu cabang ilmu biologi yang mempelajari mengenai mikroorganisme salah satunya yaitu bakteri. Sedangkan tingkat organisasi biologi yang dipelajari berkaitan gen yang berada di dalam sel. Sehingga tingkat organisasi biologinya berada pada tingkat sel.
Jawaban A
- pemenuhan pangan berupa protein
- mencegah penularan penyakit
- pembuatan biogas
- menghasilkan antibiotik
- membuat hewan tahan penyakit
PEMBAHASAN :
Pada teknik fertilisasi in vitro embrio dapat dihasilkan di luar uterus induk betina dalam jumlah tertentu. Dan sebelum embrio ini ditanam dalam uterus induk betina dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius. Embrio dari jenis unggul ini kemudian dapat diimplantasikan ke induk sapi betina yang tidak unggul bunting semu dari species yang sama. Dengan demikian akan cepat diperoleh banyak sapi unggul. Sapi unggul salah satunya adalah tahan terhadap berbagai penyakit
Jawaban E
- mengembangkan industri jamu sebagai alternatif obat-obatan herbal
- menemukan vaksin dan antibiotik dari tumbuhan
- mengidentifikasi jenis-jenis penyakit pada manusia
- memproduksi jenis makanan yang bernilai gizi tinggi
- mengidentifikasi jenis-jenis mikroba penyebab penyakit.
PEMBAHASAN :
Taksonomi berkaitan dengan ilmu yang mempelajari prinsip dan cara klasifikasi makhluk hidup, anatomi berkaitan dengan cabang dari biologi yang berhubungan dengan struktur dan organisasi dari makhluk hidup., sedangkan fisiologi berkaitan dengan berlangsungnya sistem kehidupan. Pengembagan industri jamu memanfaatkan ketiga ilmu tersebut. Dengan taksonomi dapat diketahui jenis tumbuhan yang bisa dibuat sebagai jamu, dengan ilmu anatomi dapat mengetahui struktur organ tumbuhan yang akan digunakan sebagai jamu dan dengan ilmu fisiologi dapat diketahui zat-zat bermanfaat apa yang terkandung dalam tumbuhan tersebut sehingga dapat dimanfaatkan dalam penyembuhan lewat jamu.
Jawaban A
- pembuatan dan penggunaan obat sintetik
- mengontrol proses kimia dalam tubuh makhluk hidup
- mendeteksi penyakit yang menyerang hewan dan tumbuhan
- mengendalikan penyebaran penyakit pada suatu daerah.
- penggunaan bakteri untuk mengurai tumpahan minyak di pantai.
PEMBAHASAN :
Bioteknologi merupakan cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk meningkatkan kesejahteraan manusia. Pada pilihan jawaban yang paling sesuai adalah penggunaan bakteri untuk mengurai tumpahan minyak di pantai
Jawaban E
- identifikasi jenis-jenis mikroba penyebab penyakit pada manusia atau hewan
- pencangkokan ginjal, jantung, sumsum tulang belakang, dan hati.
- pengaturan pola makan bergizi menggunakan teknik rasio
- rekombinasi susunan gen virus flu burung buatan
- penemuan vaksin dan antibiotik
PEMBAHASAN :
Anatomi cabang dari biologi yang berhubungan dengan struktur dan organisasi dari makhluk hidup. Sedangkan fisiologi berkaitan dengan ilmu yang mempelajari tentang fungsi dan juga mekanisme kerja berbagai organ tubuh makhluk hidup. Kedua ilmu tersebut dapat mengatasi penyembuhan yang berkaitan dengan pencangkokan ginjal, jantung, sumsung tulang belakang dan hati. Anatomi menjelaskan struktur dan organisasi organ-organ tersebut sedangkan fisiologi memaparkan fungsi dan mekanisme organ-organ tersebut saat pencangkokan
Jawaban B
- menciptakan tanaman yang tahan terhadap hama dan penyakit
- membentuk tanaman yang produktivitasnya tinggi
- menghasilkan bibit unggul dalam jumlah banyak dengan sifat yang bervariasi
- menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah banyak dengan sifat seragam
- menciptakan tanaman transgenik dengan sifat yang berbeda dari induknya.
PEMBAHASAN :
teknologi kultur jaringan merupakan metode guna mengisolasi bagian dari tanaman seperti sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap kembali. Metode ini digunakan salah satunya untuk menghasilkan bibit tanaman dalam jumlah yang banya dengan sifat yang sama dengan induknya (seragam).
Jawaban D
- identifikasi korban kejahatan melalui pemeriksaan golongan darah.
- visum tubuh korban untuk mengetahui jenis peluru yang ditembakkan
- pemanfaatan anjing pelacak untuk menemukan narkotik yang diselundupkan
- pemanfaatan anjing pelacak untuk mencari pelaku kasus pencurian
- sidik DNA untuk menentukan terdakwa kasus kejahatan
PEMBAHASAN :
Bioteknologi merupakan ilmu terapan biologi yang memanfaatkan makhluk hidup dalam teknologi untuk kepentingan manusia. Sidik DNA merupakan serangkaian tes untuk mengidentifikasi dan mengevaluasi informasi genetik melalui asam deoksiribonukleat atau yang lebih sering disingkat DNA. Sidik DNA ini dimanfaatkan untuk memecahkan masalah hukum melalui sidik jari seseorang yang dimiliki setiap individu yang berbeda-beda. Selain itu, Sidik DNA pun dapat digunakan untuk menentukan hubungan kekerabatan
Jawaban E
- Mengidentifikasi DNA manusia
- pencangkokan organ tubuh
- melakukan fertilisasi in vitro
- pengaturan pola makan yang baik
- mengidentifikasi mikroba penyebab penyakit
PEMBAHASAN :
Mikrobiologi merupakan ilmu cabang dari biologi yang mempelajari tentang mikroorganisme. Sedangkan Patologi mempelajari penyakit dan penyebabnya. Pilihan yang tepat adalah mengidentifikasi mikroba yang merupakan bagian dari mikroorganisme yang merupakan penyebab penyakit yang dipelajari oleh patologi
Jawaban E
- melepas predator nyamuk Anopheles
- memutus daur hidup nyamuk Anopheles
- mengobati penderita malaria sampai tuntas
- mengisolasi penderita malaria di ruang khusus
- memproduksi obat kimia sebanyak mungkin
PEMBAHASAN :
Proses pencegahan dilakukan sebelum terjadinya gigitan nyamuk Anopheles terhadap manusia. Pilihan C dan D merupakan cara sesudah terjadi gigitan nyamuk tersebut ke manusia. Pencegahan yang paling tepat adalah memutus daur hidup nyamuk Anopheles. Nyamuk Anopheles bertelur dalam air dan akan menetas menjadi jentik-jentik. Maka cara memutus daur hidupnya adalah dengan menguras bak mandi dan mengubur benda-benda yang tergenang air.
Jawaban B
