Bakteri dan Alga

1. BAKTERI

Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan m ahluk hidup yang lain .
Bakteri memiliki ratusan ribu spesies yang hidup di darat hingga lautan dan pada tempat-tempat yang ekstrim.
Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannya dengan mahluk hidup yang lain. Bakteri adalah organisme uniselluler dan prokariot serta umumnya tidak memiliki klorofil dan berukuran renik (mikroskopis).

A. Sejarah

Bakteri pertama ditemukan oleh Anthony van Leeuwenhoek pada 1674 dengan menggunakan mikroskop buatannya sendiri. Istilah bacterium diperkenalkan di kemudian hari oleh Ehrenberg pada tahun 1828, diambil dari kata Yunani βακτηριον yang memiliki arti "small stick".

2. Ciri-ciri Bakteri

Bakteri memiliki ciri-ciri yang membedakannnya dengan mahluk hidup lain yaitu:
1. Organisme multiselluler
2. Prokariot (tidak memiliki membran inti sel )
3. Umumnya tidak memiliki klorofil
4. Memiliki ukuran tubuh yang bervariasi antara 0,12 s/d ratusan mikron umumnya memiliki ukuran rata-rata 1 s/d 5 mikron.
5. Memiliki bentuk tubuh yang beraneka ragam
6. Hidup bebas atau parasit
7. Yang hidup di lingkungan ekstrim seperti pada mata air panas,kawah atau gambut dinding selnya tidak mengandung peptidoglikan
8. Yang hidupnya kosmopolit diberbagai lingkungan dinding selnya mengandung peptidoglikan.

C. Struktur Bakteri

Struktur bakteri terbagi menjadi dua yaitu:
1. Struktur dasar (dimiliki oleh hampir semua jenis bakteri)
Meliputi: dinding sel, membran plasma, sitoplasma, ribosom, DNA, dan granula penyimpanan
2. Struktur tambahan (dimiliki oleh jenis bakteri tertentu)
Meliputi kapsul, flagelum, pilus, fimbria, klorosom, Vakuola gas dan endospora.

Struktur dasar sel bakteri

struktur-bakteri1

Struktur dasar bakteri :

1. Dinding sel tersusun dari peptidoglikan yaitu gabungan protein dan polisakarida (ketebalan peptidoglikan membagi bakteri menjadi bakteri gram positif bila peptidoglikannya tebal dan bakteri gram negatif bila peptidoglikannya tipis).

2. Membran plasma adalah membran yang menyelubungi sitoplasma tersusun atas lapisan fosfolipid dan protein.

3. Sitoplasma adalah cairan sel.

4. Ribosom adalah organel yang tersebar dalam sitoplasma, tersusun atas protein dan RNA.

5. Granula penyimpanan, karena bakteri menyimpan cadangan makanan yang dibutuhkan.

Granula.

Struktur tambahan bakteri :

1. Kapsul atau lapisan lendir adalah lapisan di luar dinding sel pada jenis bakteri tertentu, bila
lapisannya tebal disebut kapsul dan bila lapisannya tipis disebut lapisan lendir. Kapsul dan lapisan lendir tersusun atas polisakarida dan air.

2. Flagelum atau bulu cambuk adalah struktur berbentuk batang atau spiral yang menonjol dari dinding sel.

3. Pilus dan fimbria adalah struktur berbentuk seperti rambut halus yang menonjol dari dinding sel, pilus mirip dengan flagelum tetapi lebih pendek, kaku dan berdiameter lebih kecil dan tersusun dari protein dan hanya terdapat pada bakteri gram negatif. Fimbria adalah struktur sejenis pilus tetapi lebih pendek daripada pilus.

4. Klorosom adalah struktur yang berada tepat dibawah membran plasma dan mengandung pigmen klorofil dan pigmen lainnya untuk proses fotosintesis. Klorosom hanya terdapat pada bakteri yang melakukan fotosintesis.

5. Vakuola gas terdapat pada bakteri yang hidup di air dan berfotosintesis.

6. Endospora adalah bentuk istirahat (laten) dari beberapa jenis bakteri gram positif dan terbentuk didalam sel bakteri jika kondisi tidak menguntungkan bagi kehidupan bakteri. Endospora mengandung sedikit sitoplasma, materi genetik, dan ribosom. Dinding endospora yang tebal tersusun atas protein dan menyebabkan endospora tahan terhadap kekeringan, radiasi cahaya, suhu tinggi dan zat kimia. Jika kondisi lingkungan menguntungkan endospora akan tumbuh menjadi sel bakteri baru.

D. Bentuk Bakteri

Bentuk dasar bakteri terdiri atas bentuk bulat (kokus), batang (basil),dan spiral (spirilia) serta terdapat bentuk antara kokus dan basil yang disebut kokobasil.

Berbagai macam bentuk bakteri :

1. Bakteri Kokus (Coccus) :

kokus

a. Mikrococcus, yaitu berupa sel bakteri kokus tunggal
b. Diplococcus, yaitu dua sel bakteri kokus berdempetan
c. Tetracoccus,yaitu empat sel bakteri kokus berdempetan berbentuk segi empat.
d. Sarcina, yaitu delapan sel bakteri kokus berdempetan membentuk kubus
e. Streptococcus, yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan membentuk rantai.
f. Staphylococcus,yaitu lebih dari empat sel bakteri kokus berdempetan seperti buah anggur atau bergerombol.

2. Bakteri Basil (Bacillus) :

basil

a. Monobacillus, yaitu berupa sel bakteri basil tunggal

b. Diplobacillus, yaitu berupa dua sel bakteri basil berdempetan

c. Streptobacillus, yaitu beberapa sel bakteri basil berdempetan membentuk rantai

3. Bakteri Spirilia (Spirilum) :

spirilia

a. Spiral yaitu bentuk sel bergelombang

b. Spiroseta yaitu bentuk sel seperti sekrup

c. Vibrio yaitu bentuk sel seperti tanda baca koma

E. Alat Gerak Bakteri

Gambar alat gerak bakteri: A-Monotrik; B-Lofotrik; C-Amfitrik; D-Peritrik;

Banyak spesies bakteri yang bergerak menggunakan flagel. Hampir semua bakteri yang berbentuk lengkung dan sebagian yang berbentuk batang ditemukan adanya flagel. Sedangkan bakteri kokus jarang sekali memiliki flagel. Ukuran flagel bakteri sangat kecil, tebalnya 0,02 – 0,1 mikro, dan panjangnya melebihi panjang sel bakteri. Berdasarkan tempat dan jumlah flagel yang dimiliki, bakteri dibagi menjadi lima golongan, yaitu:

• Atrik, tidak mempunyai flagel.
• Monotrik, mempunyai satu flagel pada salah satu ujungnya.
• Lofotrik, mempunyai sejumlah flagel pada salah satu ujungnya.
• Amfitrik, mempunyai satu flagel pada kedua ujungnya.
• Peritrik, mempunyai flagel pada seluruh permukaan tubuhnya.

F. Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Bakteri

Pertumbuhan pada bakteri mempunyai arti perbanyakan sel dan peningkatan ukuran populasi.
Faktor–faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri atau kondisi untuk pertumbuhan optimum adalah :

1. Suhu
2. Derajat keasaman atau pH
3. Konsentrasi garam
4. Sumber nutrisi
5. Zat-zat sisa metabolisme
6. Zat kimia

Hal tersebut diatas bervariasi menurut spesies bakterinya.

G. Cara Perkembangbiakan bakteri
Bakteri umumnya melakukan reproduksi atau berkembang biak secara aseksual (vegetatif = tak kawin) dengan membelah diri. Pembelahan sel pada bakteri adalah pembelahan biner yaitu setiap sel membelah menjadi dua.

Reproduksi bakteri secara seksual yaitu dengan pertukaran materi genetik dengan bakteri lainnya.
Pertukaran materi genetik disebut rekombinasi genetik atau rekombinasi DNA.

Rekombinasi genetik dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu:

1. Transformasi adalah pemindahan sedikit materi genetik, bahkan satu gen saja dari satu sel bakteri ke sel bakteri yang lainnya.

transformasi

2. Transduksi adalah pemindahan materi genetik satu sel bakteri ke sel bakteri lainnnya dengan perantaraan organisme yang lain yaitu bakteriofage (virus bakteri).

Transduksi

3. Konjugasi adalah pemindahan materi genetik berupa plasmid secara langsung melalui kontak sel dengan membentuk struktur seperti jembatan diantara dua sel bakteri yang berdekatan. Umumnya terjadi pada bakteri gram negatif.

Konjugasi

H. Peranan Bakteri

1. Bakteri menguntungkan

a. Bakteri pengurai

Bakteri saprofit menguraikan tumbuhan atau hewan yang mati, serta sisa-sisa atau kotoran organisme. Bakteri tersebut menguraikan protein, karbohidrat dan senyawa organik lain menjadi CO₂, gas amoniak, dan senyawa-senyawa lain yang lebih sederhana. Oleh karena itu keberadaan bakteri ini sangat berperan dalam mineralisasi di alam dan dengan cara ini bakteri membersihkan dunia dari sampah-sampah organik.

b. Bakteri nitrifikasi

Bakteri nitrifikasi adalah bakteri-bakteri tertentu yang mampu menyusun senyawa nitrat dari amoniak yang berlangsung secara aerob di dalam tanah. Nitrifikasi terdiri atas dua tahap yaitu:

• Oksidasi amoniak menjadi nitrit oleh bakteri nitrit. Proses ini dinamakan nitritasi.

Reaksi nitritasi

• Oksidasi senyawa nitrit menjadi nitrat oleh bakteri nitrat. Prosesnya dinamakan nitratasi.

Reaksi nitratasi

Dalam bidang pertanian, nitrifikasi sangat menguntungkan karena menghasilkan senyawa yang diperlukan oleh tanaman yaitu nitrat. Tetapi sebaliknya di dalam air yang disediakan untuk sumber air minum, nitrat yang berlebihan tidak baik karena akan menyebabkan pertumbuhan ganggang di permukaan air menjadi berlimpah.

c. Bakteri nitrogen

Bakteri nitrogen adalah bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas dari udara dan mengubahnya menjadi suatu senyawa yang dapat diserap oleh tumbuhan. Karena kemampuannya mengikat nitrogen di udara, bakteri-bakteri tersebut berpengaruh terhadap nilai ekonomi tanah pertanian. Kelompok bakteri ini ada yang hidup bebas maupun simbiosis. Bakteri nitrogen yang hidup bebas yaitu Azotobacter chroococcum, Clostridium pasteurianum, dan Rhodospirillum rubrum. Bakteri nitrogen yang hidup bersimbiosis dengan tanaman polong-polongan yaitu Rhizobium leguminosarum, yang hidup dalam akar membentuk nodul atau bintil-bintil akar. Tumbuhan yang bersimbiosis dengan Rhizobium banyak digunakan sebagai pupuk hijau seperti Crotalaria, Tephrosia, dan Indigofera. Akar tanaman polong-polongan tersebut menyediakan karbohidrat dan senyawa lain bagi bakteri melalui kemampuannya mengikat nitrogen bagi akar. Jika bakteri dipisahkan dari inangnya (akar), maka tidak dapat mengikat nitrogen sama sekali atau hanya dapat mengikat nitrogen sedikit sekali. Bintil-bintil akar melepaskan senyawa nitrogen organik ke dalam tanah tempat tanaman polong hidup. Dengan demikian terjadi penambahan nitrogen yang dapat menambah kesuburan tanah.

d. Bakteri usus

Bakteri Eschereria coli hidup di kolon (usus besar) manusia, berfungsi membantu membusukkan sisa pencernaan juga menghasilkan vitamin B₁₂, dan vitamin K yang penting dalam proses pembekuan darah. Dalam organ pencernaan berbagai hewan ternak dan kuda, bakteri anaerobik membantu mencernakan selusosa rumput menjadi zat yang lebih sederhana sehingga dapat diserap oleh dinding usus.

e. Bakteri fermentasi

Beberapa makanan hasil fermentasi dan mikroorganisme yang berperan:

No.	Nama produk atau makanan	Bahan baku	Bakteri yang berperan
1.	Yoghurt	susu	Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophilus
2.	Mentega	susu	Streptococcus lactis
3.	Terasi	ikan	Lactobacillus sp.
4.	Asinan buah-buahan	buah-buahan	Lactobacillus sp.
5.	Sosis	daging	Pediococcus cerevisiae
6.	Kefir	susu	Lactobacillus bulgaricus dan Srteptococcus lactis

f. Bakteri penghasil antibiotik

Antibiotik merupakan zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan mempunyai daya hambat terhadap kegiatan mikroorganisme lain. Beberapa bakteri yang menghasilkan antibiotik adalah:

• Bacillus brevis, menghasilkan terotrisin
• Bacillus subtilis, menghasilkan basitrasin
• Bacillus polymyxa, menghasilkan polimixin

2. Bakteri merugikan

a. Bakteri perusak makanan

Beberapa spesies pengurai tumbuh di dalam makanan. Mereka mengubah makanan dan mengeluarkan hasil metabolisme yang berupa toksin (racun). Racun tersebut berbahaya bagi kesehatan manusia. Contohnya:

• Clostridium botulinum, menghasilkan racun botulinin, seringkali terdapat pada makanan kalengan
• Pseudomonas cocovenenans, menghasilkan asam bongkrek, terdapat pada tempe bongkrek
• Leuconostoc mesenteroides, penyebab pelendiran makanan

b. Bakteri denitrifikasi

Jika oksigen dalam tanah kurang maka akan berlangsung denitrifikasi, yaitu nitrat direduksi sehingga terbentuk nitrit dan akhirnya menjadi amoniak yang tidak dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan. Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah Micrococcus denitrificans dan Pseudomonas denitrificans.

c. Bakteri pathogen

Merupakan kelompok bakteri parasit yang menimbulkan penyakit pada manusia, hewan dan tumbuhan.

Bakteri penyebab penyakit pada manusia:

No.	Nama bakteri	Penyakit yang ditimbulkan
1.	Salmonella typhosa	Tifus
2.	Shigella dysenteriae	Disentri basiler
3.	Vibrio comma	Kolera
4.	Haemophilus influenza	Influensa
5.	Diplococcus pneumoniae	Pneumonia (radang paru-paru)
6.	Mycobacterium tuberculosis	TBC paru-paru
7.	Clostridium tetani	Tetanus
8.	Neiseria meningitis	Meningitis (radang selaput otak)
9.	Neiseria gonorrhoeae	Gonorrhaeae (kencing nanah)
10.	Treponema pallidum	Sifilis atau Lues atau raja singa
11.	Mycobacterium leprae	Lepra (kusta)
12.	Treponema pertenue	Puru atau patek

Bakteri penyebab penyakit pada hewan:

No.	Nama bakteri	Penyakit yang ditimbulkan
1.	Brucella abortus	Brucellosis pada sapi
2.	Streptococcus agalactia	Mastitis pada sapi (radang payudara)
3.	Bacillus anthracis	Antraks
4.	Actinomyces bovis	Bengkak rahang pada sapi
5.	Cytophaga columnaris	Penyakit pada ikan

Bakteri penyebab penyakit pada tumbuhan:

No.	Nama bakteri	Penyakit yang ditimbulkan
1.	Xanthomonas oryzae	Menyerang pucuk batang padi
2.	Xanthomonas campestris	Menyerang tanaman kubis
3.	Pseudomonas solanacaerum	Penyakit layu pada famili terung-terungan
4.	Erwinia amylovora	Penyakit bonyok pada buah-buahan

2. ALGAE
1. Taksonomi Algae

1. Linnaeus membagi Cryptogamae menjadi 4 bangsa yaitu: Filices, Musci, Algae dan Fungi.
De Jussieu membagi tumbuhan menjadi 3 golongan, Acotyledoneae, Monocotyledoneae, Dicotyledoneae.

2. Tahun 1880 diperkenalkan suatu sistem yang membagi Cryptogamae menjadi Thallophyta, Bryophyta, Pteridophyta.

3. Thallophyta yang terdiri dari dua anak kelas Algae dan Fungi dibedakan dari Bryophyta dan Pteridophyta berdasarkan pada struktur alat penghasil spora dan gamet serta perkembangan zigotnya.

4. Dipermasalahkan mengenai keabsahan (validitas) dari Thallophyta.
Algae dan Fungi mempunyai kesamaan ciri-ciri yang digunakan untuk memisahkan keduanya dari tumbuhan lain, atas dasar kesamaan ini dipertanyakan apakah fungi berasal dari algae? dalam kenyataan, tidak satu fungi pun berasal dari algae. Dengan demikian divisi Thallophyta tidak dapat dipertahankan, sehingga bukan merupakan divisi yang valid. Sebaiknya Algae dan Fungi ditempatkan dalam satu atau lebih divisi.

5. Ciri-ciri yang akan digunakan sebagai dasar untuk memberi definisi algae:

1. menurut Fritsch (1935): Algae harus holofitik yang gagal mencapai ciri deferensiasi Archegoniatae.

2. Smith (1955 ) mendasarkan pada struktur organ seksualnya.

6. Sampai permulaan abad 20 telah dikenal 4 kelas Algae, yaitu Chlorophyceae, Phaeophyceae, Rhodophyceae dan Myxophyceae (Cyanophyceae). Ahli Protozoologi menempatkan semua organisme bersel tunggal yang berkhlorofil, berflagella seta motil dalam kelas Mastigophora dari filum Protozoa. Para pakar botani mengeluarkan anggota-anggota tertentu dari deret (seri) Volvocin. Rabenhorst menempatkan seri Chlamydomonas-Volvox dalam ganggang hijau rumput dan diberi nama Chlorophyllaceae.
Xanthophyceae (Heterokontae) dipisahkan dari Chlorophyceae pada permulaan abad 20 dan Fagellatae tertentu yang berpigmen dimasukkan dalam kelas Xanthophyceae.
Berbagai macam kelompok yang semula oleh pakar Protozoologi dimasukkan dalam Mastigophora secara filogegenetik berhubungan dengan organisme yang bersifat algae sejati.

7. Sistem klasifikasi algae ada bermacam-macam. Seiring dengan majunya ilmu pengetahuan terutama dalam penelitian fisiologi, biokimia, dan penggunaan mikros- kop elektron, maka klasifikasi algae ke dalam divisinya, kini didasarkan pada:

1. pigmentasi,

2. hasil fotosintesis,

3. flagelasi,

4. sifat fisik dan kimia dinding sel,

5. ada atau tidak adanya inti sejati.

Atas dasar hal tersebut, Smith membagi algae menjadi; Divisi: Chlorophyta, Euglenophyta, Pyrrophyta, Chrysophyta, Phaeophyta, Rhodophyta dan Cyanophyta. Pyrrophyta, Chrysophyta,dan Euglenophyta termasuk Protista (Protista algae); Cyanophyta termasuk Monera.

8. Algae mempunyai bermacam-macam bentuk tubuh:

1. Bentuk uniseluler: bentuk uniseluler yang berflagela dan yang tidak berflagela.

2. Bentuk multiseluler:

1. a. koloni yang motil, b. koloni yang kokoid

2. Agregasi: bentuk palmeloid, dendroid, dan rizopoidal.

3. Bentuk filamentik: filamen sederhana, filamen bercabang, filamen heterotrikh, filamen pseudoparenkhimatik yang uniaksial dan multiaksial.

4. Bentuk sifon/pipa.

5. Pseudoparenkhimatik

9. Reproduksi

1. Vegetatif: fragmentasi, pembelahan sel, pembentukan hormogonia.

2. Aseksual: pembentukan mitospora, zoospora, aplanospora, hipnospora, stadium pamela.

3. Seksual: isogami, heterogami yang terdiri dari anisogami dan oogami, aplanogami, autogami.

10. Pergantian keturunan

1. Pergantian keturunan haplobiontik terdiri dari: pergantian keturunan yang haplontik dan diplontik.

2. Pergantian keturunan yang isomorfik dan heteromorfik.

2. Divisi: Chlorophyta, Phaeophyta, Rhodophyta, Crysophyta, Cyanophyta, Euglenaphyta

I. Divisi Chlorophyta

Terdiri dari 2 kelas : Chloropyceae dan Charophyceae

a. Ciri-ciri

1. Pigmen, khlorofil a dan b, santofil, dan b-karoten, khlorofil terdapat dalam jumlah yang banyak sehingga ganggang ini berwarna hijau rumput.

2. Hasil fotosintesis berupa amilum dan tersimpan dalam khloroplas.

3. Khloroplas berjumlah satu atau lebih; berbentuk mangkuk, bintang, lensa, bulat, pita, spiral dsb.

4. Sel berinti sejati, satu atau lebih.

5. Sel kembara mempunyai 2 atau 4 flagela sama panjang, bertipe whiplash.

6. Dinding sel mengandung selulose.

7. Bentuk talus/struktur vegetatif

1. uniseluler motil/berflagela: Chlamydomonas sp.

2. uniseluler nonmotil/kokoid: Chlorella sp.

3. koloni motil (sel-sel dalam koloni mempunyai flagela) Volvox sp

4. koloni nonmotil (kokoid ): Pediastrum sp., Hydrodictyon sp.

5. palmeloid: Tetraspora sp.

6. dendroid: Prasinocladus sp.

7. berbentuk filamen: bercabang: Cladophora sp.

8. tidak bercabang: Oedogonium sp., Spirogyra sp.

9. heterotrikh: Coleochaeta sp., Stigeoclonium sp.

10. berbentuk helaian/lembaran yang distromatik: Ulva sp.

11. lembaran yang monostromatik: Monostroma sp.

12. berbentuk silinder yang beruang di tengah: Enteromorpha

13. berbentuk sifon/spnositik: Caulerpa sp., Codium sp.

b. Perkembangbiakan

1. secara vegetatif: dengan fragmentasi talusnya

2. secara aseksual: dengan pembentukan zoospora, aplanospora, hipnospora, autospora.

3. secara seksual: isogami, Anisogami, oogami, aplanogami.

Chlorophyta dibagi menjadi 2 kelas, yaitu Chloropyceae dan Charophyceae
Menurut Smith (1955) Chlorophyceae dibagi menjadi 12 bangsa, yaitu: Volovocales, Tetrasporales, Ulothrichales, Ulvales, Schizogoniales (Prasiolales) Cladophorales, Oedogoniales, Zygnematales, Chlorococcales, Siphonales, Dasycladales dan Siphonocladales. Oleh beberapa penulis, Tetrasporales dan Volovocales sering disatukan menjadi satu bangsa, yaitu Volvocales dan Tetrasporales dianggap sebagai anak bangsa dan Volvocales. Dalam hal ini, mereka berpendapat bahwa kedua bangsa tersebut hanya mempunyai perbedaan kecil saja.

c. Tempat hidup

Sebagian besar ± 90% merupakan algae air tawar terdapat pula di tanah atau di dinding tembok yang lembab, di atas batang pohon dan dapat pula sebagai epifil (pada permukaan daun).

d. Cara hidup

Chlorophyta hidup secara autotrof. Namun ada pula yang bersimbiosis dengan organisme lain, misal dengan jamur membentuk lumut kerak.

Kelas Charophycaea

1. Tubuh merupakan talus yang tegak, beruas dan berbuku-buku dan bercabang. Cabang yang pertumbuhannya tak terbatas keluar dari buku-buku tersebut dan dari setiap buku keluar cabang yang pertumbuhannya terbatas, yaitu cabang lateral (filoid) yang letaknya melingkari buku tersebut. Tubuh ini sering diliputi oleh CaCO3.

2. Reproduksi.

1. secara seksual: dilakukan dengan oogami. Alat kelamin betina dikelilingi benang-benang steril yang letaknya melingkar hingga membentuk spiral. Alat kelamin jantan, terdiri dari satu sel, masing-masing anteridium disatukan dalam filamen yang uniseriate dan dibungkus oleh selubung yang terdiri dari 8 sel.

2. secara vegetatif: dengan membentuk bintang-bintang amilum dan bulbus.

Dengan melihat struktur alat kelamin dan adanya stadium protenema dalam perkembangan zigot, struktur vegetatif dari tubuhnya, maka beberapa ahli mengatakan bahwa kedudukan Chara berada antara Thallophyta dan Bryophyta. Jenis-jenis yang masih hidup adalah Chara spp dan Nitella spp kesemuanya hidup di air tawar.

II. Divisi Phaeophyta
Hanya terdiri dari satu kelas : Phaeophyceae

a. Ciri-ciri

1. Tubuh selalu berupa talus yang multiseluler yang berbentuk filamen, lembaran atau menyerupai semak/pohon yang dapat mencapai beberapa puluh meter, terutama jenis-jenis yang hidup di lautan daerah beriklim dingin.

2. Set vegetatif mengandung khloroplast berbentuk bulat, bulat panjang, seperti pita; mengandung khlorofil a dan khlorofil c serta beberapa santofil misalnya fukosantin. Cadangan makanan berupa laminarin dan manitol. Dinding sel mengandung selulose dan asam alginat.

b. Reproduksi

Sel reproduksi yang motil baik zoospora ataupun zoogamet berflagela 2 buah, tidak sama panjang dan terletak dibagian lateral dari sel, bertipe whiplash dan tinsel. Reproduksi aseksual dilakukan dengan pembentukan zoospora atau aplanospora. Reproduksi seksual dilakukan secara isogami, anisogami atau oogami.

c. Daur hidup

Jenis-jenis dari bangsa-bangsa dalam Phaeophyceae mempunyai daur hidup dengan pergantian keturunan, kecuali jenis-jenis dari bangsa Fucales. Ada tiga tipe pergantian keturunan, yaitu: isomorfik (Dictyola sp.), heteromorfik (Laminaria sp). Dan diplontik (Sargassum sp.)

d. Tempat hidup

Sebagian besar hidup di laut hanya ada beberapa jenis saja yang hidup di air tawar.

e. Cara hidup

Bersifat autotrof. Fotosintesis terjadi dihelaian yang menyerupai daun. Gula dihasilkan ditransportasikan ketangkai yang menyerupai batang.

f. Peranan dalam kehidupan

Phaeophyta yang terbesar, kelp, dimanfaatkan dalam berbagai industri makanan maupun farmasi. Algin ( asam alginat ) yang merupakan bagian koloid dari Phaeophyta digunakan dalam pembuatan es krim, pembuatan pil, tablet, salep, obat pembersih gigi, lotion, dan krim sehabis mencukur. Selain itu Phaeophyta juga dimanfaatkan untuk kandungan nitrogen dan kaliumnya cukup tinggi, sedangkan kandungan fosfornya rendah.

III. Divisi Rhodophyta
Hanya mempunyai satu kelas, yaitu Rhodophyceae.

a. Ciri-ciri

1. Sel mempunyai dinding yang terdiri dari selulose dan agar atau karagen.
Rhodophyceae tidak pernah menghasilkan sel-sel berflagela.

2. Pigmen
Khlorofil: terdiri dari khlorofil a dan d.
Fikobilin: fikoeritrin dan fikosianin yang sering disebut pigmen aksesoris.
- karoten
Pigmen-pigmen tersebut terdapat dalam kloroplas

3. Cadangan makanan berupa tepung flaridea dan terdapat diluar khloroplas.

4. Talus
Hampir semuanya multiseluler, hanya 2 marga saja yang uniseluler. Talus yang multiseluler berbentuk filamen silinder ataupun helaian. Pada dasarnya talus yang multiseluler, terutama yang tinggi tingkatannya terdiri dari filamen-filamen yang bercabang-cabang dan letaknya sedemikian rupa hingga membentuk talus yang pseudoparenkhimatik. Talus umumnya melekat pada substrat dengan perantaraan alat pelekat. Pada Rhodophyta yang tinggi tingkatannya ada 2 tipe talus: monoaksial dan multiaksial.

b. Reproduksi

Reproduksi secara vegetatif dilakukan dengan fragmentasi. Rhodopyceae membentuk bermacam-macam spora, karpospora (spora seksual), sporta, netral, monospora. Tetraspora, bispora, dan polispora.

Pergantian keturunan

Pada yang tinggi tingkatannya terdiri dari 2 tipe, yaitu bifasik dan trifasik.

1. Bifasik: inti zigot langsung mengadakan meiosis; hingga menghasilkan karposporafit haploid yang tumbuh pada gametofitnya atau inti zigot membelah mitosis hingga membentuk karposporangium yang intinya diploid inti karposporangium mengadakan meiosis dan membentuk karpospora yang haploid. Karposporofit berada pada gametofit.

2. Trifasik: inti zigot hanya membelah mitosis, membentuk karposporangium dengan karpospora yang diploid. Karposporofit terdapat pada gametofit, karpospora yang diploid tumbuh menjadi tetrasporofit yang diploid dan hidup bebas, tetrasporangium yang terbentuk intinya membelah meiosis dan menghasilkan 4 spora yang haploid (tertraspora). Tetraspora tumbuh menjadi gametofit. Gametofit dan tetrasporofit umumnya isomorfik.

c. Cara hidup

umumnya bersifat autotrof. Akan tetapi adapula yang heterotrof, yaitu yang tidak memiliki kromatofora dan biasanya parasit pada algae lain.

d. Peranan dalam kehidupan

Rhodophyta jenis tertentu dapat menghasilkan agar yang dimanfaatkan antara lain sebagai bahan makanan dan kosmetik, misalnya Eucheuma spinosum. Di beberapa negara, misal Jepang, Rhodophyta ditanam sebagai sumber makanan. Selain itu agar juga dipakai untuk mengeraskan / memadatkan media pertumbuhan bakteri.

Hormon Pada Hewan

TUGAS INDIVIDUAL

TENTANG

HORMON PADA HEWAN

DOSEN PEMBIMBING

SITI RAMDIAH, M.Pd

O

L

E

H

RAHMI HIDAYATI

30609 G 4025

SEMESTER IV ( EMPAT )

KELAS G BALANGAN

JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

PERSATUAN GURU REPUBLIK INDONESIA

STKIP PGRI BANJARMASIN

TAHUN AKADEMIK 2010/2011

Hormon pada Hewan

Seperti halnya pada manusia, hewan juga memiliki hormon. Pada hewan vertebrata mayoritas jenis hormonnya mirip dengan manusia. Sedangkan pada hewan tingkat rendah dan invertebrata sistem hormonnya berkaitan terutama dengan fungsi kelangsungan hidup, misalnya pertumbuhan, pendewasaan, dan reproduksi.

Pada hewan dan manusia biasanya hampir sama tipe hormonnya, seperti :

a. GH = Growth Hormone, bila kelebihan hormon ini akan mengakibatkan pertumbuhan raksasa/luar biasa yang disebut dengan Gigantisme

b. Tiroksin = Hormon yang dihasilkan oleh kelenjar Tiroid dan berfungsi untuk mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan. Bila kekurangan horomon ini pada masa kanak-kanak akan menyebabkan pertumbuhan yang lambat dana mental yang terbelakang yang disebut dengan Kretinisme.

c. FSH = Folikel Stimulating Hormone, yaitu horomon yang berfungsi untuk merangsang pembentukan folikel sel ovum

d. Androgen = Hormon yang dapat memperlihatkan ciri-ciri sekunder untuk pria

e. Estrogen = Hormon yang dapat memperlihatkan ciri-ciri sekunder pada wanita

f. Neuropeptida = semacam horomon pada hewan tingkat rendah, yang berfungsi untukmerangsang pertumbuhan dan regenerasi.

Sistem Hormon pada Hewan Invertebrata

Sel-sel neurosekresi terdapat pada terutama hewan rendah kecuali hewan bersel satu. Pada Coelenterata dan annelida tidak terdaopat kelenjar endokrin tapi mekanisme neurosekresi mengatur pertumbuhan dan reproduksi. Demikian juga pada cacing pipih dan nematoda hanya mempunyai mekanisme neurosekresi. Hewan rendah yang mempunyai kelenjar endokrin ialah Cephalopoda, Arthropoda dan hewan yang lebih kompleks lainya. Pada Crustacea terdapat kelenjar sinus pada insekta ada korpus kardiakum.kedua kelenjar tersebut sama dengan neurohipofisis (hipofisis bagaian belakang) pada vertebrat. Jadi pada dasarnya hewan rendah maupun vertebrata terdapat suatu hub ungan antara sistem syaraf dengan kelenjar endokrin. Hipotisis pada vertebrata disebut kelenjar neuroendokrin.

Coelenterata
Pada Coelenterata selurah sistem syaraf bekerja sebagai sistem neurosekresi. Misalnya pada ubur-ubur syaraf cincin sirkum oral dengan serabut radialnya mempunyai sel-sel neurosekresi. Neurohormon belum diketahui strukturnya tapi mempunyai fungsi penting misalnya untuk proses melepaskan gamet. Pada Coelenterata (hewan berongga) misalnya Hydra, sel sarafnya menghasilkan bahan kimia yang disebut neuropeptida. Bahan tersebut merangsang terjadinya pertumbuhan, regenerasi, dan reproduksi.

Platyhelminthes
Pada cacing pipih sel-sel neurosekresi terdapat pada ganglion otak. Fungsinya belum diketahui tapi diduga belum mempunyai peranan dalam proses regenerasi.

Annelida
Sel-sel neurosekresi pada annelida terdapat pada ganglion supraoesofagus, ganglion suboesufagus dan ganglion ventral. Neuro hormon pada cacing tanah banyak diselidiki peran neurohormon pada annelida ialah dalam fungsi:

1. Tumbuh dan regenerasi

2. Transformasi somatik berkenaan dengan reproduksi

3. Pemotongan ganda dan perkembangan seksual

4. Menentukan ciri-ciri kelamin luar (sekunder)

5. Penyembuhan luka

Mollusca
Sel neurosekresi terdapat pada gangloin otak molluska. Pada molluska terdapat pula kelenjar endokrin seperti pada vertebrata. Kelenjar tersebut misalnya kelenjar optik pada Octopus.
Pada sejenis siput jika tentakel dibuang hasilnya pembentukan telur pada ovotestis dipercepat. Jika ekstrak tentakel disuntikkan merangsang produksi sperma. Ekstrak ganglion otak merangsang produksi telur. Dari contoh diatas menunjukkan bahwa baik otak maupun tentakel berisi sel-sel neurosekresi yang menghasilkan hormon (neurohormon). Neurohormon dari tentakel merangsang produksi sperma sedang dari otak merangsang perkembangan telur. Pada octopus proses kedewasaan juga diatur oleh sel-sel neurosekresi yang mempengaruhi pertumbuhan ovarium dan testes. Jadi hubungan ganglion otak-kelenjar optik-gonade pada octopus sama seperti hubungan hipotalamus-hipofisisgonade pada vertebrata.

Crustacea (udang-udangan)

Mekanisme neurosekresi pada udang-udangan sangat kompleks dan sangat erat hubungannya dengan sistem saraf dan ganglionnya. Diantaranya hormon yang penting adalah:
1) Beberapa Neurohormon Tangkai Mata

Terdapat beberapa neurohormon yang berasal dari ganglia optik yang letaknya pada tangkai mata:

· Hormon Pigmen Retina

· Kromatorotrofin•

· Hormon Hiperglikemik

· Hormon Inhibitor Ovarium

· Hormon Inhibitor Pengelupasan (Moulting)

2) Organ Y

3) Kelenjar Androgen Pada Jantan

4) Ovarium

Pada Crustaseae (udang, kepiting, dll) ada 2 faktor yang mempengaruhi pergantian kulit yaitu faktor eksternal dan faktor internal. Faktor eksternal diantaranya: adanya stressor/tekanan lingkungan, nutrisi, photoperiodisme dan temperatur. Sedangkan faktor internal terkait dengan produksi hormon ekdisteroid dan Molt Inhibiting Hormon (MIH)/hormon penghambat pergantian kulit.

Insecta
Hampir semua hormon dihasilkan sel neurosekresi dari ganglion otak dan ganglia lainnya yang dapat ditemukan pada protoserebrum, tritoserebrum, ganglion suboesofagus dan ganglia ventral.

Hewan diketahui juga menghasilkan sejumlah hormon yaitu : Juvenil hormone(JH), merangsang perubahan serangga dari bentuk ulat ke larva. Hormon ini tidak dihasilkan ketika serangga mencapai bentuk dewasanya. Ecdysone, merangsang perubahan atau pergantian kulit serangga. Hormon ini bekerja antagonis dengan JH.Octopamine, menaikkan kadar penggunaan glukosa oleh otot. Adipokinetic Hormone, mempercepat perubahan lemak menjadi energi.
Bovine Somatotropin(BST),meningkatkan produksi susu pada ternak.

Pada Arthropoda dari kelompok insekta menghasilkan tiga macam hormon yaitu: hormon otak, hormon ekdison, dan hormon juvenil. Ketiga hormon tersebut berfungsi untuk  mengatur proses metamorfosis.

• Hormon otak disekresikan oleh bagian otak, dan pelepasannya dipengaruhi oleh faktor makanan, cahaya, atau suhu. Selain itu hormon otak berfungsi memicu sekresi hormon ekdison dan hormon juvenil.
• Hormon ekdison perfungsi pada pengaturan proses pergantian kulit (ekdisis).
• Hormon juvenil berperan menghambat proses metamorfosis.

Ketiga hormon itulah yang berperan dalam proses metamorfosis dan pergantian kulit pada kelompok insekta

Hormon pada hewan Vertebrata

Pada katak misalnya, metamorfosis dari berudu menjadi katak dewasa dipengaruhi  oleh hormon tiroksin yang dihasilkan oleh kelenjar thiroid. Selain itu katak memiliki hormon yang disekresikan oleh epifisis dan hipofisis di otak, dan berperan dalam mengontrol perubahan warna kulit. Hormon epifisis menyebabkan kulit menjadi pucat, sedangkan hormon hipofisis menyebabkan warna kulit menjadi gelap.Pada vertebrata lain sistem hormonnya mirip dengan manusia.

Pengelolan Laboratorium

 

PENGELOLAAN LABORATORIUM

1. Pengertian Laboratorium

Kata laboratorium merupakan bentuk serapan dari bahasa Belanda dengan bentuk asalnya laboratorium (Jumariam, dkk, 1996). Dalam Kamus Umum Bahasa Indonesia (Poerwadarminta, 2002) laboratorium diartikan sebagai tempat mengadakan percobaan (penyelidikan dan sebagainya).Menurut Soejitno (1983) laboratorium dapat diartikan dalam bermacam-macam segi, yaitu :

a. laboratorium dapat merupakan wadah, yaitu tempat, gedung, ruang dengan segala macam  peralatan yang diperlukan untuk kegiatan ilmiah.Dalam hal ini laboratorium dilihat sebagai perangkat keras

(hard ware)

b. laboratorium dapat merupakan sarana media dimana dilakukan kegiatan belajar mengajar. Dalam pengertian ini laboratorium dilihat sebagai perangkat lunaknya (soft ware)

c. laboratorium dapat diartikan sebagai pusat kegiatan ilmiah untuk menemukan kebenaran ilmiah dan penerapannya

d. laboratorium dapat diartikan sebagai pusat inovasi. Dengan sarana dan prasarana yang dimiliki oleh sebuah laboratorium diadakanlah kegiatan ilmiah, eksperimentasi sehingga terdapat penemuan-penemuan baru, cara-cara kerja, dan sebagainya

e. dilihat dari segi “clientele” maka laboratorium merupakan tempat dimana dosen, mahasiswa, guru, siswa, dan orang lain melaksanakan kegiatan kerja ilmiah dalam rangka kegiatan belajar mengajar

f. dilihat dari segi kerjanya laboratorium merupakan tempat dimana dilakukan kegiatan kerja untuk menghasilkan sesuatu. Dalam hal demikian ini dalam bidang teknik laboratorium, di sini dapat diartikan sebagai bengkel kerja (work shop)

g. dilihat dari segi hasil yang diperoleh maka laboratorium dengan segala sarana dan prasarana yang dimiliki dapat merupakan dan berfungsi sebagai Pusat Sumber Belajar (PSB).

Dalam pembelajaran biologi laboratorium tidak hanya diartikan sebagai sebuah ruangan tempat percobaan dan penyelidikan dilakukan, tetap alam terbuka/lingkungan seperti kebun, halaman, taman, kolam, hutan, dan lain sebagainya dapat disebut sebagai laboratorium. Hal ini karena biologi mempelajari segala sesuatu tentang makhluk hidup, dan di alam/ lingkungan sekitar banyak sekali kejadian/ proses kehidupan yang dapat diamati dan dikaji.

Menurut Rustaman & Rustaman (1997) laboratorium merupakan salah satu sarana penunjang yang banyak digunakan dalam proses belajar mengajar biologi, sedang sarana pada pembelajaran biologi dapat diartikan sebagai beberapa hal, seperti berikut :

a. sebagai unsur pencapaian tujuan, artinya sarana bukan semata-mata sebagai alat bantu atau alat pelengkap, melainkan bersama-sama dengan materi dan metode berperan dalam proses kegiatan belajar mengajar,agar tujuan pembelajaran tercapai sesuai dengan yang telah dirumuskan

b. sebagai pengembang kemampuan, terutama alat-alat yang dapat dimanipulasi atau dirakit atau dimodifikasi atau media yang sengaja direncanakan untuk meningkatkan kemampuan tertentu, seperti kemampuan mengamati, menafsirkan, menyimpulkan, merakit alat, mengukur, memilih alat yang tepat

c. sebagai katalisator dalam pemahaman materi, misalnya melalui alat yang diperagakan, perbuatan, pengalaman langsung

d. sebagai pembawa informasi, terutama dalam bentuk media misalnya gambar, radio, televisi, film, slide film

B. Pentingnya Laboratorium dalam Pembelajaran Biologi

Dalam pembelajaran biologi pemanfaatan laboratorium atau kegiatan praktikum merupakan bagian dari proses belajar mengajar. Melalui kegiatan praktikum siswa akan membuktikan konsep atau teori yang sudah ada dan dapat mengalami proses atau percobaan itu sendiri, kemudian mengambil kesimpulan, sehingga dapat menunjang pemahaman siswa terhadap materi pelajaran. Dalam hal ini jika siswa lebih paham terhadap materi pelajaran diharapkan hasil belajarnya dapat meningkat.

Amien (1987) juga mengemukakan bahwa praktikum merupakan salah satu kegiatan laboratorium yang sangat berperanan dalam menunjang keberhasilan proses belajar mengajar IPA. Dengan praktikum, maka siswa akan dapat mempelajari IPA melalui pengamatan langsung terhadap gejala-gejala maupun proses-proses IPA, dapat melatih keterampilan berfikir ilmiah, dapat menanamkan dan mengembangkan sikap ilmiah, dapat menemukan dan memecahkan berbagai masalah baru melalui metode ilmiah, dan lain sebagainya. Kegiatan praktikum dapat diartikan sebagai salah satu strategi mengajar dengan menggunakan pendekatan ilmiah terhadap gejala-gejala, baik gejala sosial, psikis, maupun fisik yang diteliti, diselidiki, dan dipelajari.

Dalam GBPP biologi SMU kelas 2 semester 1 beberapa tujuan pembelajaran harus dicapai siswa melalui kegiatan pengamatan dan percobaan yang dalam pelaksanaannya memerlukan sarana laboratorium, baik di dalam ruangan maupun di luar ruangan. Misalnya pada pembelajaran struktur hewan siswa melakukan pengamatan jaringan epitel, otot, tulang, dan syaraf, sedangkan pada pembelajaran struktur tumbuhan siswa melakukan pengamatan susunan jaringan pada akar, batang, dan daun, pada pembelajaran transportasi tumbuhan dilakukan percobaan difusi dan osmosis, dan lain-lain.

C. Peran Laboratorium dalam Pembelajaran

Adanya kelengkapan sarana pembelajaran seperti tersedianya laboratorium diharapkan dapat mendukung kelancaran proses belajar mengajar biologi.

Menurut Soejitno (1983) secara garis besar fungsi laboratorium adalah

sebagai berikut :

a. memberikan kelengkapan bagi pelajaran teori yang telah diterima sehingga

antara teori dan praktik bukan merupakan dua hal yang terpisah. Keduanya saling kaji-mengkaji dan saling mencari dasar

b. memberikan keterampilan kerja ilmiah bagi mahasiswa/ siswa

c. memberikan dan memupuk keberanian untuk mencari hakikat kebenaran ilmiah dari sesuatu obyek dalam lingkungan alam dan lingkungan sosial

d. menambah keterampilan dalam menggunakan alat dan media yang tersedia untuk mencari dan menemukan kebenaran

e. memupuk rasa ingin tahu mahasiswa/ siswa sebagai modal sikap ilmiah seorang calon ilmuwan

f. memupuk dan membina rasa percaya diri sebagai akibat keterampilan yang diperoleh, penemuan yang didapat dalam proses kegiatan kerja laboratorium.

Di dalam pembelajaran sains/ IPA, laboratorium berperan sebagai tempat kegiatan penunjang dari kegiatan di kelas. Bahkan mungkin sebaliknya bahwa yang berperan utama dalam pembelajaran sains adalah laboratorium. sedangkan kelas sebagai tempat kegiatan penunjang. Fungsi lain dari laboratorium adalah sebagai tempat display atau pameran, sebagai museum kecil, perpustakaan IPA dan tempat sumber belajar IPA (Wirjosoemanto, dkk,2004).

Secara umum kegiatan pemanfaatan laboratorium di sekolah-sekolah adalah melalui kegiatan praktikum, yang bertujuan agar siswa mendapat kesempatan untuk menguji dan melaksanakan dalam keadaan nyata apa yang diperoleh dalam teori. Kegiatan praktikum dalam pembelajaran IPA termasuk biologi merupakan hal yang penting untuk dilaksanakan seperti yangdijelaskan oleh Woolnough (dalam Rustaman, dkk, 2003) yang mengemukakan empat alasan mengenai pentingnya kegiatan praktikum IPA. Pertama, praktikum membangkitkan motivasi belajar IPA. Kedua, praktikum mengembangkan kemampuan dasar melakukan eksperimen. Ketiga, praktikum menjadi wahana pendekatan ilmiah. Keempat, praktikum menunjang materi pelajaran.

Engkoswara (1982) mengatakan bahwa melalui kegiatan praktikum yang biasanya dilakukan di laboratorium, siswa diharapkan dapat :

a. mengembangkan berbagai keterampilan secara terintegrasi

b. mengenal berbagai peralatan laboratorium

c. mengenal berbagai desain dan peralatan untuk eksperimen

d. mengembangkan keterampilan mengumpulkan dan menginterprestasikan data

e. mengembangkan sikap untuk melakukan sesuatu secara tepat dan akurat

f. mengembangkan keterampilan dalam mengobservasi

g. mengembangkan kemampuan dalam mengkomunikasikan hasil eksperimen

h. mengembangkan kecakapan dalam menulis laporan

i. mengembangkan kemampuan untuk belajar dan melakukan percobaan sendiri

j. menambah keberanian berfikir sendiri dan menanggung resiko

k. merangsang berfikir siswa melalui eksperimen

l. mengembangkan keterampilan dalam memecahkan masalah dengan berbagai variabel yang banyak dan berbagai kemungkinan pemecahannya, mengembangkan keberanian untuk mengadakan kerja sama, mengembangkan inisiatif, dan menggunakan berbagai sumber

n. mengembangkan tanggung jawab pribadi

o. mengembangkan kecakapan untuk bekerja secara efektif sebagai anggota dari suatu tim.

Melihat betapa pentingnya kegiatan praktikum, maka di tiap-tiap sekolah sudah seharusnya melaksanakan praktikum dengan mengacu pada Garis Besar Program Pengajaran atau kurikulum yang berlaku. Kegiatan pemanfaatan laboratorium dapat dilihat dari intensitas praktikum yang dilaksanakan oleh masing-masing sekolah. Jika guru sering melaksanakan praktikum menunjukkan bahwa guru tersebut telah berusaha untuk mewujudkan pembelajaran yang dapat membangkitkan motivasi belajar dan memberikan pengalaman- pengalaman nyata bagi siswanya.

Motivasi menentukan tingkat keberhasilan atau gagalnya kegiatan belajar siswa. Hasil belajar optimal akan tercapai apabila siswa terlibat secara aktif baik fisik, mental, maupun emosional dalam proses pembelajaran. Kegiatan laboratorium merupakan salah satu cara untuk memotivasi siswa dalam belajar IPA, sehingga hasil belajar akan lebih optimal. Ditinjau dari tujuan kegiatan laboratorium yaitu membantu mendorong siswa untuk aktif belajar dengan memberi kesempatan pada siswa untuk mencoba sendiri atau mengamati keadaan nyata, dapat memotivasi siswa untuk belajar IPA dan meningkatkan hasil belajar. Semangat belajar pada diri siswa akan selalu ada jika siswa tersebut selalu termotivasi. Jadi, jika praktikum rutin/ sering dilaksanakan maka siswa akan termotivasi dan hasil belajarnya dapat meningkat. Disisi lain, keberhasilan pelaksanaan praktikum juga dapat ditunjang oleh beberapa faktor, diantaranya adalah faktor sekolah, guru, siswa, fasilitas, dan waktu. Untuk factor siswa, pada kenyataannya antara siswa yang satu dengan siswa yang lain mempunyai kemampuan melaksanakan praktikum yang berbeda-beda. Hal ini karena masing-masing anak mempunyai intelegensi yang berbeda, sehingga penguasaan konsep dasar dari masing-masing siswa juga berbeda.

Woolnough (dalam Rustaman dkk, 2003) mengemukakan bahwa bentuk praktikum bisa berupa latihan, investigasi (penyelidikan) atau bersifat pengalaman. Bentuk praktikum yang dipilih hendaknya disesuaikan dengan aspek tujuan dari praktikum yang diinginkan.

Dalam proses belajar mengajar kegiatan laboratorium atau praktikum turut berperan dalam mencapai 3 tujuan pembelajaran, antara lain :

a. Keterampilan kognitif, misalnya :

- melatih agar teori dapat dimengerti

- agar teori dapat diterapkan pada keadaan problem nyata.

b. Keterampilan afektif, misalnya :

- belajar bekerja sama

- belajar menghargai bidangnya

- belajar merencanakan kegiatan secara mandiri.

c. Keterampilan psikomotorik, misalnya :

- belajar memasang peralatan sehingga betul-betul berjalan

- belajar memakai peralatan dan instrumen tertentu.

Penerapan kegiatan laboratorium dalam pembelajaran memiliki kebaikan dan kelemahan. Kebaikan dari pelaksanaan praktikum antara lain :

- melibatkan siswa secara langsung dalam mengamati suatu proses

- siswa dapat meyakini akan hasilnya, karena langsung mendengar, melihat, meraba, dan mencium yang sedang dipelajari

- siswa akan mempunyai kemampuan dalam ketrampilan mengelola alat, mengadakan percobaan, membuat kesimpulan, menulis laporan, dan mampu berfikir analitis- siswa lebih cenderung tertarik pada obyek yang nyata di alam sekitarnya

- memupuk dan mengembangkan sikap berfikir ilmiah, sikap inovatif, dan saling bekerja sama

- membangkitkan minat ingin tahu, memperkaya pengalaman ketrampilan kerja dan pengalaman berfikir ilmiah. Sedangkan kelemahan/ kekurangan dari praktikum antara lain :

- Guru harus benar-benar mampu, menguasai materi dan ketrampilan

- tidak semua mata pelajaran dapat dipraktikkan dan tidak semua diajarkan dengan metode praktik

- alat-alat dan bahan yang mahal harganya dapat menghambat untuk melakukan praktik

- banyak waktu yang diperlukan untuk praktik, sehingga kemungkinan dapat dilaksanankan diluar jam pelajaran (Indarto, 2002).

D. Pengelolaan Laboratorium

Kegiatan praktikum dalam pembelajaran biologi dapat dilakukan di dalam ruangan laboratorium, atau di luar ruangan yaitu memanfaatkan laboratorium alam. Hal ini disesuaikan dengan materi yang dipraktikumkan. Untuk ruang laboratorium diperlukan desain khusus karena di laboratorium, selain terdapat ruangan tempat siswa melakukan kegiatan belajar/ praktikum, terdapat pula ruangan-ruangan lain yaitu ruang persiapan, ruang penyimpanan (gudang), ruang timbang, dan ruang gelap. Luas ruangan praktikum biasanya disesuaikan dengan jumlah siswa yang menggunakannya, yang diperkirakan 2,5 m2 untuk tiap siswa. Tata letak (lay out) disesuaikan dengan syarat-syarat yang harus dipenuhi untuk menjaga keamanan, sedang tata ruang tergantung pada kondisinya, namun perlu diatur sehingga mempermudah kegiatan praktikum/ pemanfaatannya. Untuk mendukung kelancaran pemanfaatan laboratorium alam dapat disediakan kebun botani, “green house”, dan lainlain.

Peralatan yang harus dipenuhi oleh sebuah laboratorium antara lain adalah meja yang terdiri dari meja kerja siswa, meja kerja guru, meja demonstrasi, dan meja dinding; kursi; lemari; bak cuci; listrik; papan tulis; rak; alat dan bahan praktikum; alat peraga pendidikan seperti model, bagan, contoh hewan & tumbuhan; perkakas; kotak P3K dan isinya; alat pemadam api; dan alat kebersihan. Pengelolaan laboratorium juga penting untuk diperhatikan yang secara garis besar menurut Rustaman, dkk (2003) pengelolaan laboratorium dibedakan menjadi kegiatan pemeliharaan, penyediaan, dan peningkatan daya guna laboratorium.

E. Tujuan Kegiatan Praktikum

Kegiatan laboratorium sebagai bagian yang tak terpisahkan dari pelajaran sains di sekolah telah berakar sejak abad ke 19. Pada tahun 1892 Griffin menulis bahwa: “Laboratorium telah memenangkan tempatnya di sekolah dan perkenalannya telah terbukti berhasil. Laboratorium dirancang untuk melakukan revolusi pendidikan. Murid-murid yang ke luar dari laboratorium mampu melihat dan bekerja (dikutip oleh Rosen, 1954 dalam Hofstein, 1988). Setelah tahun 1910, gerakan pendidikan progressif memiliki pengaruh yang sangat besar terhadap hakekat pengajaran sains pada umumnya dan kegiatan laboratorium pada khususnya. John Dewey merupakan pemimpin gerakan pendidikan progresif yang menyarankan pendekatan investigative dan belajar sambil bekerja (learning by doing). Selama periode ini, buku teks dan buku pegangan laboratorium mulai memiliki aspek terapan dan berorientasi manfaat. Walaupun gerakan pendidikan progresif sedang mendapatkan momentumnya, debat tentang peranan kegiatan laboratoriumpun tetap berkembang. Argumen yang muncul terhadap kegiatan laboratorium yang dilakukan siswa meliputi:

1. sedikit guru sekolah lanjutan yang kompeten untuk menggunakan laboratorium secara efektif;

2. terlalu banyaknya menekankan kegiatan laboratorium akan mengakibatkan konsepsi sains yang sempit;

3. terlalu banyak eksperimen yang ditampilkan di sekolah lanjutan akan dianggap hal sepele; dan

4. kegiatan laboratorium di sekolah sering jauh dan tak berhubungan dengan kemampuan dan minat siswa.

Seperti telah dikemukakan bahwa setelah Perang Dunia Pertama, kegiatan laboratorium digunakan hanya untuk konfirmasi informasi yang telah dipelajari sebelumnya baik dari guru maupun buku teks. Orientasi ini tetap tak berubah sampai munculnya kurikulum sains yang baru tahun 1960-an dengan beberapa perubahan tentang peranan kegiatan laboratorium. Kurikulum sains yang baru menekankan proses sains dan mengembangkan keterampilan kognitif tingkat tinggi dan kegiatan laboratorium memiliki peran sentral dan bukan hanya sebagai tempat untuk demonstrasi dan konfirmasi tetapi merupakan inti proses belajar sains (Shulman dan Tamir 1973). Para pengajar sains kontemporer (seperti Schwab, 1962; Hurd, 1969; Lunetta dan Tamir, 1979) telah mengemukakan pandangannya bahwa keunikan laboratorium pada prinsipnya terletak dalam menyediakan kesempatan kepada siswa agar terlibat dan akrab dengan proses investigasi dan inkuiri. Menurut Ausubel(1968) bahwa laboratorium akan memberi siswa sikap menghargai (apresiasi) terhadap semangat dan metode sains, mendorong kemampuan memecahkan masalah, berpikir analitis dan kemampuan generalisasi, serta memberikan pemahaman tentang hakekat sains.

Menurut Shulman dan Tamir (1973) klasifikasi tujuan pengajaran kegiatan laboratorium dalam pendidikan sains adalah sebagai berikut:

1. membangkitkan dan memelihara minat, sikap, kepuasan, keterbukaan daN sikap ingin tahu dalam sains;

2. mengembangkan berfikir kreatif dan kemampuan memecahkan masalah;

3. mendorong aspek berfikir ilmiah dan metode ilmiah (misal merumuskan hipotesis dan membuat asumsi);

4. mengembangkan pemahaman konseptual dan kemampuan intelektual; dan

5. mengembangkan kemampuan praktis (misal, merancang dan melakukan

investigasi, observasi, mencatat data, menganalisis dan menginterpretasikan hasil).

Menurut Lunetta dan Hofstein (1980) tujuan pengajaran laboratorium dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu kelompok ranah kognitif, praktis dan afektif (Tabel 1). Tujuan ini juga telah digunakan selama bertahun-tahun sebagai tujuan pengajaran sains.

Tujuan Kegiatan Laboratorium

Kognitif · Mendorong pengembangan intelektual

· Memperkuat belajar konsep ilmiah

· Mengembangkan keterampilan pemecahan masalah

· Mengembangkan berfikir kreatif

· Meningkatkan pemahaman sains dan metode ilmiah

Praktis · Mengembangkan keterampilan investigasi sains

· Mengembangkan keterampilan menganalisis data investigatif

· Mengembangkan keterampilan komunikasi

· Mengembangkan keterampilan bekerja sama dengan orang lain

Afektif · Memperkuat sikap terhadap sains

· Mendorong persepsi positif dari kemampuan seseorang untuk memahami dan mempengaruhi lingkungan orang lain

Bagaimana ketercapaian tujuan kegiatan laboratorium tersebut? Telah banyak penelitian yang dilakukan untuk meneliti keefektifan kegiatan laboratorium dalam pendidikan sains dalam upaya memfasilitasi pencapaian berbagai tujuan kegiatan laboratorium. Studi ini telah direviu dan dianalisis oleh Bates (1978) dan oleh Blosser (1981).

Kebanyakan dari penelitian tersebut adalah membandingkan pengaruh metode yang berbeda dalam kegiatan praktikum di laboratorium dengan metode pengajaran lainnya.

Beberapa contoh diantaranya adalah: Coulter (1966) membandingkan eksperimen laboratorium induktif dengan demonstrasi induktif dalam mata pelajaran biologi sekolah lanjutan; Yager et al. (1969) membandingkan tiga kelompok, yaitu kelompok laboratorium, kelompok demonstrasi dan kelompok diskusi dalam mata pelajaran biologi; Lunetta (1974) membandingkan kelompok kontrol dengan kelompok simulasi komputer pada pelajaran fisika. Penelitian-penelitian tersebut menunjukkan tidak ada perbedaan yang signifikan diantara metode mengajar yang diukur dengan paper-and-pencil tests dalam pencapaian hasil belajar, sikap, berfikir kritis, pemahaman hakekat sains, dan pengetahuan proses sains.

Hal ini tidaklah mengejutkan, salah satu area dimana pendekatan laboratorium

menunjukkan keuntungan yang dapat diukur daripada mode mengajar lainnya adalah dalam pengembangan keterampilan manipulatif laboratorium.

Berikut adalah konklusi tentatif yang dihimpun oleh Bates (1978) dari reviu beberapa

literatur:

1. Perkuliahan, demonstrasi, dan pengajaran laboratorium memiliki kefektifan yang sama di dalam mengajarkan konten sains.

2. Pengalaman laboratorium memiliki keunggulan untuk mengajarkan keterampilan kerja dengan peralatan.

3. Walaupun sebagian besar telah gagal mengasses hasil kegiatan laboratorium, ukurankebermaknaan kegiatan laboratorium dapat dikembangkan dan laboratorium muncul secara signifikan sebagai area pembelajaran sains yang berbeda dari pemerolehan konsep.

4. Beberapa jenis kegiatan laboratorium yang berorientasi inkuiri lebih baik dari demonstrasi atau kuliah atau verifikasi untuk pengajaran proses inkuiri. Bagaimanapun juga, guru perlu lebih terampil dalam metode mengajar inkuiri. Pelatihan inkuiri yang khusus untuk siswa perlu diberikan karena siswa memerlukan waktu dan bimbingan untuk menjadi nyaman dan dapat mengikuti metode baru dan harapan.

5. Laboratorium memiliki potensi untuk memberikan efek positif sikap siswa dan memberikan kesempatan yang lebih luas kepada siswa untuk lebih berhasil di dalam sains.

6. Penelitian baru dan kontinu tentang peranan pengajaran sains untuk pengembangan kognitif mungkin perlu dilakukan, juga strategi pembelajaran sains yang baru dengan kegiatan laboratorium yang dirancang secara tepat harus menjadi peran sentral.

Berdasarkan konklusi di atas, Bates (1978) menyatakan bahwa:”guru yang percaya bahwa laboratorium mengerjakan sesuatu yang khusus untuk siswanya harus secara hatihati mempertimbangkan hasil yang ingin dicapainya dan menemukan cara-cara untuk mengukurnya”. Bates menyebutnya dengan inkuiri sistematik. Perlu juga difikirkan tentang apa yang harus dikerjakan dan disempurnakan serta apa yang harus ditinggalkan dengan biaya yang rendah dan kegiatan yang tidak menyita waktu. Sebenarnya banyak kritikan yang ditujukan kepada keefektifan kegiatan laboratorium dalam mencapai tujuannya sehingga kegiatan laboratorium memerlukan penataan ulang. Penataan ulang ini adalah kegagalan dalam penelitian pendidikan yang mendukung keefektifan pengajaran kegiatan laboratorium (Hofstein dan Lunetta, 1982). Mereka menuliskan bahwa:”penelitian yang lalu umumnya menguji hal yang sempit dari keterampilan laboratorium dan kesimpulan yang diambil diterapkan secara sempit pada teknik-teknik mengajar, karakteristika guru dan siswa dan hasil belajar”. Lebih khusus lagi, Hofstein dan Lunetta berargumentasi bahwa banyak penelitian yang memiliki sejumlah kelemahan, diantaranya berkaitan dengan:

1. Pemilihan variabel dan kontrol variabel. Peneliti gagal menguji atau melaporkan variabel deskriptif penting dari kemampuan dan sikap siswa. Umummya mereka gagal mencatat jenis pengalaman laboratorium yang jadi prioritas yang banyak melibatkan siswa. Kurangnya perhatian terhadap pengendalian faktor-faktor luar, seperti instruksi di luar laboratorium selama penelitian berlangsung.

2. Ukuran kelompok. ara peneliti membandingkan kelompok-kelompok kecil.

Selanjutnya, sampel siswa memiliki keragaman yang terbatas dan sebagian penelitiaan tidak menguji pengaruh perbedaan subset populasi (misal siswa yang memiliki kemampuan dan kurang memiliki kemampuan).

3. Instrumen. Para peneliti dalam pendidikan sains lebih sering mempertimbangkan hakekat perlakuan daripada validitas instrumen yang digunakan untuk mengukur hasil studinya.

Welch (1971) mencatat ada 30 penelitian tentang prosedur mengajar termasuk

pengajaran laboratorium, tak ada hubungan diantara prosedur pembelajaran dan tes yang dipilih untuk mengukur pengaruh yang terjadi.

Kritikan yang lain yang berkaitan dengan instrumen adalah jika kegiatan laboratorium merupakan model mengajar yang unik dalam pendidikan sains maka diperlukan model assesmen yang unik pula (Tamir, 1972). Oleh karena itu perlu mengembangkan instrument evaluasi yang lebih sensitif yang akan memberikan informasi yang reliable dan valid tentang apa yang dilakukan siswa di laboratorium dan tentang keterampilan laboratorium yang berkaitan.

D. Kendala-kendala Kegiatan Praktikum

Temuan-temuan penelitian tentang belajar melalui kegiatan laboratorium di dalam pendidikan sains sangat mengejutkan dan tidak memuaskan. Kegiatan laboratorium sebagai medium untuk belajar pengetahuan kognitif atau bahkan untuk penguasaan keterampilan psikomotor bukti-bukti keefektifan waktu dalam kegiatan laboratorium tidak baik. Sejumlah masalah tampaknya mengakibatkan ketidakefektifan tersebut. Masalah tersebut menyangkut masalah implementasi dan insentif.

Kegiatan praktikum sains di sekolah sangat mahal baik dari segi uang, waktu dan sumber daya manusia. Oleh karena itu memasukkan pengalaman yang mahal ini ke dalam kurikulum sekolah tidaklah sederhana dan banyak masalah terutama di negara sedang berkembang tapi ada juga bukti di negara yang berkembang.

a. Kurangnya peralatan.

Negara-negara berkembang tidak enggan untuk merancang kurikulum sains dan menerima tantangan pendekatan berdasarkan praktikum (practical-based approach) dalam belajar sains. Namun demikian, banyak masalah yang muncul. Bagaimana mendapatkan alat-alat laboratorium? Dapatkah guru menggunakannya? Bagaimana memelihara alat-alat? Bagaimana alat-alat tersebut disimpan? Bagaimana untuk kelas yang besar jika alatnya hanya ada satu set? Semua ini hanya sebagian dari masalah yang muncul jika pembelajaran sains menggunakan pendekatan berdasarkan praktikum dan hal ini akan membuat frustasi guru. Hasil belajarnya mungkin akan lebih jelek daripada belajar sains tanpa berdasarkan praktikum.

Di negara-negara berkembang diperkenalkan “low-cost equipment” (peralatan biaya murah) untuk digunakan di sekolah-sekolah melalui dua cara yang telah dilakukan. Pertama peralatan dibuat dan didistribusikan oleh pusat secara nasional, kedua mungkin disebut peralatan tanpa biaya (no-cost equipment) artinya alat disediakan oleh pusat sumber belajar. Di Indonesia peralatan laboratorium dibagai dari pusat (Departemen Pendidikan Nasional). Bahkan di negara lain selain Indonesia, guru-guru membuat peralatannya sendiri dan terkadang dibuat oleh pengrajin lokal. Walaupun sudah diberikan cara seperti di atas tetapi tetap tidak memecahkan masalah. Bahkan peralatan biaya murah memunculkan masalah transportasi apalagi di Indonesia negara dengan wilayah yang sangat luas. Jika peralatan harus dibuat sendiri terkadang kesulitan untuk mendapatkan bahan-bahannya dan bahkan guru menjadi kelebihan beban dan tidak memiliki waktu luang untuk membuat alat walaupun memiliki keterampilan untuk membuatnya.

Kesulitan lain adalah berkaitan dengan guru yang harus menggunakan alat-alat

tersebut. Sebagian besar guru yang lulus dari universitas lebih terbiasa dengan peralatan standar. Peralatan standar tersebut sering berbeda dengan peralatan yang ada di sekolah. Hal ini seperti terjadi di Indonesia. Kondisi seperti ini akan menjadi penghalang karena sikap dan harapan guru tak sesuai dengan harapannya untuk mengajarkan sains. Bahkan semangatnya bisa menurun karena memerlukan keterampilan baru untuk menggunakan alat-alat yang ada di sekolah. Keterampilan baru ini biasa memerlukan pelatihan seperti yang sering dilakukan oleh Pusat Penataran dan Pelatihan Guru IPA (P3G IPA) atau oleh

Hal ini tentu memerlukan biaya yang besar. Selain itu pelatihan yang dilaksanakan juga tidak melibatkan semua guru terutama guru di sekolah yang jauh dari kota seperti smu di kecamatan terpencil. Hal ini tentu saja mengakibatkan guru tak mampu mengoperasikan peralatan laboratorium.

b. Menyita waktu

Kegiatan praktikum memerlukan waktu. Sekolah-sekolah biasanya sudah memiliki jadual yang sudah pasti untuk setiap mata pelajaran dan tidak mempertimbangkan waktu praktikum. Guru sudah berketetapan untuk menggunakan waktu yang tersedia seefektif mungkin sehingga mampu menyelesaikan materi pelajaran sesuai tuntutan kurikulum.