IAD RAZES simsong

ILMU ALAM DASAR
PENGERTIAN IPA
Ilmu adalah seluruh usaha sadar untuk menyelidiki, menemukan dan meningkatkan pemahaman manusia dari berbagai segi kenyataan dalam alam manusia. Segi-segi ini dibatasi agar dihasilkan rumusan-rumusan yang pasti. Ilmu memberikan kepastian dengan membatasi lingkup pandangannya, dan kepastian ilmu-ilmu diperoleh dari keterbatasannya.
Contoh: Ilmu Alam hanya bisa menjadi pasti setelah lapangannya dibatasi kedalam hal yang bahani (materiil saja) atau ilmu pengetahuan hanya bisa meramalkan perilaku manusia jika membatasi lingkup pandangannya ke dalam segi umum dari perilaku manusia yang kongkrit. Berkenaan dengan contoh ini, ilmu-ilmu alam menjawab pertanyaan tentang berapa jauhnya matahari dari bumi, atau ilmu psikologi menjawab apakah seorang pemudi sesuai untuk menjadi perawat.
Kata ilmu sendiri merupakan kata serapan dari bahasa Arab "ilm" yang berarti memahami, mengerti, atau mengetahui. Dalam kaitan penyerapan katanya, ilmu pengetahuan dapat berarti memahami suatu pengetahuan, dan ilmu sosial dapat berarti mengetahui masalah-masalah sosial, dan lain sebagainya.
Ilmu Pengetahuan Alam, biasa disingkat IPA, adalah sebuah mata pelajaran yang mempelajari ilmu alam untuk siswa sekolah dasar(SD), dan sekolah menengah pertama (SMP/SLTP). Namun berbeda pada istilah yang terdapat di sekolah menengah tingkas atas (SMA/SMU) dan perguruan tinggi, kata IPA lebih dikenal sebagai salah satu penjurusan kelas yang secara khusus lebih memfokuskan untuk membahas ilmu-ilmu eksakta.
Dalam ilmu pengetahuan, istilah ilmu pengetahuan alam merujuk kepada pendekatan logis untuk mempelajari alam semesta. Ilmu pengetahuan alam mempelajari alam dengan menggunakan metode-metode sains. Ilmu pengetahuan jenis ini berbeda dengan ilmu pengetahuan sosial yang menggunakan metode sains untuk mempelajari perilaku manusia dan masyarakat; ataupun ilmu pengetahuan formal seperti matematika.


RUANG LINGKUP IPA
RUANG LINGKUP IPA
A. Terjadinya alam semesta dan isinya
1. Teori tetap ( steady state theory )
Teori ini menganut paham Materialis dan Atheis.
Ciri – ciri nya yaitu :
Berdasarkan prinsip kosmologi sempurna
Kenyataan ( jumlah galaksi baru sama dengan galaksi lama )
tak ada awal dan akhir
2. Teori Dentuman Besar ( bing – bang )
Para ilmuan meneliti bahwa alam semesta dan isinya ada karena terjadinya sebuah dentuman yang amat besar.
Ilmuan – ilmuan yang ada dalam teori bing – bang yaitu :
Alexandra Friedman, 1922 kebangsaan Rusia (komputasi / perhitungan, alam berekpansi berdasarkan Relativitas Einsten )
George Lemaitre ( alam semesta ada awa dan ada akhir )
Edwin Hubble, 1929 (teleskop Hubble, alam berekspansi )
Ciri – ciri nya yaitu :
Ada massa yang ukurannya sangat besar dan memiliki massa jenis sangat besar dan meledak
Bagian dari massa tersebut setelah ledakan mengembang dengan sangat cepat menjauhi pusat ledakan
Konsekuensi alami dari teori bing bang yaitu pada masa lampau alam semesta punya suhu yang jauh lebih tinggi dan kerapatan yang jauh lebih tinggi ( tambah dingin )

Adapun massa setelah dentuman yaitu :
Massa batas dinding Planck
Massa Jify
Massa Quark
Massa Pembentukkan Lipton
Massa Radiasi
Massa Pembentukkan Galaksi
Massa Pembentukkan Tata Surya

B. ISI ALAM SEMESTA
Bintang adalah Benda langit yang memancarkan cahaya. Menurut ilmu astronomi adalah semua benda masif bermassa antara 0,08 – 200 massa matahari yang sedang dan pernah melangsungkan pembangkitan energi melalui reaksi fusi nuklir. Reaksi fusi adalah reaksi penggabungan inti nuklir, sedangakan reaksi fisi adalah reaksi pemecahan
Galaksi adalah sebuah sistem yang terikat oleh gaya gravitasi yang terdiri atas bintang , gas ,debu kosmik medium antar bintang , dan kemungkinan substansi dugaan / hipotesis yang dikenal dengan materi gelap. Kemungkinan besar terdapat > 100 milyar galaksi pada alam semesta teramati. Galaksi terbagi menjadi 3 bagian yaitu : Galaksi tak beraturan, Galaksi Spiral, dan Galaksi Elips. Contoh nama-nama galaksi yaitu : Bimasakti.

C. SISTEM TATA SURYA
Tata surya terletak di tepi galaksi Bimasakti dengan jarak sekitar 2,6×1017 km dari pusat galaksi. Tata surya mengelilingi galaksi Bimasakti dengan kecepatan 220km/detik dan dibutuhkan waktu 225-250 juta tahun untuk sekali mengelilingi galaksi. Umur tatsurya kita 4,6 milyar tahun dan telah mengelilingi pusat galaksi sebanyak 20-25 kali dari semenjak terbentuk.
Anggota sistem tata surya

a ). Matahari
Diameter : 1.392.000 km
Massa : 331.950xmassa di Bumi
Suhu (T) : 6000K ( permukaan matahari ), 15 juta K ( inti Matahari )
Matahari tersusun atas : 71% Hidrogen, 27% Helium, 2% Unsur lain.
Tekanan : 400×109 atm bumi
Berada dijarak 3000tahun cahaya dari pusat galaksi 20.000tahun cahaya dari ujung galaksi.
I. Bagian-bagian Matahari
Matahari terdiri dari gas yang kepadatannya berbeda. Itulah sebabnya matahari dapat digambarkan seperti berlapis-lapis, meskipun tidak mempunyai batas yang jelas.
Lapisan / bagian-bagian Matahari terdiri dari :
Lapisan Radiatif
Berada dibagian dalam matahari. Suhunya sekitar 15.000.000 ºC. Di dalamnya terdapat inti matahari yang menjadi tempat berlangsungnya reaksi fusi. Inti matahari merupakan sebuah tungku nuklir yang sangat panas. Disanalah atom-atom kehilangan elektronnya sehingga yang tersissa hanya proton dan neutron. Aliran konveksi membawa hidrogen ( bahan bakar matahari ) menuju tungku dan mengeluarkan helium. Bagian dalam matahari merupakan pusat timbulnya energi matahari.
2. Lapisan Fotosfer
Lapisan Fotosfer adalah lapisan permukaan matahari yang bercahaya putih dan menyilaukan dengan suhu sekitar 6.000 ºC. Lapisan ini dapat kita lihat yang merupakan bola bercahaya yang sering disebut cakram matahari. Ketebalan lapisan ini sekitar 320 km.
3. Lapisan Kromosfer
Atmosfer matahari terdiri dari 2 lapisan, lapisan dalam disebut kromosfer dan lapisan luar disebut korona. Lapisan kromosfer menjulang sejauh 12.000 km di atas permukaan matahari. Sinar yang dipancarkannya berwarna merah lemah yang berasal dari gas hidrogen. Suhu di bagian bawah kromosfer kurang dari 5.000 ºC / lebih rendah daripada suhu fotosfer.
4. Lapisan Korona
Atau lapisan atmosfer matahari bagian luar. Disebut korona karena terlihat jelas seperti mahkota pada waktu terjadi gerhana matahari total. Karena membentuk ligkaran putih keabu-abuan yang indah mengelilingi matahari dan meyorotkan pita cahaya yang panjangnya berjuta-juta kilometer ke arah ruang angkasa. Untuk melihat korona, bisa dengan sebuah teleskop khusus yang disebut koronagraf dan alat ini dapat menghasilkan gerhana matahari total.









PERKEMBANGAN IPA DAN TEKNOLOGI
A. IPTEK DAN PERKEMBANGANNYA
Menunit Adolf Portman, secara biologis manusia dipandang sebagai premature, karena
manusia tidak memiliki daya penyesuaian terhadap lingkungan secara alami. Pada saat manusia
bani lahir, tanpa perlindungan orang tua atau lingkungannya, manusia tidak dapat bertahan
hidup. Tetapi kekurangan ini diganti dengan kemampuan manusia untuk menciptakan suatu
lingkungan tiruan yang bentuknya beraneka ragam. Dalam hal ini manusia dibekali teknik
untuk membuat lingkungan menjadi cocok dengan dirinya, sehingga muncul kebudayaan
manusia sebagai hasil abstraksi manusia terhadap lingkungan dan permasalahannya. Makin
tinggi tingkat kemampuan berabstraksi, makin tinggi pula kebudayaan orang atau bangsa
tersebut
Teknik secara umum diartikan sebagai alat perlengkapan dan metode membuat sesuatu.
Teknologi adalah suatu cara untuk teknik memproduksi atau memproses membuat sesuatu
yang lebih mengembangkan ketrampilan manusia
Pada dasarnya, teknologi adalah ilmu terapan, sebaliknya teknologi juga mendorong
diciptakannya atau ditimbulkannya ilmu pengetahuan yang lebih maju lagi.

1. Fase-fase proses teknik
a. Fase teknik destruktif. Pada fase ini, untuk memecahkan segala permasalahan dan
kebutuhannya, manusia langsung mengambil dari alam, tidak ada usaha untuk
mengembalikannya ke alam.
b. Fase teknik konstruktif. Masyarakat pada fase ini telah mampu melakukan penciptaan,
sehingga menghasilkan kebudayaan baru yang sebelumnya tidak terdapat di alam!
Dengan penciptaan baru ini, sedikit demi sedikit manusia telah menciptakan
lingkungan baru yang selalu bermodalkan alam sekitar sehingga merupakan "the
second nature" atau "alam kedua".
c. Fase modern. Fase ini merupakan puncak perkembangan teknik yang telah dicapai
manusia. Teknik modem ini bertitik tolak dari analisa matematis alam, sehingga
manusia mampu membangun suatu peradaban baru, yaitu peradaban mesin. Ciri
peradaban mesin diantaranya adalah kesatuan bahasa internasional sebagai pengantar
dan diciptakannya bahasa simbol yang satu, seragam, dan internasional, yaitu bahasa
"matematika".
>
Tingkatan teknologi berdasarkan penerapannya.
» i. Teknologi Tinggi (Hi-tech). Suatu jenis teknologi mutakhir yang dikembangkan dari
hasil pnerapan ilmu pengetahuan terbaru. Contoh : komputer, laser, bioteknologi,
satelit komunikasi, dan sebagainya. Ciri-ciri teknologi tinggi ini adalah padat modal,
didukung rasilitas riset dan pengembangan, biaya perawatan tinggi, ketrampilan
operatornya tinggi, dan masyarakat penggunanya ilmiah.
b. Teknologi Madya. Suatu jenis teknologi yang dapat dikembangkan dan didukung
masyarakat yang lebih sederhana dan dapat digunakan dengan biaya dan kegunaan
yang paling menguntungkan. Ciri teknologi madya adalah tidak memerlukan modal
yang terlalu besar dan tidak memerlukan pengetahuan baru, karena telah bersifat
rutin. Penerapan teknologi madya ini bersifat setengah padat modal dan padat karya,
unsur-unsur yang mendukung industrinya biasanya dapat diperoleh di dalam negri.
IPA,TEKNOLOGI DAN KELANGSUNGAN HIDUP

IPA, TEKNOLOGI, DAN KELANG-
SUNGAN HIDUP MANUSIA
Mahluk hidup selalu berusaha untuk menjaga kelangsungan hidupnya. Untuk dapat
mempertahankan kelangsungan hidup secara hayati, manusia haruslah mendapatkan air, udara
dan pangan dalam kuantitas dan mutu tertentu. Kebutuhan dasar ini bersifat mutlak. Kecuali
itu ia harus terlindung dari serangan organisme yang berbahaya, yaitu hewan buas, patogen,
parasit dan vektor penyakit. Juga harus dapat mempunyai keturunan untuk menjaga
kelangsungan hidupnya
Sebagai mahluk hidup, manusia tidak cukup sekedar hidup secara hayati, melainkan
karena kebudayaannya ia harus hidup secara manusiawi. Misalnya, pangan tidak cukup sekedar
memenuhi kebutuhan tubuh, melainkan harus disajikan dalam rasa, warna dan bentuk yang
menarik.
Kebutuhan dasar untuk hidup yang manusiawi sebagian bersifat material, sebagian lagi
bersifat non-material. Kebutuhan dasar yang bersifat non-material ini berkembang sangat
kuat pada manusia dan membuatnya berbeda dengan hewan. Kebutuhan dasar ini misalnya
perlindungan hukum yang adil, pendidikan, pakaian, rumah dan energi.

A. SUMBER DAYA ENERGI NON KONVENSIONAL
Selama lebih dari 10.000 tahun, sebagian besar manusia di Bumi hidup dalam lapangan
non-industri, yaitu di lapangan pertanian. Sekarang ini jutaan orang hidup dalam berbagai
98
________________________________________
Page 2
lapangan pekerjaan. Sumber energi utama bagi masyarakat pertanian adalah kayu. sinar
matahari, aliran sungai, kekuatan otot manusia, dan hewan pekerja. Sumber energi ini dapat
diperbaharui (renewable).
Kemudian mulai 200 tahun yang lalu, setelah dimulainya revolusi industri, orang mulai
menggunakan sumber energi yang tidak dapat diperbaharui. Sumber energi tak terbaharui
yang penting adalah bahan bakar fosil, batubara, gas alam dan minyak bumi. Masyarakat
industri menggunakan energi jauh lebih dari separuh jumlah penduduk di Bumi
menggantungkan kebutuhan energinya pada bahan bakar fosil.
Bahan bakar fosil ini merupakan sumber daya energi yang konvensional dan tidak
terbaharui serta jumlahnya terbatas, sehingga suatu saat pasti akan habis. Kekuatan ekonomi,
kecemasan terhadap lingkungan dan kemajuan teknologi telah pula menyebabkan orang mulai
mencari pengganti sumber energi tak menyebabkan orang mulai mencari pengganti sumber
energi tak terbaharui yang konvensional. Oleh karena itu untuk mempertahankan eksistensi
manusia di Bumi ini, harus dicari sumber daya energi alternatif pengganti bahan bakar fosil.
Tetapi harus diingat bahwa sumber daya energi alternatif ini harus dapat digunakan dalam
skala besar dan tidak mengeluarkan polusi terlalu banyak atau bahkan tidak menimbulkan
polusi sama sekali.
Sumber daya energi nonkonvensional yang dapat digunakan sebagai alternatif pengganti
bahan bakar fosil adalah :
1. Energi Matahari
Pemanfaatan energi matahari yang berasal dari pancaran sinar matahari secara langsung
ke Bumi ini dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu :
a. Pemanasan secara langsung.
Sinar matahari memanasi secara langsung benda atau medium yang akan dipanaskan.
Cara pemanasan langsung ini sudah lama dikenal, misalnya dalam pembuatan ikan
kering, menjemur pakaian, pembuatan garam, dan sebagainya. Dengan cara ini suhu
yang diperoleh tidak akan lebih dari 100°C. Cara yang lebih efektif adalah dengan
menggunakan pengumpul panas yang disebut kolektor. Sinar matahari dikonsentrasikan
dengan kolektor ini pada suatu tempat sehingga diperoleh suhu yang lebih tinggi.
b. Konversi Surya Thermis Elektris (KSTE).
Dengan cara ini air dipanaskan, dan panas yang terkandung dalam air itu kemudian
dikonversikan menjadi energi listrik. Prinsipnya KSTE memerlukan sebuah konsentrator
optik untuk pemanfaatan radiasi matahari, suatu sistem pengangkut panas, dan sebuah
mesin untuk pembangkit tenaga listrik.
c. Photovoltik.
Photovoltaik atau solar cells mengkonversikan sinar matahari menjadi energi listrik secara
langsung. Contoh yang sudah sering kita lihat adalah penggunaan solar cell pada kalkulator.
Energi listrik yang dihasilkan juga dapat disimpan dalam batere dan dapat digunakan
untuk berbagai keperluan. Photovoltaik sel ini menggunakan lapisan-lapisan tipis silikon
atau bahan semikonduktor lain. Sel-sel ini menangkap elektron ketika sinar matahari ini
mengenai sel dan elektron meninggalkan sel sebagai arus listrik searah. Sampai sekarang
penggunaan photovoltaik sebagai pembangkit listrik masih tiga kali lebih mahal
dibandingkan dengan sumber energi konvensional.
2. Energi Panas Bumi
Energi panas Bumi dapat dilihat dalam berbagai bentuk, misalnya berupa mata air panas,
rumorola (uap panas), geyser (semburan air panas). Dan sulfatora (sumber belerang). Uap air
panas dapat langsung dimanfaatkan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan gene-
rator pembangkit listrik. Air panas dapat digunakan untuk pembangkit listrik secara tidak
langsung. Air panas digunakan untuk menguapkan amoniak. Gas amoniak inilah yang
digunakan untuk memutar turbin uap yang dikaitkan dengan generator pembangkit listrik,
sehingga akan didapatkan energi listrik.
3. Energi Angin
Angin terjadi karena adanya perbedaan suhu antara udara panas dan udara dingin. Di
daerah panas, udaranya menjadi panas, mengembang dan menjadi ringan, naik ke atas dan
bergerak ke daerah yang dingin. Sebaliknya di daerah dingin, udara menjadi dingin dan turun
ke bawah. Dengan demikian terjadi suatu perputaran udara. Perpindahan udara inilah yang
disebut angin.
Sekarang ini, energi angin hanya memenuhi sebagian kecil saja dari seluruh kebutuhan
akan energi. Dengan demikian kemajuan teknologi, penggunaan energi angin makin meningkat
dan biaya pemakaiannya semakin murah.
Angin dapat digunakan secara langsung untuk menggerakkan pompa air atau untuk
membangkitkan tenaga listrik. Hal terpenting yang harus diperhatikan dalam pemanfaatan
energi angin adalah mencari tempat yang tepat untuk memasang kincir angin, yaitu di tempat
yang "cukup angin" sehingga pemanfaatannya ekonomis.


BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi terdiri dari 2 kelompok teknologi utama. Kelompok pertama adalah rekayasa genetika (genetic engineering). Teknologi ini melakukan semacam proses gunting tempel bagian-bagian tubuh makhluk hidup, termasuk gen untuk menciptakan makhluk yang unggul. Kelompok kedua adalah kultur jaringan (tissue culture), penanaman sel-sel yang telah diisolasi dari jaringan atau potongan kecil jaringan secara in vitro dalam medium biakan

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.

Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

makalah antropologi razes

METODE ILMIAH

Metode ilmiah atau proses ilmiah merupakan proses keilmuan untuk memperoleh pengetahuan secara sistematis berdasarkan bukti fisis. Ilmuwan melakukan observasi serta membentuk hipotesis dalam usahanya untuk menjelaskan fenomena alam. Prediksi yang dibuat berdasarkan hipotesis tersebut diuji dengan melakukan eksperimen. Jika suatu hipotesis lolos uji berkali-kali, hipotesis tersebut dapat menjadi suatu teori ilmiah. Karakterisasi

Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan observasi; observasi yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan/atau perhitungan yang cermat.

Proses pengukuran dapat dilakukan dalam suatu tempat yang terkontrol, seperti laboratorium, atau dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Proses pengukuran sering memerlukan peralatan ilmiah khusus seperti termometer, spektroskop, atau voltmeter, dan kemajuan suatu bidang ilmu biasanya berkaitan erat dengan penemuan peralatan semacam itu. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam tabel, digambarkan dalam bentuk grafik, atau dipetakan, dan diproses dengan perhitungan statistika seperti korelasi dan regresi.
[sunting]
DNA/karakterisasi
Sejarah penemuan struktur DNA merupakan contoh klasik dari empat tahap metode ilmiah: pada tahun 1950 telah diketahui bahwa pewarisan genetik memiliki deskripsi matematis, diawali oleh penelitian Gregor Mendel, namun mekanisme gen tersebut belumlah diketahui dengan jelas. Para peneliti di laboratorium William Lawrence Bragg di Universitas Cambridge membuat gambar-gambar difraksi sinar-X atas berbagai macam molekul. Berdasarkan susunan kimianya, dirasakan mungkin untuk mengkarakterisasikan struktur fisis DNA dengan gambar sinar-X. Lihat: DNA 2
[sunting]
Karakterisasi

Metode ilmiah bergantung pada karakterisasi yang cermat atas subjek investigasi. Dalam proses karakterisasi, ilmuwan mengidentifikasi sifat-sifat utama yang relevan yang dimiliki oleh subjek yang diteliti. Selain itu, proses ini juga dapat melibatkan proses penentuan (definisi) dan observasi; observasi yang dimaksud seringkali memerlukan pengukuran dan/atau perhitungan yang cermat.

Proses pengukuran dapat dilakukan dalam suatu tempat yang terkontrol, seperti laboratorium, atau dilakukan terhadap objek yang tidak dapat diakses atau dimanipulasi seperti bintang atau populasi manusia. Proses pengukuran sering memerlukan peralatan ilmiah khusus seperti termometer, spektroskop, atau voltmeter, dan kemajuan suatu bidang ilmu biasanya berkaitan erat dengan penemuan peralatan semacam itu. Hasil pengukuran secara ilmiah biasanya ditabulasikan dalam tabel, digambarkan dalam bentuk grafik, atau dipetakan, dan diproses dengan perhitungan statistika seperti korelasi dan regresi.

Pengukuran dalam karya ilmiah biasanya juga disertai dengan estimasi ketidakpastian hasil pengukuran tersebut. Ketidakpastian tersebut sering diestimasikan dengan melakukan pengukuran berulang atas kuantitas yang diukur.


[sunting]
DNA/hipotesis
Sebagai contoh, dalam usaha untuk menentukan struktur DNA, Francis Crick dan James Watson menghipotesiskan bahwa molekul tersebut memiliki struktur heliks: dua spiral yang saling memilin. Linus Pauling yang baru akan melakukan studi serius terhadap molekul tersebut menghipotesiskan struktur heliks ganda tiga. Lihat: DNA 1|...DNA 3
[sunting]
Prediksi dari hipotesis

Hipotesis yang berguna akan memungkinkan prediksi berdasarkan deduksi.

Prediksi tersebut mungkin meramalkan hasil suatu eksperimen dalam laboratorium atau observasi suatu fenomena di alam. Prediksi tersebut dapat pula bersifat statistik dan hanya berupa probabilitas.

Hasil yang diramalkan oleh prediksi tersebut haruslah belum diketahui kebenarannya (apakah benar-benar akan terjadi atau tidak). Hanya dengan demikianlah maka terjadinya hasil tersebut menambah probabilitas bahwa hipotesis yang dibuat sebelumnya adalah benar. Jika hasil yang diramalkan sudah diketahui, hal itu disebut konsekuensi dan seharusnya sudah diperhitungkan saat membuat hipotesis.

Jika prediksi tersebut tidak dapat diobservasi, hipotesis yang mendasari prediksi tersebut belumlah berguna bagi metode bersangkutan dan harus menunggu metode yang mungkin akan datang. Sebagai contoh, teknologi atau teori baru boleh jadi memungkinkan eksperimen untuk dapat dilakukan.
[sunting]
DNA/prediksi
Setelah Watson dan Crick menghipotesiskan bahwa DNA merupakan heliks ganda, Francis Crick memprediksikan bahwa gambar difraksi sinar-X DNA akan menunjukkan suatu bentuk huruf X. Lihat: DNA 1 | ...DNA 4
[sunting]
Eksperimen

Setelah prediksi dibuat, hasilnya dapat diuji dengan eksperimen. Jika hasil eksperimen bertentangan dengan prediksi, maka hipotesis yang sedak diuji tidaklah benar atau tidak lengkap dan membutuhkan perbaikan atau bahkan perlu ditinggalkan. Jika hasil eksperimen sesuai dengan prediksi, maka hipotesis tersebut boleh jadi benar namun masih mungkin salah dan perlu diuji lebih lanjut.

Hasil eksperimen tidak pernah dapat membenarkan suatu hipotesis, melainkan meningkatkan probabilitas kebenaran hipotesis tersebut. Hasil eksperimen secara mutlak bisa menyalahkan suatu hipotesis bila hasil eksperimen tersebut bertentangan dengan prediksi dari hipotesis.

Bergantung pada prediksi yang dibuat, berupa-rupa eksperimen dapat dilakukan. Eksperimen tersebut dapat berupa eksperimen klasik di dalam laboratorium atau ekskavasi arkeologis. Eksperimen bahkan dapat berupa mengemudikan pesawat dari New York ke Paris dalam rangka menguji hipotesis aerodinamisme yang digunakan untuk membuat pesawat tersebut.

Pencatatan yang detail sangatlah penting dalam eksperimen, untuk membantu dalam pelaporan hasil eksperimen dan memberikan bukti efektivitas dan keutuhan prosedur yang dilakukan. Pencatatan juga akan membantu dalam reproduksi eksperimen.
[sunting]
DNA/eksperimen
Ketika James Watson meneliti apa yang telah ditemukan Rosalind Franklin pada gambar difraksi sinar-X DNA buatannya, Watson melihat bentuk huruf X yang telah diprediksikan Crick sebagai struktur heliks. Lihat: DNA 1 | ...DNA/pengulangan
[sunting]
Evaluasi dan pengulangan

Proses ilmiah merupakan suatu proses yang iteratif, yaitu berulang. Pada langkah yang manapun, seorang ilmuwan mungkin saja mengulangi langkah yang lebih awal karena pertimbangan tertentu. Ketidakberhasilan untuk membentuk hipotesis yang menarik dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan ulang subjek yang sedang dipelajari. Ketidakberhasilan suatu hipotesis dalam menghasilkan prediksi yang menarik dan teruji dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan kembali hipotesis tersebut atau definisi subjek penelitian. Ketidakberhasilan eksperimen dalam menghasilkan sesuatu yang menarik dapat membuat ilmuwan mempertimbangkan ulang metode eksperimen tersebut, hipotesis yang mendasarinya, atau bahkan definisi subjek penelitian itu.

Dapat pula ilmuwan lain memulai penelitian mereka sendiri dan memasuki proses tersebut pada tahap yang manapun. Mereka dapat mengadopsi karakterisasi yang telah dilakukan dan membentuk hipotesis mereka sendiri, atau mengadopsi hipotesis yang telah dibuat dan mendeduksikan prediksi mereka sendiri. Sering kali eksperimen dalam proses ilmiah tidak dilakukan oleh orang yang membuat prediksi, dan karakterisasi didasarkan pada eksperimen yang dilakukan oleh orang lain.





KEANEKARAGAMAN MAHLUK HIDUP

Keanekaragaman Makhluk Hidup dan Persebarannya
(Seri Ilmu Alamiah Dasar Bag 3)
Biosfer dan Kehidupan
Biosfer adalah bagian dari sistem planet bumi yang meliputi udara, tanah dan air, di mana segala kehidupan berkembang.
Biosfer dapat dibagi menjadi empat lapisan yaitu atmosfer, hidrosfer, geosfer, dan antrosfer.Hidup berarti mampu mengadakan metabolisme termasuk respirasi, bereaksi terhadap rangsangan luar dengan tujuan mempertahankan diri dan mengadakan reproduksi. Sel memenuhi syarat itu maka sel dianggap sebagai suatu unit kehidupan yang terkecil.
Ada beberapa teori asal mula kehidupan, yaitu:
Hidup berasal dari Tuhan
Teori Cozmozoa
Teori Pfugler
Teori Moore
Teori Allen
Generatio Spontanea
Omne Vivum Ex Ovo
Omne Ovo Ex Vivo
Omne Vivum Ex Vivo
Teori Urey
Teori Oparin – Haldane.

Hidup berarti mampu mengadakan metabolisme termasuk respirasi, bereaksi terhadap rangsangan luar dengan tujuan mempertahankan diri dan mengadakan reproduksi. Sel memenuhi syarat itu maka sel dianggap sebagai suatu unit kehidupan yang terkecil.
Beda antara makhluk hidup dan benda mati dapat dilihat dari sisi:
bentuk dan ukuran;
komposisi kimia;
organisasi;
metabolisme;
iritabilitasi;
reproduksi;
tumbuh dan mempunyai daur hidup.
Yang termasuk ke dalam makhluk hidup tingkat rendah adalah sebagai berikut.
Virus.
Bakteriofag.
Rickettsia.
Bakteri.
Protozoa.
Reproduksi (perkembangbiakan) sel meliputi mitosis (pembelahan sel melalui tahapan atau fase tertentu) dan amitosis (proses pembelahan sel tanpa melalui tahapan atau fase tertentu)
Mitosis pada hewan atau pembelahan tidak langsung menghasilkan beberapa tingkatan atau fase yaitu interfase, profase, prometafase, metafase, anafase dan telofase.
Terdapat dua tipe perkembangbiakan pada makhluk hidup bersel banyak yaitu:
aseksual yang termasuk di dalamnya adalah pembelahan kembar, kuncupan, pembentukan spora dan perkembangan vegetatif;
seksual, yang terdiri dari beberapa tipe, yaitu konjugasi dan fertilisasi.
Keanekaragaman Makhluk Hidup

Sel terdiri dari membran sel, nukleus (inti sel) dan protoplasma yang terdiri dari sitoplasma dan nukleoplasma.
Pada nukleoplasma terdapat bagian yang mampu mengadakan metabolisme, sedangkan membran melindungi serta mengatur hubungan sel dengan dunia luar. Pada hakikatnya, sel tumbuhan dan hewan adalah sama, perbedaannya hanya terdapat pada adanya khloroplast pada tumbuhan dan adanya sentroplast pada hewan.
Diduga bahwa hewan maupun tumbuhan berasal dari sel sederhana yang sama
Evolusi artinya perubahan secara perlahan dan berlangsung terus.
Sejarah Kehidupan Bumi
Azoikum : belum ada kehidupan, bumi masih panas.
Archeozoikum : bumi dingin, ada daratan dan lautan.
Proterozoikum : zaman kehidupan protozoa bersel satu.
Semua di atas disebut pre cambrian.
Selanjutnya adalah sebagai berikut.
Sejarah Kehidupan di bumi berdasarkan Umur Fosil yang ditemukan
Teori Evolusi
Lamarck : evolusi disebabkan karena adanya adaptasi.
Contoh: leher jerapah menjadi panjang.
Darwin : evolusi disebabkan oleh seleksi alam.
Contoh: karena seleksi alam, jerapah leher panjang yang jaya, yang leher pendek punah.
Weismann : evolusi adalah masalah genetika. Jadi, evolusi adalah seleksi alam terhadap faktor genetika.
De Vries : evolusi disebabkan karena mutasi gen.

Keterangan Kehidupan
Kehidupan terbagi dua yakni dunia tumbuhan dan dunia hewan termasuk manusia. Diberi nama dengan dua kata, yaitu:



Persebaran Makhluk Hidup

Faktor-faktor yang menentukan adanya variabilitas geografik makhluk hidup yang menyebar di atas permukaan bumi ini adalah sebagai berikut.

Faktor lingkungan, terdiri dari lingkungan abiotik yaitu tanah, air, temperatur dan iklim di tempat itu. Lingkungan biotik adalah lingkungan antara makhluk-makhluk hidup itu sendiri.

Faktor sejarah, yang menurut sejarah geografi bumi ini dahulu kala hanya terdiri dari satu benua dan satu samudra. Kemudian retak dan bergeser secara sangat perlahan dan membentuk benua-benua, samudra dan lautan.
Faktor hambatan penyebaran. Hambatan itu terdiri antara lain daratan untuk makhluk penghuni lautan yaitu daratan atau benua dan daratan yang menyempit seperti Amerika Tengah (Costa Rica). Bagi makhluk daratan, hambatannya adalah lautan dan selat.
Ketiga faktor tersebut dapat kita sebut sebagai faktor geografik. Di samping faktor geografik masih ada faktor genetik, baik variasi yang dihasilkan dari perkawinan maupun mutasi genetik.
Geografi tumbuhan, ternyata merupakan variasi pantai tropik menuju kutub yang sama dengan variasi dari pantai tropik ke puncak gunung, yaitu daerah tropis berhutan lebat, subtropis hutannya agak menipis, dan pada daerah beriklim dingin terdapat padang rumput atau hutan cemara dan pakis, serta daerah dekat kutub terdiri dari taiga kemudian tundra dan lumut. Di kutub tak ada tumbuhan.
Geografi hewan, terbagi enam daerah geografik, sebagai berikut.

Eropa dan Asia Utara disebut Palaeartic, dihuni antara lain oleh bison dan rusa rein.





TEORI EVOLUSI ASAL MULA MAKLUK HIDUP
Evolusi (dalam kajian biologi) berarti perubahan pada sifat-sifat terwariskan suatu populasi organisme dari satu generasi ke generasi berikutnya.

Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh kombinasi tiga proses utama: variasi, reproduksi, dan seleksi. Sifat-sifat yang menjadi dasar evolusi ini dibawa oleh gen yang diwariskan kepada keturunan suatu makhluk hidup dan menjadi bervariasi dalam suatu populasi. Ketika organisme bereproduksi, keturunannya akan mempunyai sifat-sifat yang baru. Sifat baru dapat diperoleh dari perubahan gen akibat mutasi ataupun transfer gen antar populasi dan antar spesies. Pada spesies yang bereproduksi secara seksual, kombinasi gen yang baru juga dihasilkan oleh rekombinasi genetika, yang dapat meningkatkan variasi antara organisme. Evolusi terjadi ketika perbedaan-perbedaan terwariskan ini menjadi lebih umum atau langka dalam suatu populasi.

Terdapat dua mekanisme utama yang mendorong evolusi:
seleksi alam yang merupakan sebuah proses yang menyebabkan sifat terwaris yang berguna untuk keberlangsungan hidup dan reproduksi organisme menjadi lebih umum dalam suatu populasi - dan sebaliknya, sifat yang merugikan menjadi lebih berkurang. Hal ini terjadi karena individu dengan sifat-sifat yang menguntungkan lebih berpeluang besar bereproduksi, sehingga lebih banyak individu pada generasi selanjutnya yang mewarisi sifat-sifat yang menguntungkan ini.[1][2] Setelah beberapa generasi, adaptasi terjadi melalui kombinasi perubahan kecil sifat yang terjadi secara terus menerus dan acak ini dengan seleksi alam.[3]
hanyutan genetik (Bahasa Inggris: Genetic Drift) yang merupakan sebuah proses bebas yang menghasilkan perubahan acak pada frekuensi sifat suatu populasi. Hanyutan genetik dihasilkan oleh probabilitas apakah suatu sifat akan diwariskan ketika suatu individu bertahan hidup dan bereproduksi.
Walaupun perubahan yang dihasilkan oleh hanyutan dan seleksi alam kecil, perubahan ini akan berakumulasi dan menyebabkan perubahan yang substansial pada organisme. Proses ini mencapai puncaknya dengan menghasilkan spesies yang baru.[4] Dan sebenarnya, kemiripan antara organisme yang satu dengan organisme yang lain mensugestikan bahwa semua spesies yang kita kenal berasal dari nenek moyang yang sama melalui proses divergen yang terjadi secara perlahan ini.[1]
Dokumentasi fakta-fakta terjadinya evolusi dilakukan oleh cabang biologi yang dinamakan biologi evolusioner. Cabang ini juga mengembangkan dan menguji teori-teori yang menjelaskan penyebab evolusi. Kajian catatan fosil dan keanekaragaman hayati organisme-organisme hidup telah meyakinkan para ilmuwan pada pertengahan abad ke-19 bahwa spesies berubah dari waktu ke waktu.[5][6] Namun, mekanisme yang mendorong perubahan ini tetap tidaklah jelas sampai pada publikasi tahun 1859 oleh Charles Darwin, On the Origin of Species yang menjelaskan dengan detail teori evolusi melalui seleksi alam.[7] Karya Darwin dengan segera diikuti oleh penerimaan teori evolusi dalam komunitas ilmiah.[8][9][10][11] Pada tahun 1930, teori seleksi alam Darwin digabungkan dengan teori pewarisan Mendel, membentuk sintesis evolusi modern,[12] yang menghubungkan satuan evolusi (gen) dengan mekanisme evolusi (seleksi alam). Kekuatan penjelasan dan prediksi teori ini mendorong riset yang secara terus menerus menimbulkan pertanyaan baru, di mana hal ini telah menjadi prinsip pusat biologi modern yang memberikan penjelasan secara lebih menyeluruh tentang keanekaragaman hayati di bumi.[9][10][13]
Meskipun teori evolusi selalu diasosiasikan dengan Charles Darwin, namun sebenarnya biologi evolusioner telah berakar sejak zaman Aristoteles. Namun demikian, Darwin adalah ilmuwan pertama yang mencetuskan teori evolusi yang telah banyak terbukti mapan menghadapi pengujian ilmiah. Sampai saat ini, teori Darwin mengenai evolusi yang terjadi karena seleksi alam dianggap oleh mayoritas komunitas sains sebagai teori terbaik dalam menjelaskan peristiwa evolusi.[14]

Dasar genetik evolusi
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Pengenalan evolusi, Genetika, dan Hereditas

Struktur DNA. Basa nukleotida berada ditengah, dikelilingi oleh rantai fosfat-gula dalam bentuk heliks ganda.

Evolusi organisme terjadi melalui perubahan pada sifat-sifat yang terwariskan. Warna mata pada manusia, sebagai contohnya, merupakan sifat-sifat yang terwariskan ini.[15] Sifat terwariskan dikontrol oleh gen dan keseluruhan gen dalam suatu genom organisme disebut sebagai genotipe.[16]
Keseluruhan sifat-sifat yang terpantau pada perilaku dan struktur organisme disebut sebagai fenotipe. Sifat-sifat ini berasal dari interaksi genotipe dengan lingkungan.[17] Oleh karena itu, tidak setiap aspek fenotipe organisme diwariskan. Kulit berwarna gelap yang dihasilkan dari penjemuran matahari berasal dari interaksi antara genotipe seseorang dengan cahaya matahari; sehingga warna kulit gelap ini tidak akan diwarisi ke keturunan orang tersebut. Walaupun begitu, manusia memiliki respon yang berbeda terhadap cahaya matahari, dan ini diakibatkan oleh perbedaan pada genotipenya. Contohnya adalah individu dengan sifat albino yang kulitnya tidak akan menggelap dan sangat sensitif terhadap sengatan matahari.[18]

Sifat-sifat terwariskan diwariskan antar generasi via DNA, sebuah molekul yang dapat menyimpan informasi genetika.[16] DNA merupakan sebuah polimer yang terdiri dari empat jenis basa nukleotida. Urutan basa pada molekul DNA tertentu menentukan informasi genetika. Bagian molekul DNA yang menentukan sebuah satuan fungsional disebut gen; gen yang berbeda mempunyai urutan basa yang berbeda. Dalam sel, unting DNA yang panjang berasosiasi dengan protein, membentuk struktur padat yang disebut kromosom. Lokasi spesifik pada sebuah kromosom dikenal sebagai lokus. Jika urutan DNA pada sebuah lokus bervariasi antar individu, bentuk berbeda pada urutan ini disebut sebagai alel. Urutan DNA dapat berubah melalui mutasi, menghasilkan alel yang baru. Jika mutasi terjadi pada gen, alel yang baru dapat mempengaruhi sifat individu yang dikontrol oleh gen, menyebabkan perubahan fenotipe organisme. Walaupun demikian, manakala contoh ini menunjukkan bagaimana alel dan sifat bekerja pada beberapa kasus, kebanyakan sifat lebih kompleks dan dikontrol oleh interaksi banyak gen.[19][20]
[sunting]
Variasi
Artikel utama untuk bagian ini adalah: Keanekaragaman genetik dan Genetika populasi

Fenotipe suatu individu organisme dihasilkan dari genotipe dan pengaruh lingkungan organisme tersebut. Variasi fenotipe yang substansial pada sebuah populasi diakibatkan oleh perbedaan genotipenya.[20] Sintesis evolusioner modern mendefinisikan evolusi sebagai perubahan dari waktu ke waktu pada variasi genetika ini. Frekuensi alel tertentu akan berfluktuasi, menjadi lebih umum atau kurang umum relatif terhadap bentuk lain gen itu. Gaya dorong evolusioner bekerja dengan mendorong perubahan pada frekuensi alel ini ke satu arah atau lainnya. Variasi menghilang ketika sebuah alel mencapai titik fiksasi, yakni ketika ia menghilang dari suatu populasi ataupun ia telah menggantikan keseluruhan alel leluhur.[21]

Variasi berasal dari mutasi bahan genetika, migrasi antar populasi (aliran gen), dan perubahan susunan gen melalui reproduksi seksual. Variasi juga datang dari tukar ganti gen antara spesies yang berbeda; contohnya melalui transfer gen horizontal pada bakteria dan hibridisasi pada tanaman.[22] Walaupun terdapat variasi yang terjadi secara terus menerus melalui proses-proses ini, kebanyakan genom spesies adalah identik pada seluruh individu spesies tersebut.[23] Namun, bahkan perubahan kecil pada genotipe dapat mengakibatkan perubahan yang dramatis pada fenotipenya. Misalnya simpanse dan manusia hanya berbeda pada 5% genomnya.[24]




GENETIKA
Pengertian Genetika

GENETIKA adalah ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah.

Orang yang dianggap sebagai "Bapak Genetika" adalah JOHAN GREGOR MENDEL.

Orang yang pertama mempelajari sifat-sifat menurun yang diwariskan dari sel sperma adalah HAECKEL (1868).

Blendel mempelajari hereditas pada tanaman kacang ercis (Pisum sativum) dengan alasan:

1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang menyolok.
2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri (Self polination).
3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan silang.
4. Segera menghasilkan keturunan.

GALUR MURNI adalah vanetas yang terdiri dari genotip yang homozigot. Simbol "F" (= Filium) menyatakan turunan, sedang simbol "P" (=Parentum) menyatakan induk.

HIBRIDA (BASTAR) adalah keturunan dari penyerbukan silang dengan sifat-sifat beda ——> jika satu sifat beda disebut MONOHIBRIDA, jika 2 sifat beda disebut DIHIBRIDA dst.

DOMINAN adalah sifat-sifat yang tampak (manifes) pada keturunan. RESESIF adalah sifat-sifat yang tidak muncul pada keturunan.