MATERI IPA SMP

• Perkembangan adalah diferensiasi sel-sel tubuh untuk membentuk struktur dan fungsi tertentu.
• Perkembangan bersifat kualitatif dan tidak dapat diukur. 
• Pertumbuhan adalah proses kenaikan volum yang bersifat tidak dapat kembali ke keadaan semula (irreversibel). 
• Pertumbuhan dapat diukur sehingga pertumbuha bersifat kuantitatif. 
• Faktor dalam yang mempengaruhi pertumbuhan adalah gen dan hormon. 
• Faktor luar yang mempengaruhi pertumbuhan meliputi nutrisi, cahaya, suhu, air, dan oksigen. 
• Cahaya matahari berfungsi untuk mengubah provitamin D didalam kulit menjadi vitamin D untuk kekuatan tulang 
• Pertumbuhan Primer adalah pertumbuhan pada bagian ujung akar dan batang yang terdapat pada daerah pembelahan sel melakukan perbanyakan sel atau terjadi pembentukan sel baru. 
• Giberlin berfungsi untuk merangsang aktifitas kambium menyebabkan tanaman tumbuh raksasa. Menyebabkan tanaman dapat berbunga sebelum waktunya dan dapat terjadi buah yang tidak berbiji. 
• Sitokinin berfungsi untuk mempercepat pertumbuhan akar dan penebalan daun, merangsang pembelahan sel, dan merangsang pertumbuhan kearah samping dan pucuk. 
• Tingkat perkembangan hewan dibedakan menjadi tiga tahapan yaitu diawali dengan pembelahan, gastrulasi, dan organogenesis. 
• Pada organogenesis terjadi proses pembentukan organ dari lapisan ektoderma, mesoderma, dan endoderma 
• Metamorfosis dibedakan menjadi dua , metamorfosis sempurna dan tidak sempurna, pada hewan kupu-kupu mengalami metamorfosis sempurna dengan ditandai adanya perubahan bentuk yang jelas dapat dibedakan. 
• Proses metamorfosis kupu-kupu yaitu telur-larva-pupa/kepongpong-dewasa. 
• Proses metamorfosis pada belalang yaitu telur-nimfa-imago 
• Pembelahan(cleavage) adalah proses pembelahan zigot. Pembelahan sel terjadi secara mitosis sehingga menghasilkan anak-anak sel dengan ukuran yang hampir sama. 
• Grastulasi adalah proses penyusunan dan pengaturan sel kedalam lapisan yang berbeda atau pembentukan rongga saluran sehingga terjadi gerakan. 
• Organogenesis adalah proses pembentukan organ 
• Pertumbuhan primer terjadi akibat aktifitas meristem diujung akar dan batang 
• Pertumbuhan sekunder terjadi akibat aktifitas jaringan kambium sehingga membuat diameter batang menjadi besar

Download powerpoint Sistem Pernapasan Pada Manusia
Barnapas adalah bagian yang sangat penting dari aktivitas makhluk hidup bahkan manusia. Cobalah Anda menahan napas 1 menit saja! Dapatkah anda melakukannya? Ketika menahan napas tersebut Anda akan merasakan sesak napas, bukan? Penyebab rasa sesak napas ini adalah dorongan tubuh akibat tubuh kekurangan oksigen. Bila hal ini terjadi beberapa lama maka akan menyebabkan gangguan dalam tubuh dan akhirnya akan menyebabkan kematian. Bagaimana dengan orang yang berada di luar angkasa, misalnya astronot yang naik ke bulan?. Atau pada kasus lain, pernahkah Anda rasakan apa yang terjadi saat bernapas? Coba rasakan dengan mendekatkan jari atau cermin di depan hidung, atau rabalah dada Anda saat melakukan pernapasan. Apa yang terjadi pada tubuh kita ketika bernapas? Untuk mendapatkan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan tersebut, kita simak uraian selanjutnya.

Untuk mempertahankan kelangsungan hidupnya, tubuh manusia harus melakukan berbagai kegiatan agar dapat memenuhi kebutuhan sel-sel penyusun tubuhnya akan oksigen (O2) dan sari makanan lainnya.

Dengan bantuan O2 inilah pembongkaran energi yang terkandung dilam suatu sari makanan dapat dibebaskan dengan sempurna. Hasil samping dari proses pembongkaran energi tersebut adalah zat karbondioksida (CO2) yang harus dikeluarkan dari dalam sel dan selanjutnya dikeluarkan dari dalam tubuh. Dengan demikian, antara tubuh dan lingkungan sekitarnya berlangsung suatu proses pertukaran gas (O2 dan CO2) yang dikenal sebagai proses pernapasan atau proses respirasi.

A. Organ Respirasi pada Manusia

1. Hidung

Hidung merupakan bagian paling atas dari alat pernapasan dan merupakan alat pernapasan paling awal yang dilalui udara. Di hidung terdapat saraf-saraf penciuman. Rongga hidung berhubungan dengan rongga mulut udara masuk ke dalam rongga hidungdan melalui lubang hidung. Rongga hidung memiliki tiga fungsi utama yaitu:

• Memanaskan udara

Pada rongga hidung terdapat suatu struktur yang disebut concha. Permukaan concha ini diliputi banyak pembuluh darah kapiler, sehingga suhunya selalu hangat. Udara yang menuju paru-paru bila melaluinya akan dihangatkan

• Menyaring udara

(1) Mencegah pemasukan gas-gas yang membahayakan ke dalam paru-paru. Hal ini dimungkinkan oleh adanya indra pembau pada hidung, sehingga jika tercium bau gas yang tidak enak merupakan petunjuk agar hidung ditutup. Gas CO yang tidak berbau akan lolos dari penyaringan ini, sehingga dapat menimbulkan kematian. (2) Mencegah masuknya debu-debu yang terkandung di dalam udara. Hal ini dimungkinkan oleh adanya rambut-rambut halus disebut silia, yang meliputi selaput mukosa hidung. Ketika dilalui udara silia bergerak menggelombang.

• Melembabkan udara

Keadaan selaput mukosa hidung selalu lembab dan selalu memberikan sebagian kelembapannya untuk udara yang terisap masuk. Oleh karena itu, udara akan menjadi lembab dan hangat sebelum masuk paru-paru.

2. Laring (Pangkal tenggorokan)

Pada bagian ujung belakang rongga hidung terdapat daerah yang disebut faring (tekak). Faring merupakan lanjutan dari saluran hidung yang meneruskan udara ke laring.

Laring terdiri dari lempengan-lempengan tulang rawan. dan tulang-tulang rawan pembentuk jakun. Apabila kita perhatikan bagian leher pada laki-laki dewasa akan tampak adanya tonjolan jakun ini. Sebenarnya jakun tidak hanya milik laki-laki saja, wanita pun memilikinya, hanya saja jakun pada wanita tidak menonjol seperti milik laki-laki. Jakun tersusun dari katup pangkal tenggorok, perisai tulang rawan, serta gelang-gelang tulang rawan. Pada laring juga terdapat selaput suara yang akan bergetar jika ada udara yang melaluinya, misalnya pada saat berbicara. Laring memiliki katup yang disebut epiglotis (anak tekak). Epiglotis selalu dalam keadaan terbuka, dan hanya menutup jika ada makanan yang masuk ke kerongkongan.Bagian dalam dindingnya digerakkan oleh otot untuk menutup serta membuka glotis. Glotis adalah lubang mirip celah yang menghubungkan trakea dengan faring.

3. Trakea (Batang tenggorokan)

Batang tengorok atau trakea merupakan saluran pernapasan yang memanjang dari pangkal rongga mulut sampai dengan rongga dada. Trakea berbentuk pipa tersusun dari cincin-cincin tulang rawan terletak di depan kerongkongan. Trakea menghubungkan rongga hidung maupun rongga mulut dengan paru-paru. Maka, di samping melalui hidung, udara pernapasan dapat juga diambil melalui mulut.

Batang tenggorokan selalu dalam keadaan terbuka sehingga proses pernapasan dapat dilakukan setiap saat. Bagian dalam trakea licin dilapisi oleh selaput lendir dan mempunyai lapisan yang terdiri dari sel-sel bersilia. Lapisan bersilia ini berfungsi untuk menahan debu atau kotoran dalam udara agar tidak masuk ke dalam paru-paru. Apabila udara yang masuk itu kotor dan tidak dapat disaring seluruhnya serta mengandung bakteri atau virus, akan mengakibatkan infeksi radang tenggorokan dan mengganggu jalannya pernapasan.

4. Bronkus (Cabang batang tenggorokan)

Bronkus merupakan bagian yang menghubungkan paru-paru dengan trakea. Bronkus terdapat di paru-paru kanan dan kiri. Cabang brokus ke kiri lebih mendatar bila dibandingkan dengan cabang bronkus ke kanan. Hal ini merupakan penyebab mengapa paru-paru kanan lebih mudah diserang penyakit dibanding paru-paru kiri. Setiap bronkus terdiri dari lempengan tulang rawan dan dindingnya terdiri dari otot halus. Bronkus bercabang-cabang lagi disebut bronkiolus. Dinding bronkiolus tipis dan tidak bertulang rawan


5. Pulmo (Paru-paru)

Paru-paru adalah alat respirasi terletak antara rongga dada dan diafragma. Diafragma adalah sekat rongga badan yang membatasi rongga dada dan rongga perut. Selain sebagai pembatas, otot diafragma berperan aktif dalam proses pernapasan. Paru-paru diselubungi oleh selaput elastis yang disebut pleura.

Paru-paru terdiri dari dua bagian, yaitu paru-paru kiri dan paru-paru kanan. Paru-paru kiri terdiri dari dua gelambir, sedangkan paru-paru kanan terdiri dari tiga gelambir. Di dalam paru-paru terdapat bronkus dan bronkiolus. Bronkiolus paru-paru bercabang-cabang lagi membentuk pembuluh-pembuluh halus. Pembuluh-pembuluh halus ini berakhir pada gelembung-gelembung halus mirip buah anggur yang berisi udara yang disebut alveolus. (alveoli = jamak). Yang jumlahnya kira-kira mencapai 300.000.000 alveoli dengan luas permukaan seluruhnya apabila direntangkan sekitar 80 meter persegi. Alveolus sangat tipis, namun elastis dan mengandung kapiler-kapiler darah yang membentuk jaring-jaring.



Gambar 1.2 Alat respirasi manusia

B. Mekanisme Pernapasan

Proses bernapas pada manusia dapat terjadi secara sadar maupun tidak sadar. Bernapas secara sadar terjadi jika kita melakukan pengaturan-pengaturan saat pernapasan, misalnya pada saat latihan dengan cara menarik napas panjang, kemudian menahannya beberapa saat, serta mengeluarkannya. Bernapas secara tidak sadar, yaitu respirasi yang dilakukan tanpa perintah otak, misalnya pada saat kita tidur nyenyak pun kita melakukan pernapasan.

Bernapas adalah pengambilan udara pernapasan masuk kedalam paru-paru (inspirasi) dan pengeluarannya (ekspirasi). Inspirasi dan ekspirasi ini berlangsng lima belas sampai delapan belas kali setiap menit. Proses tersebut diatur oleh otot-otot diafragma dan otot antar tulang rusuk. Kerja otot-otot tersebutlah yang dapat mengatur volume ruang dada, memperbesar ataupun memperkecil menurut kehendak kita. Proses bernapas selalu terjadi dua siklus, yaitu inspirasi dan ekspirasi.



Gambar 1.3 Inspirasi dan Ekspirasi

Berdasarkan cara melakukan inspirasi dan ekspirasi serta tempat terjadinya, manusia dapat melakukan dua mekanisme pernapasan, yaitu pernapasan dada dan pernapasan perut.

1. Pernapasan dada

Pernapasan dada disebut juga pernapasan tulang rusuk. Proses inspirasi diawali dengan berkontraksinya otot antar tulang rusuk, menyebabkan terangkatnya tulang rusuk. Keadaan ini menyebabkan rongga dada membesar sehingga tekanan udara di dalam dada menurun dan paru-paru mengembang. Paru-paru yang mengembang menyebabkan tekanan udara rongga paru-paru menjadi lebih rendah dari tekanan udara luar. Dengan demikian udara dari luar masuk ke dalam paru-paru.

Sebaliknya proses ekspirasi berlangsung pada saat otot antar tulang rusuk berelaksasi sehingga tulang rusuk turun kembali. Keadaan ini mengakibatkan rongga dada menyempit, sehingga tekanan udara dalam rongga dada meningkat dan paru-paru mengecil. Paru-paru yang mengecil menyebabkan tekanan udara dalam rongga paru-paru menjadi lebih tinggi dibanding tekanan udara luar, sehingga udara keluar dari paru-paru.



Gambar 1.4 Pernapasan dada


2. Pernapasan perut

Mekanisme proses inspirasi pernapasan perut diawali dengan berkontraksinya otot diafragma, sehingga diafragma yang semula melengkung berubah menjadi datar. Keadaan diafragma yang datar mengakibatkan rongga dada dan paru-paru mengembang. Tekanan udara yang rendah dalam paru-paru menyebabkan udara dari luar masuk ke paru-paru.

Proses ekspirasi terjadi pada saat otot diafragma berelaksasi, sehingga diafragma kembali melengkung. Keadaan melengkungnya diafragma mengakibatkan rongga dada dan paru-paru mengempis, tekanan udara dalam paru-paru naik, maka udara keluar dari paru-paru.



Gambar 1.5 Pernapasan perut

Mekanisme Pertukaran Co2 Dan O2
Pertukaran gas antara O2 dan CO2 terjadi melalui proses difusi, berlangsung di alveolus dan di sel jaringan tubuh. Proses difusi berlangsung sederhana, yaitu hanya dengan gerakan molekul-molekul secara bebas melalui membran sel dari konsentrasi tinggi atau tekanan tinggi menuju ke konsentrasi rendah atau tekanan rendah. Faktor-faktor yang mempenaruhi difusi gas melintasi membran sel adalah tekanan parsial gas (tekanan gas tertentu, misalnya tekanan oksigen saja terhadap tekanan seluruh udara), permeabilitas membran respirasi, luas permukaan membran respirasi, kecepatan sirkulasi darah di paru-paru dan, reaksi kimia yang terjadi di dalam darah.



Gambar 1.6 Mekanisme pertukaran O2 dan CO2


O2 masuk ke dalam tubuh melalui inspirasi dari rongga hidung sampai alveolus. Di alveolus terjadi difusi O2 ke kapiler paru-paru yang terletak di dinding alveolus. Masuknya O2 dari luar (lingkungan) menyebabkan tekanan parsial O2 atau PO2 di alveolus lebih tinggi dibandingkan dengan PO2 di kapiler paru-paru. Oleh karena itu, O2 akan bergerak dari alveolus menuju kapiler paru-paru, yang disebabkan proses difusi selalu terjadi dari daerah yang bertekanan parsial tinggi ke daerah yang bertekanan parsial rendah.


Oksigen di kapiler arteri diikat oleh eritrosit yang mengandung hemoglobin sampai menjadi jenuh. Makin tinggi tekanan parsial oksigen di alveolus, semakin banyak oksigen yang terikat oleh hemoglobin dalam darah. Hemoglobin terdiri dari empat sub unit, setiap sub unit terdiri dari bagian yang disebut heme. Di setiap pusat heme terdapat unsur besi yang dapat berikatan dengan oksigen, sehingga setiap molekul hemoglobin dapat membawa empat molekul oksigen berbentuk oksihemoglobin. Reaksi antara hemoglobin dan oksigen berlangsung secara reversibel (bolak-balik) yang dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: pH, suhu, konsentrasi O2 dan CO2, serta tekanan parsial.


Reaksi pengikatan O2 oleh Hb adalah sebagai berikut



Arah reaksi tersebut ke kiri bila terjadi di jaringan tubuh, dan ke kanan bila di jaringan paru-paru.


Hemoglobin akan mengangkut O2 ke jaringan tubuh kemudian berdifusi masuk ke sel-sel tubuh. Di dalam sel-sel tubuh atau jaringan tubuh, O2 digunakan untuk proses respirasi di dalam mitokondria sel. Semakin banyak O2 yang digunakan oleh sel-sel tubuh, maka semakin banyak CO2 yang terbentuk dari proses respirasi. Hal tersebut menyebabkan tekanan partial CO2 atau PCO2 dalam sel-sel tubuh lebih tinggi dibandingkan PCO2 dalam kapiler vena sel-sel tubuh. Oleh karenanya CO2 dapat berdifusi dari sel-sel tubuh ke dalam kapiler vena sel-sel tubuh, kemudian akan di bawa oleh eritrosit menuju ke paru-paru. Di paru-paru terjadi difusi CO2 dari kapiler vena menuju alveolus. Proses tersebut terjadi karena tekanan parsial CO2 pada kapiler vena lebih tinggi dari pada tekanan parsial CO2 dalam alveolus.


Bila pengangkutan O2 terutama dilaksanakan oleh Hb, maka pengangkutan CO2 dilakukan oleh plasma darah. CO2 dapat larut dengan baik di dalam plasma darah dan membentuk asam karbonat:

Akibat terbentuknya asam karbonat tersebut, pH darah menurun sampai 4,5, karena H2CO3 sebagai suatu senyawa yang labil akan mengurai dan meningkatkan kadar ion H+ darah :



Jadi CO2 diangkut oleh darah dalam bentuk ion HCO3ˉ. Proses pengangkutan dengan pengubahan secara bolak-balik dari CO2 menjadi H2CO3 dan sebaliknya dipercepat oleh enzim karbonat anhidrase.



CO2 dalam eritrosit akan bereaksi dengan air membentuk asam karbonat yang dapat menyebabkan darah bersifat asam. Darah yang bersifat asam dapat melepaskan banyak O2 ke dalam sel-sel tubuh atau jaringan tubuh yang memerlukannya. Reaksi pembentukan asam karbonat adalah sebagai berikut:



Akibat tebentuknya asam karbonat, pH darah menjadi asam yaitu sekitar 4.5, keasaman tersebut dinetralkan oleh ion-ion Natrium (Na +) dan Kalium (K+) dalam darah.


D. Volume dan Kapasitas Paru-Paru
Volume udara respirasi pada setiap orang berbeda-beda, tergantung pada ukuran paru-paru, kekuatan bernapas, dan cara bernapas. Pada orang dewasa, volume paru-paru berkisar antara 5 – 6 liter yang terdiri dari:


1. Volume Tidal (VT). Volume udara tidal adalah volume udara hasil inspirasi atau ekspirasi pada setiap kali bernapas normal. Volume udara tidal bervariasi tergantung pada tingkat kegiatan seseorang. Pada kondisi tubuh istirahat, volume udara tidal sebanyak kira-kira 500 mililiter pada rata-rata orang dewasa muda, dan besarnya akan meningkat bila kegiatan tubuh meningkat. Dari 500 mililiter udara tidal yang dipernapaskan pada kondisi istirahat tersebut hanya 350 mililiter saja yang dapat sampai di alveolus, sedang yang 150 mililiter mengisi ruang yang terdapat pada saluran respirasi (disebut ruang rugi).


2. Volume Cadangan Inspirasi (VCI), adalah volume udara yang dapat dihisap dengan kekuatan inspirasi yang lebih kuat setelah volume tidal dilakukan, pada keadaan normal sebanyak kira-kira 3000 mililiter.


3. Volume Cadangan Ekspirasi (VCE), adalah volume udara ekstra yang dapat dikeluarkan (dihembuskan) dengan ekspirasi kuat pada akhir ekspirasi normal, pada keadaan normal sebanyak kira-kira 1000 mililiter.


4. Volume Residu (VR), yaitu volume udara yang masih tetap berada dalam paru-paru setelah ekspirasi kuat, kira-kira sebanyak 1500 mililiter.


Dalam menguraikan proses respirasi terkadang diperlukan penyatuan dua atau lebih jenis-jenis volume di atas. Kombinasi dari jenis-jenis volume itu disebut kapasitas paru-paru. Beberapa jenis kapasitas paru-paru sebagai berikut.


1. Kapasitas Inspirasi (KI), sama dengan volume tidal ditambah dengan volume cadangan inspirasi. Kapasitas inspirasi merupakan jumlah udara yang dapat dihirup oleh seseorang mulai ekspirasi normal dan mengembangkan paru-parunya sampai jumlahnya maksimum (kira-kira 3500 ml).


2. Kapasitas Residu Fungsional (KRF), sama dengan volume cadangan ekspirasi ditambah dengan volume residu. Besarnya kapasitas residu fungsional adalah udara yang tersisa dalam paru-paru pada akhir ekspirasi normal (kira-kira 2500 ml).


3. Kapasitas Vital (KV), sama dengan volume cadangan inspirasi ditambah dengan volume tidal dan volume cadangan ekspirasi. Kapasitas vital ini adalah jumlah udara maksimum yang dapat dikeluarkan dari paru-paru seseorang setelah terlebih dahulu mengisi paru-paru secara maksimum dan kemudian mengeluarkan sebanyak-banyaknya (kira-kira 4500 ml).


4. Kapasitas total paru-paru, adalah volume maksimum dimana paru-paru dapat dikembangkan sebesar mungkin dengan inspirasi paksa atau sama dengan kapasitas vital ditambah dengan volume residu (kira-kira 6000 ml).
KI = VT + VCI
KRF = VCE + VR
KV = VCI + VT + VCE


Dengan:
VT = volume tidal
VCI = volume cadangan inspirasi
VCE = volume cadangan ekspirasi
VR = volume residu
KI = kapasitas inspirasi
KRF = kapasitas residu fungsional
KV = kapasitas vital



E. Faktor yang Mempengaruhi Respirasi
Cepat-lambatnya manusia melakukan respirasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya sebagai berikut.
1. Umur, bertambahnya umur seseorang mengakibatkan frekuensi respirasi menjadi semakin lambat. Pada usia lanjut, energi yang digunakan lebih sedikit dibandingkan pada saat usia pertumbuhan, sehingga oksigen yang diperlukan relatif lebih sedikit.


2. Jenis Kelamin, pada umumnya, laki-laki lebih banyak membutuhkan energi, sehingga memerlukan oksigen yang lebih banyak dari pada perempuan.


3. Suhu Tubuh, manusia memiliki suhu tubuh yang konstan (berkisar antara 36- 37 0C) karena manusia mampu mengatur produksi panas tubuhnya dengan cara meningkatkan laju metabolisme. Jika suhu tubuh turun, maka tubuh akan meningkatkan metabolismenya, sehingga kebutukan akan oksigen meningkat.


4. Aktifitas, posisi tubuh akan mempengaruhi banyaknya otot yang bekerja. Misalnya pada saat berlari, otot akan berkontraksi, sehingga oksigen yang dibutuhkan lebih banyak dan laju respirasi pun akan meningkat dibandingkan pada saat orang berdiri.


Gangguan Pernapasan pada Manusia

Gangguan pada Saluran Respirasi

1. Disebabkan oleh Infeksi

a. Faringitis, merupakan peradangan pada faring sehingga timbul rasa nyeri pada waktu menelan makanan ataupun kerongkongan terasa kering. Gangguan ini disebabkan oleh infeksi bakteri atau virus dan dapat juga disebabkan banyak merokok

b. Dipteri, merupakan penyakit infeksi yang disebabkan oleh bakteri Corynebacterium diptherial yang dapat menimbulkan penyumbatan pada rongga faring (faringitis) maupun laring (laringitis) oleh lendir yang dihasilkan bakteri tersebut. Bila racun dipteri menyebar melalui aliran darah, maka hal ini akan merusak selaput jantung, demam, kelelahan, dan kadang-kadang lumpuh dan seringkali menimbulkan kematian.

c. Tonsilitis, adalah radang disebabkan infeksi pada tonsil disebabkan oleh bakteri. Gejalanya adalah sakit tenggorokan, sulit menelan, temperatur badan naik, demam, dan otot-otot terasa sakit.

d. Bronkitis, adalah radang selaput lendir pada trakea dan saluran bronkial. Gejalanya adalah batuk-batuk, demam, sakit di bagian dada.


2. Tidak disebabkan oleh infeksi

a. Rinitis, adalah radang membran mukosa pada rongga hidung menyebabkan bengkak dan mengeluarkan banyak lendir (sekresi). Peradangan ini disebabkan oleh alergi terhadap sesuatu benda atau suasana.

b. Asma, adalah gangguan pada sistem pernapasan dengan gejala sukar bernapas ditandai dengan kontraksi yang kaku dari bronkiolus menyebabkan kesukaran bernapas. Asma biasanya disebabkan oleh hipersensitivitas bronkiolus (disebut asma bronkiale) terhadap benda-benda asing di udara. Pada penderita di bawah usia 30 tahun, asma kira-kira 70% disebablkan oleh hipersensitivitas alergi, terutama hipersensivitas terhadap tumbuhan. Pada penderita yang lebih tua, kira-kira 70% asma disebabkan karena alergi pada bahan bahan kimia dan kabut/debu.

Gangguan pada alveolus

1. Disebabkan oleh Infeksi

a. Pneumonia adalah peradangan paru-paru dimana alveolus biasanya berisi cairan dan eritrosit yang berlebihan. Jenis pneumonia yang umum adalah pneumonia bakteri. Penyakit ini dimulai dengan infeksi dalam alveolus, yaitu membran paru-paru mengalami peradangan dan berlubang-lubang sehingga cairan dan eritrosit masuk ke dalam paru-paru. Dengan demikian, alveolus terinveksi oleh cairan dan eritrosit. Infeksi disebarkan oleh bakteri dari satu alveolus lain sehingga dapat meluas ke seluruh lobus bahkan seluruh paru-paru.

b. Tuberkolosis (TBC). Merupakan penyakit spesifik yang disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosae. Bakteri ini dapat menyerang semua organ tubuh, tetapi yang paling sering adalah paru-paru dan tulang.Pada tuberculosa, serangan bakteri menyebabkan reaksi jaringan yang aneh dalam paru-paru. Daerah yang terinfeksi akan diserang oleh makrofag, sehingga daerah tersebut rusak dan akan dikelilingi oleh jaringan fibrotik untuk membentuk tonjolan yang disebut tuberkel. Proses ini membantu membatasi penyebaran tuberkel yang mengandung bakteri dalam paru-paru. Tetapi hampir 3% dari seluruh penderita tuberkulosis tidak terbentuk proses (pendindingan) ini, sehingga tuberkel yang berisi bakteri menyebar ke seluruh paru-paru. Pada stadium lanjut akan menyebabkan daerah fibrotik di seluruh paru-paru sehingga mengurangi jumlah jaringan paru-paru fungsional. Keadaan ini menyebabkan:

· peningkatan kerja sebagian otot pernapasan yang berfungsi untuk pertukaran udara paru-paru menyerang,

· mengurangi kapasitas vital dan kapasitas pernapasan,

· mengurangi luas permukaan membran respirasi, yang akan meningkatkan ketebalan membran respirasi sehingga menimbulkan penurunan kapasitas difusi paru-paru.

2. Tidak disebabkan oleh infeksi

Emfisema paru-paru, adalah suatu kondisi dimana alveoli menjadi luas secara berlebihan, mengakibatkan penggelembungan paru-paru yang berlebihan sehingga terdapat udara yang berlebihan di dalam paru-paru. Dengan demikian pernapasan menjadi sulit, hal ini disebabkan oleh:

· infeksi kronik karena rokok atau bahan-bahan lain yang mengiritasi bronkus dengan serius sehingga mengacaukan mekanisme pertahanan normal saluran respirasi.

· infeksi akibat kelebihan mukus akibat peradangan dan edema epitel bronkiolus.

· gangguan saluran respirasi, menyebabkan kesukaran ekspirasi dan udara yang terperangkap dalam alveolus menyebabkan alveolus menjadi renggang.

3. Gangguan pada Sistem Transportasi

a. Asfiksi, adalah gangguan dalam pengangkutan oksigen ke jaringan atau gangguan penggunaan oksigen oleh jaringan disebabkan terganggunya fungsi paru-paru, pembuluh darah maupun jaringan tubuh. Misalnya pada orang tenggelam menyebabkan alveolus terisi air. Gangguan lain adalah keracunan Karbonmonooksida karena hemoglobin (Hb) mengikat karbonmonoksida (CO) sehingga pengangkutan oksigen (O2) dalam darah berkurang.

b. Hipoksia, adalah kekurangan oksigen di dalam jaringan. Bila cukup berat, hipoksia dapat menyebabkan kematian sel-sel, tetapi pada tingkat yang kurang berat akan mengakibatkan:

· penekanan aktivitas mental, kadang-kadang memuncak sampai koma, dan

· Menurunkan kapasitas kerja otot

c. Asidosis, disebabkan meningkatnya kadar asam karbonat dan asam bikarbonat dalam darah menyebabkan terganggunya respirasi.

d. Sianosis. Adalah kebiruan pada kulit disebabkan karena jumlah hemoglobin deoksigenisasi yang berlebihan di dalam pembuluh darah kulit, terutama dalam kapiler.


TAHUKAH KAMU?

Mengapa setelah kita berlari cepat, nafas kita terengah-engah dan jantung kita berdetak kencang atau cepat?

Kita sebagai manusia senantiasa selalu bernafas. Ketika bernafas, kita menghirup udara dan memasukkannya ke paru-paru. Paru-paru mengambil oksigen dari udara dan kemudian dibagi-bagikan ke seluruh tubuh. Saat berlari, kita memerlukan lebih banyak oksigen lho… Hal ini dikarenakan pusat pernafasan yang terletak dalam medula oblongata bereaksi karena bertambahnya karbon dioksida dalam darah ketika berlari. Reaksi yang dilakukan oleh pusat pernafasan ini adalah dengan cara mempercepat pernafasan, agar oksigen yang dihirup juga banyak. Oleh sebab itulah kita bernafas dengan hirupan udara pendek-pendek dan cepat. Inilah yang kemudian disebut terengah-engah. Bagaimana mekanisme pengangkutan gas dalam tubuh kita? 

1. Pengangkutan O2

Pertukaran gas antara O2 dengan CO2 terjadi di dalam alveolus dan jaringan tubuh, melalui proses difusi. Oksigen yang sampai di alveolus akan berdifusi menembus selaput alveolus dan berikatan dengan haemoglobin (Hb) dalam darah yang disebut deoksigenasi dan menghasilkan senyawa oksihemoglobin (HbO) seperti reaksi berikut: Sekitar 97% oksigen dalam bentuk senyawa oksihemoglobin, hanya 2 – 3% yang larut dalam plasma darah akan dibawa oleh darah ke seluruh jaringan tubuh, dan selanjutnya akan terjadi pelepasan oksigen secara difusi dari darah ke jaringan tubuh, seperti reaksi berikut

2. Pengangkutan CO2
Karbondioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses respirasi sel akan berdifusi ke dalam darah yang selanjutnya akan diangkut ke paru-paru untuk dikeluarkan sebagai udara pernapasan. Ada 3 (tiga) cara pengangkutan CO2 :

a. Sebagai ion karbonat (HCO3), sekitar 60 – 70%

b. Sebagai karbominohemoglobin (HbCO2), sekitar 25%.

c. Sebagai asam karbonat (H2CO3) sekitar 6 – 10%.


Mengapa rokok berbahaya bagi sistem pernapasan ?


Rokok berbentuk silinder dari kertas yang berisi daun-daun tembakau yang telah dicacah. Rokok dapat menimbulkan asap yang berbau tidak sedap. Asap rokok menyebabkan sesak napas dan batuk-batuk. Asap rokok mengandung bahan kimia yang berbahaya, tidak kurang 1000 bahan kimia yang ada pada asap rokok. Selain membahayakan pengisapnya, juga membahayakan pada orang-orang sekitarnya. Walaupun tidak merokok tetepi mereka ikut mengisap asap rokok. Orang ini disebut sebagai perokok pasif (diam). Dengan demikian asap rokok dapat dikatakan zat pencemar udara. Racun utama dalam rokok adalah tar, nikotin dan karbon monoksida.

a. Tar merupakan komponen dalam asap rokok yang tinggal sebagai sisa sesudah dihilangkan nikotin dan tetesan-tetesan cairannya. Tar merupakan kumpulan berbagai zat kimia yang berasal dari daun tembakau sendiri, maupun yang ditambahkan pada tembakau dalam proses pertanian dan industri rokok. Tar bersifat lengket dan menempel pada paru-paru. Perlu diketahui bahwa kadar tar dalam rokok merupakan zat perangsang timbulnya kanker dalam tubuh.

b. Nikotin adalah zat utama yang terdapat dalam daun tembakau yang dapat menyebabkan rasa ketagihan. Nikotin merupakan zat yang berbahaya karena dapat menyebabkan terhentinya pernapasan. Menghisap rokok sama saja dengan menghisap nikotin. Nikotin beracun, mudah diserap lewat kulit, berwarna kuning agak pucat, dan jika terkena cahaya menjadi coklat. Bau dan rasanya tidak enak. Zat adiktif ini yang mempengaruhi syaraf dan peredaran darah. Nikotin menaikkan tekanan darah dan mempercepat denyut jantung hingga pekerjaan jantung menjadi berat. Nikotin juga bersifat karsinogen dan dapat memicu kanker paru-paru.

c. Karbonmonoksida merupakan gas beracun yang tidak berwarna dan tidak berbau sama sekali. Gas karbon monoksida yang terdapat dalam asap rokok dapat menyebabkan gangguan terhadap hemoglobin. Karbon monoksida mengikat hemoglobin dalam darah, membuat darah tidak mampu mengikat oksigen sehingga tubuh menjadi kekurangan oksigen.



DAFTAR PUSTAKA

Campbell, Neil A., Reece, dan Mitchell. 2004. Biologi Edisi Kelima-Jilid II1. Jakarta: Penerbit Erlangga.

Kimball John W. Biologi Edisi Kelima-Jilid II. Jakarta: Erlangga.

Pearce Evelyn C. 1985. Anatomi dan Fisiologi untuk Para Medis. Jakarta: PT. Gramedia

Setyaningsih Eko. 2010. Biology Bringing Science To Your Live. Jakarta: Bailmu

Wulangi, Kartolo S. 1993. Prinsip-prinsip Fisiologi Hewan. Jakarta: Departemen Pendidikan dan Kebudayaan

ZAT & WUJUDNYA

A. Zat Padat :
1. bentuk & volume tetap
2. susunan partikelnya teratur
3. jarak antar partikel berdekatan
4. gerakan partikel bergetar & berputar di tempatnya
5. gaya tarik-menarik antar partikel sangat kuat

B. Zat Cair :
1. bentuk berubah, volume tetap
2. susunan partikelnya tidak teratur
3. jarak antar partikel berjauhan
4. gerakan partikel bebas
5. gaya tarik-menarik antar partikel lemah

C. Zat Gas :
1. bentuk & volume berubah
2. susunan partikelnya sangat tidak teratur
3. jarak antar partikel sangat berjauhan
4. gerakan partikel sangat bebas
5. gaya tarik-menarik antar partikel sangat lemah

D. Massa jenis

1.RUMUS: ρ = m/v
2. Massa jenis zat dipengaruhi oleh jenis zat.
3. Jika m tetap → ρ & V berbanding terbalik
ρ tetap → m & V berbanding lurus
V tetap → ρ & m berbanding lurus

3. Menentukan konversi suhu pada termometer

Catatan : Suhu oC menunjukkan Suhu yang = Suhu oF adalah pada Suhu -40

Suhu oR menunjukkan Suhu yang = Suhu oF adalah pada Suhu -25,6


4. KALOR

Q1 = m . Ces . D T Q = banyaknya kalor (Joule)

Q2 = m . L m = massa zat (kg)

Q3 = m . Cair . D T C = kalor jenis zat (J/kg2C)

Q4 = m . U L = kalor lebur es (J/kg)

Q5 = m . Cuap . D T U = kalor uap zat (J/kg)


5. GERAK

Gerak Lurus Beraturan (GLB) :


Gerak Lurus Berubah Beraturan (GLBB) :

PEMANFAATAN BIOTEKNOLOGI UNTUK KEHIDUPAN MANUSIA.
A. Pengertian bioteknologi 

• Bioteknologi didefinisikan sebagai pemanfaatan organisme hidup untukmenghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia. (bioteknologi konvensional /tradisional)

•  Definisi bioteknologi sekarang adalah: Pemanfaatan dan/atau perekayasaan proses biologi dari suatu agen biologi untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusisa. (bioteknologi modern)

• Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenal sebagai, karena di dalamnya terdapat perekayaan proses, termasuk rekayasa genetika.

•   Perbandingan bioteknologi konvensional dan modern

Karakteristik	Konvensional	Modern
Teknik yang digunakan	Fermentasi	DNA rekombinan
Keterlibatan Manusia	Tidak mengubah sifat (proses) pada agen biologi (organisme) yang digunakan	Mengubah sifat (proses)pada agen biologi yang digunakan

B. Bioteknologi konvensional

• Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produk yang dibutuhkan manusia melalui proses fermentasi (proses peragian).

• Di dalam pemanfaatan mikroba ini, manusia tidak melakukan manipulasi atau rekayasa proses. Manusia hanya menciptakan kondisi dan bahan makanan yang cocok bagi mikroba untuk berkembang secara optimal.

C. Bioteknologi modern

• Bioteknologi modern (khususnya rekayasa genetika) berusaha mengubah sifat organisme sehingga memiliki kemampuan seperti yang diinginkan.

D. Penerapan Bioteknologi Sehari-hari

• Banyak produk bahan makanan yang proses pembuatannya memanfaatkan kerja mikroba, misalnya tempe.

• Nata de coco (sari kelapa atau kolang-kaling dari air kelapa) juga produk bioteknologi konvensional yang pembuatannya dibantu bakteri Acetobacter xylinum.

• Nata de coco ini berupa massa kenyal berwarna putih yang terbentuk dari serabut hemiselulosa yang terbentuk pada permukaan medium cair tempat hidup bakteri Acetobacter xylinum.

• Contoh lain adalah tape dan anggur yang dibuat dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Keju juga merupakan produk bioteknologi konvensional yang memanfaatkan bakteri Propionibacterium shermanii.

E. Menggunakan Mikroorganisme Untuk Mengubah Bahan Pangan  

1. Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama Saccharomyces rouxii atau Pediococcus soyae atau Torulopsis sp. digunakan dalam pembuatan kecap. Mikroorganisme tersebut mengubah campuran kedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia), Shoyu (Jepang), Chiang-yu (Cina) , dan soy-sauce (Eropa).
2. Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasikan biji-bijian, kedelai, dan garam menjadi tauco. 
3. Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R. chlamydosporus dimanfaatkan oleh orang untuk memfermentasikan kedelai yang sudah dikupas kulitnya. Miselium jamur tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai membentuk produk yang disebut tempe.  
4. Makanan lain yang dibuat menggunakan jasa mikroorganisme melalui proses fermentasi adalah oncom (Neurospora), tape (Aspergillus oryzae, Saccharomyces, Rhizopus sp., Hansenula sp., dan Torulopsis, sp.); roti, kue, anggur, dan bir, (Saccharomyces), serta keju, mentega, yoghurt (Streptococcus lactis)

STRUKTUR DAN FUNGSI JARINGAN/ORGAN PADA TUMBUHAN

Organ pada tumbuhan terdiri atas akar, batang, daun, bunga, dan buah yang memiliki struktur dan fungsi yang berbeda.

A. Akar
Akar adalah bagian tumbuhan yang berfungsi memperkokoh berdirinya tumbuhan, menyerap air dan zat hara (garam-garam mineral) dari dalam tanah, dan membantu pernafasan. Pada beberapa jenis tumbuhan tertentu, akar digunakan sebagai tempat menyimpan cadangan makanan dan alat perkembangbiakan vegetatif.

1. Struktur luar, terdiri atas:
Rambut akar, merupakan tonjolan dari sel epidermis, berfungsi untuk memperluas bidang penyerapan.
Kaliptra/ tudung akar, berfungsi sebagai pelindung ujung akar dalam proses pertumbuhan panjang akar.
Titik tumbuh, yang letaknya dibelakang tudung akar.



2. Struktur dalam, terdiri atas:
Epidermis (kulit luar), berfungsi melindungi bagian dalam. Pada bagian tertentu sel epidermis membentuk bulu-bulu akar.
Korteks akar ( kulit pertama ) berfungsi untuk pertukaran zat dan menyimpan cadangan makanan.
Endodermis ( kulit dalam ) terletak antara korteks dengan silinder pusat, berfungsi untuk mengatur masuknya air tanah ke dalam pembuluh.
Silinder pusat ( stele ) merupakan bagian terdalam dari akar. Lapisan terluar dari silinder pusat disebut perisikel/perikambium. Pada bagian perisikel terdapat berkas pembuluh angkut, yaitu xilem ( pembuluh kayu ) dan floem ( pembuluh tapis ). Xilem berfungsi mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun, sedangkan floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh.



B. Batang
Berfungsi sebagai alat pengangkutan air dan zat hara dari akar ke daun dan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan. Pada beberapa jenis tumbuhan, batang berfungsi sebagai tempat penyimpanan cadangan makanan dan alat perkembangbiakan vegetatif.

Struktur batang, terdiri atas :
Epidermis : tersusun atas selapis sel yang rapat, dinding sel dilapisi kutikula.
Korteks :tersusun atas sel yang tipis, tidak teratur, dan banyak ruang antar sel. Selain itu terdapat jaringan kolenkim dan sklerenkim yang berfungsi sebagai penyokong.
Stele (silinder pusat). Lapisan terluar dari stele disebut perisikel dan sebelah dalam terdapat sel parenkim dan berkas pengangkut, yaitu xilem dan floem. Xilem berfungsi untuk mengangkut air dan garam mineral dari akar ke daun, floem berfungsi mengedarkan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan. Letak pembuluh angkut pada tumbuhan monokotil tersebar, pada tumbuhan dikotil, letak pembuluih angkut teratur.

Kehidupan memiliki struktur yang sangat terorganisasi, mulai dari tingkat molekul hingga tingkat bioma. Struktur organisasi kehidupan dalam berbagai tingkat sebagai berikut:

GEJALA ALAM BIOTIK DAN ABIOTIK

A.    Gejala Alam Biotik

B.    Gejala Alam Abiotik

CIRI-CIRI / KARAKTERISTIK  MAKHLUK  HIDUP

MAKHLUK HIDUP DAN LINGKUNGANNYA

Di dalam ekosistem terjadi interaksi antara komponen yang ada di dalamnya. Interaksi tersebut:

a) Interaksi antara komponen abiotik dengan komponen abiotik, interaksi antara 2 faktor abiotik. Misalnya: Pertambahan gas CO2 yang banyak akan menyebabkan suhu udara menjadi lebih tinggi. Kenaikan suhu udara di daerah kutub dapat melelehkan es salju sehingga mencair, akibatnya bertambah air dalam wujud cair ini maka permukaan air akan naik juga.

b) Interaksi antara komponen abiotik dengan komponen biotik

c) Misalnya: pada proses perkecambahan biji di alam membutuhkan air dan kelembaban yang tinggi, sehingga biji-biji akan menjadi kecambah dan selanjutnya tumbuh menjadi tanaman baru.

d) Interaksi antara komponen biotik dengan komponen biotik, interaksi antar komponen biotic ini antara lain kompetisi, antibiosis, predasi dan simbiosis.

Di dalam ekosistem terjadi hubungan antar jenis makhluk hidup. Jenis makhluk hidup yang dimaksud bukanlah jenis kelamin, melainkan hubungan antar dan inter species. Hubungan inter species merupakan hubungan antar individu yang terjadi dalam species, hubungan ini berupa kompetisi dalam memperoleh makanan atau kebutuhan hidup lainnya. Sedangkan hubungan antar species; selain terjadi kompetisi juga dapat terjadi hubungan yang lebih erat seperti makan–dimakan, simbiosis, maupun antibiosis.

Kompetisi; merupakan persaingan untuk mendapatkan makanan, cahaya matahari, air atau faktor pendukung kehidupan lainnya. Kompetisi inter species misalnya individu belalang bersaing dengan belalang lain dalam mendapatkan daun tumbuhan tertentu sebagai makanannya. Kompetisi antar species misalnya kelinci dan belalang bersaing dalam mendapatkan daun tumbuhan tertentu.

Predasi (Makan–dimakan); merupakan hubungan erat antar species. Dalam hal ini secies tertentu memakan species yang lain. Species yang memakan disebut pemangsa (predator) dan species yang dimakan disebut mangsa (prey). Dalam hubungan antara prey dan perdator terdapat istilah herbivora, carnivora dan omnivora. Herbivora (herba = tubuhan dan vorare = pemakan) adalah pemakan tumbuhan; Carnivora (carnis = daging) adalah hewan pemangsa hewan lain; sedangkan omnivora adalah pemakan tumbuhan sekaligus pemakan daging. Hubungan makan – dimakan sangat tergantung pada jumlah prey dan predator. Jumlah prey selalu lebih besar daripada predatornya. Hubungan volume ini digambarkan sebagai piramida makanan. Perhatikan gambar berikut!



Hubungan makan–dimakan dapat terjadi antar species secara berulang, sehingga urutannya disebut rantai makanan. Misalnya rumput dimakan belalang, belalang dimakan ayam, ayam dimakan musang. Rantai makanan ini dapat terjadi secara berulang untuk individu lainnya sehingga digambarkan:

Dalam kenyataannya, hubungan makan – dimakan terjadi antara beberapa species secara acak sehingga rantai makanan yang terbentuk terjadi saling berhubungan, hal ini disebut jaring makanan.

Perhatikan skema jaring makanan berikut:


Simbiosis; merupakan hubungan khas antar species yang berbeda. Berdasarkan kejadiannya, simbiosis dibedakan menjadi mutualisme, komensalisme dan parasitisme. Simbiosis mutualisme bila kedua organisme mendapat keuntungan, misalnya bunga dan kupu. Kupu mendapatkan nektar dari bunga dan bunga terbantu penyerbukannya. Simbiosis komensalisme bila dalam hubungan salah satunya mendapat keuntungan dan yang lain tidak ada akibat, misalnya tumbuhan paku menempel pada pohon inang.Tumbuhan paku mendapat keuntungan mendapatkan cahaya matahari dengan cukup, sedangkan pohon inang tak meneima akibat apapun.

Simbiosis parasitisme bila dalam hubungannya salah satu dirugikan oleh yang lain, misalnya cacing perut dalam tubuh inang. Cacing mendapat makanan dari inangnya sedangkan inang rugi akibat makanannya diambil oleh cacing.

Antibiosis; merupakan hubungan dimana salah satu menghambat pertumbuhan lainnya, misalnya tanaman alang-alang dengan tanaman budidaya, tanaman alang-alang mengeluarkan zat alelopati yang menghambat pertumbuhan tanaman lain.