BAB II
ASAL MULA KEHIDUPAN
Seperti kita ketahui bahwa bumi kita pada awalnya terbentuk dalam keadaan sangat panas dan pijar. Lalu secara perlahan-lahan mendingin dan terbentuklah daratan, lautan, dan lapisan udara/atmosfer, dan pada saat ini telah dihuni oleh berbagai jenis makhluk hidup yang beraneka ragam. Lapisan bumi yang dihuni oleh berbagai makhluk hidup itu kita sebut biosfer.
Para ahli biologi menduga makhluk hidup yang pertama menghuni bumi menyerupai virus atau menyerupai bakteri. Hal ini berpangkal dari pengetahuannya bahwa virus merupakan makhluk hidup yang masih menyerupai sifat-sifat primitive, yaitu antara tidak hidup dan hidup. Dugaan –dugaan lain diperoleh dari para astronomi, fisika dan geologi tentang sifat-sifat fisika dan kimia bumi pada masa beberapa milyar tahun yang lalu menunjukkan kondisi alam dan zat-zat yang terdapat di alam memungkinkan terjadinya kehidupan yang pertama. Dari hasil penelitian menunjukkan bahwa bumi kita telah dihuni oleh makhluk hidup sejak 3.5 ribu juta tahun yang lalu
Permasalahannya, dari mana asal mula kehidupan di bumi ? Ada berbagai pendapat tentang masalah tersebut, yaitu :
A. Cosmozoa
Ada pendapat bahwa makhluk hidup di bumi berasal dari luar bumi, mungkin dari planet lain. Makhluk hidup yang datang itu lalu beradaptasi dan berkembang biak menjadi makhluk hidup bumi yang beraneka ragam. Namun pendapat atau hipotesis ini terlalu lemah karena tidak didukung oleh fakta-fakta dan juga tidak menjawab asal mula kehidupan itu sendiri sehingga banyak ditinggalkan orang. Orang-orang lebih percaya bahwa makhluk hidup di bumi berasal dari bumi itu sendiri.
B. Abiogenesis
Pandangan abiogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup timbul secara langsung dari benda-benda tak hidup, seperti lalat berasal dari bangkai, cacing berasal dari lumpur, dll. Pandangan abiogenesis ini diterima orang hingga abad ke 17.
Anaximander, pada jaman Yunani telah menduga bahwa makhluk hidup berasal dari benda-benda tak hidup dan makhluk hidup yang tinggi tingkatannya berasal dari makhluk hidup yang rendah tingkatannya. Hipotesisnya ini berasal dari hasil pemikirannya saja tanpa dilakukan pembuktian secara ilmiah.
Aristoteles seorang ahli filsafat Yunani berpendapat bahwa kehidupan berasal dari materi yang tidak hidup, materi tersebut mempunyai “kekuatan” atau “gaya hidup” yang dapat berubah menjadi organisme, seperti lalat berasal dari bangkai dan cacing timbul dengan sendirinya dari lumpur. Pendapatnya ini timbul hanya berdasarkan pengamatannya sehari-hari.
C. Biogenesis
Pandangan biogenesis menyatakan bahwa makhluk hidup berasal dari makhluk hidup sebelumnya. Tokoh-tokoh yang mengemukakan biogenesis ini adalah Fransisco Redi, Lazzaro Spallanzani, dan Louis Pasteur.
Fransisco Redi (1626-1697) ahli biologi Italia pada abad ke -17 melakukan percobaan dengan menggunakan sayatan daging. Dari percobaan tersebut dapat membuktikan bahwa tempayak dari sayatan daging berasal dari telur lalat yang meletakkan telurnya dengan sengaja di situ. Dari berbagai percobaannya yang serupa ia memperoleh kesimpulan yang serupa yaitu bahwa: asal mula kehidupan berasal dari telur atau omne vivum ex ovo.
Lazzaro Spallanzani (1729-1799) juga ahli bangsa Italia dengan percobaannya terhadap air kaldu, membuktikan bahwa jasad renik atau mikroorganismelah yang mencemari kaldu yang dapat membusukkan kaldu itu. Bila kaldu ditutup rapat sestelah mendidih maka tidak terjadi pembusukan. Ia mengambil kesimpulan bahwa untuk adanya telur harus ada jasad hidup terlebih dahulu. Maka muncullah teorinya “omne ovo ex vivo” atau telur itu berasal dari makhluk hidup.
Louis Pasteur (1822-1895) sarjana kimia Perancis melanjutkan percobaan Spallanzani dengan percobaan berbagai mikroorganisme dengan menggunakan tabung berbentuk leher angsa supaya udara bisa keluar masuk dan debu serta mikroorganisme hanya sampai pada lekukan leher botol. Akhirnya ia berkesimpulan bahwa harus ada kehidupan sebelumnya, agar tumbuh kehidupan yang baru atau “omne vivum ex vivo”. Teori ini disebut juga teori Biogenesis dengan konsep dasar bahwa yang hidup itu tentu berasal dari yang hidup juga. Dengan teori biogenesis ini maka teori abiogenesis ditinggalkan orang. Akan tetapi dengan demikian asal mula kehidupan mulai kembali menjadi masalah yang belum terungkap, namun hampir semua para ahli sependapat bahwa asal mula kehidupan itu timbul di bumi kita ini, bukan dari angkasa luar.
D. Teori Urey
Harold Urey (1893) seorang ahli kimia dari Amerika Serikat mengemukakan bahwa atmosfer bumi pada awal mulanya kaya akan gas-gas metana (CH4), amoniak (NH3), hidrogen (H2), dan air (H2O). Zat-zat itu merupakan unsur-unsur penting yang terdapat dalam tubuh makhluk hidup. Diduga karena adanya energy alam yang berupa kilat, suhu tinggi, dan sinar kosmis, bereaksi dan membentuk asam amino serta zat organic lain. Teori uray ini dibuktikan kebenarannya dalam laboratorium oleh Stanley Miller pada tahun 1953.
E. Teori Oparin-Haldane
A.I Oparin adalah ahli biologi bangsa Rusia; pada tahun 1924 mempublikasikan pendapatnya tentang “asal mula kehidupan” namun tak mendapat sambutan para ahli. Pendapat itu barulah ditanggapai secara serius ketika diterbitkan tahun 1936 dalam berbagai bahasa. J. B. S. Haldane ahli biologi bangsa inggris secara terpisah juga mempunyai pendapat yang serupa dengan Oparin yang kemudian dikenal dengan teori Oparin-Haldane. Teori ini menyatakan bahwa jasad hidup terbentuk dari senyawa kimiawi dalam laut pada masa di mana atmosfer bumi belum mengandung oksigen bebas. Senyawa organik ini antara lain adalah asam-asam amino yang sederhana, purine dan basa pirimidin, dan senyawa-senyawa golongan gula; kemudian terbentuk pula senyawa-senyawa polipeptida asam-asam polinukleat dan polisakarida, yang kesemuanya itu dapat terbentuk berkat bantuan sinar ultraviolet, kilatan listrik (petir), panas dan sinar radiasi. Jasad hidup pertama disebut “protobiont” diperkirakan hidup di dalam laut kira-kira 5 sampai 10 m di bawah permukaan laut, karena di tempat itulah mereka terlindung dari sinar ultraviolet intensitas tinggi dari matahari yang mematikan. . Lalu, seperti disampaikan di atas, pada tahun 1953 Stanley Miller, seorang murid Harold Urey, membuat percobaan yang sangat berhasil untuk menguji anggapan bahwa pada kondisi awal dari atmosfer bumi yang kaya akan metan, amoniak, hidrogen, dan air, dengan bantuan kilatan listrik dan suhu yang cukup, maka dapat terbentuk senyawa-senyawa organik termasuk asam amino, purin, pirimidin, gula ribose maupun 2 deoksiribosa, asam nukleat maupun nukleosida seperti ATP. Kita mengetahui bahwa kesemuanya itu adalah senyawa-senyawa dasar dari jasad hidup.
Namun demikian, hingga sekarang belum bisa dibuktikan bahwa dari bahan-bahan dasar yang dihasilkan itu dapat menjadi makhluk hidup yang dapat melakukan proses-proses kehidupan.
BAB III
SEL
Sel adalah unit struktural dan unit fungsional dasar dari setiap organisme. Kata sel berasal dari penemuan Robert Hooke, seorang ahli botani dari inggris pada tahun 1665. Ia mengamati irisan tipis dari gabus dengan mikroskop sederhana yang kelihatannya seperti sarang laba-laba, lalu ia memberi nama sel untuk ruang-ruang kecil tersebut (L, sellula = ruang kecil) yang dilihat oleh Hooke pada waktu itu adalah dinding selnya saja.
Pada tahun 1835, Felix Dujardin seorang ilmuan Prancis meneliti bahwa sel-sel tersebut tersusun atas substansi berupa cairan. Cairan tersebutdikenal dengan istilah protoplasma. Istilah protoplasma pertama kali dikemukakan oleh Johannes Purkinje.
Teori sel menyatakan bahwa sel adalah unit dasar dari tubuh makhluk hidup. Teori sel berasal dari dua orang ahli bangsa Jerman, yaitu Matthias Schleiden seorang ahli botani dan Theodor Schwann seorang ahli zoologi pada tahun 1839. Menurut mereka sel adalah sebagai unit dasar secara morfologi dan fisiologi. Mengenai pembentukan sel, P. Virchow pada tahun 1855 menyatakan bahwa sel beasal dari sel yang telah ada sebelumnya (Omnis cellula e cellula).
Sel mempunyai bentuk dan ukuran yang bervariasi serta mempunyai struktur tertentu. Tiap bagian sel mempunyai fungsi sendiri-sendiri.
A. Sel Prokariotik dan Eukariotik
Sel prokariotik ( pro = primitive, karyon=inti) adalah sel yang tidak memiliki membran/selaput inti. Contoh sel prokariotik terdapat pada bakteri dan ganggang biru. Sedangkan sel eukariotik (eu = baik, kariotik = berinti) adalah sel yang mempunyai membran/selaput inti. Sel eukariotik terdiri dari bagian-bagian : membrane plasma, sitoplasma, inti sel, dan organel-organel sel yang terdapat pada sitoplasma.
B. Bentuk dan ukuran Sel
Bentuk sel bermacam-macam sesuai dengan jenisnya. Ada yang berbentuk bulat (sel darah merah), berbentuk batang (sel epitel), berbentuk seperti kumparan (sel-sel otot polos), berbentuk seperti bintang (sel-sel jaring pengikat), berbentuk seperti laba-laba (sel syaraf). Beberapa sel tertentu dapat berubah bentuknya. Sel yang demikian disebut sel ameboid. Misalnya sel Amoeba dan sel-sel darah putih (leukosit).
Ukuran sel bervariasi tergantung ukuran organismenya. Kebanyakan sel tumbuhan dan hewan mempunyai ukuran berkisar antara 1-100 µ. (1µ = 1 mikron = 0,001 mm). 1 mm = 1000 mikron, 1 mikron = 1000 milimikron/nanometer, 1 nanometer = 10 Angstrom unit.
C. Struktur Sel
Sel terdiri atas protoplasma dan selaput plasma.Protoplasma dapat dibedakan lagi atas sioplasma dan nucleus (inti). Selaput plasma ada yang di bungkus oleh lapisan bahan mati (selulosa) ada yang tidak. Bagian-bagian itu dapat dituliskan secara singkat sebagai berikut:
1. Membran plasma
Membran plasma merupakan selaput sel di sebelah luar sitoplasma. Selaput ini tidak terlihat dengan mikroskop biasa, tebalnya hanya 0,11 mikron. Padas sel tumbuhan selaput plasma ini dibungkus lagi oleh bahan mati yang kaku terutama terdiri atas selulose dan disebut dinding sel.
2. Sitoplasma
Merupakan bagian sel yang hidup, sifatnya jernih, berbutir-butir halus, dan berselaput halus. Di dalamnya terlarut enzim, garam, protein, lemak, dan hidrat arang. Selain zat-zat tersebut di dalam sitoplasma terdapat benda-benda: mitochondrion, plastida, sentrosoma, lisosoma, mikrosoma, endoplasma, ribosoma, alat golgi, vakuola, dan nukleas.
3. Mitokondria
Mitokondrion (jamak : mitokondria) ialah organel sel yang bentuknya seperti batang pendek atau bundar. Sel tumbuhan hijau mempunyai mitokondria lebih sedikit daripada sel hewan. Jumlah mitokondria pada sel hewan bervariasi, mulai beberapa ratus sampai dengan ratusan ribu buah.
Mitokondria merupakan tempat pernafasan sel untuk menghasilkan energi bagi aktivitas kehidupan. Karena itu pada mitokondria terdapat enzim-enzim pernafasan.
4. Plastida
Plastida ialah organel pada sel tumbuhan.Ada tiga macam plastida, yaitu :
a. Kromoplas, yaitu plastida berwarna karena mengandung pigmen berwarna selain klorofil.
b. Leukoplas , yaitu plastid yang berwarna putih yang berfungsi untuk menyimpan amilum (amiloplas), minyak (elaioplas), dan protein (aleuroplas).
c. Kloroplas, yaitu plastid yang mengandung klorofil. Kloroplas berfungsi untuk mengadakan fotosintesis dengan bantuan sinar matahari.
5. Sentrosoma
Organel ini terdapat di dalam sel hewan. Bentuknya bulat, terdapat di dekat nukleus. Memegang peranan di dalam pembelahan sel. Waktu pembelahan sel, sentrosoma terdiri dari dua bagian berbentuk batang halus yang tegak lurus satu sama lain. Mempunyai fungsi dalam pembentukan benang gelendong inti.
6. Lisosoma
Lisosoma terdapat baik pada sel hewan maupun pada sel tumbuhan, terbentuk dari badan golgi dan tersebar pada sitoplasma. Lisosoma merupakan kantung yang bundar dan berisi enzim yang dapat mencerna protein, karbohidrat, lemak, dan asam nukleat. Fungsinya berhubungan dengan proses pencernaan dalam sel.
7. Peroksisoma
Organel ini mempunyai bentuk seperti lisosoma tapi terbentuk dari reticulum endoplasma. Peroksisoma terdapat pada sel-sel hewan dan tumbuhan, berisi enzim katalase dan enzim lainnya. Hidrogen peroksida (H2O2) sebagai hasil sampingan dari proses metabolism pada peroksisoma ini bersifat racun, oleh karena itu harus segera dinetralkan dengan enzim katalase.
Karena ukurannya yang sangat kecil, maka lisosoma dan peroksisoma digolongkan pada organel yang disebut badan-badan mikro.
8. Anyaman Endoplasma
Merupakan bangunan yang terdiri atas rangkaian saluran yang berhubungan satu sama lain membentuk struktur yang rumit.
Untuk membayangkan struktur ini dapat digunakan contoh sepotong kayu yang diserang anai-anai. Di dalam kayu itu terdapat rangkaian saluran yang rumit. Fungsinya untuk menyimpan bahan-bahan tertentu seperti hormon dan untuk mengangkut bahan-bahan itu dari suatu bagian ke bagian sel yang lain.
9. Badan Golgi
Badan golgi pada sel tumbuhan biasa disebut diktiosome. Badan golgi dibangun oleh membrane yang berbentuk sisternae, tubulus, dan juga vesicula.
Fungsi dari badan golgi antara lain :
a. Pembentukan kantung-kantung untuk sekresi.
b. Pembentukan membrane plasma
c. Pembentukan dinding sel tumbuhan.
10. Vakuola
Di dalam sel, terutama sel tumbuhan terdapat satu atau beberapa rongga yang berisi cairan. Rongga itu disebut vakuola. Cairan dalam vakuola itu dapat berupa air atau minyak dan di dalamnya terlarut bahan organik atau anorganik.
11. Nukleus (inti sel)
Nukleus merupakan organel yang sangat penting bagi kehidupan. Nukleus berperan mengendalikan seluruh kegiatan sel. Bentuk nucleus umumnya bulat atau bulat panjang. Ada pula yang berbentuk seperti cincin (sel sumsum tulang), seperti untaian (sel Stentor), seperti batang dan beruas-ruas (sel darah putih). Umumnya terletak dibagian tengah sel, dan digantungkan oleh benang-benang protoplasma.
Setiap sel pada umumnya hanya mengandung satu nukleus saja, tetapi ada pula yang mengandung beberapa nukleus. Misalnya sel-sel hati manusia dan mencit ada yang bernukleus dua. Pada Paramaecium dan Balantidium, nukleus nya dua buah dengan ukuran tak sama. Sel yang memiliki lebih dari dua buah kita dapatkan pada sel otot lurik dan sel alga Vaucheria. Ada pula sel-sel yang tidak memiliki nukleus, misalnya sel darah merah (eritrosit). .
Nukleus dibungkus oleh membrane inti yang memisahkan nukleoplasma dengan sitoplasma yang strukturnya rangkap dan berpori-pori. Melalui pori-pori terjadi hubungan antara sitoplasma dan nukleoplasma.
Di dalam nukleus terdapat satu atau dua nucleolus (kariosoma) dan suatu struktur seperti benang yang disebut kromatin. Pada waktu sel membelah, kromatin ini membentuk kromosom. Di dalam setiap kromosom terdapat gen-gen yang bertugas membawa sifat-sifat keturunan dari satu generasi ke generasi berikutnya.
D. PERBEDAAN ANTARA SEL TUMBUHAN DAN SEL HEWAN
Sel yang menyusun suatu organism memiliki bentuk dan ukuran yang beraneka ragam, bergantung pada fungsinya. Sel tumbuhan dan sel hewan memiliki perbedaan baik bentuk, ukuran, maupun organel yang menyusunnya.
Perbedaan antara sel tumbuhan dan sel hewan terletak pada beberapa ciri tersebut di bawah ini.
Sel tumbuhan
Pada sel tumbuhan terdapat dinding sel terutama terdiri dari bahan selulosa, di dalam sitoplasma terdapat plastida yang umumnya berwarna hijau karena mengandung klorofil. Kadang-kadang mengandung pigmen lain atau sama sekali tidak mengandung pigmen. Sel-sel tumbuhan yang tidak mengandung klorofil adalah sel-sel jamur. Oleh karena itu jamur tidak berwarna hijau. Sel tumbuhan sering mengandung vakuola yang berukuran besar dalam sitoplasmanya.
Sel hewan
Sel hewan tidak mempunyai dinding sel tetapi berupa selaput sel. Tidak mempunyai plastida, jarang mempunyai vakuola. Dalam sitoplasma terdapat badan kecil dekat nukleus yang disebut sentriola. Sentriola berperan dalam pembelahan sel.
