FILSAFAT DAN ILMU PENGETAHUAN

BAB I
PENDAHULUAN
Sering kita mendengar istilah filsafat, filsafat ilmu pengetahun, pengetahuan dan ilmu pengetahuan, Istilah-istilah yang tentunya sudah tidak asing di telinga kita karena sungguh familiar saat kita sedang membaca sebuah buku maupun saat sedang mendengarkan suatu seminar, khususnya yang terkait bidang pendidikan. Terkadang sulit memang mengartikan makna masing-masing istilah tersebut. Tidak jarang pula kita berasumsi bahwa filsafat dan filsafat ilmu pengetahuan memiliki makna yang sama. Begitu pula antara ilmu dengan ilmu pengetahuan yang sering kita anggap sama maknanya. Padahal keempat istilah tadi memiliki makna yang berbeda satu sama lain dan dapat dilihat jelas perbedaannya jika kita telusuri lebih dalam.
     Filsafat, yang dalam pikiran kita akan memunculkan suatu persepsi sempit sebagai istilah yang maknanya kurang lebih adalah proses berpikir tingkat tinggi yang dilakukan dengan penalaran logis dan kritis akan sesuatu hal yang tergambar jelas di alam yang dapat diamati dengan indera dan hanya dapat dilakukan oleh orang yang berilmu tinggi dan bijaksana, layaknya seorang filsuf atau professor. Sedangkan ilmu pengetahuan atau sains, kita artikan sebagai hasil pemikiran seorang jenius yang mampu menghadirkan pengetahuan baru yang dapat diindera yang dihasilkan melalui pengamatan berulang dan kemudian disimpulkan sebagai sebuah teori.
Dalam kehidupan yang serba moderen seperti sekarang ini, dimana manusia seolah mampu menciptakan segalanya dan mampu mengatasi segala permasalahan kehidupannya, memang mutlak tidak terlepas sebagai peran penting yang dimainkan oleh filsafat dan sains yang sudah berkembang sedemikian majunya sebagai hasil pemikiran manusia itu sendiri.  Namun, hal itu pulalah yang mengakibatkan manusia-manusia yang hidup di zaman moderen saat ini seolah melupakan dari mana mereka berasal dan siapa yang menciptakan mereka. Sedikit dari manusia moderen ini tidak lagi mengenal siapa Tuhan mereka dan tidak mengakui ajaran yang diturunkan-Nya yang kemudian kita kenal sebagai agama (wahyu). Mereka hanya berpikir bahwa filsafat adalah moyang dari ilmu pegetahuan atau sains yang mereka anggap sebagai dewa mereka.
Dalam hal ini, kita harus pintar-pintar dalam melihat hubungan diantara beberapa istilah tadi, yaitu filsafat dan filsafat ilmu pengetahuan, pengetahuan dan ilmu pengetahuan, serta kaitannya dengan agama sebagai wahyu Tuhan.

BAB II
ISI

• PENGERTIAN FILSAFAT

Filsafat berasal dari kata Yunani, yakni philosophia yang berarti cinta (philia) kebijaksanaan (Sophia). Menurut analisis kata ini muncul dari mulut Phytagoras yang hidup di Yunani Kuno pada abad ke-6 Sebelum Masehi (Budi Hardiman dalam Wattimena, 2008). Oleh sebab itu, orang yang bijaksana atau yang mencintai kebijaksanaan disebut sudah berfilsafat atau sering disebut sebagai seorang filsuf.
Filsafat juga dapat diartikan sebagai pandangan hidup seseorang atau sekelompok orang yang merupakan konsep dasar mengenai kehidupan yang dicita-citakan. Filsafat juga diartikan sebagai suatu sikap seseorang yang sadar dan dewasa dalam memikirkan segala sesuatu secara mendalam dan ingin melihat dari segi yang luas dan menyeluruh dengan segala hubungan.  
Ada dua jawaban mudah untuk menjelaskan apa itu filsafat, yang pertama menjelaskan bahwa filsafat itu merupakan sebuah aktivitas berpikir tentang realitas sebagai suatu keseluruhan secara mendalam. Sementara, yang kedua adalah filsafat sebagai sebuah analisis konseptual tentang tindak berpikir manusia, atau aktivitas berpikir tentang pikiran itu sendiri (Wattimena,2008). Menurut William Temple, filsafat menuntut pengetahuan untuk memahami. Filsafat banyak berhubungan dengan pikiran yang dingin dan tenang. Filsafat dapat diumpamakan seperti air telaga yang tenang dan jernih dan dapat dilihat dasarnya. Seorang ahli filsafat, jika berhadapan dengan penganut aliran atau paham lain, biasanya bersikap lunak. Filsafat, walaupun bersifat tenang dalam pekerjaannya, sering mengeruhkan pikiran pemeluknya. Ahli filsafat ingin mencari kelemahan dalam tiap-tiap pendirian dan argumen, walaupun argumennya sendiri.
Berfilsafat berarti kita sedang mencari akar pengetahuan terdalam yang membutuhkan penalaran logis dan rasional (reasoning) dalam pemikirannya, dan mencoba menghindari jawaban atas sesuatu yang sifatnya abstrak (tidak logis) serta terpisah dengan jawaban yang bersumber dari wahyu Tuhan (agama) maupun budaya tertentu. Satu hal yang menjadi ciri khas filsafat adalah bahwa problematika yang direfleksikannya tidak dapat dijawab oleh sains ataupun logika (common sense). Hal ini  bukan berarti filsafat tidak membutuhkan sains dengan analisis datanya yang kompleks dan valid. Bahwa kemudian refleksi filsafat dibangun dari fakta-fakta ilmiah. Salah satu hal yang membuat filsafat menarik adalah kemampuannya untuk membuat orang menjadi lebih sensitif pada hal-hal yang sebelumnya tidak pernah dipikirkan.

Ciri-ciri berfikir filosfi :
1.    Berfikir dengan menggunakan disiplin berpikir yang tinggi.
2.    Berfikir secara sistematis.
3.    Menyusun suatu skema konsepsi, dan
4.    Menyeluruh.
Empat persoalan yang ingin dipecahkan oleh filsafat ialah :
1.    Apakah sebenarnya hakikat hidup itu? Pertanyaan ini dipelajari oleh Metafisika
2.    Apakah yang dapat saya ketahui? Permasalahan ini dikupas oleh Epistemologi.
3.    Apakah manusia itu? Masalah ini dibahas olen Atropologi Filsafat.
Beberapa ajaran filsafat yang  telah mengisi dan tersimpan dalam khasanah ilmu adalah:
1.    Materialisme, yang berpendapat bahwa kenyatan yang sebenarnya adalah alam semesta badaniah. Aliran ini tidak mengakui adanya kenyataan spiritual. Aliran materialisme memiliki dua variasi yaitu materialisme dialektik dan materialisme humanistis.
2.    Idealisme yang berpendapat bahwa hakikat kenyataan dunia adalah ide yang sifatnya rohani atau intelegesi. Variasi aliran ini adalah idealisme subjektif dan idealisme objektif.
3.    Realisme. Aliran ini berpendapat bahwa dunia batin/rohani dan dunia materi murupakan hakitat yang asli dan abadi.
4.    Pragmatisme merupakan aliran paham dalam filsafat yang tidak bersikap mutlak (absolut) tidak doktriner tetapi relatif tergantung kepada kemampuan minusia.
Manfaat filsafat dalam kehidupan adalah :
1.    Sebagai dasar dalam bertindak.
2.    Sebagai dasar dalam mengambil keputusan.
3.    Untuk mengurangi salah paham dan konflik.
4.    Untuk bersiap siaga menghadapi situasi dunia yang selalu berubah.
Ø    Filsafat Ilmu Pengetahuan
Filsafat ilmu pengetahuan lebih luas dari sekedar sejarah ilmu pengetahuan. Sejarah ilmu pengetahuan berguna untuk memahami proses penemuan berbagai macam hal di dalam ilmu pengetahuan. Secara umum, filsafat ilmu pengetahuan adalah upaya untuk memahami makna, metode, struktur logis dari ilmu pengetahuan, termasuk juga di dalamnya kriteria-kriteria ilmu pengetahuan, hukum-hukum, dan teori-teori di dalam ilmu pengetahuan (Wattimena, 2008).
Dalam filsafat pengetahuan dibahas mengenai ilmu pengetahuan dan hakikatnya, sekaligus relevansinya dengan dunia kehidupan sehari-hari. Dalam filsafat sains dibahas alam dan segala fenomenanya dan dilanjutkan dengan pencarian akan makna fundamental dari gejala alam tersebut. Relevansi filsafat ilmu pengetahuan terhadap perkembangan ilmu sangat tinggi dalam membantu menyadari tiap langkah yng diambil. Hal ini disebabkan karena filsafat masih mempunyai persamaan-persamaan mendasar dan dekat dengan ilmu lainnya, serta sifatnya selalu menumbuhkan sikap bertanya dan reflektif. Refleksi alam senantiasa dibutuhkan untuk memahami apa yang sedang terjadi, atau dalam hal melihat pola sejarah dan membuat prediksi ke depan mengenai suatu objek tertentu (Wonorahardjo, 2010).
Filsafat Ilmu Pengetahuan selalu memperhatikan dinamika ilmu, metode ilmiah, dan ciri ilmu pengetahuan. Seorang filsuf ilmu pengetahuan senantiasa mengajukan pertanyaan-pertanyaan mendasar dalam pengamatannya, seperti apa, mengapa dan bagaimana. Filsafat ilmu pengetahuan berisi analisis tentang ilmu pengetahuan, yakni analisis atas konsep-konsep yang digunakan di dalam ilmu pengetahuan, serta analisis atas pendasaran-pendasaran rasional dari ilmu pengetahuan. Filsafat ilmu pengetahuan merupakan sebuah upaya untuk memahami makna, metode, serta struktur logis dari ilmu pengetahuan, terutama dengan analisis criteria, konsep-konsep, dan teori-teori yang ada dalam ilmu pengetahuan (Wattimena, 2008).

• Ilmu Pengetahuan (Sains)

Sains berasal dari kata latin Scientia yang berarti pengetahuan, pengertian dan faham yang benar mendalam. Menurut beberapa ahli, sains atau ilmu pengetahuan dapat diartikan ke dalam beberapa pengertian berikut:
Mohammad Hatta, mendifinisikan ilmu pengetahuan adalah pengetahuan yang teratur tentang pekerjaan hukum kausal dalam suatu golongan masalah yang sama tabiatnya, maupun menurut kdudukannya tampak dari luar, amupun menurut hubungannya dari dalam. Ralp Ross dan Ernest Van Den Haag, mengatakan ilmu adalah yang empiris, rasional, umum dan sistematik, dan keempatnya serentak. Karl Pearson, mengatakan ilmu adalah lukisan atau keterangan yang komprehensif dan konsisten tentang fakta pengalaman dengan istilah sederhana. Ashely Montagu, Guru Besar Antropologi di Rutgers University menyimpulkan bahwa ilmu adalah pengetahuan yang disususn dalam satu system yang berasal dari pengamatan, studi dan percobaan untuk menetukan hakikat prinsip tentang hal yang sedang dikaji.
Sains mempunyai makna yang merujuk ke pengetahuan yang berada dalam sistem berpikir dan konsep teoritis dalam sistem tersebut, yang mencakup segala macam pengetahuan, mengenai apa saja. Sains sangat berguna dalam kehidupan manusia, diantaranya sains berfungsi untuk membantu manusia berpikir dalam pola sistematis, sains dapat menjelaskan gejala alam serta hubungan satu sama lain antar gejala alam, sains dapat digunakan untuk meramalkan gejala alam yang akan terjadi berdasarkan pola gejala alam yang dipelajari, sains digunakan untuk menguasai alam dan mengendalikannya demi kepentingan manusia, dan sains digunakan untuk melestarikan alam karena sumbangan ilmunya.
Menurut Randall dan Buchker mengemukakan beberapa ciri umum ilmu pengetahuan, diantaranya :
1.    Hasil ilmu bersifat akumulatif dan merupakan milik bersama.
2.    Hasil ilmu kebenarannya tidak mutlak dan bisa terjadi kekeliruan karena yang menyelidiki adalah manusia.
3.    Ilmu bersifat obyektif, artinya prosedur kerja atau cara penggunaan metode ilmu tidak tergantung kepada yang menggunakan, tidak tergantung pada pemahaman secara pribadi.
Menurut Ernest van den Haag mengemukakan ciri-ciri ilmu, yaitu: 1. Bersifat rasional, karena hasil dari proses berpikir dengan menggunakan akal (rasio). 2. Bersifat empiris, karena ilmu diperoleh dari dan sekitar pengalaman oleh panca indera. 3. Bersifat umum, hasil ilmu dapat dipergunakan oleh manusia tanpa terkecuali. 4. Bersifat akumulatif.
Jadi dapat disimpulkan bahwa ilmu pengetahuan (sains) adalah kumpulan pengetahuan yang terstruktur dan sistematik yang terbentuk jika ada objek, ada subjek, dan ada sarana membangun struktur kumpulan pengetahuan tersebut, misalnya bahasa dan logika. Ilmu pengetahuan berada dalam lingkaran metode-aktivitas-pengetahuan yang merupakan siklus yang tak akan berhenti dieksplorasi manusia.

• Pengetahuan

Pengetahuan bersifat obyektif, walaupun tidak selalu terlepas dari subjeknya. Pengetahuan kerap digunakan sebagai rujukan. Pengetahuan dan keyakinan adalah sikap mental menyangkut suatu objek. Keyakinan bisa saja keliru walaupun diyakini. Pengetahuan tidak bisa keliru karena segera setelah terbukti keliru, pengetahuan tidak digunakan lagi untuk rujukan atau dikatakan kekeliruannya sudah diketahui. Kekeliruan yang diketahui itupun merupakan pengetahuan juga.
Dalam pengetahuan, objek yang diketahui harus ada dan harus terjadi sebagaimana objek ini diklaim. Pengetahuan selalu menyandang keenaran karena acuannya realitas, namun kebenaran ini mungkin bersifat sementara karena tergantung realitas-realitas lain yang pada saat itu belum diketahui.
Secara umum, pengetahuan dapat dibedakan menurut polanya. Pembagian ini berlaku untuk pengetahuan secara umum, termasuk untuk pengetahuan akan alam dan segala aspeknya. Pembedaan ini dilakukan sesuai dengan tingkatan kognisi yang diperlukan, mulai dari pengetahuan saja tanpa mengolah sampai dengan pengetahuan yang didapat setelah informasi diolah dalam beberapa langkah. Ada pembedaan sesuai dengan sejauh mana pengetahuan itu telah diolah dan seberapa banyak pengetahuan itu diperlukan untuk memecahkan masalah yang ada.

• Biologi dan Pendidikan Biologi

Biologi merupakan ilmu tentang makhluk hidup. Biologi termasuk salah satu ilmu tertua yang telah dikenal sejak zaman prasejarah. Ilmu ini dapat dibagi menjadi beberapa cabang ilmu, antara lain botani, zoologi, morfologi, dan fisiologi. Kajian biologi telah meluas ke ilmu-ilmu lain sehingga melahirkan beberapa cabang ilmu baru seperti biokimia dan biofisika. Cabang-cabang biologi sangat banyak, contohnya botani, zoologi, evolusi, embriologi, genetika, klasifikasi, taksonomi, anatomi, fisiologi, morfologi, bakteriologi, palaentologi, ekologi, bioteknologi, serta teralogi.
Sebagai ilmu pengetahuan, biologi tidak berdiri sendiri melainkan erat hubungannya dengan ilmu-ilmu pengetahuan yang lain, bahkan besar peranannya bila dikaitkan dengan kebutuhan manusia. Biologi modern mampu membuka tabir rahasia alam yang banyak dijumpai dalam alam kehidupan dan sangat berguna bagi kemajuan dan kesejahteraan manusia. Peranan biologi terhadap ilmu-ilmu lain, yaitu biologi sebagai ilmu pengetahuan tentu tidak dapat berdiri sendiri melainkan berhubungan erat dengan ilmu-ilmu lain. Sifat hubungan itu kadangkala biologi merupakan sumber atau bagian terpenting, tapi sering juga berupa pelengkap dalam memahami suatu ilmu pengetahuan (Suwarno, 2009).
Pendidikan biologi dapat dimaknai sebagai upaya untuk membelajarkan biologi sebagai suatu ilmu pengetahuan dalam suatu pembelajaran formal di sekolah maupun nonformal dalam kehidupan sehari-hari. Pendidikan biologi perlu dimaknai secara luas dan mendalam, yakni bukan hanya pemahaman dalam penguasaan teori dan konsep dalam ilmunya, tetapi juga lebih dari itu yang terpenting mampu menyentuh aspek sosial yang implementasinya bisa langsung dirasakan manfaatnya dalam kehidupan. Misalnya, membelajarkan kepada anak untuk berperilaku bersih dan sehat yang peduli akan lingkungan dan menyayangi alam sekitarnya sebagai bentuk implementasi nyata pendidikan biologi.

• Agama

Agama berarti mengabdikan diri. Jadi yang penting ialah hidup secara beragama sesuai dengan aturan-aturan agama itu. Agama menuntut pengetahuan untuk beribadat yang terutama merupakan hubungan manusia dengan Tuhan. Agama dapat dikiaskan dengan (enjoyment) atau rasa cinta seseorang, rasa pengabdian (dedication) atau (contentment). Agama banyak berhubungan dengan hati. Agama dapat diumpamakan sebagai air sungai yang terjun dari bendungan dengan gemuruhnya. Agama, oleh pemeluk-pemeluknya, akan dipertahankan dengan habis-habisan, sebab mereka telah terikat dan mengabdikan diri. Agama, di samping memenuhi pemeluknya dengan semangat dan perasaan pengabdian diri, juga mempunyai efek yang menenangkan jiwa pemeluknya.
Agama perlu diyakini dengan penyerahan jiwa raga hanya kepada Tuhan sebagai bentuk keyakinan seorang hamba (iman) tanpa didasari oleh sikap logis dan kritis terhadapnya. Ini mutlak harus terpenuhi agar tidak muncul keragu-raguan pemeluknya dalam menjalankan ajaran Tuhannya. Manusia harus sadar bahwa agama merupakan suatu kebenaran mutlak yang diturunkan Tuhan untuk dijadikan jalan hidup. Agama harus diterima sebagai sesuatu yang utuh, tidak terpisah-pisah, dan tidak mengalami perubahan dimanapun tempatnya. Sudah seharusnya agama dijadikan sebagai sumber dan dasar yang utama untuk mencari dan menjalani kebenaran yang hakiki.

• Persamaan (Similiriti)

Dari beberapa istilah yang telah dipaparkan sebelumnya, terdapat persamaan tujuan. Berdasarkan tujuannya, terdapat persamaan tujuan antara filsafat, filsafat ilmu pengetahuan, pengetahuan, sains, sains biologi dan agama, yakni sama-sama mencari dan menghendaki kebenaran. Meskipun memiliki paradigma yang berlainan, namun keseluruhannya mengacu pada satu tujuan yang sama.
Filsafat dengan ilmu pengetahuan memiliki hubungan yang mendasar di dalam perkembangan pengetahuan. Persamaan filsafat dengan ilmu pengetahuan (sains) yaitu
 1. Keduanya mencari rumusan yang sebaik-baiknya menyelidiki obyek selengkap-lengkapnya sampai ke akar-akarnya.
 2. Keduanya memberikan pengertian mengenai hubungan atau koheren yang ada antara kejadian-kejadian yang kita alami dan mencoba menunjukkan sebab-akibatnya.
 3. Keduanya hendak memberikan sistesis, yaitu suatu pandangan yang bergandengan. 4. Keduanya mempunyai metode dan sistem.
5. Keduanya hendak memberikan penjelasan tentang kenyataan seluruhnya timbul dari hasrat manusia (obyektivitas), akan pengetahuan yang lebih mendasar.
 6. Filsafat dan ilmu, keduanya menggunakan metode berpikir reflektif (refflectife thinking) dalam menghadapi fakta-fakta dunia dan hidup.
 7. Filsafat dan ilmu, keduanya tertarik terhadap pengetahuan yang terorganisasi dan tersusun secara sistematis. Ilmu membantu filsafat dalam mengembangkan sejumlah bahan- bahan deskriktif dan faktual serta esensial bagi pemikiran filsafat. Ilmu mengoreksi filsafat dengan jalan menghilangkan sejumlah ide-ide yang bertentangan dengan pengetahuan ilmiah. Filsafat merangkum pengetahuan yang terpotong-potong, yang menjadikan beraneka macam ilmu dan yang berbeda serta menyusun bahan-bahan tersebut kedalam suatu pandangan tentang hidup dan dunia dan menyeluruh dan terpadu.

• Perbedaan (Distingsi)

Meskipun makna-makna yang telah disampaikan tadi memiliki kesamaan tujuan, namun secara umum banyak perbedaan yang muncul. Diantaranya yaitu antara filsafat dengan ilmu pengetahuan jika dibandingkan dengan agama ditinjau dari segi asalnya dimana agama mutlak bersumber dari Tuhan sebagai wahyu yang diturunkan kepada manusia. Sedangkan filsafat dan ilmu pengetahuan berasal dari hasil pemikiran (penalaran) logis dan mengakar serta radikal akan sesuatu. Filasafat terkadang hanya membutuhkan pengamatan kritis saja terhadap suatu hal. Berbeda dengan ilmu pengetahuan yang membutuhkan suatu pembuktian terlebih dahulu untuk membuktikan sesuatu itu benar atau tidak adanya. Sedangkan agama harus diterima sebagai suatu ajaran (wahyu) Tuhan yang wajib diterima.  Selain itu, agama memiliki tingkat kebenaran yang mutlak (absolut) yang tidak bisa ditawar-tawar lagi. Sedangkan sains dan filsafat memiliki tingkat kebenaran yang relatif (nisbi). Artinya bahwa filsafat dan sains masih sangat mungkin memiliki kesalahan/kekeliruan seiring dengan berjalannya waktu. Agama harus diterima sebagai suatu sikap kepercayaan yang tidak ada keragu-raguan di dalamnya (iman). Sedangkan sains dan filsafat, kita perlu melakukan peninjauan kembali apakah data pengetahuan yang disampaikan benar atau keliru.
Obyek material lapangan filsafat itu bersifat universal umum, yaitu segala sesuatu yang ada realita sedangkan obyek material ilmu pengetahuan ilmiah itu bersifat khusus dan empiris. Artinya, ilmu hanya terfokus pada disiplin bidang masing-masing secra kaku dan terkotak-kotak, sedangkan kajian filsafat tidak terkotak-kotak dalam disiplin tertentu. Obyek formal (sudut pandang) filsafat itu bersifat non fragmentaris, karena mencari pengertian dari segala sesuatu yang ada itu secara luas, mendalam dan mendasar. Sedangkan ilmu bersifat fragmentaris, spesifik, dan intensif. Di samping itu, obyek formal itu bersifatv teknik, yang berarti bahwa cara ide-ide manusia itu mengadakan penyatuan diri dengan realita. Filsafat dilaksanakan dalam suasana pengetahuan yang menonjolkan daya spekulasi, kritis, dan pengawasan, sedangkan ilmu haruslah diadakan riset lewat pendekatan trial and error. Oleh karena itu, nilai ilmu terletak pada kegunaan pragmatis, sedangkan kegunaan filsafat timbul dari nilainnya.
Filsafat memuat pertanyaan lebih jauh dan lebih mendalam berdasarkan pada pengalaman realitas sehari-hari, sedangkan ilmu bersifat diskursif, yaitu menguraikan secara logis, yang dimulai dari tidak tahu menjadi tahu. Filsafat memberikan penjelasan yang terakhir, yang mutlak, dan mendalam sampai mendasar (primary cause) sedangkan ilmu menunjukkan sebab-sebab yang tidak begitu mendalam, yang lebih dekat, yang sekunder (secondary cause).

BAB III
PENUTUP
  
Dalam perkembangannya, filsafat telah menjadi moyang dari suatu ilmu pengetahuan moderen. Berfilsafat berarti senantiasa mencoba menemukan suatu kebenaran dengan melihat jauh ke dalam dari sesuatu. Dengan mengandalkan penalaran yang mendalam dan mengakar kuat ke dasar, maka berfilsafat bukanlah hanya sebuah aktivitas, namun lebih kepada sebuah analisis konseptual, yaitu berpikir tentang pikiran lewat refleksi.
Relevansi filsafat ilmu terhadap perkembangan  ilmu pengetahuan sangat tinggi dalam membantu menyadari tiap langkah yang diambil. Hal ini karena filsafat masih mempunyai persamaan mendasar dan dekat dengan ilmu lainnya, serta sifatnya selalu menumbuhkan sikap bertanya dan reflektif.
Satu hal yang penting, ilmu cenderung menjadi sangat spesifik dan mendalam kalau ditekuni dengan sungguh-sungguh. Pendekatan ilmu lebih deskriptif dan sifatnya lebih mendetail per bagian, sedangkan filsafat lebih mementingkan makna komprehensifnya, dan bukan deskripsinya. Agar dapat melihat realitas secara komprehensif, maka ilmu pengetahuan (sains) memerlukan filsafat kembali. Jadi terdapat hubungan timbale balik di sini. Ilmu dari sains itu sendiri akan membantu daya kerja filsafat. Dan filsafat juga membantu ilmu pengetahuan agar berkembang ke arah yang benar sekaligus mencegah penyalhgunaan penemuan ilmu yang berakibat bencana bagi manusia sendiri.
Biologi sendiri sebagai sebuah  ilmu juga merupakan hasil pemikiran yang mendalam dari filsafat yang kemudian setelah mengalami pembuktian empirik dan komprehensif, didapatlah biologi itu sebagai sebuah ilmu pengetahuan yang dapat diamati, diukur dan dipertanggungjawabkan kebenaranya sampai pada batas waktu tertentu.
Kebenaran mutlak yang dicari manusia sebenarnya hanyalah bersifat nisbi (relatif). Suatu filsafat atau bahkan sains sendiri masih dapat diragukan kebenarannya. Karena pada waktu tertentu, sains dan filsafat yang sudah dianggap benar pada waktu yang lalu, akan menjadi keliru pada waktu yang lain. Hanya agama yang bersumber dari wahyu Tuhan yang memiliki kebenaran yang mutlak dan tidak boleh ditolak bahkan diragukan kebenarannya. Manusia sebagai hamba harusnya menerima agama sebagai suatu ajaran yang diturunkan Tuhannya dengan kepercayaan dan tanpa keragu-raguan (iman). Agamalah sebagai sumber dari kebenaran yang hakiki.

DAFTAR PUSTAKA

Suwarno, (2009), Panduan Pembelajaran Biologi, Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional.
Walujo, Djoko Adi, (2008), Filsafat dan Ilmu, http://filsafat-ilmu.blogspot.com/2008/06/persamaan-dan-perbedaan-filsafat-dan.html (diakses tanggal 7 Oktober 2011).
Wattimena, Reza A.A, (2008), Filsafat dan Sains; Sebuah Pengantar, Jakarta: PT Grasindo.
Wonorahardjo, Surjani, (2010), Dasar-Dasar Sains; Menciptakan Masyarakat Sadar Sains, Jakarta: PT Indeks.
Kuliah Filsafat, http://kuliahfilsafat.blogspot.com/filsafat-dan-agama.html (diakses tanggal 7 Oktober 2011).

Replikasi DNA dan Pembelahan Sel

REPLIKASI DNA DAN PEMBELAHAN SEL
Di dalam bab ini akan dibahas tiga fungsi DNA sebagai materi genetik pada organisme, cara replikasi DNA pada sistem eukariot, dan pembelahan sel. Dengan mempelajari pokok bahasan ini akan diperoleh gambaran mengenai cara replikasi DNA kelompok organisme eukariot dan pembelahan sel.
Setelah mempelajari pokok bahasan di dalam bab ini mahasiswa diharapkan mampu menjelaskan:
1. tiga fungsi DNA sebagai materi genetik,
2. mekanisme replikasi semikonservatif,
3. pengertian replikon, ori, garpu replikasi, dan termini,
4. cara replikasi DNA pada eukariot.
5. pembelahan sel

Fungsi DNA sebagai Materi Genetik
DNA sebagai materi genetik pada sebagian besar organisme harus dapat menjalankan tiga macam fungsi pokok berikut ini:
1. DNA harus mampu menyimpan informasi genetik dan dengan tepat dapat meneruskan informasi tersebut dari tetua kepada keturunannya, dari generasi ke generasi. Fungsi ini merupakan fungsi genotipik, yang dilaksanakan melalui replikasi. Inilah materi yang akan dibahas di dalam bab ini.
2. DNA harus mengatur perkembangan fenotipe organisme. Artinya, materi genetik harus mengarahkan pertumbuhan dan diferensiasi organisme mulai dari zigot hingga individu dewasa. Fungsi ini merupakan fungsi fenotipik, yang dilaksanakan melalui ekspresi gen.
3. DNA sewaktu-waktu harus dapat mengalami perubahan sehingga organisme yang bersangkutan akan mampu beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berubah. Tanpa perubahan semacam ini, evolusi tidak akan pernah berlangsung. Fungsi ini merupakan fungsi evolusioner, yang dilaksanakan melalui peristiwa mutasi.

Mekanisme Replikasi Semikonservatif
Ada tiga cara teoretis replikasi DNA yang pernah diusulkan, yaitu konservatif, semikonservatif, dan dispersif. Pada replikasi konservatif seluruh tangga berpilin DNA awal tetap dipertahankan dan akan mengarahkan pembentukan tangga berpilin baru. Pada replikasi semikonservatif tangga berpilin mengalami pembukaan terlebih dahulu sehingga kedua untai polinukleotida akan saling terpisah. Namun, masing-masing untai ini tetap dipertahankan dan akan bertindak sebagai cetakan (template) bagi pembentukan untai polinukleotida baru. Sementara itu, pada replikasi dispersif kedua untai polinukleotida mengalami fragmentasi di sejumlah tempat. Kemudian, fragmen-fragmen polinukleotida yang terbentuk akan menjadi cetakan bagi fragmen nukleotida baru sehingga fragmen lama dan baru akan dijumpai berselang-seling di dalam tangga berpilin yang baru. konservatif semikonservatif dispersif

Di antara ketiga cara replikasi DNA yang diusulkan tersebut, hanya cara semikonservatif yang dapat dibuktikan kebenarannya melalui percobaan yang dikenal dengan nama sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan atau equilibrium density-gradient centrifugation. Percobaan ini dilaporkan hasilnya pada tahun 1958 oleh M.S. Meselson dan F.W. Stahl.
Replikon, Ori, Garpu Replikasi, dan Termini Setiap molekul DNA yang melakukan replikasi sebagai suatu satuan tunggal dinamakan replikon. Dimulainya (inisiasi) replikasi DNA terjadi di suatu tempat tertentu di dalam molekul DNA yang dinamakan titik awal replikasi atau origin of replication (ori). Proses inisiasi ini ditandai oleh saling memisahnya kedua untai DNA, yang masingmasing akan berperan sebagai cetakan bagi pembentukan untai DNA baru sehingga akan
diperoleh suatu gambaran yang disebut sebagai garpu replikasi. Biasanya, inisiasi replikasi DNA, baik pada prokariot maupun eukariot, terjadi dua arah (bidireksional). Dalam hal ini dua garpu replikasi akan bergerak melebar dari ori menuju dua arah yang berlawanan hingga tercapai suatu ujung (terminus). Pada eukariot, selain terjadi replikasi dua arah, ori dapat ditemukan di beberapa tempat.
Replikasi pada kedua untai DNA
Proses replikasi DNA yang kita bicarakan di atas sebenarnya barulah proses yang terjadi pada salah satu untai DNA. Untai DNA tersebut sering dinamakan untai pengarah (leading strand). Sintesis DNA baru pada untai pengarah ini berlangsung secara kontinyu dari ujung 5’ ke ujung 3’ atau bergerak di sepanjang untai pengarah dari ujung 3’ ke ujung 5’. Pada untai DNA pasangannya ternyata juga terjadi sintesis DNA baru dari ujung 5’ ke ujung 3’ atau bergerak di sepanjang untai DNA cetakannya ini dari ujung 3’ ke ujung 5’. Namun, sintesis DNA pada untai yang satu ini tidak berjalan kontinyu sehingga menghasilkan fragmen terputus-putus, yang masing-masing mempunyai arah 5’→3’.Terjadinya sintesis DNA yang tidak kontinyu  sebenarnya disebabkan oleh sifat enzim DNA polimerase yang hanya dapat menyintesis DNA dari arah 5’ ke 3’ serta ketidakmampuannya untuk melakukan inisiasi sintesis DNA.
Untai DNA yang menjadi cetakan bagi sintesis DNA tidak kontinyu itu disebut untai tertinggal (lagging strand). Sementara itu, fragmen-fragmen DNA yang dihasilkan dari sintesis yang tidak kontinyu dinamakan fragmen Okazaki, sesuai dengan nama penemunya. Fragmen-fragmen Okazaki akan disatukan menjadi sebuah untai DNA yang utuh dengan bantuan enzim DNA ligase. fragmen-fragmen untai tertinggal 3’ Okazaki 5’ 5’ 3’ 5’ 3’ untai pengarah

Replikasi DNA eukariot
Pada eukariot replikasi DNA hanya terjadi pada fase S di dalam interfase. Untuk memasuki fase S diperlukan regulasi oleh sistem protein kompleks yang disebut siklin dan kinase tergantung siklin atau cyclin-dependent protein kinases (CDKs), yang berturut-turut akan diaktivasi oleh sinyal pertumbuhan yang mencapai permukaan sel. Beberapa CDKs akan melakukan fosforilasi dan mengaktifkan protein-protein yang diperlukan untuk inisiasi pada masing-masing ori.
Berhubung dengan kompleksitas struktur kromatin, garpu replikasi pada eukariot bergerak hanya dengan kecepatan 50 pb tiap detik. Sebelum melakukan penyalinan, DNA harus dilepaskan dari nukleosom pada garpu replikasi sehingga gerakan garpu replikasi akan diperlambat menjadi sekitar 50 pb tiap detik. Dengan kecepatan seperti ini diperlukan waktu sekitar 30 hari untuk menyalin molekul DNA kromosom pada kebanyakan mamalia.
Sederetan sekuens tandem yang terdiri atas 20 hingga 50 replikon mengalami inisiasi secara serempak pada waktu tertentu selama fase S. Deretan yang mengalami inisasi paling awal adalah eukomatin, sedangkan deretan yang agak lambat adalah heterokromatin. DNA sentromir dan telomir bereplikasi paling lambat. Pola semacam ini mencerminkan aksesibilitas struktur kromatin yang berbeda-beda terhadap faktor inisiasi.
Mesin replikasi yang terdiri atas semua enzim dan DNA yang berkaitan dengan garpu replikasi akan diimobilisasi di dalam matriks nuklear. Mesin-mesin tersebut dapat divisualisasikan menggunakan mikroskop dengan melabeli DNA yang sedang bereplikasi. Pelabelan dilakukan menggunakan analog timidin, yaitu bromodeoksiuridin
(BUdR), dan visualisasi DNA yang dilabeli tersebut dilakukan dengan imunofloresensi menggunakan antibodi yang mengenali BUdR. Ujung kromosom linier tidak dapat direplikasi sepenuhnya karena tidak ada DNA yang dapat menggantikan RNA primer yang dibuang dari ujung 5’ untai tertinggal. Dengan demikian, informasi genetik dapat hilang dari DNA. Untuk mengatasi hal ini, ujung kromosom eukariot (telomir) mengandung beratus-ratus sekuens repetitif
sederhana yang tidak berisi informasi genetik dengan ujung 3’ melampaui ujung 5’. Enzim telomerase mengandung molekul RNA pendek, yang sebagian sekuensnya komplementer dengan sekuens repetitif tersebut. RNA ini akan bertindak sebagai cetakan (templat) bagi penambahan sekuens repetitif pada ujung 3’. Hal yang menarik adalah bahwa aktivitas telomerase mengalami penekanan di dalam sel-sel somatis pada organisme multiseluler, yang lambat laun akan menyebabkan pemendekan kromosom pada tiap generasi sel. Ketika pemendekan mencapai DNA yang membawa informasi genetik, sel-sel akan menjadi layu dan mati. Fenomena ini diduga sangat penting di dalam proses penuaan sel. Selain itu, kemampuan penggandaan yang tidak terkendali pada kebanyakan sel kanker juga berkaitan dengan reaktivasi enzim telomerase.

PEMBELAHAN SEL SEBAGAI PELAKSANAAN PEWARISAN SIFAT
Setelah berbicara tentang gen sebagai faktor herediter serta cara pewarisannya, pada bab ini kita akan melihat perilaku organel intrasel yang terlibat dalam pelaksanaan pewarisan sifat. Belasan tahun setelah Mendel mempublikasikan karya penelitiannya, W. Roux mengajukan postulat bahwa faktor herediter dibawa oleh suatu struktur di dalam nukleus yang dinamakan kromosom (chromo=warna ; soma=badan). Percobaan T. Boveri dan W.S. Sutton beberapa tahun kemudian membuktikan bahwa gen terdapat di dalam kromosom. Selanjutnya, T.H. Morgan dan koleganya melalui studi pada lalat buah Drosophila melanogaster mengajukan teori bahwa gen merupakan satuan-satuan yang diskrit (terpisah satu sama lain) di dalam kromosom.
Perilaku kromosom ternyata sangat berkaitan dengan tahap-tahap pembelahan sel, yang merupakan mekanisme dasar bagi pertumbuhan dan reproduksi seksual organisme. Pembelahan sel (sitokinesis) selalu didahului oleh pembelahan nukleus (kariokinesis), dan justru kariokinesislah yang sesungguhnya lebih berperan dalam mekanisme pelaksanaan pewarisan sifat. Bahkan, pembicaraan tentang pembelahan sel pada umumnya dititikberatkan pada kariokinesis, yang dengan sendirinya akan melibatkan perubahan-perubahan yang terjadi pada kromosom.
Bahan penyusun kromosom adalah DNA dan protein. Kromosom yang sedang mengalami pengandaan terdiri atas dua buah kromatid kembar (sister chromatids) yang satu sama lain dihubungkan pada daerah sentromir. Letak sentromir berbeda-beda, dan perbedaan letak ini dapat digunakan sebagai dasar untuk klasifikasi struktur kromosom. Pada sentromir terdapat kinetokor, yaitu suatu protein struktural yang berperan dalam pergerakan kromosom selama berlangsungnya pembelahan sel. Tiap kromatid membawa sebuah molekul DNA yang strukturnya berupa untai ganda sehingga di dalam kedua kromatid terdapat dua molekul DNA.

Daur Sel dan Mitosis
Faktor yang menentukan pertumbuhan suatu individu organisme, khususnya organisme multiseluler, adalah pertambahan jumlah dan volume sel. Pertambahan jumlah sel terjadi sebagai akibat pembelahan sel yang menghasilkan sel-sel anakan dengan kandungan kromosom dan materi genetik (DNA) yang sama. Peristiwa pembelahan sel semacam ini dinamakan mitosis (mitos = benang).
Sel yang mengalami mitosis selanjutnya akan memasuki tahap-tahap proses lainnya yang secara keseluruhan membentuk suatu daur sel. Pada awalnya, sebuah sel diploid hasil mitosis, yakni sel dengan kandungan kromosom 2n (lihat Bab VI), mengalami peningkatan volume dan aktivitas metabolisme yang berhubungan dengan persiapan penggandaan (replikasi/sintesis) DNA. Tahap ini dinamakan G1. Kemudian, dari tahap G1 sel segera memasuki tahap S, yang ditandai oleh adanya sintesis DNA serta pembentukan kromatid kembar. Selanjutnya, sel memasuki tahap G2, yang merupakan tahap persiapan mitosis. Secara keseluruhan tahap G1, S, dan G2 dinamakan tahap istirahat (interfase) karena sel tidak memperlihatkan aktivitas pembelahan. Waktu yang diperlukan untuk interfase berbeda-beda, bergantung kepada jenis sel dan spesies organismenya. Setelah interfase berakhir sel kemudian mengalami mitosis (tahap M), yang akan membagi DNA hasil sintesis pada tahap S dan kromatid kembarnya ke dalam kedua sel yang dihasilkan sehingga masing-masing sel ini akan bersifat diploid seperti sel asalnya. Demikian seterusnya, sel hasil mitosis kembali memulai tahap G1. Tiap jenis sel menyelesaikan daur selnya dalam waktu yang tidak sama. Sebagai contoh, sel-sel epitel pada saluran pernafasan dan pencernaan memiliki masa hidup yang pendek dan harus diganti dalam beberapa hari. Bahkan, sel-sel kelenjar memiliki masa hidup selama beberapa jam saja. Sel-sel epitel kulit setiap kali rusak akan segera diganti sehingga jumlahnya selalu tetap. Sebaliknya, sel-sel pada sistem syaraf pusat manusia hanya dibentuk sekali seumur hidup, dan tidak pernah diganti jika mengalami kerusakan.

Tahap-tahap mitosis
Mitosis pertama kali dijelaskan oleh W. Flemming pada sel hewan. Dari Gambar
3.2 dapat dilihat bahwa mitosis membutuhkan waktu yang paling singkat di antara semua
tahapan daur sel. Meskipun demikian, mitosis masih dapat dibagi-bagi lagi menjadi
beberapa tahap, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Biasanya, profase dan
telofase berlangsung lama, sedangkan metafase dan anafase berlangsung singkat. Tiap
tahap mitosis ini dicirikan oleh perilaku kromosom yang berbeda-beda.
Indikasi awal dimulainya mitosis, khususnya pada sel-sel hewan, dapat dilihat di
dalam sitoplasma ketika interfase hampir berakhir. Suatu daerah di sitoplasma yang
dinamakan sentrosom, yang terdiri atas sepasang sentriol, mengalami pembelahan
menjadi dua; mikrotubul, yang terdapat di dalamnya, menonjol keluar membentuk
struktur aster, tempat asal mula munculnya benang spindel.
Profase awal
Pada tahap ini masing-masing anggota pasangan sentriol bergerak memisah.
Kromatid kembar yang semula tipis dan tidak berpilin mulai nampak berpilin,
memendek, dan dapat dilihat lebih jelas. Jumlah pilinan akan menurun sejalan dengan
meningkatnya diameter masing-masing pilinan. Nukleolus dan dinding nukleus mulai
menghilang.
Profase akhir
Kedua kromatid kembar pada masing-masing kromosom saling melekat pada
daerah sentromir. Kompleks kinetokor dan sentromir segera berfungsi sebagai tempat
melekatnya mikrotubul / benang spindel yang keluar dari sentriol. Oleh karena masingmasing
sentriol telah bergerak ke kutub sel yang berlawanan, maka benang spindel
menjadi penghubung kedua kutub sel tersebut melalui sentromir. Pada profase akhir ini
nukleolus dan dinding nukleus telah benar-benar hilang.
Metafase
Kromosom nampak sangat kompak sebagai dua kromatid kembar. Tahap metafase
merupakan tahap mitosis dengan kenampakan kromosom paling jelas karena kromosom
terlihat menebal, memendek, dan menempati bidang tengah sel. Pengamatan dan analisis
kromosom paling mudah dilakukan pada tahap ini.
Anafase
Pemendekan benang spindel menyebabkan kromatid kembar pada masing-masing
kromosom bergerak ke arah kutub sel yang berlawanan. Tiap kromatid sekarang
mempunyai sentromir sendiri dan menjadi sebuah kromosom baru, yang mulai
memanjang kembali.
Telofase
Benang spindel mulai menghilang; sebaliknya, nukleolus dan dinding nukleus mulai
muncul kembali. Terjadi penyempitan pada sitoplasma dan pembelahan organel-organel
sitoplasmik, yang mengarah kepada pembentukan dua sel hasil mitosis dengan
kandungan materi genetik yang identik. Pada sel tumbuhan terjadi partisi di antara kedua
calon sel hasil mitosis. Setelah lamela tengah terbentuk, dinding selulosa segera disintesis
pada masing-masing sisi.
Meiosis
Pada tahun 1883 atau empat tahun setelah mitosis dapat dijelaskan, Edouard van
Beneden menemukan bahwa telur cacing Ascaris mengandung kromosom hanya separuh
jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel-sel somatisnya. Ia kemudian dengan tepat
dapat menginterpretasikan hal itu sebagai akibat terjadinya suatu tipe pembelahan sel
yang lain, yang disebut meiosis (meioun = pengurangan).
Meskipun demikian, Beneden salah menyimpulkan bahwa pada pembelahan
meiosis seluruh kromosom paternal (kromosom dari tetua jantan) akan bergerak ke satu
kutub sel dan seluruh kromosom maternal (kromosom dari tetua betina) bergerak ke
kutub sel yang lain. Peristiwa yang benar adalah terjadi percampuran kromosom paternal
dan maternal membentuk pasangan-pasangan kromosom homolog, yang kemudian
disebarkan secara acak ke dalam sel-sel hasil meiosis.
Bila dibandingkan dengan mitosis, meiosis membutuhkan waktu yang jauh lebih
panjang dengan proses yang lebih rumit. Meiosis dapat dibagi menjadi dua pembelahan
nukleus (kariokinesis), yaitu meiosis I dan meiosis II. Pada meiosis I terjadi pengurangan
jumlah kromosom menjadi setengah dari semula sehingga pembelahan ini sering juga
disebut pembelahan reduksi. Jika sel yang mengalami meiosis adalah sebuah sel
diploid, maka pada akhir meiosis II akan didapatkan empat buah sel yang masing-masing
haploid. Hal ini karena kromosom hanya mengalami satu kali penggandaan, tetapi
kariokinesisnya terjadi dua kali.
Tahap-tahap meiosis
Oleh karena meiosis dapat dibagi menjadi meiosis I dan meiosis II, maka tahaptahapnya
terdiri atas profase I, metafase I, anafase I, telofase I, profase II, metafase II,
anafase II, dan telofase II. Tahap-tahap meiosis II (profase II hingga telofase II)
sebenarnya menyerupai tahap-tahap pada mitosis.
Profase I
Di antara tahap-tahap meiosis, profase I membutuhkan waktu paling panjang
sehingga dapat dibagi lagi menjadi beberapa tahap, yaitu leptonema, zigonema,
pakinema, diplonema, dan diakinesis.
Leptonema (leptoten)
Seperti halnya pada profase awal mitosis, pada tahap meiosis yang paling awal ini
tiap kromosom telah mengalami penggandaan menjadi kromatid kembar. Namun,
kenampakan kromosom jika dilihat menggunakan mikroskop cahaya masih seperti
benang tunggal yang tipis memanjang. Di sepanjang kromosom dijumpai sejumlah
kromomir, berupa butiran-butiran padat dengan interval yang tidak beraturan.
Zigonema (zigoten)
Tiap kromosom homolog (kromosom paternal dan maternal) berpasang-pasangan
membentuk struktur bivalen. Proses berpasangannya sendiri dinamakan sinapsis. Oleh
karena tiap kromosom telah mengalami penggandaan menjadi dua kromatid kembar,
maka pada tiap bivalen terdapat empat kromatid kembar. Kompleks empat kromatid ini
disebut tetrad.
Pakinema (pakiten)
Pada pakinema kromosom untuk pertama kalinya dapat dilihat sebagai struktur
yang telah mengalami penggandaan (bivalen atau tetrad). Peristiwa penting lainnya pada
tahap ini adalah terjadinya pindah silang (crossing over), yaitu pertukaran materi genetik
antara kromatid paternal dan kromatid maternal pasangannya.
Diplonema (diploten)
Secara visual tempat terjadinya pindah silang dapat dilihat sebagai struktur yang
dinamakan kiasma (jamak = kiasmata). Kecuali pada daerah-daerah kiasma ini,
pasangan-pasangan kromatid nampak mulai saling memisah.
Diakinesis
Kiasma bergeser ke ujung kromosom sehingga tempat ini sekarang tidak harus
merupakan tempat terjadinya pindah silang. Tiap kromatid anggota tetrad makin
memendek, menebal, dan bergerak ke arah bidang tengah sel. Nukleolus dan dinding
nukleus menghilang. Mikrotubul / benang spindel yang keluar dari sentriol nampak kian
memanjang dan akhirnya melekat pada kinetokor.
Metafase I
Struktur tetrad nampak makin jelas di bidang tengah sel. Di sinilah konfigurasi
kromosom meiosis paling mudah dibedakan dengan kromosom metafase mitosis. Pada
metafase mitosis tidak dijumnpai adanya struktur tetrad, tetapi hanya ada biad yang
terdiri atas dua kromatid kembar.
Anafase I
Anggota tiap pasangan kromosom homolog (yang masing-masing terdiri atas dua
kromatid kembar) bergerak ke arah kutub sel yang berlawanan. Dalam hal ini sentromir
belum membelah sehingga kedua kromatid kembar masih terikat satu sama lain.
Telofase I
Anggota tiap pasangan kromosom homolog telah mencapai kutub sel yang
berlawanan. Dinding nukleus mulai terbentuk kembali. Kadang-kadang telofase I diikuti
oleh sitokinesis dan interfase singkat (tanpa penggandaan kromosom), tetapi seringkali
langsung diteruskan ke meiosis II.
Meiosis II
Di atas telah dikatakan bahwa tahap-tahap meiosis II, mulai dari profase II hingga
telofase II, menyerupai tahap-tahap pada mitosis. Namun, pada meiosis II hanya ada satu
dari masing-masing pasangan kromosom homolog di dalam setiap nukleus. Jadi, di dalam
tiap nukleus hanya ada kromosom paternal saja atau kromosom maternal saja untuk tiap
nomor kromosom. Sebagai contoh, di dalam satu nukleus mungkin terdapat kromosom
paternal untuk kromosom nomor 1, kromosom maternal untuk kromosom nomor 2,
kromosom maternal untuk kromosom nomor 3, dan seterusnya. Nukleus lainnya akan
membawa kombinasi kromosom yang lain pula.
Telofase II akan diikuti oleh sitokinesis yang menghasilkan empat sel haploid. Di
dalam nukleus masing-masing sel ini terdapat satu anggota untuk setiap pasangan
kromosom homolog. Jadi, kalau pada telofase I (dan sebelumnya, anafase I) terjadi
pemisahan kromosom homolog, pada telofase II (dan anafase II) terjadi pemisahan
kromatid.
Gametogenesis pada hewan
Dengan berakhirnya meiosis tidak serta-merta dapat dikatakan bahwa gamet telah
terbentuk. Meiosis hanya menghasilkan empat buah sel yang masing-masing haploid.
Sel-sel ini masih memerlukan proses pematangan untuk dapat berkembang menjadi
gamet. Pembelahan meiosis yang diikuti oleh pematangan sel-sel haploid menjadi gamet
fungsional dinamakan gametogenesis.
Pada hewan yang berkembang biak secara seksual dapat dibedakan antara
gametogenesis pada individu jantan dan gametogenesis pada individu betina. Gamet pada
individu jantan disebut spermatozoon (jamak = spermatozoa) sehingga proses
pembentukannya dinamakan spermatogenesis. Demikian pula, karena gamet betina
disebut ovum (jamak = ova), maka gametogenesis pada jenis kelamin ini dinamakan
oogenesis.
Spermatogenesis
Spermatogenesis dimulai pada saat individu yang bersangkutan mencapai matang
kelamin (pubertas). Prosesnya berlangsung di dalam testes, tepatnya di dalam suatu
tabung melengkung yang disebut tubulus seminiferus. Di sekeliling tabung ini terdapat
spermatogonium (jamak = spermatogonia), yaitu sel-sel somatis khusus yang nantinya
akan mengalami meiosis untuk menghasilkan spermatozoa.
Pada awalnya spermatogonium (diploid) memperbanyak diri melalui pembelahan
mitosis berkali-kali. Pada waktu tertentu mitosis akan terhenti; spermatogonium
membesar dan berdiferensiasi menjadi spermatosit primer, yang masih diploid juga.
Spermatosit primer kemudian mengalami meiosis I untuk menghasilkan spermatosit
sekunder, yang dilanjutkan dengan meiosis II untuk menghasilkan empat buah
spermatid yang masing-masing haploid. Akhirnya, spermatid berdiferensiasi menjadi
spermatozoon yang matang.
Oogenesis
Bila dibandingkan dengan spermatogenesis, oogenesis relatif agak lebih rumit.
Proses ini dimulai sejak awal tahap perkembangan embrio ketika sekelompok sel yang
disebut galur sel germinal (germ cell line) memasuki ovarium yang sedang berkembang.
Galur sel ini kemudian berkembang menjadi sel-sel somatis khusus yang disebut
oogonium (jamak = oogonia)..
Oogonium (diploid) memperbanyak diri dengan sangat cepat melalui pembelahan
mitosis berkali-kali, dan akhirnya berdiferensiasi menjadi oosit primer, yang masih
diploid juga. Oosit primer kemudian mengalami meiosis I tetapi tertahan pada tahap
diplonema hingga saat matang kelamin. Selama kurun waktu ini oosit primer mengalami
berbagai perubahan sehubungan dengan persiapan penyelesaian meiosis dan fertilisasi,
serta mengumpulkan sejumlah besar bahan makanan untuk perkembangan awal embrio.
Untuk melindungi diri dari kerusakan mekanis, oosit primer diselubungi oleh selaput
yang dinamakan folikel Graaf. Di bawah selaput ini terdapat granula kortikal yang
membatasi pembuahan hanya oleh satu spermatozoon.
Oosit primer yang berhasil menyelesaikan meiosis I akan menghasilkan dua buah
sel haploid, yang masing-masing mengandung satu anggota pasangan kromosom
homolog dalam keadaan mengganda. Namun, sitokinesis tidak berlangsung simetris
sehingga kedua sel tersebut sangat berbeda kandungan sitoplasmanya. Sel yang
mendapatkan hampir seluruh sitoplasma dinamakan oosit sekunder, sedangkan sel
satunya yang hanya mendapatkan sangat sedikit sitoplasma dinamakan badan polar.
Oosit sekunder keluar dari folikel Graaf untuk memasuki saluran telur (pada manusia:
tuba falopi ; pada hewan: oviduktus). Proses pelepasan oosit sekunder dari folikel Graaf
dinamakan ovulasi.
Baik oosit sekunder maupun badan polar akan melanjutkan oogenesis ke tahap
meiosis II. Lagi-lagi, oosit sekunder mengalami sitokinesis yang tidak simetris sehingga
diperoleh satu sel yang besar (ovum) dan satu sel yang kecil (badan polar). Dengan
demikian, pada akhir meiosis II dari sebuah oogonium akan diperoleh empat buah sel
haploid, yang terdiri atas sebuah ovum (sel telur) dan tiga badan polar. Ketiga badan
polar segera mengalami degenerasi karena hanya mengandung sedikit sekali sitoplasma
dan organel yang diperlukan untuk melangsungkan metabolisme.
Meiosis II hanya akan selesai jika terjadi fertilisasi. Ovum yang tidak dibuahi akan
mengalami degenerasi. Sebaliknya, jika ovum bertemu dengan spermatozoon akan terjadi
penggabungan dua nukleus haploid sehingga terbentuk zigot diploid, yang kemudian
turun dari tuba falopi / oviduktus menuju ke uterus.
REFERENSI
Susanto, A.H (2004), Bahan Ajar Biologi Molekuler, Fakultas Biologi UNSOED,
Purwokerto
Susanto, A.H (2002), Bahan Ajar Genetika Dasar, Fakultas Biologi UNSOED,
Purwokerto

PENGEMBANGAN MODEL PEMBELAJARAN BILINGUAL PREVIEW-REVIEW DIPANDU STRATEGI KOOPERATIF STAD DALAM PEMBELAJARAN SAINS DI SMA

  Pendahuluan
Secara harfiah, kata bilingual berarti dwi bahasa atau dua bahasa. Sejalan dengan perkembangan peradaban dan kebudayaaan manusia, bahasapun berkembang pesat dan memunculkan kebutuhan untuk menguasai bahasa lain di luar bahasa ibu. Berdasarkan hal tersebut, lahirlah konsep bilingual. Kini, seiring dengan perkembangan teknologi transportasi, teknologi informasi dan komunikasi (Information and Communication Technology/ICT) yang mengakibatkan mobilitas perpindahan manusia lintas negara, transfer pengetahuan, komunikasi antarmanusia di dunia, dan bahkan munculnya persaingan antarbangsa, maka penguasaan bahasa selain bahasa ibu, yaitu bahasa internasional seperti Bahasa Inggris, menjadi tuntutan yang mendesak (Sudiarta, 2005).
Dewasa ini, penggunaan Bahasa Inggris yang dijadikan bahasa internasional bagi pelajar mutlak dibutuhkan dalam menyongsong globalisasi dan pasar bebas karena bahasa menempati posisi yang strategis dalam pengembangan ilmu, teknologi, dan pembangunan. Hal tersebut memunculkan konsep pendidikan bilingual atau yang lebih terkenal dengan istilah “Billingual Education” (Pendidikan Bilingual) (Christian and Genesee, 2001; Dewale, at al, 2003). Bagi Indonesia, pendidikan bilingual harus diantisipasi karena merupakan salah satu strategi yang menjanjikan untuk bisa menghadapi persaingan global. Namun, dalam menerapkan strategi ini, banyak tantangan yang harus dihadapi, yang menyulitkan terlaksananya pembelajaran bilingual. Kesulitan ini tidak hanya datang dari pihak siswa, namun juga dari para guru. Kesulitan ini terutama dialami oleh sekolah-sekolah, berlabel “plus” (bernilai lebih/unggulan), SBI (Sekolah Bertaraf Internasional), atau SI (Sekolah Internasional). Bila ditilik dari keadaan siswanya, maka kebanyakan dari siswa merasa kesulitan dalam menyerap konsep-konsep atau materi pelajaran yang dibawakan secara bilingual. Hal ini diakibatkan oleh keterbatasan kemampuan berbahasa Inggris siswa ataupun kemampuan berbahasa Inggris antarsiswa yang cenderung berbeda. Padahal, di dalam sebuah pembelajaran, pemahaman konsep dan tersampaikannya materi kepada siswa adalah tujuan utama pembelajaran. Pada pihak guru yang melaksanakan pembelajaran bilingual, ada kendala yang relatif sama dengan kendala yang ada pada para siswa yaitu kurangnya kemampuan guru di dalam berbahasa Inggris. Akibatnya, apa yang ingin disampaikan guru ditafsirkan berbeda oleh siswa. Padahal, konsep yang disampaikan guru kepada siswa tidak boleh salah. Dalam kondisi  seperti itulah penerapan pembelajaran bilingual akan mempengaruhi hasil belajar siswa.
Banyak pendekatan pembelajaran bilingual yang telah dikenal, tiga di antaranya adalah Concurrent Aproach, Preview-review Aproach, dan Alternite-language Aproach. Ketiga pembelajaran ini sering diterapkan pada sekolah-sekolah dwi bahasa di negara-negara maju (Ovando, 1985; Banks, 1988) di sekolah-sekolah yang siswanya dari berbagai etnis yang bahasa ”rumahnya” bukan Bahasa Inggris. Pelaksanaan pembelajaran di sekolah-sekolah ini sesuai dengan aturan. Telah ada sekolah berlabel Plus atau sekolah SBI. Sekolah-sekolah tersebut telah melaksanakan program pembelajaran bilingual dengan menggunakan pendekatan pembelajaran bilingual terutama pada mata pelajaran Matematika, Fisika, Kimia, dan Biologi.
Sekolah-sekolah yang berlabel plus tersebut sering menerapkan pendekatan pembelajaran bilingual yang tidak tentu, dan yang paling sering adalah pendekatan  Concurrent, yaitu penggunaan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris secara bergantian dengan proporsi yang tidak berdasar. Akibatnya, penggunaan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris sering menimbulkankan salah konsep pada materi yang sedang dikaji serta tujuan pembelajaran bilingual tidak tercapai, yaitu meningkatkan meningkatkan kemampuan materi pelajaran dan kemampuan berbahasa Inggris siswa. Oleh karena itu, terjadi kesenjangan antara harapan dan kenyataan penerapan program bilingual dalam pembelajaran. Tujuan yang ingin dicapai dengan pembelajaran bilingual adalah (1) meningkatkan penguasaan materi pelajaran, (2) meningkatkan kemampuan berbahasa Inggris dalam forum ilmiah maupun non-ilmiah, (3) mampu mengakses pengetahuan ilmiah dari berbagai media internasional, serta mampu berkomunikasi  antarsiswa baik dari dalam maupun luar negeri (Depdiknas, 2007).
Namun, kenyataannya sampai saat ini (telah lebih kurang tiga tahun penerapan bilingal) masih banyak sekolah yang belum mengetahui berbagai pendekatan bilingual yang harus digunakan. Untuk menjembatani kesenjangan itu, melalui penelitian pengembangan ini, dikembangkan pendekatan pembelajaran bilingual untuk mata pelajaran sains, yaitu ”pendekatan bilingual preview-review dipandu kooperatif  STAD” untuk menanamkan pemahaman konsep-konsep sains dan meningkatkan kemampuan berbahasa Inggris siswa. Pengembangan pendekatan ini tampaknya mudah diterapkan dan sangat cocok bila dipadukan dengan Kooperatif STAD yang didukung dengan sintaks-sintaks yang tertuang dalam kooperatif STAD. Pada tahapan Preview-review dapat digunakan sintaks STAD untuk mencapai tujuan pembelajaran sekaligus meningkatkan kemampuan Bahasa Inggris, sehingga kekhawatiran guru, sekolah, dan pemerintah bahwa penggunaan pembelajaran bilingual dapat mengurangi pemahaman siswa terhadap konsep-konsep sains dapat ditanggulangi tanpa mengorbankan salah satu tujuan, baik tujuan pendidikan itu sendiri maupun tujuan sekolah untuk menjadi sekolah yang bertaraf internasional.

Pembahasan
    Pengembangan ini memadukan pembelajaran pendekatan bilingual Preview-review dengan strategi pembelajaran kooperatif STAD. Secara terpisah, preview-review approach dan kooperatif STAD memiliki tahapan pelaksanaan pembelajaran sebagai berikut. 
Pertama, Preview-Review Approach (Ovando, 1985; Banks,1988).  (1) Pembelajaran tahap petama oleh guru I, dengan bahasa ke-1 (misalnya Bahasa Indonesia);  (2) Pembelajaran tahap kedua dilanjutkan oleh guru II dengan bahasa ke-2 (misalnya Bahasa Inggris);  dan  (3) Pembelajaran tahap ketiga peninjauan dan reinforcement, secara klasikal dengan menggunakan kedua bahasa secara bergantian (campuran). Atau kelas dibagi menjadi dua berdasarkan kemampuan berbahasa siswa (kemampuan tinggi dan rendah). Masing-masing kelompok diasuh oleh seorang guru (guru I dan II) dengan salah satu bahasa yang dominan sesuai dengan kemampuan berbahasa siswa.
Kedua,  Pembelajaran Kooperatif STAD (Slavin, 1995; Arends, 2004).  (1) Tahap I : Presentasi kelas. Materi pelajaran dipresentasikan oleh guru dengan menggunakan metode ceramah, dan tanya jawab. Siswa mengikuti presentasi guru dengan seksama guna persiapan untuk mengikuti tes berikutnya;  (2)  Tahap II : Kerja kelompok. Kelompok terdiri dari 4-5 orang. Dalam kegiatan kelompok ini, para siswa bersama-sama mendiskusikan masalah yang dihadapi, membandingkan jawaban, atau memperbaiki miskonsepsi. Kelompok diharapkan bekerja sama dengan sebaik-baiknya dan saling membantu dalam memahami materi pelajaran;  (3) Tahap III: Tes (kuis). Setelah kegiatan presentasi guru dan kegiatan kelompok, siswa diberikan tes secara individual. Dalam menjawab tes, siswa tidak diperkenankan saling membantu;  (4)  Tahap IV: Peningkatan skor individu. Setiap anggota kelompok diharapkan mencapai skor hasil tes yang tinggi karena skor ini akan memberikan kontribusi terhadap peningkatan skor rerata kelompok;  dan (5) Tahap V: Penghargaan kelompok. Kelompok yang mencapai rerata skor  tinggi (sesuai dengan yang telah ditetapkan sebelumnya), diberikan sertifikat atau penghargaan (rewards).
    Pemaduan dua model, yaitu pembelajaran kooperatif STAD dan preview-review approach, bertujuan agar guru memperoleh kesempatan menyampaikan materi pelajaran sebelum kerja kelompok. Pada tahap I Preview-revie, kegiatan dilaksanakan dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia dipandu dengan Kooperatif STAD sintaks I (persentasi kelas). Pada tahap II Preview-revie, penyampaian dengan Bahasa Inggris untuk meningkatkan kemampuan bahasa siswa dapat dilakukan saat diskusi dipandu Kooperatif STAD sintaks II (kerja kelompok). Pada tahap III Preview-review peninjauan kembali yang dilakukan oleh guru dipandu Kooperatif STAD sintaks III (tes). Pada saat pemberian tes, proporsi Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris: 50-50. Pada tahap IV (peningkatan skor) dan tahap V (penghargaan kelompok) menggunakan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.
    Model pembelajaran kooperatif STAD memiliki sintaks yang sejalan dengan tahapan-tahapan yang tertuang dalam pendekatan bilingual Preview-review, sehingga dengan perpaduan tersebut siswa dapat memahami konsep dari materi pelajaran tanpa meninggalkan pembelajaran bilingual demi peningkatan kemampuan berbahasa Inggris siswa.
        Model pembelajaran yang dikembangkan memiliki lima unsur dasar (Joyce and Weil, 1980), yaitu (1) sintaks, adalah langkah-langkah atau tahapan-tahapan pelaksanaan pembelajaran, (2) sistem sosial, suasana dan norma yang berlaku dalam pembelajaran, (3) prinsip reaksi, menggambarkan bagaimana seharusnya guru memandang, memperlakukan, dan merespon siswa, (4) sistem pendukung, segala sarana, bahan, alat, atau lingkungan belajar yang mendukung pembelajaran, dan (5) instructional output dan nurturant effects,  adalah hasil belajar berdasarkan tujuan yang disasar (instructional effects) dan dampak yang didasar (nurturant effects).
Sintaks Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD
    Sintaks model pembelajaran bilingual yang dikembangkan adalah menggabungkan dua model pembelajaran tersebut di atas. Sintaks hasil pegembangan model pembelajaran bilingual Preview-review Approach dipandu kooperatif STAD adalah sebagai berikut. (1)  Tahap pertama presentasi kelas, yaitu guru menyajikan konsep-konsep penting kepada siswa dengan menggunakan motode ceramah atau tanya jawab dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia.  (2) Tahap kedua kerja kelompok, yaitu siswa bekerja dalam kelompok kooperatif  mendiskusikan atau mengerjakan tugas yang diberikan kepada siswa, misalnya mengerjakan LKS atau mendiskusikan masalah yang diberikan oleh guru dengan bahasa pengantarnya adalah Bahasa Inggris.  (3)  Tahap ketiga diskusi kelas, siswa mendiskusikan secara klasikal hasil pekerjaan kelompok dihadapan kelas dengan bahasa pengantar Bahasa Inggris dan bahasa Indonesia. (4)  Tahap keempat kuis. Guru memberikan kuis secara individual dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.  (5)  Tahap kelima pemberiah hadiah. Guru memberikan hadiah kepada kelompok yang memperoleh hasil belajar terbaik dilihat dari hasil kuis dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.
 Sistem Sosial Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD
Sistem sosial yang mendukung adalah kerjasama, kebebasan intelektual, dan kesamaan derajat. Dalam proses kerjasama, interaksi siswa harus didorong dan digalakkan dengan menggunakan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris. Lingkungan intelektual ditandai oleh sifat terbuka terhadap berbagai ide yang relevan. Partisipasi guru dan siswa dalam pembelajaran dilandasi oleh paradigma persamaan derajat dengan mengakomodasi segala ide yang berkembang.

 Prinsip Reaksi Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD
Prinsip reaksi yang harus dikembangkan adalah (1) guru menyediakan kesempatan kepada siswa untuk mengajukan pertanyaan dan memperbaiki pertanyaan, (2) guru menunjukkan kelemahan-kelemahan siswa, menyediakan bimbingan terkait teori yang digunakan, menyediakan suasana kebebasan intelektual, memberikan dorongan dan dukungan terhadap interaksi yang terjadi, hasil eksploitasi, serta formulasi dan generalisasi yang dilakukan siswa. Semua kegiatan tersebut disampaikan dalam dwi bahasa yaitu Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.
 Sistem Pendukung Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD
Sistem pendukung yang diperlukan adalah sarana pembelajaran berupa materi yang menantang dan mampu membangkitkan proses intelektual, adanya strategi penelitian, dan masalah yang menantang siswa melakukan penelitian, dan mengemukakan pendapatnya dengan dwi bahasa yaitu Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.

Instructional Output dan Nurturant effects Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD
Hasil belajar yang diharapkan adalah siswa menguasai keterampilan proses sains, menguasai materi pelajaran dengan baik, dan mampu menyampaikan pendapat (lisan dan tertulis dengan menggunakan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris) terkait meteri pelajaran. Dampak pembelajarannya adalah bahwa siswa (1) memiliki kepribadian Indonesia, tetapi memiliki kemampuan bertaraf internasional, dan (2) menunjukan kesadaran hidup yang tinggi, bersikap dan berprilaku hidup positif, mampu berpikir logis/kritis dan kreatif, dan mampu memecahkan masalah secara inovatif.
Penilaian model pembelajaran oleh ahli pembelajaran sains, ahli teknologi pembelajaran, dan guru IPA menunjukkan bahwa model pembelajaran yang dikembangkan dapat dilaksanakan di kelas dan cukup baik. Guru yang menerapkan model pembelajaran bilingual ini perlu dilatih dan diberikan pemahaman serta keterampilan dalam menerapkan model ini sehingga siswa tidak mengalami salah konsep serta kemampuan berkomunikasi siswa dalam IPA (khususnya Biologi dan Fisika) dapat ditingkatkan.
    Hasil uji ahli dan guru sains yang telah dilakukan menunjukkan bahwa model pembelajaran “Model Pembelajaran Bilingual Preview-Review Dipandu Strategi Kooperatif STAD dalam Pembelajaran Sains (Biologi dan Fisika) di SMA” dapat digunakan dalam pembelajaran sains di Sekolah Bertaraf Internasional (SBI).
Model pembelajaran bilingual preview-review yang dipandu dengan Strategi Kooperatif  STAD dapat diterapkan dalam pembelajaran sains dalam dua bahasa. Model pembelajaran beserta contoh perangkat yang disusun dapat dipahami dengan baik oleh guru, walaupun terdapat beberapa aspek yang perlu direvisi. Aspek-aspek tersebut berkaitan dengan kejelasan instruksi-instrukksi dalam LKS. Instruksi-instruksi dalam LKS agar dibuat lebih singkat. Aspek lain adalah tingkat kesukaran soal-soal dalam latihan. Soal-soal  hendaknya disusun dari yang paling sederhana sampai ke yang paling kompleks. Dari aspek kebahasaan perlu diusahakan penggunaan Bahasa Inggris yang sederhana sehingga tidak terlalu membebani anak. Dan yang terpenting harus dihindari adalah jangan sampai penggunaan Bahasa Inggris menjadi penghambat pemahaman materi yang dipelajari siswa.
Salah satu faktor yang sangat menentukan keterlaksanaan model pembelajaran  bilingual preview-review yang dipandu dengan Strategi Kooperatif  STAD ini adalah guru. Model ini membutuhkan guru yang memiliki penguasaan yang baik terhadap materi pelajaran dan kemampuan komunikasi dalam Bahasa Inggris. Dalam penelitian ini, syarat tersebut terpenuhi. Sebagai pelaksana utama pembelajaran dalam kelas adalah guru dengan kemampuan konten Fisika, ICT, dan Bahasa Inggris yang memadai. Kemampuan Bahasa Inggris guru ini ditunjukkan dengan nilai FOFEL > 550.   Di samping itu, siswa yang berpartisipasi dalam penelitian ini adalah siswa dengan kemampuan rerata lebih baik dari sekolah lain. 
Tantangan yang dihadapi dalam penerapan model pembelajaran bilingual adalah sulitnya mendapatkan guru yang menguasai dengan baik konten materi pelajaran, dan Bahasa Inggris, di samping juga penguasaan ICT. Di samping guru, juga diperlukan siswa yang memiliki dasar kemampuan berkomunikasi dalam Bahasa Inggris. Dengan kata lain, jika model pembelajaran bilingual preview-review yang dipandu dengan Strategi Kooperatif  STAD ini ingin diterapkan secara lebih luas, maka perlu dipersiapkan guru yang memiliki penguasaan yang memadai tentang konten materi, Bahasa Inggris, dan ICT. Demikian pula pengajaran bahasa di sekolah harus mengarahkan agar siswa mampu berkomunikasi baik lisan maupun tertulis dengan menggunakan Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris.
    Model pembelajaran bilingual yang dikembangkan dapat memenuhi kaidah pembelajaran bilingual. Pada pembelajaran bilingual, siswa tidak mengalami salah konsep akibat penggunaan bahasa pengantar. Dengan memadukan pembelajaran bilingual dengan kooperatif STAD, dimungkinkan guru menyajikan konsep-konsep penting pelajaran kepada siswa, baik dengan metode ceramah maupun tanya-jawab dengan menggunakan Bahasa Indonesia, sehingga dapat diharapkan siswa tidak mengalami salah konsep. Hal ini sesuai dengan harapan dari Ovando (1985) dan Banks (1988) bahwa, dalam pembelajaran bilingual, siswa tidak boleh mengalami salah konsep akibat penggunaan bahasa pengantar dalam pembelajaran. Dalam pelaksanaannya, guru yang belum menguasai Bahasa Inggris dengan baik dapat melaksanakan pembelajaran dalam bentuk team teaching, sehingga guru yang belum menguasai Bahasa Inggris dapat menggandeng temannya yang mampu berbahasa Inggris untuk mengajar dengan model preview-review dipandu kooperatif STAD.

Kesimpulan
    Simpulan yang dapat diambil pada penelitian ini adalah sebagai berikut. Pertama, Sintaks model pembelajaran bilingual preview-review dipandu kooperatif STAD dalam pembelajaran sains adalah (1) tahap pertama presentasi kelas, yaitu guru menyajikan konsep-konsep penting kepada siswa dengan menggunakan motode ceramah atau tanya jawab dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia, (2) tahap kedua kerja kelompok, yaitu siswa bekerja dalam kelompok kooperatif mendiskusikan atau mengerjakan tugas yang diberikan kepada siswa, misalnya mengerjakan LKS atau mendiskusikan masalah yang diberikan oleh guru dengan bahasa pengantarnya Bahasa Inggris, (3) tahap ketiga diskusi kelas, siswa mendiskusikan secara klasikal hasil pekerjaan kelompok dihadapan kelas melalui Bahasa Inggris dan Bahasa Indonesia, (4) tahap keempat kuis yang diberikan  secara individual dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia dan Bahasa Inggris, dan (5) tahap kelima pemberiah hadiah, yaitu guru memberikan hadiah kepada kelompok yang memperoleh hasil belajar terbaik dilihat dari hasil kuis dengan bahasa pengantar Bahasa Indonesia atau Bahasa Inggris.  Kedua,  Model  pembelajaran bilingual preview-review dipandu kooperatif  STAD pada pembelajaran sains (Biologi dan Fisika) dapat dilaksanakan dengan baik di SMA Bertaraf Internasional (SMA BI).
    Saran yang dapat diajukan adalah sebagai berikut. (1) Para pengembang agar mengembangkan model-model pembelajaran bilingual lain untuk memperkaya model pembelajaran bilingual yang dapat dipilih oleh para pendidik dan pengajar di Indonesia. (2) Guru-guru sains ataupun guru lain agar menggunakan model pembelajaran bilingual preview-review dipandu kooperatif STAD dalam pembelajarannya.

DAFTAR PUSTAKA
Arnyana, B.P. 2006. Perencanaan dan Desain Model-Model Pembelajaran. Makalah. Disampaikan dalam Seminar dan Lokakarya Pengembangan Model-Model Pembelajaran di IKIP Negeri Singaraja. Tanggal 27 Pebruari
Arnyana, B. P 2006. Pendekatan Pembelajaran Bilingual. Makalah. Disajikan dalam Seminar Jurusan Pendidikan Biologi Tanggal 15-16 Nopember.
Arends, R.I. 2004. Learning to Teach. New York: Mc Graw-Hill.
Banks, J.A. 1988. Multiethnic Education Theory and Practic. Second Edition. London: Allon Bacon, Inc.
Christian. D, and Genesee. F. 2001. Bilingual Education. Virginia: Teacher of English to Speakers of Other Language Inc (TESOL).
Dawale, at al. 2003. Bilingualsm: Bayond and Basic Principles. Sydney: Multilingual Matter LTD.
Depdiknas. 2007. Pedoman Penjaminan Mutu Sekolah/Madrasah Bertaraf Internasional pada Jenjang Pendidikan Dasar dan Menengah. Jakarta : Badan Penelitian dan Pengembangan.
Joyce, B. and Marsha, Weil. 1996. Models of Teaching. 3rd. Ed. Singapore: Allyn and Bacon.
Ovando, C.J. and Collier, V.P. 1985. Bilingual and ESL Classrooms. New York: McGraw-Hill Book Company.
Slavin, R.E. 1995. Cooperative Learning, Theory Research and Practice. Second Edition. London : Ellyhn and Bacon.
Sudiarta, P. 2005. Pengembangan Pendidikan Bilingual unuk Mencapai Kompetensi Lulusan bertaraf Internasional. Singaraja: Pusat Pengembangan dan Peningkatan Aktivitas Pembelajaran (P3AI) IKIP Negeri Singaraja.

HARA MINERAL & PENYERAPAN GARAM

Hara Mineral

Komponen utama bahan kering adalah polisakarida dan lignin pada dinding sel, ditambah komponen sitoplasma seperti protein, lipid, asam amino, asam organik, serta unsur tertentu, seperti kalium berbentuk ion yang menjadi bagian tak penting dari senyawa organik. Pada umumnya daun mengandung lebih banyak nitrogen, fosfor dan kalium. Tiap jenis tumbuhan menyerap unsur dalam jumlah yang berbeda-beda, terutama bila tumbuh di tanah yang berbeda. Tumbuhan tidak mengandung aluminium, oksigen, silikon dan besi karena tumbuhan menyerap karbon dan sebagian besar oksigennya dari udara serta unsur-unsur ini tidak mudah larut dalam air tanah dan karena akar menentukan laju penyerapan unsur.
Teknik untuk menentukan macam serta jumlah unsur esensial bagi tumbuhan dalam medium kompleks seperti tanah yang dinamakan teknik biakan larutan atau hidroponik. Sejak ditemukannya teknik ini pengendalian yang lebih pasti terhadap unsur yang tersedia bagi tumbuhan menjadi mungkin dilakukan. Walaupun teknik biakan larutan mempermudah penelitian tentang hara dan mineral, ternyata memiliki kekurangan. Salah satunya adalah kebutuhan akar akan aerasi, perlunya mengganti larutan tiap harinya atau dua hari agar didapatkan pertumbuhan maksimum; ini karena susunan larutannya terus menerus beubah ketika ion tertentu diserap lebih cepat daripada ion yang lain. Bukan hanya menghabiskan ion tertentu saja tapi juga menyebabkan perubahan pH yang tak diinginkan.
Umumnya lebih mudah menentukan suatu unsur esensial daripada tidak esensial.  Ada dua kriteria utama untuk menentukan esensial atau tidaknya suatu usur bagi tumbuhan (Epstein, 1972): Pertama, suatu unsur disebut esensial jika tumbuhan tak mampu menyempurnakan daur hidupnya (misalnya  membentuk biji yang variabel) tanpa unsur tersebut. Kedua, Suatu unsur adalah esensial bila unsur tersebut menjadi bagian dari molekul atau kandungan tumbuhan yang esensial bagi tumbuhan itu. Ada kriteria lain yang sering digunakan juga, Daniel Arnon dan Perry Stout (1939) menyarankan ada kriteria ketiga yang dipakai antara lain: Bila suatu unsur disebut esensial, maka unsur itu haruslah secara langsung berperan dalam tumbuhan, dan bukan menyebabkan suatu unsur lain menjadi lebih mudah tersedia, atau melawan efek unsur lain. Kritera yang ketiga ini tidak sebaik kedua kriteria sebelumnya, tetapi dalam beberapa kasus dapat diterapkan. Banyak pula para peneliti yang menganggap suatu unsur adalah esensial jika gejala kekhatan tampak pada tumbuhan yang ditanam tanpa diberi unsur tersebut dalam larutan haranya, walaupun tumbuhan itu menghasilkan biji yang variabel.
Berdasarkan fungsinya digolongkamn menjadi dua kelompok, yakni yang berperan dalam struktur suatu senyawa  penting dan yang berperan mengkaktifkan enzim. Tak ada perbedaan yang tajam antara kedua fungsi ini, karena beberapa unsur menjadi bagian dari struktur enzim esensial dan juga membantu menkatalisis reaksi kimia yang berperan sertai enzim tersebut. Karbon, oksigen, dan hidrogen merupakan unsur yang paling dikenal dalam kedua fungsi itu, dan demikian pula dengan nitrogen dan belerang yang ditemui dalm enzim. Semua unsur yang larut, baik yang bebas ataupun terikat dalam struktur senyawa esensial, mempunyai fungsi lain dengan ikut menentukan potensial osmotik, jadi membantu menaikkan tekanan turgor yang diperlukan untuk menjaga bentuk, kecepatan tumbuh, dan gerak yang bergantung pada tekanan.
Gejala kekahatan adalah tumbuhan yang mengalami kekurangan pasokan unsur esensial dengan memperlihatkan gejala seperti: terhambatnay pertumbuhan akar, batang atau daun, serta klorosis atau nekrois pada berbagai organ.
Gejala kekahatan suatu unsur terutama bergantung pada dua faktor:
1.    Fungsi unsur tersebut
2.    Mudah tidaknya unsur tersebut berpindah dari daun tua ke daun yang lebih mudah
Beberapa unsur esensial yang penting bagi tumbuhan adalah :
1.    Silikon. Paling banyak terdapat di dinding sel epidermis, dinding primer dan sekunder pada sel akar, batang dan daun serta sel silika.
2.    Nitrogen. Ada dua bentuk utama ion nitrogen yang diserap dari tanah yaitu nitrat dan amonium. Tumbuhan yang kekurangan nitrogen akan menunjukkan klorosis pada dau tua. Sedangkan tumbuhan yang kelebihan nitrogen akan mempunyai daun berwarna hijau tua dan lebat dengan sistem akar yang kerdil.
3.    Fosfor. Fosfor diserap sebagai anion fosfat. Tumbuhan yang kekurangan fosfor menjadi kerdil dan berwarna hijau tua. Sedangkan tumbuhan yang kelebihan fosfor akan mempercepat proses pematangan. Fosfor berpera penting pula dalam metabolisme energi, karena keberadaanya dalam ATP, ADP, AMP, dan pirofosfat (Ppi).
4.    Kalium. Tumbuhan yang kekurangan kalium akan menunjukkan klorosis dan bercak nekrosis, terutama pada dikotil. Kalium merupakan pegaktif dari sejumlah besar enzim yang penting untuk fotosintesis dan respirasi. Kalium mengaktifkan pula enzim yang diperlukan untuk membentuk pati dan protein.
5.    Belerang atau sulfur. Sulfur diserap dari tanah dalam bentuk anion sulfat (SO42-). Belerang dimetabolismekan oleh akar sebanyak yang diperlukan saja dan sebagian besar sulfat ditranslokasikan tanpa perubahan ke tajuk melalui xilem. Gejala yang ditimbulkan bila kekurangan sulfur adalah klorosis di seluruh daun, termasuk berkas pembuluhnya.
6.    Magnesium. Terjadi klorosis pada daun tua bila tanpa magnesium. Biasanya klorosis ini tampak diantar urat daun karena sel mesofil di dekat ikatan pembuluh mempertahankan klorofil lebih lama daripada sel perenkima diantaranya.  Magnesium juga bergabung dengan ATP ( menjadikan ATP berfungsi dalam berbagai reaksi), mengaktifkan banyak enzim yang diperlukan dalam fotosintesa, respirasi dan pembentukkan DNA serta RNA.
7.    Kalsium. Gejala kekurangan kalsium selalu lebih jelas pada jaringan muda, seperti meristematik akar, batang dan daun.
8.    Besi. Kekurangan besi dicirikan dengan klorosis di daerah antar urat daun serupa dengan akibat kekahatan magnesium, tapi pada kekahatan pada besi dimulai pada daun tua.
9.    Klorin. Gejala kekurangan klorin pada daun meliputi menurunnya pertumbuhan, pelayuan dan munculnya bercak klorosis serta nekrosis. Akhirnya daun sering menjadi berwarna coklat tembaga. Akar menjadi pendek tapi tebal atau membengkak di dekat ujungnya.
10.    Mangan. Gejala kekurangannya terjadi klorosis di antar urat daun muda atau daun tua, tergantung spesies. Berperan dalam struktur sistem membran kloroplas dan salah satu peran pentingnya adalah pada pemecahan H2O dalam fotosintesis.
11.    Boron. Kekurangannya akar tidak bisa memanjang secara normal disertai dengan terhambatnya sintesis DNA dan RNA.
12.    Seng. Terhambatnya pertumbuhan daun muda dan ruas batang.
13.    Tembaga. Tanpa tembaga daun muda sering berwarna hijau gelap dan nekrosis. Tembaga terdapat pada beberapa enzim atau protein yang berperan dalam proses oksidasi dan reduksi.
14.    Molibdenum. Terjadi klorosis di antar urat daun jika kekurangan molibdenum, yang terjadi mula- mula pada daun tua atau pada daun tengahan, kemudian meluas ke daun muda.  Fungsi molibdenum dalam tumbuhan adalah menjadi bagian dari enzim nitrat reduktase yang mereduksi ion nitrat menjadi ion nitrit.
PENYERAPAN GARAM MINERAL
Bentuk keseluruhan sistem akar terutama lebih dikendalikan secara genetik daripada oleh mekanisme lingkungan. Walaupun morfologi akar dikendalikan secara genetik, lingkungan tanah mempengaruhinya juga. Tumbuhan mengatasi masalah penyerapan air dan unsur mineral yang terdapat di dalam tanah dengan cara membuat sistem akar yang besar. Akar tumbuh ke manapun mereka dapat tumbuh. Tumbuhan akan sulit mendapatkan air dan ion mineral karena dua alasan, yaitu : terbatasnya kemampuan akar menerobos tanah dan terbatasnya difusi air dan ion menuju akar. Selain akar yang berbentuk benang, rambut akar juga ikut menyerap ion dan air. Tiap rambut akar merupakan modifikasi sel epidermis yang memanjang, membentuk benang tipis sampai sepanjang 1,5 mm. Walaupun demikian, luasnya pembentukan rambut akar dalam tanah bergantung pada spesies tumbuhan dan sering terhambat oleh mikroba dan kondisi tanah lainnya.
Mikoriza (akar-cendawan) merupakan gabungan simbiotik dan mutualistik antara cendewan bukan patogen atau patogen lemah dan sel akar hidup terutama sel korteks dan sel epidermis. Terdapat dua kelompok utama mikoriza yaitu ektomikoriza dan endomikoriza. Terkadang dimasukkan pula satu kelompok lagi yaitu mikoriza ektendotropik.
Garam mineral yang paling mudah tersedia bagi akar adalah yang larut dalam larutan tanah, sekalipun konsentrasinya biasanya rendah. Garam mineral dapat diserap dan diangkut ke atas dari daerah akar yang berambut dan juga dari daerah yang lebih tua yang letaknya beberapa sentimenter dari ujung akarnya. Garam mineral yang paling mudah tersedia bagi akar adalah yang larut dalam larutan tanah, sekalipun konsentrasinya rendah. Unsu-unsur hara ini mencapai akar melalui tiga cara : difusi melalui larutan tanah, dibawa air secara pasif menuju akar dan akar yang tumbuh mendekati unsur tersebut. Walaupun lintasan untuk lalu lintas ion menuju akar dapat beragam, ion harus selalu menerobos membran plasma sel akar yang hidup bahkan juga saat diserap pertama kali oleh hifa cendawan. Meskipun demikian membran plasma merupakan penghalang utama bagi penyerapan ion.
Semua membran sebagian besar terdiri dari dari lipid dan protein. Komponen membran penting lainnya adalah Ca2+. Tanpa Ca2+, membran akan kehilangan kemampuannya dalam mengangkut linarut ke dalam dan lagi membran akan membocorkan linarut yang telah berada di dalam. Komposisi membran juga bergantung pada spesies dan lingkungan tempat tumbuhnya.

Beberapa Prinsip Penyerapan oleh Membran
1.    Jika sel tidak hidup dan tidak melakukan metabolisme, membrannya menjadi jauh lebih permeabel terhadap linarut.
2.    Molekul air dan gas terlarut seperti N2, O2 dan CO2 berdifusi secara pasif melintasi semua membran dengan cepat.
3.    Larutan hidrofobik masuk dengan kecepatan yang sesuai dengan kelarutannya dalam lipid.
4.    Molekul dan ion hidrofilik yang memiliki kelarutan dalam lipid yang hampir sama melintas dengan kecepatan berbanding terbalik dengan ukurannya.

Prinsip Penyerapan Linarut
1.    Larutan ditimbun dalam sel. Sel dapat menyerap larutan essensial tertentu dengan sangat cepat dan dalam jangka waktu lama sehingga konsentrasinya menjadi jauh lebih tinggi di dalam sel dibandingkan dengan di larutan luar.
2.    Penyerapan larutan bersifat khas dan selektif. Pemilihan dalam pengangkutan ion oleh akar juga berlaku untuk senyawa organik seperti asam amino dan gula, dan ini terjadi di semua bagian tumbuhan.Adanya proses pemilihan mendukung teori bahwa pembawa yang berupa protein pada membran  membantu memindahkan linarut ke dalam sel karena enzim diketahui dapat mengenali secara selektif dan diaktifkan atau dinon- aktifkan oleh ion atau molekul tertentu.
3.    Larutan yang diserap sering perlahan-lahan bergerak ke luar. Pada saat suhu dan aerasi normal, sering larutan bergerak keluar dengan cepat. Sebagian besar ion dapat berpindah melintasi membran masuk ke dalam sel lebih cepat daripada saat keluar.
4.    Laju penyerapan larutan menuruti konsentrasi larutan. Unsur hara yang digunakan dalam jumlah banyak (nitrat, amonium, fosfat dan kalium), difusi menuju permukaan akar merupakan faktor pembatas.

STRUKTUR DAN FUNGSI SEL

BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Hidup menunjukkan berbagai tingkat organisasi. Atom terorganisir ke dalam suatu molekul,molekul ke dalam organela, dan organela ke dalam sel, dan sebagainya. Sama seperti atom yang merupakan unit dasar suatu materi, sel merupakan unit struktural dan fungsional dasar dari semua makhluk hidup. Kata sel berasal dari bahasa Latin ‘cella’ yang berarti ruangan yang kecil, dan pertama kali ditemukan oleh seorang ahli mikroskop yang meneliti struktur gabus. Semua sel digambarkan dengan membran sel dan semua sel mempunyai sitoplasma. Namun demikian, di luar generalisasi ini, terdapat beberapa perbedaan diantara sel pada organism-organisme yang berbeda. Sel dari Domain Arkhaea dan Bakteri (keduanya adalah Prokariota) berbeda dengan organism yang lainnya. Prokariota tidak mempunyai membran yang menyelubungi nucleus, juga beberapa organela bermembran yang bebas. Sel dari Domain Eukariota (Tumbuhan, Binatang,Fungi, dan Protista) memiliki nucleus yang sebenarnya (dengan membran ganda) yang melingkupi kromosom, dan terdapat berbagai organela bermembran yang bebas yang ditemukan pada sitoplasma. Sel eukariota yang autotropik, dapat dikenali dengan adanya struktur fotosintetik yang disebut kloroplas yang tidak ditemukan pada sel yang heterotropik.
Sel tumbuhan memiliki dinding sel yang kaku yang terdapat di luar membran sel (sama seperti Fungi, beberapa Protista dan sebagian besar Arkhaea dan Bakteria) tetapi sel binatang tidak memiliki dinding sel. Beberapa struktur yang penting dari sel tidak dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop cahaya, sehingga digunakan foto yang dibuat dengan menggunakan mikroskop elektron untuk mengetahui ultrastruktur sel.
Masing-masing sel adalah unik, tersusun atas karbohidrat protein, lipid, dan senyawa yang lain, yang tersusun dalam suatu unit struktural dan fungsional yang rapi. Makromolekul yang terdapat di dalam sel sangat luar biasa strukturnya untuk hubungan fungsional. Pada bagian ini akan ditunjukkan bagaimana struktur sel dan, terutama struktur komponen sel, membantu fungsi dari sel tersebut.
Sejarah Sel
Penelitian tentang sel telah berlangsung lebih dari 300 tahun, bersama dengan berkembangnya mikroskop. Mikroskop optik pertama kali ditemukan pada abad 17. Pendeknya, para peneliti mulai meneliti jaringan biologi yang masih hidup maupun yang sudah mati, dengan tujuan untuk lebih mengerti mengenai ilmu kehidupan. Beberapa penemuan penting yang relevan adalah sebagai
berikut :
1. Penemuan mikroskop yang menyebabkan ilmuwan pertama kali melihat sel biologis.
2. Robert Hooke pada tahun 1665 mengamati gabus di bawah mikroskop dan menguraikan apa yang disebutnya sel gabus.
3. Anton van Leeuwenhoek menamakan organism sel tunggal yang dilihatnya di bawah
mikroskop dengan ‘animalcules’
4. Matthias Jakob Schleiden, seorang botanis, pada tahun 1838 mengatakan bahwa semua tumbuhan tersusun atas sel-sel
5. Theodor Schwann, seorang zoologis, pada tahun 1839 mengatakan bahwa semua hewan tersusun atas sel.
6. Rudolf Virchow, mengusulkan teori bahwa semua sel berasal dari sel yang sebelumnya sudah ada.
Pada tahun 1838, seorang botanis Matthias Jakob Schleiden dan seorang fisiologis Theodor Schwann menemukan bahwa baik sel tumbuhan maupun hewan keduanya memiliki nuclei. Berdasarkan pengamatan mereka, kedua ilmuwan ini membuat hipotesis bahwa semua benda hidup tersusun atas sel. Pada tahun 1839, Schwann mempublikasikan 'Microscopic Investigations on the Accordance in the Structure and Growth of Plants and Animals', yang berisi pernyataan pertama dari penggabungan teori sel mereka. Para peneliti sepanjang tahun mempelajari sel lebih banyak. Suatu kelompok dari sifat-sifat umum telah berkembang yang kita sebut Teori Sel. Adanya mikroskop yang lebih modern dan penelitian pada aktivitas biokimiawi sel telah menguatkan dasar pemikiran ini.



1.2 Rumusan Masalah
Adapun rumusan masalah pada makalah ini adalah sebagai berikut :
Bagaimana struktur dan fungsi organel – organel sel tumbuhan?
1.3 Tujuan
Adapun tujuan dari makalah ini yaitu agar mahasiswa dapat :
Mengetahui struktur dan fungsi dari organel- organel sel tumbuhan.

BAB II
PEMBAHASAN

Teori Sel
1. Sel merupakan unit dasar dari struktur dan fungsi benda hidup
2. Setiap organisme hidup tersusun dari satu atau lebih sel
3.Organism hidup terkecil adalah sel tunggal, dan sel-sel menyusun unit-unit fungsional pada organism multiseluler.
4. Sel muncul dari sel yang ada sebelumnya untuk memastikan keberlanjutan hidup melalui pembelahan seluler.
5. Sel membawa materi genetik melalui sel-sel anakannya selama pembelahan sel.
6. Semua sel secara mendasar memiliki komposisi kimiawi yang sama.
7. Aliran energi (metabolisme dan biokimia) terjadi di dalam sel

Sel Tumbuhan
Tumbuhan tingkat tinggi tubuhnya tersusun oleh sejumlah sel, baik sel hidup maupun sel mati. Sel-sel hidup memiliki persamaan dan perbedaan dalam struktu dan fungsinya. Persamaannya adalah sel itu mempunyai dinding sel, terisi plasma yang terbungkus oleh membran plasma. Sedangkan perbedaannya terutama diakibatkan oleh lingkungan dan faktor genetik, yaitu akibat proses diferensiasi yang mengikuti proses pembelahan sel.

- Dinding Sel
Dinding sel merupakan salah satu ciri sel tumbuhan yang membedakannya dari sel hewan. Dinding ini melindungi sel tumbuh¬an, mempertahankan bentuknya, dan mencegah penghisapan air secara berlebihan. Pada tingkat keseluruhan tumbuhan, dinding yang kuat yang terbuat dari sel khusus mempertahan¬kan tumbuhan agar tegak melawan gaya gravitasi.
Sel tumbuhan muda pertama-tama mensekresi dinding yang relatif tipis dan lentur yang disebut dinding sel primer. Di antara dinding-dinding primer sel-sel yang berdekatan terdapat lamela tengah, lapisan tipis yang banyak mengandung polisakarida lengket yang disebut pektin. Apabila selnya telah dewasa dan berhenti tumbuh, sel ini memperkuat dindingnya. Sebagian sel tumbuhan melakukan hal ini hanya dengan mensekresi substansi pengeras ke dalam dinding primernya. Sel lain menambahkan dinding sel sekunder di antara membran plasma dan dinding primer. Dinding sekunder ini, seringkali menumpuk menjadi beberapa lapisan berlamina, memiliki matriks kuat dan tahan lama yang sanggup memberi perlindungan dan dukungan. Dinding sel tumbuhan. Sel muda mula-mula membentuk dinding primer tipis, seringkali ada penambahan dinding sekunder yang lebih kuat di dalam dinding primer ketika pertumbuhan terhenti. Lamela tengah yang lengket melekatkan sel-sel yang berdekatan menjadi satu. Dengan demikian, partisi multilapis di antara sel-sel ini terdiri atas dinding penghubung yang masing-masing disekresikan oleh selnya sendiri.
Dinding sel terdiri dari: lamela tengah, dinding primer dan dinding sekunder. Antara sel-sel yang berdekatan ada lamela tengah yang merekatkan antara dua dinding sei menjadi satu. Lamela tengah terutama terdiri dari Ca-pektat berupa gel. Dinding primer adalah lapisan yang terbentuk selama pembentangan, terdiri dari hemiselulosa, selulosa, pektin, lemak, dan protein. Dinding sekunder biasanya lebih tebal dari dinding primer terutama terdiri dari selulosa dan kadang-kadang lignin, merupakan lapisan yang ditambahkan setelah proses pembentangan dinding sel selesai.
Tidak  semua   bagian   dinding   sel   mengalami   penebalan   dan  terisi   plasma (plasmodesmata).  Dinding primer memilki sejumlah daerah penipisan yang disebut noktah. Daerah ini memiliki plasmodesmata dengan kerapatan tinggi. Plasmodesmata adalah jalinan  benang sitoplasma  tipis yang  menembus dinding-dinding  sel yang bersebelahan, menghubungkan protoplas sel yang berdampingan. Dengan demikian dinding    sel    menjadi    berlubang-lubang    yang    memungkinkan senyawa kimia melewatinya.
Dinding sel yang berbatasan langsung dengan udara luar sering dilapisi kutin dan suberin (kutikula). Lapisan ini tidak seluruhnya tertutup rapat sehingga masih memungkinkan senyawa kimia melewatinya. Dinding sel berfungsi untuk memberi kekuatan mekanik sehingga sel mempunyai bentuk tetap serta memberi perlindungan terhadap isi sel, dan karena sifat hidrofilnya dapat mengadakan imbibisi air serta meneruskan air dan senyawa yang larut di dalamnya ke protoplas.
Dinding sel terdiri dari dua segmen, bagian atasdan lebih rendah. Di luar membran peptidoglikan(PG) dalam lampiran kovalen untuk arabinogalactan(AG), yang pada gilirannya melekat pada asam mycolicdengan meromycolate panjang dan pendek-rantai.

- Sitoplasma
Sitoplasma merupakan bagian sel yang kompleks, suatu bahan cair yang mengandung banyak molekul, diantaranya berbentuk suspensi koloid dan organel-organel yang bermembran. Sitoplasma dan nukleus secara bersama-sama disebut protoplasma. Beberapa sel tumbuhan juga memiliki juga zat-zat murni yang tidak hidup disebut bahan ergastik, seperti: kalsium oksalat, benda-benda protein, gum, minyak, resin. Sistem endomembran dalam Sitoplasma meliputi retikulum endoplasma, badan Golgi, selimut inti, dan organel sel serta membran lain (badan mikro, sferosom dan membran vakuola) yang berasal dari retikulum endoplasma atau badan Golgi. Sedangkan membran plasma dianggap satuan yang terpisah, meskipun tumbuh melalui penambahan sejumlah kantung yang berasal dari badan Golgi. Mitokondria dan plastida yang diselimuti oleh selapis membran yang halus dan membran dalam yang melekuk-lekuk juga tidak berhubungan dengan sistem membran. Demikian pula ribosom, mikrotubul dan mikrofilamen bukan bagian dari sistem endomembran.

-  Membran Plasma atau Plasmalemma
Membran plasma berfungsi mengatur aliran zat -zat terlarut masuk dan keluar
sel, dan mengatur aliran air melalui osmosis. Membran plasma bersifat diferensial permeabel,  artinya dapat melalukan  senyawa  kimia tertentu dan tidak  melalukan senyawa lainnya.
Membran plasma merupakan  lapisan  rangkap lipid dengan bagian: hidrofilik (suka air) molekul lipidnya berada di permukaan. Bagian lipofilik (suka lemak), molekul tersebut menghadap ke dalam lapisan rangkap sehingga menyebabkan adanya ruang yang terang. Molekul protein yang mencakup 50% bahan membran tenggelam di lapisan rangkap itu, dengan satu atau kedua ujung menonjol ke salah satu atau kedua permukaan membran. Kedua permukaan membran berbeda secara khas.

- Retikulum  Endoplasma (ER = Endoplasmic Retikulum)
Pada banyak sel, ER menyerupai kantung kempis yang berlipat-lipat (disebut sisternae). ER membentuk sistem angkutan untuk berbagai macam molekul di dalam sel dan bahkan antar sel meialui plasmodesmata. Sejumlah ribosom sering berasosiasi dengan ER dalam hal sintesis protein. ER yang ditempeli ribosom disebut ER kasar. ER halus tak ber- ribosom dan sering berbentuk pipa.

- Badan Golgi
Dengan mikroskop elektron, badan golgi (diktiosom) terlihat sebagai tumpukan piring pipih yang berongga di dalamnya (sisternae) dengan tepian yang menggelembung dan dikelilingi oleh benda bulat-bulat (vesikel). Badan Golgi berperan dalam pembentukan membran plasma dan mengangkut enzim yang harus dibuat dalam sel, yang akan menentukan reaksi kimia yang terjadi dan menentukan struktur dan fungsi sel.

- Selimut Inti
Inti (nukleus) dikelilingi oleh dua membran unit yang sejajar yang disebut selimut inti. Ketebalan membran luar sedikit lebih tebal dibanding membran dalam. Keduanya dipisahkan oleh ruang perinukleus. Selimut inti mempunyai banyak pori. Membran dalam dan luar menyatu membentuk pinggiran pori, yang dipertahankan bentuknya oleh suatu bahan sehingga terjadi struktur yang disebut anulus. ER berhubungan dengan selimut inti, sedang ruang perinukleus bersambungan dengan ruang di antara membran sejajar ER.
- Kloroplas
Kloroplas atau Chloroplast adalah plastid yang mengandung klorofil. Di dalam kloroplas berlangsung fase terang dan fase gelap dari fotosintesis tumbuhan. Kloroplas terdapat pada hampir seluruh tumbuhan, tetapi tidak umum dalam semua sel. Bila ada, maka tiap sel dapat memiliki satu sampai banyak plastid. Pada tumbuhan tingkat tinggi umumnya berbentuk cakram (kira-kira 2 x 5 mm, kadang-kadang lebih besar), tersusun dalam lapisan tunggal dalam sitoplasma tetapi bentuk dan posisinya berubah-ubah sesuai dengan intensitas cahaya. Pada ganggang, bentuknya dapat seperti mangkuk, spiral, bintang menyerupai jaring, seringkali disertai pirenoid.
Secara khas kloroplas dewasa mencakup dua membran luar yang menyalkuti stroma homogen, di sinilah berlangsung reaksi-reaksi fase gelap. Dalam stroma tertanam sejumlah grana, masing-masing terdiri atas setumpuk tilakoid yang berupa gelembung bermembran, pipih dan diskoid (seperti cakram). Membran tilakoid menyimpan pigmen-pigmen fotosintesis dan sistem transpor elektron yang terlibat dalam fase fotosintesis yang bergantung pada cahaya. Grana biasanya terkait dengan lamela intergrana yang bebas pigmen. Struktur Kloroplas Kloroplas terdiri atas dua bagian besar, yaitu bagian amplop dan bagian dalam.Bagian amplop kloroplas terdiri dari membran luar yang bersifat sangat permeabel, membran dalam yang bersifat permeabel serta merupakan tempat protein transpor melekat, dan ruang antar membran yang terletak di antara membran luar dan membran dalam.
Bagian dalam kloroplas mengandung DNA , RNAs, ribosom, stroma (tempat terjadinya reaksi gelap), dan granum. Granum terdiri atas membran tilakoid (tempat terjadinya reaksi terang) dan ruang tilakoid (ruang di antara membran tilakoid). Pada tanaman C3, kloroplas terletak pada sel mesofil. Contoh tanaman C3 adalah padi (Oryza sativa), gandum (Triticum aestivum), kacang kedelai (Glycine max), dan kentang (Solanum tuberosum). Pada tanaman C4, kloroplas terletak pada sel mesofil dan bundle sheath cell. Contoh tanaman C4 adalah jagung (Zea mays) dan tebu (Saccharum officinarum).

- Membran Vakuola atau Tonoplas
Membran vakuola menyerupai plasmalemma, namun berbeda fungsinya dan sering agak lebih tipis. Tonoplas mengangkut zat terlarut keluar-masuk vakuola, sehingga mengendalikan potensi air.

- Badan Mikro
Badan mikro adalah organel bulat yang terbungkus oleh selapis membran, berbutir-butir di sebelah dalamnya, dan kadang disertai kristal protein. Dua jenis badan mikro yang penting adalah peroksisom dan glioksisom yang masing-masing berperan khusus dalam aktivitas kimia sel tumbuhan. Perpksisom menguraikan asam glikolat yang dihasilkan dari fostosintesis, mendaur ulang molekul lain kembali ke kloroplas. Glioksisom menguraikan lemak menjadi karbohidrat selama dan sesudah perkecambahan biji. Hidrogen peroksida hasil reaksi ini juga diuraikan di dalam glioksisom.

- Ribosom
Sintesis protein merupakan fungsi sel yang vital yang berlangsung di ribuan ribosom. Ribosom tersebar di sitoplasma atau bergabung dengan ER kasar di dalam sel, dan selalu di membran rangkap ER di sisi sitosol. Ribosom juga menempel di membran luar selimut inti di sisi sitosol. Ribosom nampak sebagai bintik hitam pada mikrograf elektron. Sering juga membentuk rantai seperti untaian, khususnya dalam pola spiral (terpilin). Struktur ini dinamakan poliribosom atau polisom. Dalam ribosom, informasi genetik dari mRNA diterjemahkan menjadi protein (Hasnunidah, 2007).
Ribosom merupakan tempat sel membuat protein. Sel yang memiliki laju sintesis protein yang tinggi secara khusus memiliki jumlah ribosom yang sangat banyak. Ribosom bebas tersuspensi dalam sitosol, sementara ribosom terikat dilekatkan pada bagian luar jalinan membran yang disebut retikulum endoplasmik. Sebagian besar protein yang dibuat oleh ribosom bebas akan berfungsi di dalam sitosol; contohnya ialah enzim-enzim yang mengkatalisis proses metabolisme yang bertempat di dalam sitosol.
Ribosom adalah kompleks ribonucleoprotein, terdiri dari dua subunit, Kedua subunit ribosom terdiri dari RNA (rRNA) dan protein.Fungsi dari ribosom adalah pengantar pesan genetik, dan selanjutnya mengkatalisis pembentukan ikatan peptida

- Mitokondria
Pada mikroskop cahaya, mitokondria terlihat seperti bulatan, batang atau kawat kecil yang beragam bentuk dan ukurannya. Terbungkus membran rangkap, permukaan luarnya berlubang-lubang sedang permukaan dalamnya membentuk tonjolan-tonjolan (kristae) yang masuk ke dalam stroma. Membran dalam membungkus matriks, dan banyak enzim yang mengendalikan berbagai tahap dalam respirasi sel khususnya dan metabolisme umumnya ditemukan di sana atau di dalam matriks. Mitokondria memiliki DNA dan ribosom kecil di dalam matriksnya, sehingga mampu mensintesis porteinnya sendiri.

-Plastida
Plastida adalah organel berbentuk lensa yang terdapat pada semua sel tumbuhan, diselimuti oleh sistem membran rangkap. Plastida mengandung DNA dan ribosom yang terbenam dalam matriks cair yang disebut stroma. Plastida terbentuk dari hasil pembelahan plastida terdahulu atau sebagai hasil diferensiasi proplastida. Plastida tak berwarna disebut leukoplas, contohnya: amiloplas yang mengandung butir-butir padi atau proteinoplas yang mengandung protein cadangan. Ada dua macam plastida berwarna, yaitu kloroplas yang mengandung klorofil dan berbagai pigmen yang menyertainya, dan kromoplas yang mengandung pigmen lain (karotenoid). Plastida terpenting adalah kloroplas, karena menjadi tempat berlangsungnya fotosintesis.
Kloroplas mengandung suatu sistem mebran yang bernama tilakoid, yang sering sambung-menyambung membentuk tumpukan membran yang disebut grana. Grana terbenam dalam stroma. Enzim yang mengendalikan fotosintesis terdapat di membran tilakoid dan di stroma.

- Nukleus
Nukleus merupakan pusat kendali pada sel tumbuhan eukariotik. Nukleus mengendalikan seluruh fungsi sel dengan menentukan berbagai reaksi kimia dan juga struktur dan fungsi sel. Nukleus merupakan organel berbentuk bulat atau memanjang yang terbungkus selimut inti. Plasma nukleus (nukleoplasma) berbutir-butir merupakan sistem koloid, mengandung kromatin yang pada pembelahan sel berubah menjadi kromosom. Fungsi kromosom adalah membentuk m-RNA yang mengatur sintesis protein. Di dalam plasma nukleus juga terdapat nukleolus yang jumlahnya tiap sel khas untuk tiap jenis. Nukleolus itu padat, bentuknya tak beraturan, merupakan massa serat dan butiran, dan berwarna gelap. Fungsi nukleolus adalah untuk sintesis r-RNA dan ribosom.
Nukleus mengandung sebagian besar gen yang mengontrol sel eukariotik (sebagian gen terletak di dalam mitokondria dan kloroplas). Nukleus ini umumnya merupakan organel yang paling mencolok dalam sel eukariotik, rata-rata berdiameter 5 µm. Di dalam nukleus, DNA diorganisasikan bersama dengan protein menjadi materi yang disebut kromatin. Kromatin yang diberi warna tampak melalui mikroskop cahaya maupun mikros-kop elektron sebagai massa kabur. Sewaktu sel bersiap untuk membelah (bereproduksi), kromatin kusut yang berbentuk benang akan menggulung (memadat), menjadi cukup tebal untuk bisa dibedakan sebagai struktur terpisah yang disebut kromosom. Nukleus ini mengontrol sintesis protein dalam sitoplasma dengan cara mengirim mesenjer molekuler yang berbentuk RNA.
Nukleolus adalah yang paling menonjol struktur dalam inti sel. Ini adalah situs dari ribosomal (rRNA) transkripsi RNA, pra-pengolahan dan rRNA ribosom subunit perakitan. Nukleolus adalah struktur dinamis yang merakit sekitarkelompok gen rRNA mengulangi selama telofase terlambat, terus berlanjut sepanjang interfase dan kemudian disassembles sebagai mitosis cellsenter. Karena perbedaan kerapatan antara nukleolus dan nucleoplasm sekitarnya, itu mudah terlihat baik dalam sel hidup atau tetap dilihat oleh fase kontras atau diferensial.

- Vakuola
Badan khas di sel tumbuhan selain dinding sel dan plastida adalah vakuola. Vakuola mengerjakan beberapa fungsi. Bentuk dan ketegangan jaringan yang hanya memiliki dinding primer adalah akibat adanya air dan bahan terlarut yang menekan dari dalam vakuola. Tekanan tersebut timbul karena osmosis. Konsentrasi bahan terlarut di dalam vakuola cukup tinggi, termasuk garam-garam, molekul-molekul organik kecil, beberapa protein (enzim) dan molekul-molekul lainnya. Beberapa vakuola mengandung pigmen yang menimbulkan warna pada banyak bunga atau dauh. Pada beberapa bagian tumbuhan, vakuola dapat mengandung bahan-bahan yang mungkin berbahaya bagi sitoplasma.
Sel muda yang aktif membelah di titik tumbuh batang dan akar mempunyai vakuola sangat kecil. Sebagian besar terbentuk dari ER, lalu tumbuh bersama sel, mengambil air secara osmosis dan bergabung satu sama lain. Sel dewasa sering memiliki vakuola yang mengisi 80-90% atau lebih volume sel, dan protoplasmanya tersisiih hingga hanya berupa lapisan tipis di antara tonoplas dan plasmalemma. Beberapa sel yang aktif membelah juga dapat bervakuola besar.

BAB III
KESIMPULAN

1.    Sel adalah unit terkecil kehidupan
2.    Tumbuhan terdiri atas sel yang memiliki nukleus yang etrbungkus oleh membran atau struktur serupa tapi tanpa membran.
3.    Sel tumbuhan memiliki beberapa jenis organel yang terbungkus membran, misalnya kloroplas, mitokondria, nukleus dan vakuola.

DAFTAR PUSTAKA

Bresnick, Stephen. 2003. Intisari Biologi.
Brennan, P.J. 2003. Structure, function, and biogenesis of the cell wall of Mycrobacterium tuberculosis. www.elsevierhealth.com/journals/tube. Vol 83, No 91-97.
Campell, N.A. 2002. Biologi (Terjemhan). Jakrata: Penerbit Erlangga.
Farabee, M.J Cells . 2007. II: Cellular Organization. Wikibook. Diambil pada tanggal 14 Juli 2011, dari http://www.emc.maricopa.edu/BioBookglossN.html.
Kimball, J.W. 1991. Biologi (terjemahan). Jakarta: Gramedia Aksara Utama.
Lam, Yun Wah., Mulchy, T.L., Lamon, I.A. 2005. Nukleolus. Journal of Cell Sciencies. Vol 118, No 1335 – 1337.
Migocka, M.,dkk.2011. Comparative studyof the active cadmium efflux systems operating at the plasma membrane and tonoplast of cucumber root cells. Journal  of Experimental Botany.