taksonomi genetika mikrobiologi

daftar isi

TAKSONOMI  

GENETIKA  

 MIKROBIOLOGI

TAKSONOMI

Klasifikasi adalah kegiatan   pengelompokan secara rutin rajin teratur berbagai   aneka jenis tumbuhan  hewan binatang serangga  mikroorganisme ke dalam kelompok kelompok   tertentu. Pengelompokan ini disusun  detil rinci  sesuai dengan tingkatannya (hierarkinya), yaitu mulai dari yang lebih kecil tingkatannya hingga ke tingkatan yang lebih besar. Ilmu yang mempelajari prinsip dan cara klasifikasi makhluk hidup dinamakan  taksonomi atau sistematik.

 cara mengelompokkan makhluk hidup menurut ilmu taksonomi adalah dengan membentuk takson. Takson yaitu  kelompok makhluk hidup yang anggotanya mempunyai   banyak persamaan ciri  ciri fisik biologis ,  

mendeskripsikan ciri-ciri suatu jenis makhluk hidup untuk membedakannya dengan makhluk hidup dari jenis yang lain,memberi nama makhluk hidup yang belum diketahui namanya, mengetahui hubungan kekerabatan antarmakhluk hidup,

manfaat   sistem klasifikasi makhluk hidup ,antaralain: 

Mengetahui hubungan kekerabatan antara makhluk hidup satu dengan yang lain.

Memudahkan  dalam mempelajari makhluk hidup yang sangat beraneka ragam.

Ada bermacam sistem klasifikasi makhluk hidup. Sistem klasifikasi ini berkembang mulai dari yang sederhana hingga berdasar sistem yang lebih rumit, 

Sistem artifisial  buatan

Sistem  mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri yang ditetapkan oleh peneliti  itu  sendiri, misalnya, ukuran, bentuk, dan habitat makhluk hidup. Penganut sistem ini di antaranya Aristoteles dan Theophratus (370 SM).

Sistem natural   alami

Sistem  mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan ciri struktur tubuh eksternal (morfologi) dan struktur tubuh internal (anatomi) secara alamiah. Penganut sistem ini, yaitu   Carolus Linnaeus (abad ke-18).  bahwa setiap tipe makhluk hidup mempunyai bentuk yang berbeda. Oleh karena itu, jika sejumlah makhluk hidup memiliki sejumlah ciri yang sama, berarti makhluk hidup tersebut sama spesiesnya. Dengan cara ini,  dapat didapat  10.000 jenis tanaman dan 4.000 jenis hewan,

Sistem modern  filogenetik

Sistem klasifikasi makhluk hidup berdasarkan pada hubungan kekerabatan secara evolusioner. Beberapa parameter yang digunakan dalam klasifikasi ini ,yaitu: 

Persamaan struktur tubuh dapat diketahui secara eksternal dan internal

Menggunakan biokimia perbandingan. Misalnya, hewan Limulus polyphemus, dahulu dimasukkan ke dalam golongan rajungan (Crab) karena bentuknya seperti rajungan, namun sesudah   diteliti  darahnya secara biokimia, terbukti bahwa hewan ini lebih dekat dengan laba-laba (Spider). maka  Limulus dimasukkan ke dalam golongan laba-laba,  Gen dipergunakan juga untuk melakukan klasifikasi makhluk hidup. Adanya persamaan gen menunjukkan adanya kekerabatan,

Langkah-langkah klasifikasi tersebut ,antaralain: 

 mengidentifikasi objek berdasar ciri-ciri struktur tubuh makhluk hidup, misalnya, hewan atau tumbuhan yang sama jenis atau spesiesnya,

setelah kelompok spesies terbentuk, dapat dibentuk kelompok-kelompok lain dari urutan tingkatan klasifikasi menjadi: 

Dua atau lebih spesies dengan ciri-ciri tertentu dikelompokkan untuk membentuk takson genus.

Beberapa genus yang mempunyai   ciri-ciri tertentu dikelompokkan untuk membentuk takson famili, 

Beberapa kelas dengan ciri tertentu dikelompokkan untuk membentuk takson filum (untuk hewan) atau divisio (untuk tumbuhan).

Beberapa famili dengan ciri tertentu dikelompokkan untuk membentuk takson ordo.

Beberapa ordo dengan ciri tertentu dikelompokkan untuk membentuk takson kelas.

Dengan cara itu  terbentuklah urutan hierarki atau tingkatan klasifikasi makhluk hidup. Urutan klasifikasi dari tingkatan yang terbesar hingga terkecil ,antaralain: 

Dalam tatanama binomial, penamaan suatu jenis cukup hanya menyebutkan nama marga (selalu diawali dengan huruf besar) dan nama jenis (selalu diawali dengan huruf kecil) yang dicetak miring (dicetak tegak jika naskah utama dicetak miring) atau ditulis dengan garis bawah. Aturan ini seharusnya tidak akan membingungkan karena nama marga tidak boleh sama untuk tingkatan takson lain yang lebih tinggi, 

Perkembangan pengetahuan lebih lanjut memaksa dibuatnya takson baru di antara keenam takson yang sudah ada (memakai awalan ‘super-‘ dan ‘sub-‘) dan juga takson di bawah tingkat jenis (infraspesies) (varietas dan forma). Dibuat pula satu takson di atas Phylum (disebut Regnum (secara harafiah berarti ‘Kerajaan’) untuk membedakan Prokariota (regnum Archaea dan Bacteria) dan Eukariota (regnum Mycota, Plantae atau Tumbuhan, dan Animalia Hewan).

Sejarah klasifikasi

Klasifikasi organisme dimulai dari kebutuhan manusia akan tempat tinggal, makanan dan obat-obatan. Taksonomi tumbuhan dibedakan atas 6 periode ,antaralain:

Periode preliterature

saat  periode ini terjadi  manusia  tampak sangat primitive, sebab  memperoleh makanan ringan  cuma hanya sekedar   dari  hasil  berburu  saja dan tidak mampu bercocok tanam. namun  manusia  sudah mengenal  tanaman dari fungsinya yang  dimakan dan obat-obatan. manusia   berusaha  mengklasifikasikannya,  mendiskripsikan dari guna dan berbahaya atau tidaknya suatu tanaman dan menempatkannya pada kategori  kategori  sehingga  digunakan sebagai referensi, 

Literature kuno

saat  periode ini terjadi  manusia  tampak  telah mencapai kesimpulan kesimpulan nya sendiri  berdasarkan alasan anggapan pikiran  analisa   observasi. manusia  berusaha untuk   menuliskan perbedaan antara bagian luar dan bagian dalam organ. tanaman  juga mulai coba coba   diklasifikasikan dalam pohon, semak, selain semak. Mereka juga terbagi dalam berbunga tiap tahun, terjadi sekali dua tahun, dan morfologi bunga. Dekripsi  tanaman obat  lengkap  dimulai  lebih dari 1500 tahun yang lalu, 

Pertengahan

saat  periode ini terjadi   hanya ada sedikit pembagian taksonomi kecuali Albertus Magnus yang  berusaha  coba coba memperkenalkan monokotil dan dikotil, berpembuluh dan tidak berpembuluh,

 Pembangunan kembali

saat  periode ini terjadi    telah terdapat perkembangan yaitu  dilakukan percetakan buku buku  sehingga  Setiap orang  percaya pada karya asli  Ilmu navigasi memungkinkan untuk mengoleksi semua tanaman di dunia. Pada periode ini sebagai awal mula   periode pembelajaran dan  eksplorasi, didapatkan banyak tanaman dan kegunaannya, 

Usaha identifikasi berdasarkan masa kuno dengan memperhatikan struktur dan perbedaan pembungaan , dikelompokan berdasarkan genus dan family merupakan pemikiran   Carls Linnaeus. Dimulailah pembagian taksonomi  merupakan pemikiran    Adanson namun . Pemikiran tentang evolusi dipelajari   oleh Lamark yang  dengan menggunakan struktur dalamnya   selain struktur luar dalam klasifikasi berasal dari  Candolle,

Teori Evolusi

pemimpin   teori ini adalah Charles Darwin. yang  mengungkapkan  bahwa Bumi yang  telah berusia 6000 tahun dan mengalami evolusi  super besar yang terakumulasi sehingga terjadi perbedaan  perbedaan  pada  akhirnya  ,  meyakinkan dengan bukti-bukti evolusi yaitu perubahan hidup yang terjadi akibat  adanya seleksi alamiah   pada mekanisme  dalam  tubuh   yang menyebabkan perbedaan perbedaan  . Sama halnya dengan Alfred Wallace perkembangan teori evolusi. Berawal dari itulah dimulai pengumpulan semua data tanaman berdasarkan palynology, anatomi, genetika, physiology, paleobotany, chemistry , 

Kebangkitan taksonomi

Melihat dari pembagian taksonomi yang terdahulu, bahwa  peraturan pembagian klasifikasi murni penemuan dan wewenang manusia. Taksonomi dimulai dengan adanya perkembangan mikroskop dan teknik modern. Penemuan mikroskop mempermudah untuk mengetahui struktur dalam secara nyata. Rangkaian DNA dan ilmu yang mempelajari tentang organisasi genome dalam tanaman terdeteksi yang digunakan dalam pembagian taksa. 

GENETIKA

 Gregor Mendel  tokoh  pelopor  Genetika, sebagai  ilmuwan akhir abad 19 yang sudah banyak  meneliti  menganalisa mempelajari alur ‘warisan sifat’ yang diwariskan dari tetua ke turunannya. Mekanisme warisan sifat dan warisan molekuler namun  genetika modern memperluas pelajaran sampai ke fungsi dan kelakuan gen, Genetika yaitu  belajar  ilmu yang lebih jauh  tentang gen, keragaman genetik, dan hereditas pada organsime hidup.

 Genetika adalah suatu ilmu yang mempelajari tentang pewarisan karakteristik organisme dan apa yang menyebabkan organisme menampilkan karakteristik tersebut. Gregor Mendel memulai  infrastruktir  dasar  fondasi dari ilmu genetika namun pada kenyataanya   kemudian direvisi  dirubah dimodifikasi   dilengkapi oleh para ilmuwan di kemudian hari   Fenotipe (sifat yang diamati) dari organisme tidak hanya ditentukan oleh genotipe (genetik), namun  lingkungan organisme tersebut sangat  mempengaruhi sifat dan karakteristiknya,

bahan genetik: material pembawa informasi atau gen dalam dna organisme yang diwariskan.struktur, fungsi, keragaman dan distribusi gen dipelajari dalam konteks sel, organisme, dan dalam konteks populasi. genetika dibagi menjadi beberapa sub bidang seperti epigenetik, dan populasi genetik. organisme yang dipelajari meliputi bakteri, tanaman, hewan dan manusia,  bidang genetika   baik genetika klasik atau genetika molekuler   menjelaskan 3 hal  utama yaitu:

pewarisan genetik: yaitu  bagaimana suatu informasi  dipindahkan atau diwariskan dari suatu organisme ke organisme lainnya.

Ekspresi Genetik: yaitu  bagaimana suatu informasi atau gen diekspresikan oleh organisme, proses kerja genetik adalah kombinasi dari lingkungan suatu organisme dan kode genetik yang terkandung dalam organisme tersebut. misalnya  dua benih jagung yang secara genetik identik, satu benih di simpan di lingkungan yang optimal, dan satu benih lainnya ditempatkan di lingkungan yang kering. hasilnya, meskipun genetiknya sama, kemungkinan jagung pada lingkungan kering tidak mampu  tumbuh bagus   dibandingkan benih yang ditanam  di lingkungan baik  akibat  kekurangan  sangat banyak  air dan nutrisi di dalam lingkungannya.  inilah satu satunya  fakta  yang menjadi bukti bahwa stimulus lingkungan  mempengaruhi genetik dari organisme,

Genetika Mendelian

hukum segregasi memprediksi bagaimana suatu sifat yang diasosiasikan dengan suatu gen diwariskan. yang  ingin memprediksi pewarisan 2 karakteristik yang diasosiasikan dengan 2 gen yang berbeda, 

untuk membuat prediksi akurat,  harus mengetahui apakah dua gen diwariskan secara independen atau tidak.  harus mengetahui apakah gen-gen itu saling ‘mengabaikan’ satu sama lain saat  dipilih dalam gamet, atau apakah gen-gen itu ‘melekat bersama’ dan diwariskan sebagai suatu unit,

  gregor mendel  menemukan bahwa gen-gen yang berbeda diwariskan secara independen dari yang lainnya,  ini dinamakan hukum berpasangan bebas, 

hukum berpasangan bebas mendel  menyatakan bahwa alel dari dua atau lebih gen yang berbeda dipilih ke dalam gamet secara independen dari yang lainnya.  alel yang gamet terima dari satu gen tidak mempengaruhi alel yang diterima dari gen lain. 

  banyak  variasi dari hukum Mendel yang  melibatkan gen-gen tunggal.  ini termasuk:

pleiotropi: beberapa gen mempengaruhi beberapa karakteristik yang berbeda, tidak hanya satu karakteristik, 

alel mematikan: beberapa gen memiliki   alel yang mencegah kemampuan bertahan hidup ketika homozigot atau heterozigot,

alel ganda: mendel  beranggapan bahwa cuma  hanya  sekedar  dua alel dari gen-gen kacang polongnya, namun fakta   kenyataannya, suatu populasi  mempunyai alel yang banyak dari suatu gen.

dominansi tidak lengkap: dua alel mungkin menghasilkan  fenotip menengah ketika keduanya tampil, dibandingkan  satu fenotip penuh, 

kodominansi: dua alel mungkin secara simultan diekspresikan ketika keduanya tampil, dari pada satu fenotip penuh, 

prinsip dasar model pewarisan dari gregor mendel menjelaskan berapa banyak karakteristik yang berbeda diturunkan, cakupannya yaitu banyak organisme termasuk manusia. hukum mendel tetap menjadi fondasi kita dalam memahami pola pewarisan sifat pada organisme, namun ada  sangat banyak   revisi, tambahan  variasi  yang akan dilakukan  dalam  hukum mendel ini, 

Mendel  berusaha  memulai proyek besar   untuk menginvestigai alur alur  dalam keturunan  Pada tahun 1856 . dengan cara menganalisa meneliti  mempelajari warisan dari 7 kacang yang mempunyai sifat berbeda, yaitu tinggi, warna daun, warna biji, dan bentuk biji. kemudian  Mendel  berusaha membentuk galur kacang polong dengan 2 perbedaan sifat, seperti tanaman pendek melawan  tanaman tinggi. namun  juga   menumbuhkan galur ini selama beberapa generasi sampai menghasilkan kacang polong keturunan murni (selalu menghasilkan keturunan yang identik terhadap tetuanya), kemudian menyilangkan satu sama lain dan meneliti bagaimana sifatnya diturunkan. 

Berdasarkan dari alur yang dia teliti, bahwa berdasar  model keturunan yaitu:

Satu versi dari faktor (bentuk dominan) bisa menyembunyikan kehadiran dari versi lain (bentuk resesif) 

Karakteristik seperi warna bunga, tinggi tanaman, dan bentuk biji dikendalikan oleh sepasang faktor pewaris yang datang dari versi berbeda, 

2 pasangan faktor dipisahkan selama produksi gamet, seperti setia gamet (sperma atau telur) secara acak hanya menerima satu faktor.

faktor yang mengendalikan karakteristik-karakteristik yang berbeda diwariskan secara independen ke yang lainnya.

uji persilangan  atau test cross  untuk menentukan apakah suatu organisme adalah heterozigot (Yy) atau homozigot (yy),  untuk mengetahui genotipe suatu organisme menggunakan fenotipe dominan (sifat genetik dari organisme yang diekspresikan) uji persilangan digunakan untuk menguji genotipe suatu individu dengan menyilangkannya pada individu yang genotipenya telah   diketahui, 

Pada uji persilangan ini, organisme dengan fenotip dominan disilangkan dengan organisme yang homozigotnya resesif (contohnya biji hijau). bila  organisme dengan fenotip dominan yaitu  homozigot, maka semua dari turunan F1 akan memperoleh  alel dominan dari tetuanya, menjadi heterozigot, dan menunjukkan fenotip dominan, 

bila  organisme dengan fenotip dominan yaitu  heterozigot, maka turunan F1 menjadi setengah homozigot resesif (fenotip resesif). setengah heterozigot (fenotip dominan) 

pewarisan  menurut hukum segregasi, hanya satu dari dua salinan gen yang hadir di organisme  didistribusikan ke setiap gamet (sel sperma atau telur) yang diproduksi, dan alokasi salinan gen ini acak. saat  telur dan sperma bergabung dalam pembuahan, mereka akan membentuk organisme baru, yang genotipnya terdiri dari alel yang terkandung dalam gamet,

 struktir  dari Hukum ini yaitu:

saat  organisme membuat sel gamet, setiap gamet menerima hanya satu salinan gen, yang dipilih secara acak.  ini dinamakan hukum segregasi.

gen mempunyai versi yang berbeda, dinamakan  alel. alel yang dominan menyembunyikan alel resesif dan menentukan penampilan organisme, 

genotipe yaitu  keadaan genetik dari sekumpulan individu atau suatu populasi, sedangkan fenotipe yaitu  sifat yang bisa diamati atau tampak dari suatu individu yang diakibatkan dari interaksi antara genotipe dan lingkungannya,

gen untuk sifat yang berbeda diwariskan secara independen dari gen yang lainnya,  ini dinamakan  hukum berpasangan bebas, 

uji persilangan bisa digunakan untuk menentukan apakah organisme dengan fenotip dominan itu homozigot atau heterozigot.

variasi lain dari hukum mendel mengikutsertakan  interaksi antara pasangan ( banyak) gen. beberapa karakteristik dikendalikan oleh lebih dari satu gen, dan saat  dua gen mempengaruhi proses yang sama, mereka bisa berinteraksi dengan satu sama lainnya dalam cara yang bervariasi. 

sebagai tambahan, beberapa pasang gen terletak dekat dengan satu sama lainnya pada kromosom dan secara genetik tertaut, artinya mereka tidak berpasangan secara bebas.

gen komplementer: alel resesif dari dua gen berbeda mungkin akan memberikan fenotipe (karakteristik) yang sama.

epistasis: alel dari satu gen mungkin menyembunyikan alel dari gen lain.

efek lingkungan: karakteristik dari organisme  ditentukan oleh genotipenya,  juga  oleh faktor lingkungan yang mempengaruhi bagaimana genotipe diterjemahkan menjadi fenotipe,

pewarisan poligenik: beberapa karakteristik yaitu  poligenik, artinya karakteristik dikendalikan oleh banyak gen-gen yang berbeda. pada pewarisan poligenik, sifat-sifat sering membentuk spektrum fenotipe yang menyebabkan suatu sifat dikendalikan oleh lebih dari satu gen.

 karakteristik berperan besar  dalam kehidupan sehari-hari manusia , seperti tinggi, warna kulit, warna mata,  penyakit yang dikendalikan oleh banyak faktor. faktor-faktor ini  berasal dari genetik dan lingkungan,

MIKROBIOLOGI

Mikrobiologi dimulai   sejak mikroskop pertama   ditemukan , sesudah Louis Pasteur mampu  menjelaskan proses fermentasi anggur dan mulai    membuat sendiri   vaksin rabies Perkembangan biologi dimulai  pada abd ke-19 yang  memberikan landasan  terbukanya  biokimia, Penerapan mikrobiologi  sudah tidak bisa dipisahkan dari  bidang farmasi, pertanian, kedokteran, ilmuj gizi, teknik kimia, aekeologi ,hingga astropologi,

 dua cabang mikrobiologi yang masih berhubungan: mikro biologi dasar , serta mikrobiologi teraplikasi  Mikrobiologi dasar mengarah pada penemuan baru di bidang ini. Sedangkan mikrobiologi teraplikasi lebih mengarah pada aspek pemecahan masalah yang berhubungan dengan bidang ini. Sejak ada  DNA maka bidang mikrobiologi juga memasuki era molekuler. Keberhasilan dari sekuensing DNA berhasil mengungkap filogenetik (evolusi) di antara berbagai jenis bakteri.

Mikrobiologi merupakan ilmu biologi yang mempelajari masalah  mikroorganisme,  Objek kajiannya biasanya ialah semua makhluk   hidup  bakteri, alga mikroskopik, fungi, Archaea, dan protozoa  yang  dilihat dengan memakai mikroskop, namun Virus termasuk walau sebenarnya tidak sepenuhnya  sebagai makhluk hidup,

robert hooke (1635-1703) merupakan ahli mikroskopi,matematikawan, sejarawan alam  dari inggris. pada  bukunya  micrographia (1665), hooke mengilustrasikan struktur badan buah dari suatu jenis kapang ini merupakan deskripsi pertama tentang mikroorganisme ,dari abad ke-16, sudah dilihat bahwa ada sebuah agen penyebab penyakit yang bisa menularkan penyakit. sesudah penemuannya, dipercaya bahwa mikroorganisme merupakan agen yang dimaksudkan, tetapi belum pernah ada bukti. robert koch (1842-1910), seorang dokter  jerman yang  pertama menemukan konsep hubungan antara penyakit menular serta mikroorganisme dengan menyertakan bukti eksperimental. konsep yang ditemukan oleh koch dikenal menjadi standar emas penentuan penyakit yang menular,

bertahun-tahun sesudahnya, banyak yang juga menegaskan hasil penemuan van leeuwenhoek, namun  peningkatan terhadap pemahaman sifat serta keuntungan mikroorganisme berjalan begitu lambat hingga 150 tahun berikutnya. baru di abad ke-19, yaitu setelah    mikroskop berkembang   barulah keingintahuan  tehadap mikroorganisme mulai berkembang lagi,