MATERI GENETIS

Di dalam setiap sel terdapat faktor pembawaan sifat keturunan (materi genetis), misalnya pada sel tulang, sel darah, dan sel gamet. Substansi genetis tersebut terdapat di dalam inti sel (nukleus), yaitu pada kromosom yang mengandung gen. Gen merupakan substansi hereditas yang terdiri atas senyawa kimia tertentu, yang menentukan sifat individu. Gen mempunyai peranan penting dalam mengatur pertumbuhan sifat-sifat keturunan. Misalnya pertumbuhan bentuk dan warna rambut, susunan darah, kulit, dan sebagainya.

1. Gen

Morgan, seorang ahli genetika dari Amerika menemukan bahwa faktor-faktor keturunan yang dinamakan gen tersimpan di dalam lokus yang khas di dalam kromosom. Gen-gen terletak pada kromosom secara teratur dalam satu deretan secara linier dan lurus berurutan. Dengan menggunakan simbol, kromosom dapat digambarkan sebagai garis panjang vertikal dan gen-gen sebagai garis pendek horizontal pada garis vertikal tersebut. Karena letak gen yang linier dan lurus berurutan, maka secara simbolik dapat dilukiskan pula garis-garis pendek horizontal (gen-gen) tersebut berderetan.

Dari sekian banyak gen yang berderet secara teratur pada benang-benang kromosom, masing-masing gen mempunyai tugas khas dan waktu beraksi yang khas pula. Ada gen yang menunjukkan aktivitasnya saat embrio, lainnya pada waktu kanak-kanak ataupun gen lainnya lagi setelah spesies menjadi dewasa. Mungkin juga suatu gen aktif pada suatu organ namun tidak aktif pada organ yang lain. Setiap gen menduduki tempat tertentu dalam kromosom yang dinamakan lokus gen.

Gen yang menentukan sifat-sifat dari suatu individu biasanya diberi simbol huruf pertama dari suatu sifat. Gen dominan (yang mengalahkan gen lain) dinyatakan dengan huruf besar dan resesif (gen yang dikalahkan gen yang lain) dinyatakan dengan huruf kecil.

Sebagai contoh, pada tanaman ercis dapat dinyatakan
T = simbol untuk gen yang menentukan batang tinggi;
t = simbol untuk gen yang menentukan batang rendah.

Karena tanaman ercis individu yang diploid, maka simbol tanaman itu ditulis dengan huruf dobel.
TT= simbol untuk tanaman berbatang tinggi;
tt = simbol untuk tanaman berbatang rendah.


2. Kromosom

Kromosom terdapat di dalam nukleus mempunyai susunan halus berbentuk batang panjang atau pendek, lurus atau bengkok. Di dalam nukleus terdapat substansi berbentuk benang-benang halus, seperti jala yang dapat menyerap zat warna. Benang-benang halus tersebut dinamakan retikulum kromatin. Retikulum berarti jala yang halus. Kroma berarti warna, dan tin berarti badan. Definisi Kromosom adalah benang-benang halus yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetis kepada keturunannya.

Kromosom dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop biasa pada sel-sel yang sedang membelah. Dalam sel yang aktif melakukan metabolisme, kromosom-kromosom memanjang dan tidak tampak. Namun, menjelang sel mengalami proses pembelahan, kromosom-kromosom tersebut memendek dan menebal, serta mudah menyerap zat warna, sehingga mudah kita lihat melalui mikroskop.

a. Jumlah dan tipe kromosom

Setiap organisme mempunyai jumlah kromosom tertentu, ada yang banyak ada pula yang hanya sedikit. Manusia mempunyai 46 kromosom dalam setiap inti selnya, 23 kromosom berasal dari ibu dan 23 kromosom berasal dari ayah. Manusia memulai hidupnya dari sebuah sel, yaitu sel telur yang dibuahi sel sperma. Sel telur dan sel sperma masing-masing mempunyai 23 kromosom (n). Sel telur yang telah dibuahi sel sperma akan menjadi zigot. Zigot yang terbentuk mempunyai 46 kromosom (2n). Untuk mengetahui jumlah kromosom yang dimiliki oleh berbagai jenis makhluk hidup, perhatikan Tabel 5.1 berikut.
Tabel 5.1 Jumlah kromosom pada berbagai jenis makhluk hidup

Pada makhluk hidup tingkat tinggi, sel tubuh mengandung dua perangkat atau dua set kromosom yang diterima dari kedua induknya. Kromosom yang berasal dari induk betina berbentuk serupa dengan kromosom yang berasal dari induk jantan, sehingga sepasang kromosom yang berasal dari induk jantan dan induk betina disebut kromosom homolog. Pengertian kromosom homolog, yaitu kromosom yang mempunyai bentuk, fungsi, dan komposisi yang sama. Jumlah kromosom dalam sel tubuh disebut diploid (2n). Adapun jumlah kromosom dalam sel kelamin dinamakan haploid (n), karena hanya memiliki separo dari jumlah kromosom dalam sel tubuh. Dua perangkat atau dua set kromosom haploid dari suatu spesies disebut genom. Dengan demikian, genom dapat dikatakan sebagai jumlah macam kromosom atau perangkat kromosom dalam suatu individu. Contoh: manusia mempunyai 23 pasang kromosom haploid maka dalam sel tubuhnya berarti terdapat 2 × 23 = 46 kromosom (diploid).
Kromosom yang dimiliki oleh organisme secara umum dapat dibedakan menjadi dua tipe, yaitu kromosom tubuh (autosom) dan kromosom seks (gonosom). Autosom terdapat pada individu jantan maupun betina dan sifat-sifat yang dibawa tidak ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Gonosom merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin suatu individu.

b. Struktur kromosom

Secara garis besar, struktur kromosom terdiri atas sentromer dan lengan. Sentromer atau kinetokor adalah bagian dari kromosom tempat melekatnya benang-benang spidel yang berperan menggerakkan kromosom selama proses pembelahan sel. Bagian ini berbentuk bulat dan tidak mengandung gen. Sentromer disebut juga
pusat kromosom. Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dibedakan menjadi empat macam, yaitu metasentrik, jika sentromer terletak di tengah-tengah antara kedua lengan; submetasentrik, jika sentromer terletak agak ke tengah sehingga kedua lengan tidak sama panjang; akrosentrik, jika sentromer terletak di dekat ujung, telesentrik, jika sentrometer terletak di ujung lengan kromosom.
Lengan atau badan kromosom adalah bagian kromosom yang mengandung kromonema (pita bentuk spiral di dalam kromosom) dan gen. Selubung pembungkus kromonema disebut matriks. Gen merupakan substansi (bahan dasar) kimia di dalam kromosom yang mengandung informasi genetik (pembawa sifat). Kromosom
dibentuk oleh protein dan asam-asam nukleat. Bagian ujung kromosom yang menghalangi bersambungnya kromosom yang satu dengan lainnya disebut telomer. Untuk mengetahui struktur kromosom, perhatikan Gambar 5.5.

ENZIM

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein.

Fungsi enzim antara lain:
1. Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.
2. Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu yang sama.

Enzim memili beberapa bagian antara lain :

1. Apoenzim
Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadi senyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

2. Koenzim
Koenzim disebut gugus prostetik apabila terikat sangat erat pada apoenzim. Akan tetapi, koenzim tidak begitu erat dan mudah dipisahkan dari apoenzim. Koenzim bersifat termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat.
Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya, Apabila koenzim NADP (Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi adalah dehidrogenase. Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.

Koenzim dapat bertindak sebagai penerima/akseptor hidrogen, seperti NAD atau donor dari gugus kimia, seperti AT P (Adenosin Tri Phosfat)


Sifat-sifat Enzim
a. Mempercepat laju reaksi
b. Bekerja secara spesifik, artinya enzim hanya mempengaruhi substrat tertentu saja.
c. Enzim merupakan protein. Oleh karena itu, enzim memiliki sifat seperti protein. Antara lain bekerja pada suhu optimum, umumnya pada suhu kamar. Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena pH yang terlalu asam atau basa kuat, dan pelarut organik. Selain itu, panas yang terlalu tinggi akan membuat enzim terdenaturasi sehingga tidak dapat berfungsi sebagai mana mestinya.
d. Enzim diperlukan dalam jumlah sedikit.
e. Enzim bekerja secara bolak-balik.
f. Enzim dipengaruhi oleh faktor lingkungan, diantaranya yaitu suhu, pH, aktivator (pengaktif), dan inhibitor (penghambat) serta konsentrasi substrat.


Cara Kerja Enzim

Enzim mengkatalis reaksi dengan cara meningkatkan laju reaksi. Enzim meningkatkan laju reaksi dengan cara menurunkan energi aktivasi (energi yang diperlukan untuk reaksi) dari EA1 menjadi EA2. (Lihat Gambar 2.4). Penurunan energi aktivasi dilakukan dengan membentuk kompleks dengan substrat. Setelah produk dihasilkan, kemudian enzim dilepaskan. Enzim bebas untuk membentuk kompleks baru dengan substrat yang lain.

Enzim memiliki sisi aktif, yaitu bagian enzim yang berfungsi sebagai katalis. Pada sisi ini, terdapat gugus prostetik yang diduga berfungsi sebagai zat elektrofilik sehingga dapat mengkatalis reaksi yang diinginkan. Bentuk sisi aktif sangat spesifik sehingga diperlukan enzim yang spesifik pula. Hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Agar dapat bereaksi, enzim dan substrat harus saling komplementer.

Enzim memiliki sisi aktif, yaitu bagian enzim yang berfungsi sebagai katalis. Pada sisi ini, terdapat gugus prostetik yang diduga berfungsi sebagai zat elektrofilik sehingga dapat mengkatalis reaksi yang diinginkan. Bentuk sisi aktif sangat spesifik sehingga diperlukan enzim yang spesifik pula. Hanya molekul dengan bentuk tertentu yang dapat menjadi substrat bagi enzim. Agar dapat bereaksi, enzim dan substrat harus saling komplementer.


Teori cara kerja enzim:

a) Teori gembok dan anak kunci (Lock and key theory)
Enzim dan substrat bergabung bersama membentuk kompleks, seperti kunci yang masuk dalam gembok. Di dalam kompleks, substrat dapat bereaksi dengan energi aktivasi yang rendah. Setelah bereaksi, kompleks lepas dan melepaskan produk serta membebaskan enzim.
b) Teori kecocokan yang terinduksi (Induced fit theory)
Menurut teori kecocokan yang terinduksi, sisi aktif enzim merupakan bentuk yang fleksibel. Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, bentuk sisi aktif termodifikasi melingkupi substrat membentuk kompleks. Ketika produk sudah terlepas dari kompleks, enzim tidak aktif menjadi bentuk yang lepas. Sehingga, substrat yang lain kembali bereaksi dengan enzim tersebut.

BERKREASI BUAT TERRARIUM YUUUKK ^_^

Sebelum mengetahui bagaiman cara membuat terrarium, kita sebaiknya mengetahui terlebih dahulu apa sich yang di sebut dengan terrarium ???
Terrarium adalah seni menanam tumbuhan untuk menciptakan miniatur ekosistem alami yang biasanya menggunakan wadah kaca. Terrarium bisa dibuat dalam berbagai ukuran. Sifat inilah yang membuatnya sangat praktis untuk disimpan di dalam ruangan. Sehingga walaupun rumah kita sempit dan tidak memiliki halaman, kita tetap bisa berinteraksi dengan alam dan menikmatinya pada kehidupan sehari-hari.

Membuat terrarium caranya mudah, langkah-langkahnya antara lain sebagai berikut:
1. Tutupi permukaan dasar wadah dengan arang hingga tertutup. Arang berbentuk kecil-kecil tapi tidak hancur.
2. Lapisan kedua ditambahkan zeolit ukuran 4 hingga tertutup rata.
3. Tambahkan bahan organik seperti cocopeat.
4. Tanam akar tanaman yang telah bersih dari tanah di dalam bahan organik. Atur bentuk dan susunannya agar terlihat indah.
5. Tutupi perlahan dengan zeolit ukuran 2. Agar tidak berantakan dapat menggunakan corong.
6. Lapisan teratas ditutupi dengan zeolit ukuran 1.
7. Hiasi permukan atas dengan aksesoris seperti pasir pantai atau bebatuan.
8. Setelah selesai, semprot terrarium dengan sprayer perlahan hingga air meresap hingga lapisan terbawah.
9. Bersihkan permukaan kaca dengan kain.

Untuk mendapatkan terrarium yang unik dan lebih menarik, kita perlu mendesain tampilan dari terrarium. Mendesain terrarium cukup mudah, beberapa langkah yang harus diperhatikan atara lain sebagai berikut :
1. Tentukan tema terrarium misalnya tema pantai yaitu menggunakan tanaman palem dan aksesoris pasir pantai, atau tema tropis menggunakan tanaman pakis dan batu gunung.
2. Pilih tanaman yang memiliki perbedaan tinggi, warna, dan tekstur daun.
3. Tentukan apakah akan membuat terrarium yang dilihat dari satu sisi atau semua sisi, hal itu mempengaruhi posisi penempatan tanaman. Bila terrarium yang dilihat semua sisi maka tempatkan tanaman yang tertinggi di tengah, namun bila terrarium satu sisi berarti letakkan tanaman tertinggi di posisi paling belakang.
4. Kontur media adalah tinggi rendahnya media atau kemiringan media. Buat media tidak terlalu datar untuk membut kesan lebih alami.
5. Jumlah media tanam yang digunakan jangan lebih dari 1/3 bagian wadah, tujuannya agar terdapat ruang untuk tanaman tumbuh dan untuk keindahan.
6. Jangan menempatkan tanaman terlalu padat, sisakan ruang untuk pertumbuhan tanaman. Hindari daun mengenai dinding kaca.
7. Hiasi dengan aksesoris seperti pasir pantai atau batuan berwarna pada permukaan media sesuai dengan tema.
8. Tempatkan satu tanaman dengan warna yang mencolok sebagaipoint of interest, misalnya Cryptanthus warna pink.
9. Aksesoris miniatur rumah atau kolam dapat dibuat sehingga solah-olah menjadi miniatur taman sesungguhnya.
10. Tambahkan pita yang dikalungkan dileher wadah untuk mempermanis terrarium.


Agar terrarium dapat bertahan lebih lama, maka kita harus memperhatikan bagaimana cara memeliharanya. Memelihara terrarium tidak sulit. Beberapa alat sederhana yang harus disiapkan untuk perawatan antara lain lap, gunting, sendok plastik dan sprayer. Beberapa langkah perawatan terarrium antara lain :
1. Siram terrarium 2-3 hari sekali dengan sprayer hingga media paling dasar basah. Hindari penggenangan dasar di dasar media, sehingga usahakan untuk menyiram secara perlahan.
2. Basahi daun setiap pagi dengan sedikit air agar tanaman tetap segar.
3. Pupuk tanaman dengan pupuk daun sebulan sekali agar tanaman tidak kekurangan hara dan tetap terlihat subur. Tanaman jangan dipupuk terlalu banayk dan sering karena dapat meningkatkan pertumbuhan tanaman. Pertumbuhan tanaman yang cepat akan mengurangi keindahan desain terrarium karena bentuk tanaman akan terlihat besar dn tidak proporsional lagi dengan ukuran wadah.
4. Apabila ada tanaman yang sudah terlalu besar dapat dipotong bila tidak mengurangi keindahannya, apabila sudah tidak proposional dapat dikeluarkan dan diganti dengan tanaman lain.
5. Buang daun yang sudah tua atau yang berpenyakit.
6. Apabila tanaman terindikasi berpenyakit dan sulit diselamatkan maka dapat diganti tanaman lain untuk menghindari penularan ke tanaman lain.
7. Bersihkan wadah kaca bagian luar dan dalam secara rutin untuk menghindari penutupan sinar matahari ke tanaman karena kotoran.
8. Simpan terarium di tempat yang memiliki cahaya dan sirkulasi udara yang baik, namun hindari sinar matahari langsung.

KLASIFIKASI MAKHLUK HIDUP

Klasifikasi adalah proses pengaturan makhluk hidup dalam tingkatan-tingkatan kesatuan kelasnya yang sesuai secara ideal. Ini dicapai dengan menyatukan golongan-golongan yang sama dengan memisahkan golongan-golongan yang berbeda. Hasil proses pengaturan ini ialah suati sistem klasifikasi yang menyatakan hubungan kekerabatan organisme.
Setiap individu dianggap termasuk dalam sejumlah takson yang jenjang tingkatnya berurutan. Dengan demikian setiap kesatuan terbagi atas kesatuan-kesatuan berikutnya yang lebih rendah tingkatnyadan seterusnya. Ilmu yang mempelajari tentang klasifikasi, pencirian dan penamaan disebut Taksonomi.
Semua ahli biologi menggunakan suatu sistem klasifikasi untuk mengelompokkan tumbuhan ataupun hewan yang memiliki persamaan struktur. Hal itu pertama kali diusulkan oleh John Ray yang berasal dari Inggris. Namun ide itu disempurnakan oleh Carl Von Linne (1707-1778), seorang ahli botani berkebangsaan Swedia yang dikenal pada masa sekarang dengan Carolus Linnaeus.
Sistem klasifikasi Linnaeus tetap digunakan sampai sekarang karena sifatnya yang sederhana dan fleksibel sehingga suatu organism baru tetap dapat dimasukkan dalam sistem klasifikasi dengan mudah. Nama-nama yang digunakan dalam sistem klasifikasi Linnaeus ditulis dalam bahasa Latin karena pada zaman Linnaeus bahasa Latin adalah bahasa yang dipakai untuk pendidikan resmi.
Adapun tujuan Klasifikasi makhluk hidup adalah :
1. Mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri-ciri yang dimiliki
2. Mengetahui ciri-ciri suatu jenis makhluk hidup untuk membedakannya dengan makhluk hidup dari jenis lain
3. Mengetahui hubungan kekerabatan makhluk hidup
4. Emberi nama makhluk hidup yang belum diketahui namanya atau belum memiliki nama.
Klasifikasi juga memiliki beberapa manfaat, diantaranya :
1. Klasifikasi memudahkan kita dalam mmpelajari makhluk hidup yang sangat beraneka ragam
2. Klasifikasi membuat kita mengetahui hubungan kekerabatan antarjenis makhluk hidup
3. Klasifikasi memudahkan komunikasi

 PROSES KLASIFIKASI
Para biologiawan masih menggunakan buku Linnaeus yang berjudul “Systema Naturae” (sistem Alam) yang diterbitkan tahun 1758 sebagai dasar untuk klasifikasi ilmiah. Ada tiga tahap yang harus dilakukan untuk mengklasifikasikan makhluk hidup.
1. Pencandraan (identifikasi),
Pencandraan adalah proses mengidentifikasi atau mendeskripsi ciri-ciri suatu makhluk hidup yang akan diklasifikasi.
2. Pengelompokan,
setelah dilakukan pencandraan, makhluk hidup kemudian dikelompokkan dengan makhluk hidup lain yang memiliki ciri-ciri serupa. Makhluk hidup yang memiliki ciri serupa dikelompokkan dalam unit-unit yang disebut takson.
3. Pemberian nama takson,
selanjutnya kelompok-kelompok ini diberi nama untuk memudahkan kita dalam mengenal ciri-ciri suatu kelompok makhluk hidup.

 TINGKATAN TAKSON
Dalam sistem klasifikasi, makhluk hidup dikelompokkan menjadi suatu kelompok besar kemudian kelompok besar ini dibagi menjadi kelompok-kelompok kecil. Kelompok-kelompok kecil ini kemudian dibagi lagi menjadi kelompok yang lebih kecil lagi sehingga pada akhirnya terbentuk kelompok- kelompok kecil yang beranggotakan hanya satu jenis makhluk hidup. Tingkatan-tingkatan pengelompokan ini disebut takson. Taksa (takson) telah distandarisasi di seluruh dunia berdasarkan International Code of Botanical Nomenclature dan International Committee on Zoological Nomenclature. Urutan takson antara lain

1. KINGDOM (KERAJAAN).
Kingdom merupakan tingkatan takson tertinggi makhluk hidup. Kebanyakan ahli Biologi sependapat bahwa makhluk hidup di dunia ni dikelompokkan menjadi 5 kingdom (diusulkan oleh Robert Whittaker tahun 1969). Kelima kingdom tersebut antara lain : Monera, Proista, Fungi, Plantae, dan Animalia
2. FILUM/DIVISIO (KELUARGA BESAR).
Nama filum digunakan pada dunia hewan, dan nama division digunakan pada tumbuhan. Filum atau division terdiri atas organism-organisme yang memiliki satu atau dua persamaan ciri. Nama filum tidak memiliki akhiran yang khas sedangkan nama division umumnya memiliki akhiran khas, antara lain phyta dan mycota.
3. CLASSIS (KELAS).
Kelompok takson yang satu tingkat lebih rendah dari filum atau divisio
4. ORDO (BANGSA).
Setiap kelas terdiri dari beberapa ordo. Pada dunia tumbuhan, nama ordo umumnya diberi akhiran ales.
5. FAMILI (SUKU).
Family merupakan tingkatan takson di bawah ordo. Nama family tumbuhan biasanya diberi akhiran aceae, sedangkan untuk hewan biasanya diberi nama idea.
6. GENUS (MARGA).
Genus adalah takson yang lebih rendah dariada family. Nama genus terdiri atas satu kata, huruf pertama ditulis dengan huruf capital, dan seluruh huruf dalam kata itu ditulis dengan huruf miring atau dibedakan dari huruf lainnya.
7. SPECIES (JENIS).
Species adalah suatu kelompok organism yang dapat melakukan perkawinan antar sesamanya untuk menghasilkan keturunan yang fertile (subur)

 TATA NAMA BINOMIAL NOMENCLATURE
Banyak makhluk hidup mempunyai nama lokal. Nama ini bisa berbeda antara satu daerah dan daerah lainnya. Untuk memudahkan komunikasi, makhluk hidup harus diberikan nama yang unik dan dikenal di seluruh dunia. Berdasarkan kesepakatan internasional, digunakanlah metode binomial nomenclature. Metode binominal nomenclature (tata nama ganda), merupakan metode yang sangat penting dalam pemberian nama dan klasifikasi makhluk hidup. Disebut tata nama ganda karena pemberian nama jenis makhluk hidup selalu menggunakan dua kata (nama genus dan species)
Aturan pemberian nama adalah sebagai berikut :
1. Nama species terdiri atas dua kata, kata pertama merupakan nama genus, sedangkan kata kedua merupakan penunjuk jenis (epitheton specificum)
2. Huruf pertama nama genus ditulis huruf kapital, sedangkan huruf pertama penunjuk jenis digunakan huruf kecil
3. Nama species menggunakan bahasa latin atau yang dilatinkan
4. Nama species harus ditulis berbeda dengan huruf-huruf lainnya (bisa miring, garis bawah, atau lainnya)
5. Jika nama species tumbuhan terdiri atas lebih dari dua kata, kata kedua dan berikutnya harus digabung atau diberi tanda penghubung.
6. Jika nama species hewan terdiri atas tiga kata, nama tersebut bukan nama species, melainkan nama subspecies (anak jenis), yaitu nama takson di bawah species
7. Nama species juga mencantumkan inisial pemberi nama tersebut, misalnya jagung (Zea Mays L.). huruf L tersebut merupakan inisial Linnaeus.

Hakikat Ilmu Biologi

A. Ruang Lingkup Biologi

Biologi berasal dari perpaduan dua kata bahasa latin yaitu bios dan logos. Bios artinya makhlukhidup, sedangkan logos artinya ilmu. Jadi, biologi berarti ilmu yang mempelajari seluk beluk tentang makhluk hidup beserta lingkungan kehidupannya. Seluk beluk ini meliputi seluruh aspek kehidupan makhluk hidup mulai dari yang terkecil sampai yang terbesar. Biologi termasuk ke dalam kelompok ilmu murni yang kedudukannya sam dengan ilmu matematika, fisika maupun kimia. Sebagai ilmu murni, biologi sangat berperan dalam pengembangan ilmu taerapan. Ilmu terapan yang menjdikan biologi sebagai landasannya adalah ilmu kedokteran, farmasi, pertanian, peternakan dan lain sebagainya.

Kajian ilmu biologi meliputi faktor biotik, lingkungan abiotik maupun interaksi antara keduanya. Faktor biotik meliputi tumbuhan, hewan, dan manusia. Lingkungan abiotik meliputi tanah, air, suhu, kelembapan, sinar matahari dan lain sebagainya, serta interaksi antara faktor biotik dengan lingkungan abiotik.

Berdasarkan struktur keilmuan menurut BSCS (Biological Science Curricullum Study, Mayer 1980) bahwa ruang lingkup biologi meliputi obyek biologi berupa kingdom (plantae, animalia, protista, fungi, archebacteria, eubacteria). Ditinjau dari tingkat molekul (virus) - sel (protozoa, bakteri dan tumbuhan unisel) - jaringan (porifera & coelenterata) - organ (hati, ginjal, dll) - sistem organ (sistem sirkulasi, sistem transportasi, dll) - individu (manusia) – populasi (kumpulan individu yang sama di daerah yang sama) – komunitas (kumpulan beberapa populasi) – ekosistem (kumpulan beberapa komunitas) – biosfer (kumpulan bebrapa ekosistem). Adapun persoalan yang dikaji meliputi 9 tema dasar yaitu :
1. Biologi (sains) sebagai proses inkuiri
2. Sejarah konsep biologi
3. Evolusi
4. Keanekaragaman dan keseragaman
5. Genetika dan kelangsungan hidup
6. Organisme dan lingkungan
7. Perilaku
8. Struktur dan fungsi
9. Regulasi
Sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, obyek biologi juga terus berkembang.

1.      Kedudukan Ilmu Biologi

Sebagai sebuah ilmu, biologi mempunyai cabang-cabang ilmu antara lain:

a.   Botani, adalah ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan.

- Fikologi (biologi alga)

- Pteridologi (biologi pakis)

- Bryologi (biologi lumut)

- Dendrologi (biologi bohon/tanaman berkayu)

- Paleobotani (biologi tanaman purba)

 b. Zoologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang hewan.

- Nematologi (biologi nematoda)

- Malakologi (biologi moluska)

- Entomologi (biologi serangga)

- Apiari (biologi dan ternak lebah)

- Mirmekologi (biologi rayap)

- Helmintologi (bilogi cacing)

- Ikhtiologi (biologi ikan)

- Herpetologi (biologi reptilia dan amfibia)

- Ornitologi (biologi unggas)

- Mamologi (biologi mamalia)

- Primatologi (biologi primata)

- Rodentiologi (biologi rodentia) 

- Primatologi (biologi hewan primata)

- Paleozoologi (biologi hewan purba)

c.  Mikologi, adalah ilmua yanh mempelajari tentang jamur.

d.  Bakteriologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang bakteri.

e. Virologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang viarus.

f. Sanitasi, adalah ilmu yang mempelajari tentang  pengelolaan kesehatan melalui kebersihan lingkungan.

g.  Anatomi, adalah ilmu yang mempelajari tentang bentuk dan susunan tubuh organisme bagian dalam.

h.  Fisiologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang fungsi organ tubuh.

i.  Morfologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang struktur/bentuk organisme bagian luar.

J. Bioteknologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang penggunaan proses-proses biologi untuk penyediaan bahan-bahan dan jasa bagi manusia.

k. Histologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang jaringan.

l. Genetika, adalah ilmu yang mempelajari tentang cara-cara penurunan sifat pada organisme.

m. Embriologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang perkembangan sel telur sampai menjadi embrio.

n. Ekologi, adalah ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbal balik antara makhluk hidup dengan lingkungannya.

o. Taksonomi, adalah ilmu yang mempelajari tentang cara-cara penggolonganatau pengelompokan makhluk hidup.

2.      Peranan Biologi

a.       Bidang Produksi Bahan Pangan:

Pengalengan makanan, pengawetan makanan, protein sel tunggal, dst.

b.      Bidang Kedokteran (medis):

Hormon Sintesis, transplantasi, bayi tabung, dst.

c.       Bidang Pertanian / Peternakan:

Bibit unggul, ultur jaringan (pertanian)

Inseminasi buatan (peternakan)

d.      Bidang Kesehatan:

Sanitasi, higien, antibiotik, vaksin, dst.

3.      Dampak Mempelajari Biologi

Dampak positif atau manfaatnya yaitu :

 (1) Manusia sadar terhadap hidup dan kehidupan dalam lingkungan,

 (2) Diciptakan bibit unggul yang ramah lingkungan,

 (3) pemanfaatan mikroorganisme dalam segala bidang.

Sedangkan dampak negatif yang ditimbulkan yaitu :

 (1) Mengeksploitasi SDA dengan sembarangan,

 (2) Penggunaan bibit unggul dan pestisida berlebihan yang akan berdampak pada biodeversitas,

 (3) Penggunaan senjata biologi yang mematikan, yang akan merusak lingkungan biotik maupun       abiotik.

 Oleh karena itu kemajuan biologi yang demikian pesatnya harus diimbangi dengan iman dan takwa, sehingga pemanfaatan lebih optimal dan meminimalkan dampak negatif yang ada.

B.     Metode ilmiah

Biologi merupakan cabang sains yang mempelajari berbagai permasalahan makhluk hidup, dan untuk mempelajari melalui proses dan sikap ilmiah ini sebagai konsekuensi biologi. Dengan menggunakan proses dan sikap ilmiah akan memperoleh produk ilmiah. Dalam mempelajari sains terdiri dari 3 komponen yaitu :

1. Sikap ilmiah
Merupakan sikap yang harus dimiliki untuk berlaku obbyektif dan jujur saat mengumpulkan dan menganalisa data.

2. Proses ilmiah
Merupakan perangkat ketrampilan kompleks yang digunakan dalam melakukan kerja ilmiah. Proses ilmiah dapat dilakukan dengan pendekatan ketrampilan proses dapat diklasifikasikan menjadi dua yaitu:
1) Ketrampilan proses sains dasar, meliputi:
a. Mengobservasi
Mencari gambaran atau informasi tentang objek penelitian melalui indera. Dalam biologi hasil observasi seringkali dibuat dalam bentuk gambar (misal gambar dunia dll), bagan (missal bagan siklus hidup kupu-kupu), tabel (misal tabel pertumbuhan penduduk suatu wilayah), grafik (misal grafik hubungan antara tabel pertumbuhan kecambah), dan tulisan.
b. Menggolongkan
Untuk mempermudah dalam mengidentifikasi suatu permasalahan.
c. Menafsirkan
Memberikan arti sesuatu fenomena/kejadian berdasarkan atas kejadian lainnya.
d. Mempraktikkan/meramalkan
Memperkirakan kejadian berdasarkan kejadian sebelumnya serta hukum-hukum yang berlaku. Prakiraan dibedakan menjadi dua macam yaitu prakiraan intrapolasi yaitu prakiraan berdasarkan pada data yang telah terjadi; kedua prakiraan ekstrapolasi yaitu prakiraan berdasarkan logika di luar data yang terjadi.
e. Mengajukan pertanyaan
Berupa pertanyaan bagaimana, karena pertanyaan ini menuntut jawaban yang diperoleh dengan proses.

2) Ketrampilan proses sains terpadu, yang terdiri dari:
a. Mengidentifikasi variabel
b. Menyusun tabel data
c. Menyusun grafik
d. Mendeskripsikan hubungan antar variabel
e. Perolehan data dan pemrosesan data
f. Menganalisia penyelidikan
g. Merumuskan hipotesis
h. Mendefinisikan variabel secara operasional
i. Melakukan eksperimen
j. Inferens

3) Langkah sistematis dalam proses ilmiah/metode ilmiah meliputi:
Merumuskan masalah
Ada tiga cara dalam merumuskan permasalahan yaitu:
a. Apakah variabel bebas berpengaruh terhadap variabel terikat objek eksperimen?
b. Bagaimana pengeruh variabel bebas terhadap variabel terikat objek eksperimen?
c. Apakah ada hubungan antara variabel bebas dengan variabel terikat objek eksperimen?
Menyusun kerangka berfikir
Kerangka berfikir dicari melalui kepustakaan atau fakta empiris.
Merumuskan hipotesis
Hipotesis merupakan suatu dugaan yang merupakan jawaban sementara terhadap masalah sebelum dibuktikan. Ada 2 macam hipotesis dalam eksperimen yaitu:
a. Hipotesis nol (H0) : tidak ada pengnaruh dari variabel bebas terhadap variabel terikat
b. Hipotesis alternatif (H1) : ada pengaruh dari variabel bebas terhadap variabel terikat
Melakukan eksperimen
Untuk mendukung atau menyangkal hipotesa itu perlu dibuktikan melalui eksperimen. Dalam melakukan eksperimen melalui tahapan-tahapan sebagai berikut:
a. Taraf perlakuan
b. Pengendalian faktor lain
c. Ulangan
d. Pengukuran
Analisis data
Analisa data dapat menggunakan statistik atau secara deskriptif.
Menarik kesimpulan
Ada dua kemungkinan dalam kesimpulan yaitu hipotesis diterima (dugaan sementara sesuai dengan eksperimen) atau ditolak (dugaan sementara tidak sesuai dengan eksperimen).
Publikasi
Hasil penelitian di publikasikan ke kalayak melalui jurnal penelitian, seminar atau lewat internet.
4) Sistematika laporan penelitian
BAB I. PENDAHULUAN
A. Latar belakang masalah
B. Rumusan masalah
C. Tujuan penelitian
D. Manfaat penelitian
BAB II. TINJAUAN PUSTAKA
A. Kajian teori
B. Kajian dan hasil-hasil penelitian
C. Rumusan hipotesis
BAB III. METODE PENELITIAN
A. Variabel dan definisi operasional variabel
B. Rancangan penelitian
C. Sasaran penelitian (populasi dan sampel)
D. Instrumen, alat dan bahan
E. Prosedur pelaksanaan penelitian
F. Rencana analisis data
G. Jadwal penelitian
BAB IV. DATA DAN PEMBAHASAN
A. Deskripsi data
B. Interpretasi data
C. Uji hipotesis
D. Pembahasan
BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN
A. Kesimpulan
B. Saran
DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN

3. Produk ilmiah
Dengan menggunakan sikap dan proses ilmiah, para ahli memperoleh penemuan-penemuan yang dapat berupa fakta atau teori. Produk ilmiah sangat berpengaruh pada perkembangan ilmu dan teknologi. Produk ilmiah ditujukan untuk kesejahteraan manusia dengan menciptakan sesuatu yang baru dan berdaya guna bagi pemenuhan kebutuhan hidup manusia.