Pola Hidup Sehat untuk Menjaga Sistem Ekskresi

Pola hidup sehat adalah pilihan sederhana yang dapat dilakukan untuk memperoleh hidup yang sehat. Atau dengan kata lain hidup dengan pola makan, pikiran, kebiasaan dan lingkungan yang sehat.  Dari pengertian tersebut dapat diartikan bahwa gaya hidup sehat adalah adalah pola hidup sehat adalah jalan yang harus ditempuh untuk memperoleh fisik yang sehat secara jasmani maupun rohani.

Sedangkan sistem ekskresi adalah sistem pembuangan zat-zat sisa pada makhluk hidup seperti karbon dioksida, urea, racun dan lainnya. Berikut ini beberapa pola hidup sehat yang dapat dilakukan untuk menjaga sistem ekskresi.

A. Cara Menjaga Kesehatan Ginjal
Kesehatan menjadi harta yang tak ternilai harganya, karena jika kita sakit akan menghabiskan waktu dan biaya yang tidak sedikit. Oleh karena itulah, kita harus tetap menjaga kesehatan tubuh kita. Salah satu organ eksresi yang harus dijaga kesehatannya adalah ginjal. Beberapa cara menjaga kesehatan ginjal antara lain sebagai berikut.

  1. Makan teratur dan mengkonsumis makanan bergizi. Mengatur pola makan  dapat dilakukan dengan memilih makanan seperti buah-buahan, sayur-sayuran yang di tanam dengan tanpa pupuk kimia (organik) serta jauhilah makanan olahan, kurangi konsumsi garam berlebih, serta konsumsilah ikan atau daging putih tanpa lemak.
  2. Jagalah pencernaan. Menjaga pencernaan dapat dilakukan dengan menambah konsumsi makanan probiotik dan prebiotik serta makanan yang memiliki atau kaya serat yang cukup tinggi.
  3. Berhenti merokok. Stop kebiasaan merokok karena kandungan nikotin dalam rokok berperan penting dalam gangguan ginjal yang dialami.
  4. Jauhi alkohol. Stop dari minuman beralkohol karena dengan mengkonsumsi alkohol akan berdampak buruk bagi kesehatan ginjal anda. karena mengakibatkan peningkatan tekanan darah dalam tubuh yang pada akhirnya berujung pada gangguan ginjal anda.
  5. Minum air putih yang cukup. Minumlah air putih sesuai dengan kebutuhan yaitu sekitar 6-8 gelas sehari.
  6. Berolahraga secara teratur dan rutin. Rajin berolahraga adalah cara paling mudah untuk menjaga kesehatan ginjal. Bentuk olahraga yang bisa dilakukan seperti jalan kaki atau berlari setiap pagi.
  7. Usahakan tidak mengkonsumsi atau bahkan menghindari beberapa obat antibiotik dan anti nyeri. Obat antibiotik dapat merusak ginjal atau konsultasikan tentang penggunaan obat tersebut kepada dokter spesialis terlebih dahulu sebelum menggunakannya.

B. Cara menjaga kesehatan kulit
Kulit selain sebagai organ ekskresi, juga berfungsi untuk melindungi jaringan di bawahnya dari
kerusakan-kerusakan fisik karena gesekan, penyinaran, kuman-kuman, dan zat kimia. Selain itu, juga berfungsi untuk mengurangi kehilangan air, mengatur suhu tubuh, dan menerima rangsangan dari luar. Agar kulit dapat berfungsi dengan baik maka perlu melakukan pola hidup sehat. Beberapa pola hidup sehat untuk menjaga kesehatan kulit antara lain sebagai berikut.

  1. Perbanyak makan buah dan sayuran segar. Buah dan sayuran segar berperan membuat kulit yang sehat. Contoh buah buahan segar yang dapat membuat kulit sehat antara lain  jeruk, jeruk memiliki banyak kandungan vitamin C yang dapat membuat kulit awet muda dan tampak segar selalu. Sayur sayuran hijau yang dapat dikonsumsi diantaranya adalah bayam, sawi, dan masih banyak lagi lainnya.
  2. Perbanyak minum air putih. Air putih dapat membuat kulit menjadi sehat air putih yang dikonsumsi minimal 1,5 liter perharinya. Hal ini dikarenakan tubuh manusia yang terdiri dari banyak kandunagn air. Jika seseorang kekurangan air maka mereka akan mengalami dehidrasi dan kulit mereka menjadi kering dan kusam.
  3. Istirahat yang cukup. Dengan beristirahat kulit aakan menjadi sehat dan tidak kering. Gunakanlah waktu sekitar 8 jam anda untuk beristirahat selama satu hari, dengan begitu anda telah membiarkan kulit anda beristrahat juga.
  4. Hindari polusi karena dapat membuat kulit menjadi kusam dan jering, akibat yang di timbulkan dari sinar UV tersebut seseorang dapat terkena kanker kulit. Jangan biarkan sinar matahar mengenai kulit anda dalam jangka waktu karena dapat merusak kesehatan kulit.
Makanan Sehat

C. Cara Menjaga Kesehatan Hati
Hati selain sebagai organ dalam sistem pencernaan makanan, juga sebagai organ dalam sistem ekskresi. Karena hati berperan dalam merombak sel darah merah yang telah tua dan rusak. Pengubahan dilakukan oleh selsel khusus yang disebut sel histosit. Agar organ hati dapat berfungsi dengan baik tentunya dibutuhkan pola hidup yang sehat. Beberapa pola hidup sehat untuk menjaga kesehatan hati antara lain sevagai berikut.

  1. Hindari konsumsi alkohol. Fungsi hati bisa terganggu bila mengonsumsi alkohol, maka stop konsumsi alkohol bila ingin tetap sehat.
  2. Batasi konsumsi makanan tinggi lemak. Hindari makanan cepat saji untuk menjaga hati tetap dalam kondisi baik. Kontrol berat badan secara rutin, karena obesitas, seperti diabetes, bisa jadi pemicu penyakit hati.
  3. Melakukan pola hidup sehat seperti rajin cuci tangan, terutama sebelum makan dan setelah makan atau setelah dari toilet. Jangan minum air dari peralatan yang digunakan orang asing, sebelum benar-benar mencucinya secara baik.
  4. Pemeriksaan kesehatan secara teratur. Seringkali penyakit hati ditemukan secara tidak sengaja atau pada saat memeriksaan penyakit lain. Diianjurkan untuk melakukan pemeriksaan di laboratorium setiap tahun untuk mengetahui kondisi hati sekaligus mendeteksi penyakit hati tahap awal.

D. Cara Menjaga Kesehatan Paru Paru
Selain berfungsi sebagai alat pernapasan, paru-paru juga berfungsi sebagai alat ekskresi. Ketika manusia menghembuskan napas tentunya mengeluarkan gas yaitu karbondioksida dan uap air maka paru paru ini merupakan bagian dari sistem eksresi pada manusia. Agar paru-paru tetap sehat maka dibutuhkan pola hidup sehat. Beberapa pola hidup sehat untuk menjaga kesehatan paru paru antara lain sebagai berikut.

  1. Berhenti merokok dianjurkan kepada setiap perokok, karena rokok memiliki kandungan bahan kimia yang sangat berbahaya bagi kesehatan paru-paru
  2. Menjaga kebersihan udara di lingkungan sekitar. Udara yang bersih akan mengurangi risiko paru-paru terkontaminasi benda asing dari luar yang bisa merusaknya.
  3. Olahraga secara teratur dan rutin. Semakin baik kebugaran tubuh seseorang maka akan memudahkan paru-paru untuk menjaga jantung dan otot yang mensuplai oksigen.
  4. Meningkatkan kulaitas udara dalam ruangan. Udara dalam ruangan juga bisa mempengaruhi kesehatan paru-paru anda. untuk meningkatkan kualitas udara dalam ruangan dapat anda lakukan dengan cara membersihkan setiap benda yang ada, seperti karpet, gorden, dll. 
  5. Mengkonsumsi makanan bergizi. Makanan yang mengandung anti oksidan merupakan sumber yang baik untuk paru-paru. Antioksidan bisa didapat dari sayuran dan buah.

Uji Urin
Tujuan : Menguji urin untuk mengidentifikasi kesehatan organ ekskresi manusia.

Alat dan Bahan

  1. Tabung reaksi (satu tabung per sampel uji)
  2. Rak tabung reaksi
  3. Pipet tetes
  4. Kertas label
  5. Kaki Tiga
  6. Urin
  7. Penjepit tabung reaksi
  8. Termometer
  9. Gelas kimia
  10. Air panas
  11. Pembakar spiritus

a. Uji Urin yang Mengandung Gula
Reagen Benedict digunakan untuk menguji bahan makanan yang mengandung. Reagen ini berwarna biru jernih. Setelah sampel yang diuji ditetesi reagen Benedict, maka akan terjadi perubahan warna. Apabila sampel berubah warna menjadi biru kehijauan atau kuning atau merah bata berarti bahan makanan tersebut mengandung gula. Perubahan warnanya bergantung pada kadar gula dalam sampel.

Langkah-langkah

  1. Masukkan 40 tetes (2 mL) sampel urin ke dalam tabung reaksi, beri label setiap sampel
  2. Tambahkan 10 tetes larutan Benedict pada masing-masing tabung reaksi.
  3. Panaskan tabung reaksi dalam beker gelas yang berisi air bersuhu 40-50°C selama lima menit.
  4. Berhati-hatilah ketika menggunakan api. Pada waktu mematikan pembakar spiritus jangan ditiup, tapi dilakukan dengan menutupkan spirtus dengan penutupnya
  5. Hati-hati pada waktu memanaskan tabung reaksi dalam beker gelas berisi air panas.
  6. Perhatikan perubahan warna yang terjadi!

b. Uji Urin yang Mengandung Protein
Reagen biuret digunakan untuk mengetahui adanya kandungan protein pada bahan makanan. Reagen biuret adalah larutan berwarna biru yang ketika bereaksi dengan protein akan berubah warna menjadi merah muda sampai ungu.

Langkah-langkah

  1. Masukkan 40 tetes (2 mL) sampel urin ke dalam tabung reaksi, beri label setiap sampel.
  2. Tambahkan 3 tetes reagen biuret untuk masing-masing tabung. Kocok perlahan-lahan untuk mencampur.
  3. Perhatikan perubahan warna yang terjadi!

Data pengamatan
Isikan data pengamatanmu dengan cermat dan teliti sesuai dengan hasil percobaan

Sampel urine Uji glukosa Uji Protein Ada/tidak endapan Warna Gula Warna Protein Gangguan yang mungkin
sebelum sesudah sebelum sesudah
Dea Ada kuning coklat tua kuning kuning lebih muda terdapat gula sebesar 2% – 3,5%
Shabihah Ada kuning hijau lumut kuning kuning lebih muda terdapat gula sebesar 0,5 – 1%
Joko Ada kuning coklat kuning kuning lebih muda terdapat gula sebesar 2% – 3,5%
Shanty Ada bening hijau toska bening kuning lebih muda 0,5 – 1%

Analisis
Berdasarkan hasil praktikum uji kandungan urin, didapatkan hasil bahwa urin  untuk uji protein dan uji glukosa, hasil yang didapat dari praktikum menunjukkan bahwa urin tidak mengandung protein dan tidak mengandung glukosa, karena saat ditetesi 3 tetes biuret (dalam uji protein) urin berwarna kuning kehitaman/cokelat gelap dan saat ditetesi 10 tetes benedict (dalam uji glukosa) urin berwarna hijau kebiruan. Dengan uji glukosa dapat diketahui jika terbentuk endapan maka urin yang digunakan sebagai bahan dasar praktikum adalah milik orang penderita diabetes. Akan tetapi, hasil uji urin setelah diamati adanya endapan atau tidak, ternyata urin tidak terbentuk endapan sehinga tidak menderita diabetes.

Kesimpulan
Dari percobaan yang dilakukan dapat diambil kesimpulan bahwa urin merupakan zat hasil sistem eksresi manusia yaitu ginjal. Urin dapat diuji untuk mengetahui penyakit yang ada dalam tubuh manusia dengan menggunakan benedict dan biuret. Benedict digunakan untuk menguji urin yang mengandung gula atau glukosa sedangkan biuret digunakan untukmenguji urin yang mengandung protein

Gangguan pada Sistem Ekskresi Manusia

Sistem ekskresi manusia dapat mengalami gangguan dan kelainan, penyebabnya adalah dapat karena berbagai hal. Gangguan pada sistem ekskresi dapat terjadi pada ginjal, hati, paru-paru atau pada kulit, yaitu berupa penyakit ataupun kelainan lainnya. Beberapa dari berbagai gangguan pada sistem ekskresi tersebut, yaitu mengenai penyakit diabetes mellitus, diabetes insipidus, batu ginjal, dan gagal ginjal.

A. Diabetes Mellitus (Kencing Manis)
Penyakit ini sudah dikenal sejak sekitar dua ribu tahun yang lalu. Saat itu dua ahli kesehatan Yunani, Celcus dan Areteus menamai suatu penyakit bagi orang yang banyak minum dan banyak buang air kecil, dengan sebutan diabetes.

Diabetes mellitus (kencing manis) adalah penyakit yang ditandai oleh adanya kandungan gula yang tinggi dalam darah (hiperglikemia) dan zat-zat keton serta asam, akibat dari kurangnya atau ketiadaan hormon insulin. Hormon insulin penting dalam proses pengubahan gula darah menjadi gula otot (glikogen) sebagai tenaga, serta dalam sintesis lemak.

Adanya zat-zat keton dan asam yang berlebihan ini dalam darah menyebabkan timbulnya rasa haus yang terus menerus, sering buang air kecil, berat badan turun meskipun selera makan masih baik, daya tahan tubuh menurun, tubuh lemah dan mudah sakit.

Gejala diabetes mellitus tersebut sering dikenal dengan istilah trio-P, yaitu poliuria (sering buang air kecil), polidipsia (selalu merasa haus), dan polifagia (selalu merasa lapar). Seringnya buang air kecil ini diakibatkan banyaknya kadar gula dalam darah, sehingga tubuh berusaha mengeluarkannya melalui ginjal bersama air. Sementara itu, selalu merasa haus merupakan reaksi tubuh dari sering buang air kecil, agar tubuh tidak dehidrasi (kekurangan cairan tubuh).

Gejala Diabetes

Bagi penderita diabetes mellitus yang parah, timbul pula gejala lainnya, yaitu terjadinya penurunan berat badan, kesemutan (mati rasa) atau rasa sakit pada tangan atau kaki, timbulnya luka (borok) pada kaki yang tak kunjung sembuh, dan hilangnya kesadaran diri (pingsan).

Penyakit diabetes mellitus dapat menimbulkan komplikasi penyakit, seperti gangguan pada mata hingga menjadi buta, gangguan pada ginjal hingga mengakibatkan penyakit gagal ginjal, gangguan pada saraf, gangguan pada kardiovaskular, gangren hingga harus diamputasi, bahkan koma. Kenyataan penting lainnya tentang penyakit ini adalah penyakit ini merupakan penyakit yang dapat diturunkan dari orang tua kepada keturunannya.

B. Diabetes Insipidus
Diabetes insipidus adalah penyakit yang ditandai dengan pengeluaran urin yang berlebihan disebabkan kekurangan hormon anti diuretik (ADH). Hormon ini mempengaruhi penyerapan air dari tubulus kontortus, sehingga jumlah air dapat naik hingga 20 – 30 kali lipat. Keadaan ini dapat menyebabkan dehidrasi.

Gejala yang tampak adalah penderita sering buang air kecil, nokturia (sering bangun malam untuk buang air kecil), banyak minum karena terus merasa haus, dan urine tidak berwarna kuning, bahkan bening.

Diabetes Insipidus

Hormon ini dihasilkan oleh bagian posterior (belakang) kelenjar hipofisis, dan bekerja pada ginjal untuk mengurangi penyerapan air pada tubulus kontortus sehingga meningkatkan jumlah urine. Berkurangnya hormon ini adalah akibat dari rusaknya kelenjar hipofisis bagian belakang, dan rusaknya bagian belakang kelenjar hipofisis ini dapat karena beberapa hal, seperti tumor, infeksi, cedera kepala atau karena cacat bawaan atau warisan dari orang tuanya.

C. Batu Ginjal (Nephrolithiasis/Renal Calculi)
Batu ginjal adalah penyakit yang disebabkan oleh adanya endapan garam kalsium, fosfat, atau asam urat urine, di dalam rongga ginjal, saluran ginjal atau di dalam kandung kemih. Adanya batu tersebut menyulitkan keluarnya urine dan menimbulkan rasa nyeri.

Penyebab timbulnya batu ginjal adalah karena terlalu pekatnya konsentrasi urine sehingga zat-zat di dalam urine membentuk kristal batu, atau juga dapat karena infeksi, kelebihan sekresi hormon paratiroid, asidosis pada tubulus ginjal, peningkatan kadar asam urat, terlalu banyak mengkonsumsi vitamin D dan kalsium.

Batu Ginjal

Gejala penyakit batu ginjal adalah adanya rasa nyeri pada pinggang bawah menuju pinggul dan hingga ke alat kelamin luar, kadang-kadang mengalami demam, merasa kedinginan, adanya darah atau nanah di dalam urine akibat batu melukai ureter, dan distensi perut.

Mencegah timbulnya penyakit ini, secara dapat dilakukan dengan berbagai cara. Cara yang dapat dilakukan untuk mencegah penyakit batu ginjal antara lain sebagai berikut.

  • Perbanyaklah minum air putih agar air seni lancar. Ketika berada di ruangan ber-AC, Perbanyak minum air putih walaupaun tidak haus, Minumlah air putih minimal 8 gelas sehari.
  • Hindari minum atau memasak menggunakan air yang kandungan kapurnya tinggi. Kapur di dalam tubuh bisa membentuk batu.
  • Jika menderita penyakit gout dan hiperparatiroid segera atasi. Kedua penyakit itu meningkatkan resiko terbentuknya batu ginjal.
  • Lakukan olahraga rutin dengan tujuan agar metabolisme di dalam tubuh berjalan dengan baik. Idealnya, lakukan olahraga dua hari sekali. Pilihlah jenis olahraga yang disukai dan lakukan sesuai kemampuan, jangan dipaksakan.
  • Jangan duduk terlalu lama saat bekerja. Posisi tersebut mempermudah terjadinya pengendapan Kristal air seni yang kemudian membentuk batu. Paling tidak, dua jam sekali bangkitlah dari duduk dan berjalan-jalan sebentar.
  • Bila terasa ingin membuang air seni sebaiknya segera lakukan. Sangat tidak disarankan untuk menahan air seni, karena Kristal-kristal tersebut bisa mengendap membentuk batu ginjal.
  • Hindari makanan yang mengandung kalsium tinggi, seperti susu dengan kalsium tinggi. Begitu juga dengan makanan yang mengandung purin tinggi, seperti jeroan, emping, dan brokoli. Dan kurangi konsumsi kacang-kacangan, cokelat, soda dan teh.

D. Gagal Ginjal
Gagal ginjal adalah penyakit yang disebabkan oleh kerusakan ginjal pada bagian korteks. Dapat dikatakan pula bahwa penyakit gagal ginjal adalah suatu penyakit dimana fungsi ginjal menurun secara perlahan hingga ginjal tak mampu lagi berfungsi, dan menyebabkan penimbunan limbah metabolik di dalam darah (azotemia).

Gagal Ginjal

Penyebab penyakit ini adalah karena beberapa penyakit serius lain yang diderita tubuh, yang secara perlahan berdampak pada kerusakan ginjal. Penyakit serius yang dimaksud adalah hipertensi (penyakit darah tinggi), diabetes mellitus (kencing manis), kanker, kista pada ginjal, dan atau karena adanya sumbatan pada saluran kemih. Sumbatan ini dapat berupa batu ginjal, tumor, atau karena penyempitan struktur saluran ginjal.

Gejala adanya penyakit ini adalah mata dan kaki bengkak, nyeri di pinggang, buang air kecil sakit tetapi sering, urine sedikit, demam, urine berwarna merah karena mengandung darah.

Penanganan atau pengobatan gagal ginjal biasanya tergantung dari penyebab terjadinya kegagalan fungsi ginjal. Misalnya, penderita harus melakukan diet konsumsi sodium, kalium, protein dan cairan apabila penyebabnya adalah zat-zat tersebut. Apabila penyebabnya adalah penyakit lain, maka dokter atau petugas kesehatan akan memberi obat-obatan tertentu seperti untuk pengobatan hipertensi, anemia, atau untuk menurunkan kolesterol.

E. Nefritis
Nefritis adalah peradangan pada nefron, yaitu kerusakan bagian glomerolus ginjal. Nefritis disebabkan oleh infeksi bakteri Streptococus. Nefritis mengakibatkan masuknya kembali asam urin dan urea ke pembuluh darah (uremia) serta adanya penimbunan air di kaki karena reabsorbsi air yang terganggu (oedema).

Penderita nefritis bisa disembuhkan dengan cangkokan ginjal atau cuci darah secara rutin. Cuci darah biasanya dilakukan sampai penderita mendapatkan donor ginjal yang memiliki kesesuaian jaringan dengan organ penderita.

F. Albuminaria
Penderita penyakit albuminaria di keluarkan pada urin ditemukan adanya protein. Hal ini disebabkan oleh kerusakan glomerolus yang berperan dalam proses filtrasi. Pencegahan terhadap gangguan ini antara lain dapat dilakukan dengan cara sebagai berikut.

  • Untuk mengurangi resiko terjadinya albuminuria mungkin bisa dimulai dengan membiasakan diri minum 8 gelas sehari, walaupun sebetulnya tidak merasa haus.
  • Selain itu pencegahannya juga dapat dilakukan dengan tidak mengonsumsi hanya salah satu zat gizi saja secara berlebihan (misalnya hanya protein atau kalsium saja). Artinya makanan yang kita makan juga haru seimbang, baik dari segi jumlah maupun kadar gizinya.

G. Penyakit kuning
Penyakit kuning disebabkan oleh tersumbatnya saluran empedu yang mengakibatkan cairan empedu tidak dapat dialirkan ke dalam usus dua belas jari, sehingga masuk ke dalam darah dan warna darah menjadi kuning. Kulit penderita tampak pucat kekuningan, bagian putih bola mata berwarna kekuningan, dan kuku jari berwarna kuning. Hal ini terjadi karena di seluruh tubuh terdapat pembuluh darah yang mengangkut darah berwarna kekuningan karena bercampur dengan cairan empedu.

H. Hepatitis
Hepatitis adalah radang hati yang disebabkan oleh virus. Virus hepatitis ada beberapa macam, misalnya virus hepatitis A dan hepatitis B. Hepatitis yang disebabkan oleh virus hepatitis B lebih berbahaya daripada hepatitis yang disebabkan oleh virus hepatitis A. Pencegahan hepatitis dapat dilakukan dengan cara melakukan vaksinasi.

I. Sirosis hati
Sirosis hati adalah keadaan penyakit yang sudah lanjut dimana fungsi hati sudah sangat terganggu akibat banyaknya jaringan ikat di dalam hati. Sirosis hati dapat terjadi karena virus Hepatitis B dan C yang berkelanjutan, karena alkohol, salah gizi, atau karena penyakit lain yang menyebabkan sumbatan saluran empedu.

Sirosis tidak dapat disembuhkan, pengobatan dilakukan untuk mengobati komplikasi yang terjadi (seperti muntah dan berak darah, asites/perut membesar, mata kuning serta koma hepatikum).

J. Perlemakan hati
Perlemakan hati terjadi bila penimbunan lemak melebihi 5 % dari berat hati atau mengenai lebih dari separuh jaringan sel hati. Perlemakan hati ini sering berpotensi menjadi penyebab kerusakan hati dan sirosis hati. Kelainan ini dapat timbul karena mengkonsumsi alkohol berlebih disebut ASH (Alcoholic Steatohepatitis), maupun bukan karena alkohol disebut NASH (Nonalcoholic Steatohepatitis).

K. Kanker Hati
Kanker hati terjadi apabila sel kanker berkembang pada jaringan hati. Kanker hati yang banyak terjadi adalah Hepatocellular carcinoma (HCC). HCC merupakan komplikasi akhir yang serius dari hepatitis kronis, terutama sirosis yang terjadi karena virus hepatitis B, C dan hemochromatosis.

L. Koletasis dan jaundice
Kolestasis merupakan keadaan akibat kegagalan memproduksi dan pengeluaran empedu. Lamanya menderita kolestasis dapat menyebabkan gagalnya penyerapan lemak dan vitamin A, D, E, K oleh usus, juga adanya penumpukan asam empedu, bilirubin dan kolesterol di hati. Adanya kelebihan bilirubin dalam sirkulasi darah dan penumpukan pigmen empedu pada kulit, membran mukosa dan bola mata disebut jaundice. Pada keadaan ini kulit penderita terlihat kuning, warna urin menjadi lebih gelap, sedangkan faeces lebih terang.

M. Asma
Asma dikenal dengan bengek yang disebabkan oleh bronkospasme. Asma merupakan penyempitan saluran pernapasan utama pada paru-paru. Gejala penyakit ini ditandai dengan susah untuk bernapas atau sesak napas. Penyakit ini tidak menular dan bersifat menurun. Kondisi lingkungan yang udaranya tidak sehat atau telah tercemar akan memicu serangan asma.

Langkah tepat yang dapat dilakukan untuk menghindari serangan asma adalah menjauhi faktor-faktor penyebab yang memicu timbulnya serangan asma itu sendiri. Setiap penderita umumnya memiliki ciri khas tersendiri terhadap hal-hal yang menjadi pemicu serangan asmanya.

N. Tubrculosis (TBC)
Penyakit TBC disebabkan oleh bakteri Mycobacterium tuberculosis. Penyakit ini dapat menular melalui percikan ludah saat penderita batuk. Penegahan dapat dilakukan dengan cara : menghindari kontak dengan penderita TBC, tidak meggunakan peralatan terutama peralatan makn dengan penderita TBC.

O. Pneumonia
Penyakit ini disebabkan oleh bakteri, virus atau jamur yang menginfeksi paru-paru khususnya di alveolus. Penyakit ini menyebabkan oksigen susah masuk karena alveolus dipenuhi oleh cairan. Pencegahan  dapat dilakukan dengan selalu memelihara kebersihan dan menjaga daya tahan tubuh tetap kuat dapat mencegah agar bakteri tidak mampu menembus pertahanan kesehatan tubuh.
Biasakan untuk mencuci tangan, makan makanan bergizi dan berolahraga secara teratur.

P. Emfisema
Emfisema disebabkan karena hilangnya elastisitas alveolus. Alveolus sendiri adalah gelembung-gelembung yang terdapat dalam paru-paru. Pada penderita emfisema, volume paru-paru lebih besar dibandingkan dengan orang yang sehat karena karbondioksida yang seharusnya dikeluarkan dari paru-paru terperangkap didalamnya. Asap rokok dan kekurangan enzim alfa-1-antitripsin adalah penyebab kehilangan elastisitas pada paru-paru.

Pencegahan dilakukan dengan cara menghindari asap rokok adalah langkah terbaik untuk mencegah penyakit ini. Berhenti merokok juga sangat penting.

Q. Bronkitis
Penyakit bronkitis disebabkan oleh peradangan pada bronkus (saluran yang membawa udara menuju paru-paru). Penyebabnya bisa karena infeksi kuman, bakteri atau virus. Penyebab lainnya adalah asap rokok, debu, atau polutan udara.

Pencegahan yang dapat dilakukan antara lain dengan meningkatkan daya tahan tubuh merupakan salah satu pencegahan yang dapat dilakukan. Sedangkan untuk mencegah bronkitis kronik adalah dengan menghentikan kebiasaan merokok juga menghindari asap rokok agar tidak menjadi perokok pasif yang sangat berbahaya.

R. Asbestosis
Adalah suatu penyakit saluran pernafasan yang di sebabkan oleh menghirup serat-serat asbes, dimana pada paru-paru terbentuk jaringan parut yang luas. Asbestos terdiri dari serat silikat mineral dengan komposisi kimiawi yang berbeda. Jika terhisap, serat asbes mengendap di dalam dalam paru-paru, menyebabkan parut. Menghirup asbes juga dapat menyebabkan penebalanpleura (selaput yang melapisi paru-paru).

Pencegahan asbestosis dapat dlakukan dengan mengurangi kadar serat dan debu asbes di lingkungan kerja. Karena industri yang menggunakan asbes sudah melakukan kontrol debu, sekarang ini lebih sedikit yang menderita asbestosis, tetapi mesotelioma masih terjadi pada orang yang pernah terpapar 40 tahun lalu.

S. Paru-paru hitam
Paru-paru hitam merupakan akibat dari terhirupnya serbuk batubara dalam jangka waktu yang lama. Merokok tidak menyebabkan meningkatnya angka kejadian paru-paru hitam, tetapi bisa memberikan efek tambahan yang berbahaya bagi paru-paru. Resiko menderita paru-paru hitam berhubungan dengan lamanya dan luasnya pemaparan terhadap debu batubara.

Paru-paru hitam dapat dicegah dengan menghindari debu batubara pada lingkungan kerja. Pekerja tambang batubara harus menjalani pemeriksaan foto dada tiap 4-5 tahun sehingga penyakit ini dapat ditemukan pada stadium awal. Jika ditemukan penyakit, maka pekerja tersebut harus dipindahkan ke daerah dimana kadar debu batubaranya rendah, untuk menghindari terjadinya fibrosis masif progresif.

T. Sinusitis
Sinusitis adalah infeksi dalam rongga sinus yaitu rongga berisi udara yang letaknya dalam rongga kepala di sekitar hidung. Infeksi atau peradangan sinus umumnya terjadi sebagai kelanjutan infeksi hidung. Setiap kondisi dalam hidung yang menghambat aliran keluar cairan hidung cenderung menyebabkan infeksi dari sinus. Seperti adanya infeksi virus, bakteri atau benda asing penyebab alergi dapat menimbulkan pembengkakan selaput lendir hidung.

Infeksi virus dan bakteri harus dihindari dengan meningkatkan daya tahan tubuh misalnya istirahat dan gizi yang cukup serta olahraga yang teratur. Hindari juga alergen seperti debu, asap rokok dan polusi lain serta obat-obatan dan jenis makanan tertentu yang dapat menimbulkan alergi.

U. Pleuritis
Pleuritis adalah peradangan pada pleura, yang merupakan, lembab berlapis ganda membran yang mengelilingi paru-paru dan garis tulang rusuk. Kondisi ini dapat membuat napas sangat menyakitkan. Kadang-kadang dikaitkan dengan kondisi lain yang disebut efusi pleura, di mana kelebihan cairan mengisi daerah antara lapisan membran itu.

V. Kanker paru-paru
Kanker paru-paru adalah pertumbuhan sel kanker yang tidak terkendali dalam jaringan paru. Jika dibiarkan pertumbuhan yang abnormal ini dapat menyebar ke organ lain, baik yang dekat dengan paru maupun yang jauh misalnya tulang, hati, atau otak. Penyakit kanker paru-paru lebih banyak disebabkan oleh merokok (87%), sedangkan sisanya disebabkan oleh zat asbes, radiasi, arsen, kromat, nikel, klorometil eter, gas mustard dan pancaran oven arang bisa menyebabkan kanker paru-paru, meskipun biasanya hanya terjadi pada pekerja yang juga merokok.

W. Skabies
Kudis (scabies) adalah penyakit kulit yang menular, penyakit ini memiliki gejala gatal, dan rasa gatal tersebut akan lebih para pada malam hari. Sering muncul di tempat-tempat lembab di tubuh seperti misalnya, tangan, ketiak, pantat, kunci paha dan terkang di celang jari tangan atau kaki.

Pencegahan dapat dilakukan dengan mencuci sperai tempat tidur, handuk dan pakaian yan dipakai dalam 2 hari belakangan dengan air hangat dan deterjen dan menjaga kebersihan kulit.

X. Kurap
Penyakit Kurap merupakan suatu penyakit kulit menular yang disebabkan oleh fungsi. Gejala kurap mulai dapat dikenali ketika terdapat baian kecil yang kasar pada kulit dan dikelilingi lingkaran merah muda.

Pencegahan dapat dilakukan dengan mencuci tangan yang sempurna.enjaga kebersihan tubuh.
Mengindari kontak dengan penderita.

Y. Panu
Panu adalah salah satu penyakit kulit yang disebabkan oleh jamur. Penyakit panau ditandai dengan bercak yang terdapat pada kulit disertai rasa gatal pada saat berkeringat. Bercak-bercak ini bisa berwarna putih, coklat atau merah tergantung warna kulit si penderita. Pencegahan panu dapat dilakukan dengan cara menjaga kebersihan badan., Usahakan agar kulit dalam keadaan kering dan tidak lembab, Pakaian dan handuk mandi jangan sampai lembab, karena pakaian yang lembab memicu tumbuhnya jamur.

Z. Kanker kulit
Penyakit kanker kulit disebabkan oleh penerimaan sinar matahari yang berlebihan. Penyakit ini lebih sering menyerang orang yang berkulit putih atau terang, karena warna kulit tersebut lebih sensitif terhadap sinar matahari. Pencegahan dapat dilakukan dengan tabir surya atau menghindari kontak dengan sinar matahari yang terlalu banyak.

AA. Biang keringat
Biang keringat dapat mengenai siapa saja, baik anak-anak, remaja, ataupun orang tua. Biang keringat terjadi karena kelenjar keringat tersumbat oleh sel-sel kulit mati yang tidak dapat terbuang secara sempurna. Keringat yang terperangkap tersebut menyebabkan timbulnya bintik-bintik kemerahan yang disertai gatal.

Sel-sel kulit mati, debu, dan kosmetik juga dapat menyebabkan terjadinya biang keringat. Orang yang tinggal di daerah tropis dan lembap, akan lebih mudah terkena biang keringat. Biasanya, anggota badan yang terkena biang keringat, yaitu leher, punggung, dan dada.

Struktur dan Fungsi Sistem Ekskresi pada Manusia

Di dalam tubuh kita, terjadi proses pembakaran (oksidasi) sari-sari makanan agar diperoleh zat gizi dan atau energi yang berguna bagi tubuh. Tetapi dalam proses metabolisme tersebut dihasilkan pula zat-zat yang tak berguna bagi tubuh atau sebagai ‘sampah’. Zat-zat yang tidak berguna itu apabila tetap tinggal di dalam tubuh kita akan membahayakan kesehatan. Organ yang berfungsi mengangkut zat-zat sisa itu adalah darah untuk dibawa ke alat-alat pengeluaran, yaitu ginjal, hati, paru-paru, dan kulit. Organ atau alat-alat pengeluaran itu membangun sistem ekskresi.

Proses pengeluaran zat sisa ada tiga macam yaitu: sekresi, ekskresi, dan defekasi. Sekresi artinya proses pengeluaran zat yang berbentuk cairan oleh sel-sel atau kelenjar, tetapi cairan tersebut masih dapat dimanfaatkan oleh tubuh. Cairan tersebut adalah hormon dan enzim. Ekskresi adalah proses pengeluaran zat-zat sisa yang berbentuk cairan juga tetapi cairan tersebut sudah tidak bermanfaat lagi bagi tubuh, seperti urine, keringat dan karbondioksida serta uap air. Sedangkan defekasi artinya proses pengeluaran sisa-sisa pencernaan melalui anus, yaitu berupa feses.

Struktur dan Fungsi Sistem Ekskresi pada Manusia
1. Ginjal
Ginjal disebut juga ren berbentuk seperti biji kacang merah. Ginjal terletak di kanan dan kiri tulang pinggang, yaitu di dalam rongga perut pada dinding tubuh bagian belakang (dorsal). Ginjal berfungsi untuk menyaring darah yang mengandung limbah sisa metabolisme dari seluruh tubuh.

Bagian Bagian Ginjal

Bagian-bagian ginjal antara lain sebagai berikut

  1. Bagian luar disebut korteks atau kulit ginjal. Bagian bagian ginjal manusia yang paling utama adalah korteks. Tempat inilah yang menjadi muara asalnya urin berasal. Di dalam korteks terdapat jutaan nefron nefron yang di dalamnya terletak badan Malpighi.
  2. Medulla. Medulla ini merupakan jaringan yang berbentuk seperti piramida piramida dimana terletak lengkung henle. Medulla adalah tempat berkumpulnya pembuluh darah kapiler dan juga kapsul bowman. Di tempat ini urin primer akan mengalami proses panjang sebelum menjadi urin sekunder.
  3. Arteri ginjal. Merupakan pembuluh nadi yang berguna untuk membawa darah ke dalam ginjal. Setelah sampai di dalam ginjal, maka darah tersebut masuk ke dalam glomerulus untuk di filter atau saring. Darah yang masih terdapat zat zat berguna seperti protein dan asam amino akan kembali di serap dan di gunakan tubuh. Jika darah tersebut hanya mengandung urea dan zat tidak berguna lainnya, akan berlanjut sampai kandung kemih.
  4. Vena ginjal. Vena ginjal merupakan bagian utama dari ginjal. Vena ginjal adalah pembuluh balik yang berguna untuk membawa darah keluar dari dalam ginjal menuju vena cava inferior. Urutan pemprosesan vena ginjal adalah setelah melewati Darah tersebut kemudian akan di alirkan kembali ke dalam jantung untuk di olah menjadi darah bersih atau yang mengandung oksigen.
  5. Ureter. Ureter merupakan erupakan yang sangat berguna untuk mengalirkan urin yang sesungguhnya dari ginjal ke kandung kemih.  Ureter berbentuk seperti saluran maskuler yang silinder di dalam tubuh. Panjang ureter adalah sekitar 20-30 dengan diameter maksimum sekitar 1,7 cm di dekat kandung kemih dan yang berjalan dari hilus ginjal yang menuju kandung kemih.
  6. Pelvis. Pelvis ini berguna sebagai sebagai tempat penampungan sementara urin yang sudah di filter atau di saring di dalam ginjal. Nantinya jika tempat penampungan ini penuh, urin akan turun melalui ureter menuju kandung kemih. Jika kandung kemihnya penuh, maka syaraf dan otot akan berkontraksi untuk mengirimkan sinyal sinyal kuat ke bagian bagian otak manusia bahwa diri ingin segera ‘pipis’.
  7. Nefron adalah tempat darah yang ada di dalam tubuh di saring. Di dalam setiap nefron terdapat bagian bagian penting seperti glomerulus, kapsula bowman, tubulus kontortus proximal, tubulus kontortus distal, tubulus kolektivus serta lengkung henle.

Berikut adalah bagian bagian di dalam nefron :

Bagian Bagian Nefron
  1. Glomerulus. Pada bagian glomerulus ini darah yang masuk akan di saring zat zat yang masih berguna. Seperti air, garam, asam amino, glukosa (zat gula), serta urea. Hasil penyaringan dari bagian ini adalah urin primer.
  2. Kapsul bowman. Di namakan sebagai kapsul bowman karena bentuk organ ini mirip seperti kapsul atau kantung yang mana di temukan oleh peneliti Sir William Bowman. Kapsul bowman ini membungkus glomerulus.
  3. Tubulus kontortus proximal. Di tempat inilah yang menghasilkan urin sekunder. Di dalam tubulus kontortus proximal, darah yang berasal dari glomerulus melakukan penyerapan kembali.
  4. Lengkung henle. Di namakan dengan lengkung henle karena anatomi organ ini memang melengkung. Struktur seperti ini memang di perlukan dalam menyaring dan sebagai penghubung antara tubulus kontortus proximal dengan tubulus kontortus distal.
  5. Tubulus kontortus distal. Pada bagian ini, urin yang masih dalam tahap urin sekunder melepas zat zat yang masih berguna. Lalu mendapat tambahan zat zat sisa atau pembuangan yang tidak berguna. Di sinilah terbentuknya urin yang sesungguhnya, dimana nantinya di keluarkan ke luar tubuh manusia.
  6. Tubulus kolektivus. Bagian ini menjadi bagian terakhir di bagian nefron. Bentuknya yang mirip selang menjadi saluran terakhir dan terpanjang dalam ginjal. Fungsinya untuk menampung urin sesungguhnya hasil pengolahan dan penyerapan di dalam nefron. Kemudian setelah dari sini, urin urin tersebut di lanjutkan ke pelvis.

Proses Pembentukan Urin 
Ginjal berperan dalam proses pembentukan urin yang terjadi melalui serangkaian proses, yaitu: penyaringan, penyerapan kembali dan pengumpulan (augmentasi).

  1. Penyaringan (filtrasi). Proses pembentukan urin diawali dengan penyaringan darah yang terjadi di kapiler glomerulus. Sel-sel kapiler glomerulus yang berpori (podosit), tekanan dan permeabilitas yang tinggi pada glomerulus mempermudah proses penyaringan. Selain penyaringan, di glomelurus juga terjadi penyerapan kembali sel-sel darah, keping darah, dan sebagian besar protein plasma. Bahanbahan kecil yang terlarut di dalam plasma darah, seperti glukosa, asam amino, natrium, kalium, klorida, bikarbonat dan urea dapat melewati saringan dan menjadi bagian dari endapan. Hasil penyaringan di glomerulus disebut filtrat glomerolus atau urin primer, mengandung asam amino, glukosa, natrium, kalium, dan garam-garam lainnya. 
  2. Penyerapan kembali (reabsorbsi) Bahan-bahan yang masih diperlukan di dalam urin pimer akan diserap kembali di tubulus kontortus proksimal, sedangkan di tubulus kontortus distal terjadi penambahan zat-zat sisa dan urea. Meresapnya zat pada tubulus ini melalui dua cara. Gula dan asam amino meresap melalui peristiwa difusi, sedangkan air melalui peristiwa osmosis. Setelah terjadi reabsorbsi maka tubulus akan menghasilkan urin sekunder, zat-zat yang masih diperlukan tidak akan ditemukan lagi. Sebaliknya, konsentrasi zat-zat sisa metabolisme yang bersifat racun bertambah, misalnya urea.
  3. Augmentasi. Augmentasi adalah proses penambahan zat sisa dan urea yang mulai terjadi di tubulus kontortus distal. Dari tubulus-tububulus ginjal, urin akan menuju rongga ginjal, selanjutnya menuju kantong kemih melalui saluran ginjal. Urin akan keluar melalui uretra.

2. Kulit
Kulit merupakan lapisan tipis yang menutupi dan melindungi seluruh permukaan tubuh. Selain berfungsi menutupi permukaan tubuh, kulit juga berfungsi sebagai alat pengeluaran. Zat sisa yang dikeluarkan melalui kulit adalah air dan garam-garaman. Kulit terdiri dari tiga lapisan, yaitu lapisan kulit ari (epidermis), lapisan kulit jangat (dermis) dan lapisan jaringan ikat bawah kulit.

  1. Kulit ari (epidermis). Terdiri dari dua lapisan, yaitu lapisan tanduk dan lapisan malpighi. Lapisan tanduk merupakan lapisanya yang terletak paling luar dan terdiri dari sel-sel mati. Lapisan ini dapat mengelupas. Lapisan malpighi terletak dibawah lapisan tanduk dan terdiri dari sel-sel yang hidup. Lapisan malpighi mengandung pigmen melamin yang berfungsi memberi warna pada kulit. Lapisan malpighi berfungsi juga melindungi tubuh dari sengatan sinar matahari.
  2. Kulit Jangat (Dermis). Kulit janggat merupakan lapisan kulit yang terletak dibawah lapisan kulit ari. Di dalam kulit jnggat terdapat kelenjar keringat, kelenjar minyak, pembuluh darah, ujungujung saraf dan kantong rambut. Ujung saraf terdiri atas ujung saraf peraba untuk mengenali rabaan, ujung saraf peras untuk mengenali tekanan dan ujung saraf suhu untuk mengenali suhu.
  3. Jaringan Ikat Bawah Kulit. Pada jaringan bawah kulit terdapat cadangan lemak. Lemak berfungsi sebagai cadangan makanan dan pengendali suhu tubuh agar tetap hangat.
Kulit

Fungsi Kulit
Fungsi kulit antara lain sebagai berikut:

  1. Mengeluarkan keringat;
  2. Pelindung tubuh;
  3. Menyimpan kelebihan lemak;
  4. Mengatur suhu tubuh;
  5. Tempat pembuatan vitamin D dari pro vitamin D dengan bantuan sinar matahari yang mengandung ultraviolet.

Proses Pembentukan Keringat
Bila suhu tubuh kita meningkat atau suhu udara di lingkungan kita tinggi, pembuluh-pembuluh darah di kulit akan melebar. Hal ini mengakibatkan banyak darah yang mengalir ke daerah tersebut. Pangkal kelenjar keringat berhubungan dengan pembuluh darah maka terjadilah penyerapan air, garam dan sedikit urea oleh kelenjar keringat. Kemudian air bersama larutannya keluar melalui pori-pori yang merupakan ujung dari kelenjar keringat.

Keringat yang keluar membawa panas tubuh, sehingga sangat penting untuk menjaga agar suhu tubuh tetap normal. Ketika suhu di keliling kita
panas maka kulit akan menagtur suhu tubuh dengan banyak mengeluarkan keringat dan urin yang dihasilkan lebih sedikit. Sebaliknya ketika suhu dingin maka tubuh hanya sedikit memproduksi keringat dan pengeluaran air lebih banyak melalui ginjal (urin).

3. Hati
Hati merupakan kelenjar terbesar dalam tubuh manusia, terletak di dalam rongga perut sebelah kanan, dibawah diafragma. Pada orang dewasa berat hati mencapai 2 kg. Hati merupakan tempat untuk mengubah berbagai zat, termasuk racun. Seperti hati menerima kelebihan asam amino yang akan diubah menjadi urea yang bersifat racun. Hati menjadi tempat perombakan sel darah merah yang rusak menjadi empedu. Empedu yang dihasilkan akan disimpan dalam kantong empedu (bilirubin).

Hati

Bilirubin adalah produk utama dari penguraian sel darah merah yang tua. Bilirubin disaring dari darah oleh hati, dan dikeluarkan pada cairan empedu. Sebagaimana hati menjadi semakin rusak, bilirubin total akan meningkat. Sebagian dari bilirubin total termetabolisme, dan bagian ini disebut sebagai bilirubin langsung. Bila bilirubin langsung adalah rendah sementara bilirubin total tinggi, hal ini menunjukkan kerusakan pada hati atau pada saluran cairan empedu dalam hati.

Bilirubin mengandung bahan pewarna, yang memberi warna pada kotoran (feses). Bila tingkatnya sangat tinggi, kulit dan mata dapat menjadi kuning, yang mengakibatkan gejala ikterus. Albumin adalah protein yang mengalir dalam darah. Albumin dibuat oleh hati dan dikeluarkan pada darah.

Hati berperan dalam merombak sel darah merah yang telah tua dan rusak. Pengubahan dilakukan oleh sel-sel khusus yang disebut sel histosit. Sel darah merah oleh histosit dipecah menjadi zat besi, globin, dan hemin.

Fungsi Hati
Adapun fungsi hati bagi tubuh sebagai berikut:

  1. Sebagai tempat untuk menyimpan gula dalam bentuk glikogen
  2. Menetralkan racun yang masuk ke dalam tubuh dan membunuh bibit penyakit
  3. Mengatur kadar gula dalam darah
  4. Sebagai tempat pengubahan provitamin A menjadi vitamin A
  5. Menghasilkan empedu yang berguna untuk mengemulsikan lemak
  6. Menguraikan molekul hemoglobin tua
  7. Menghilangkan hormon-hormon berlebih
  8. Membentuk protein tertentu dan merombaknya
  9. Pembentukan dan pengeluaran lemak dan kolesterol.

4. Paru Paru
Paru-paru berada di dalam rongga dada manusia sebelah kanan dan kiri yang dilindungi oleh tulang-tulang rusuk. Paru-paru terdiri dari dua bagian, yaitu paru-paru kanan yang memiliki tiga gelambir dan paru-paru kiri memiliki dua gelambir. Paru-paru sebenarnya merupakan kumpulan gelembung alveolus yang terbungkus oleh selaput yang disebut selaput pleura.

Paru Paru

Selain berfungsi sebagai alat pernapasan, paru-paru juga berfungsi sebagai alat ekskresi. Oksigen di udara yang memasuki alveolus akan berdifusi dengan cepat melintasi epitelium ke dalam kumpulan kapiler yang mengelilingi alveolus, sehingga karbondioksida akan berdifusi dengan arah yang sebaliknya. Darah pada alveolus akan mengikat oksigen dan mengangkutnya ke sel-sel jaringan. Dalam jaringan, darah mengikat karbondioksida (CO₂) untuk dikeluarkan bersama H₂O yang dikeluarkan dalam bentuk uap air. Reaksi kimia tersebut secara ringkas dapat kita tuliskan.

O₂ (Oksigen) ↦CO₂ (Karbondioksida) + H₂O (Uap Air)

Aliran udara dalam alveolus terjadi karena perbedaan tekanan udara di atmosfer dengan udara di dalam alveolus. Perbedaan ini disebabkan oleh perubahan volume rongga dada dan rongga perut akibat gerakan kontraksi dan relaksasi otot dada dan otot perut. Pada saat inspirasi, tekanan udara paru-paru lebih rendah 1-2 mmHg dibandingkan tekanan udara di atmosfer dan sebaliknya pada saat ekspirasi tekanan udara paru-paru lebih tinggi 2-3 mmHg dibandingkan dengan tekanan udara atmosfer.

Jaringan Transportasi Air dan Makanan Pada Tumbuhan

Transportasi tumbuhan adalah proses pengambilan dan pengeluaran zat-zat ke seluruh bagian tubuh tumbuhan. Pada tumbuhan tingkat rendah (misal ganggang) penyerapan air dan zat hara yang terlarut di dalamnya dilakukan melalui seluruh bagian tubuh. Pada tumbuhan tingkat tinggi (misal spermatophyta) proses pengangkutan dilakukan pembuluh pengangkut yang terdiri dari xylem dan floem.

Di dalam tubuh makhluk hidup selalu terjadi sistem transportasi. Sistem transportasi ini terjadi melalui proses pengangkutan nutrisi, oksigen, karbondioksida, dan sisa metabolisme. Tumbuhan memerlukan beberapa zat dari lingkungannya, terutama air, mineral, oksigen, dan karbon dioksida. Oksigen dan karbon dioksida dari udara diambil oleh tumbuhan tingkat tinggi melalui daun. Air dan garam mineral yang terkandung di dalam air diserap tumbuhan dari dalam tanah melalui rambut akar.

Tumbuhan membutuhkan air sepanjang hidupnya. Setelah diserap akar, air digunakan dalam semua reaksi kimia, mengangkut zat hara, membangun turgor, dan akhirnya keluar dari daun sebagai uap atau air. Agar air tetap tersedia, tumbuhan memiliki sistem transportasi air dan garam mineral yang terdapat di dalam tubuh tumbuhan.

Sistem transportasi pada makhluk hidup berperan penting dalam mendistribusikan nutrisi yang telah diambil dari lingkungan menuju seluiruh bagian tubuh makhluk hidup. Dengan terpenuhinya nutrisi di setiap bagian tubuh makhluk hidup maka fungsi dari setiap bagian tubuh tersebut dapat berjalan secara optimal.

A. Jenis Transportasi pada Tumbuhan
Pada tumbuhan tingkat tinggi terdapat dua macam cara pengangkutan air dan garam mineral yang diperoleh dari tanah yaitu secara ekstravaskuler dan intravaskuler.

1. Transportasi Ektravaskuler 
Transportasi ektravaskuler merupakan pengangkutan air dan garam mineral di luar berkas pembuluh pengangkut. Pengangkutan ini berjalan dari sel ke sel dan biasanya dengan arah horisontal. Pengangkutan air dimulai dari epidermis bulu- bulu akar, kemudian masuk ke lapisan korteks, lalu ke endodermis dan sampai ke berkas pembuluh angkut.

2. Transportasi intravaskuler
Pengangkutan intravaskuler adalah proses pengangkutan zat yang terjadi di dalam pembuluh angkut, yaitu dalam xilem dan floem. Proses pengangkutan dalam pembuluh angkut terjadi secara vertikal. Air dan garam mineral akan diangkut ke daun melalui pembuluh kayu (xylem). Sedangkan pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh bagian tumbuhan dilakukan oleh pembuluh tapis (floem) dan disebut pula dengan istilah translokasi.

B. Jaringan Transportasi pada Tumbuhan
Jaringan pengangkut adalah salah satu kelompok jaringan permanen yang dimiliki tumbuhan hijau berpembuluh. Jaringan ini disebut juga pembuluh dan berfungsi utama sebagai saluran utama transportasi zat-zat hara yang diperlukan dalam proses vital tumbuhan.

Xilem dan floem adalah jaringan seperti tabung yang berperan dalam sistem pengangkutan. Air dan mineral dari dalam tanah akan diserap oleh akar. Kemudian diangkut melalui xilem ke bagian batang dan daun tumbuhan. Zat makanan yang dibuat di daun akan diangkut melalui floem ke bagian lain tumbuhan yang memerlukan zat makanan.

Xilem dan floem adalah jaringan pengangkut yang salurannya terpisah. Xilem yang ada di akar bersambungan dengan xilem yang ada di batang dan di daun. Floem juga bersambungan ke semua bagian tubuh tumbuhan.

C. Mekanisme Transportasi pada Tumbuhan
Penyerapan cairan oleh tumbuhan digunakan untuk memperoleh bahan dari lingkungan untuk hidup berupa O₂, CO₂, air dan unsur hara. Mekanisme proses penyerapan dapat belangsung karena adanya proses imbibisi, difusi, osmosis dan transpor aktif.

  1. Imbibisi adalah penyusupan / peresapan air ke dalam ruangan antar dinding sel, sehingga dinding selnya akan mengembang. Misalnya masuknya air pada biji saat berkecambah dan biji kacang yang direndam dalam air beberapa jam. 
  2. Diffusi adalah gerak menyebarnya molekul dari daerah konsentrasi tinggi (hipertonik) ke konsentrasi rendah (hipotonik). Misal pengambilan O2 dan pengeluaran CO2 saat pernafasan, penyebaran setetes tinta dalam air. 
  3. Osmosis adalah proses perpindahan air dari daerah yang berkonsentrasi rendah (hipotonik) ke daerah yang berkonsentrasi tinggi (hipertonik) melalui membran semipermiabel. Membran semipermiabel adalah selaput pemisah yang hanya bisa ditembus oleh air dan zat tertentu yang larut di dalamnya. 
  4. Transport aktif adalah pengangkutan lintas membran dengan menggunakan energi ATP, melibatkan pertukaran ion Na+ dan K+ (pompa ion) serta protein kontraspor yang akan mengangkut ion Na+ bersama melekul lain seperti asam amino dan gula. Arahnya dari daerah berkonsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Misal perpindahan air dari korteks ke stele.

1. Transportasi Air
Pada saat kondisi lingkungan lembap atau jumlah uap air di lingkungan tinggi, maka air akan masuk ke dalam tumbuhan. Apabila lingkungan di sekitar tumbuhan kering uap air akan keluar dari tumbuhan melalui stomata yang terdapat di daun. Proses ini disebut transpirasi.

Transportasi Air

Air yang ada di dalam tanah masuk ke dalam sel tumbuhan karena adanya perbedaan konsentrasi air. Konsentrasi adalah ukuran yang menunjukkan jumlah suatu zat dalam volume tertentu. Jaringan yang dilalui oleh air ketika masuk ke akar: Epidermis -> Korteks -> Endodermis -> Perisikel -> Xilem
Pertama-tama, air diserap oleh rambut-rambut akar. Kemudian, air masuk ke sel epidermis melalui
proses secara osmosis. Selanjutnya, air akan melalui korteks. Dari korteks, air kemudian melalui endodermis dan perisikel. Selanjutnya, air masuk ke jaringan xilem yang berada di akar. Setelah tiba di xilem akar, air akan bergerak ke xilem batang dan ke xilem daun.

Faktor-Faktor yang memperngaruhi pengangkutan air pada tumbuhan melalui pembuluh xilem adalah :

  1. Daya Hisap Daun (Tarikan transpirasi). Pada organ tumbuhan terdapat proses penguapan air melalui mulut daun (stomata) yang disebut transpirasi. Transpirasi menyebabkan sel daun kehilangan air dan timbul tarikan terhadap air yang ada pada sel-sel di bawahnya sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun.
  2. Daya Isap daun adalah timbulnya tarikan terhadap air yang ada pada sel – sel di bawahnya sehingga menyebabkan air tertarik ke atas dari akar menuju ke daun.  Hilangnya air pada transpirasi menyebabkan tekanan pada daun menjadi  rendah sehingga menarik air yang ada di pembuluh. Isapan daun ini akan membuat air yang terdapat di akar naik ke atas
  3. Kapilaritas Batang. Pengangkutan air melalui pembuluh kayu (xilem), terjadi karena pembuluh kayu (Xilem) tersusun seperti rangkaian pipa-pipa kapiler. Pengangkutan air melalui xilem mengikuti prinsip kapilaritas. Daya kapilaritas disebabkan karena adanya kohesi antara molekul air dengan air dan ahesi antara molekul air dengan dinding pembuluh xilem.
  4. Tekanan Akar. Akar tumbuhan menyerap air dan garam mineral baik siang maupun malam. Sel-sel akar menggunakan energi untuk memompa ion-ion mineral ke dalam xilem. Dorongan getah xilem ke arah atas ini disebut tekanan akar (roof pressure). Tekanan akar juga menyebabkan tumbuhan mengalami gutasi, yaitu keluarnya air yang berlebih pada malam hari.
  5. Pengaruh sel-sel yang hidup. Sel-sel hidup yang menyusun tubuh tumbuhan memerlukan air, sehingga di dalam sel akan selalu kekurangan air dan menyerap dari sekitarnya.

Pengeluaran Cairan oleh Tumbuhan

  1. Transpirasi Adalah terlepasnya air dalam bentuk uap air melalui stomata dan kutikula ke udara bebas (evaporasi). Semakin cepat laju transpirasi berarti semakin cepat pengangkutan air dan zat hara terlarut, demikian pula sebaliknya. Alat untuk mengukur besarnya laju transpirasi melalui daun disebut potometer atau transpirometer.
  2. Gutasi adalah pengeluaran air dalam bentuk tetes-tetes air melalui celah-celah tepi atau ujung tulang tepi daun yang disebut hidatoda/ gutatoda/emisarium. Gutasi terjadi pada suhu rendah dan kelembaban tinggi sekitar pukul 04.00 sampai 06.00 pagi hari. 
  3. Perdarahan adalah pengeluaran air cairan dari tubuh tumbuhan berupa getah yang disebabkan karena luka atau hal-hal lain yang tidak wajar. Misalnya pada penyadapan pohon karet dan pohon aren.

2. Transportasi Nutrisi
Proses pengangkutan bahan makanan dalam tumbuhan dikenal dengan translokasi. Translokasi merupakan pemindahan hasil fotosintesis dari daun atau organ tempat penyimpanannya ke bagian lain tumbuhan yang memerlukannya. Jaringan pembuluh yang bertugas mengedarkan hasil fotosintesis ke seluruh bagian tumbuhan adalah floem (pembuluh tapis). Zat terlarut yang paling banyak dalam getah floem adalah gula, terutama sukrosa.

Semua bagian tumbuhan yaitu, akar, batang, daun serta bagian lainnya memerlukan nutrisi. Agar kebutuhan nutrisi di setiap bagian tumbuhan terpenuhi, maka dibutuhkan suatu proses pengangkutan nutrisi hasil fotosintesis berupa gula dan asam amino ke seluruh tubuh tumbuhan. Pengangkutan hasil fotosintesis dari daun ke seluruh tubuh tumbuhan terjadi melalui pembuluh floem.

Perjalanan zat-zat hasil fotosintesis dimulai dari sumbernya yaitu daun (daerah yang memiliki, konsentrasi gula tinggi) ke bagian tanaman lain yang dituju (daerah yang memiliki konsentrasi gula rendah).

Setelah terjadi proses fotosintesis, hasil fotosintesis selanjutnya didistribusikan ke seluruh tubuh tumbuhan oleh pembuluh tapis (floem) untuk dimanfaatkan serta disimpan apabila ada kelebihan hasil fotosintesis. Air yang sudah terpakai, selanjutnya dikeluarkan oleh tumbuhan melalui 3 cara yaitu transpirasi (penguapan), gutasi dan perdarahan.

Metabolisme Sel Pada Tumbuhan dan Hewan

Metabolisme adalah proses-proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Metabolisme disebut juga reaksi enzimatis, karena metabolisme terjadi selalu menggunakan katalisator enzim. Enzim mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel. Walaupun enzim dibuat di dalam sel, tetapi untuk bertindak sebagai katalis tidak harus berada di dalam sel. Reaksi yang dikendalikan oleh enzim antara lain ialah respirasi, pertumbuhan dan perkembangan, kontraksi otot, fotosintesis, fiksasi, nitrogen, dan pencernaan.

1. Fotosintesis
Anabolisme adalah suatu peristiwa perubahan senyawa sederhana menjadi senyawa kompleks. Anabolisme disebut juga peristiwa sintesis atau penyusunan. Anabolisme memerlukan energi, misalnya: energi cahaya untuk fotosintesis, energi kimia untuk kemosintesis.

Fotosintesis merupakan perubahan energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa. Sumber energi cahaya alami adalah matahari yang memiliki spektrum cahaya tampak, dari ungu sampai merah, infra merah, dan ultra ungu tidak digunakan dalam fotosintesis.

Fotosintesis hanya berlangsung pada sel yang memiliki pigmen fotosintetik. Di dalam daun terdapat jaringan pagar dan jaringan bunga karang, pada keduanya mengandung kloroplas yang mengandung klorofil/pigmen hijau yang merupakan salah satu pigmen fotosintetik yang mampu menyerap energi cahaya matahari.

Praktikum Fotosintesis (Uji Ingenhouz).
Alat dan bahan

  1. Gelas beker
  2. Corong kaca
  3. Tabung reaksi
  4. Kawat
  5. Cutter
  6. Termometer
  7. Tanaman air (Hydrilla sp., Densa sp.)
  8. Air kolam
  9. Larutan NaHCO₃
  10. Lampu halogen

Langkah Kerja

Fotosintesis
  1. Merakit alat seperti pada gambar (2 rakitan alat).
  2. Masukkan beberapa cabang tanaman air yang sehat sepanjang kira-kira 10-15 cm ke dalam corong kaca.
  3. Masukkan corong kaca ke dalam gelas beker yang berisi medium air  dengan posisi corong menghadap ke bawah.
  4. Tutup bagian atas corong dengan tabung reaksi yang diusahakan berisi sebagian besar medium dalam keadaan terbalik.
  5. Letakkan satu rakitan di tempat yang terkena cahaya langsung dan rakitan lainnya di dalam ruang yang tidak ada cahaya.
  6. Biarkan selama 20 menit. Kemudian, amati ada tidaknya gelembung di dalam tabung reaksi.

Hasil Pengamatan

No Perlakuan Waktu Suhu Jumlah gelembung
1. Tempat teduh 20 menit 28 0
2. Cahaya langsung 20 menit 30 127

Faktor-faktor yang mempengaruhi fotosintesis adalah sebagai berikut;

  1. Karbondioksida, Semakin tinggi konsentrasi CO₂ semakin meningkatkan laju fotosintesis.
  2. Intensitas cahaya, Makin tinggi intensitas cahaya makin banyak energi yang terbentuk, sehingga mempercepat fotosintesis. Namun, intensitas cahaya yang terlalu tinggi akan merusak klorofil dan mengurangi kecepatan fotosintesis.
  3. Suhu / temperatur, Suhu pada suhu normal sangat baik untuk proses fotosintesis. Jika suhu terlalu tinggi atau rendah, proses fotosintesis akan terhambat.

Pada proses fotosintesis yang terjadi dalam daun, terjadi reaksi kimia antara senyawa air (H₂O) dan karbon dioksida (CO₂) dibantu oleh cahaya matahari yang diserap oleh klorofil menghasilkan oksigen (O₂) dan senyawa glukosa (C₆H₁₂O₆). Glukosa adalah makanan bagi tumbuhan. Oksigen yang dihasilkan pada proses fotosintesis sangat dibutuhkan oleh manusia dan hewan.

2. Respirasi
Katabolisme adalah reaksi pemecahan/pembongkaran senyawa kimia kompleks yang mengandung energi tinggi menjadi senyawa sederhana yang mengandung energi lebih rendah. Tujuan utama katabolisme adalah untuk membebaskan energi yang terkandung di dalam senyawa sumber. Bila pembongkaran suatu zat dalam lingkungan cukup oksigen (aerob) disebut proses respirasi, bila dalam lingkungan tanpa oksigen (anaerob) disebut fermentasi.

Respirasi, yaitu suatu proses pembebasan energi yang tersimpan dalam zat sumber energi melalui proses kimia dengan menggunakan oksigen. Dari respirasi, dihasilkan energi kimia untuk kegiatan kehidupan, seperti sintesis (anabolisme), gerak, dan pertumbuhan.

Contoh
Respirasi pada glukosa, reaksi sederhananya
C₆H₁₂O₆ + O₂ 6CO₂ + 6H₂O + energi. (glukosa)

Pengamatan Respirasi Serangga
Alat dan Bahan

  1. Respirometer sederhana
  2. Neraca
  3. Jangkrik/kecoa/belalang
  4. Kristal NaOH (KOH)
  5. Larutan eosin
  6. Plastisin/vaselin
  7. Kapas
  8. Pipet tetes
  9. Stopwatch/pengukur waktu

Langkah Kerja

Respirasi
  1. Tabung respirometer dikeluarkan dari tempatnya.
  2. Timbanglah serangga/jangkrik yang akan digunakan untuk pratikum.
  3. Susunlah alat dan bahan seperti gambar di atas.
  4. Tempatkan pada tempat yang datar.
  5. Tutuplah sambungan antara pipa bejana agar tidak bocor udaranya.
  6. Bungkus kristal NaOH/KOH dengan menggunakan kapas dan memasukkannya ke dalam respirometer.
  7. Masukkan 1 ekor jangkrik dan tutup respirometer dengan memberi vaselin pada sambungan penutupnya untuk menghindari udara keluar atau masuk ke respirometer.
  8. Tetesi ujung respirometer yang berskala dengan eosin secukupnya dengan menggunakan alat suntik.
  9. Amati pergerakan eosin setiap 2 menit pada tabung berskala tersebut.
  10. Catat hasilnya dalam tabel pengamatan.
  11. Setelah selesai, bersihkan respirometer.

Hasil Pengamatan

No. Berat Tubuh Hewan Perpindahan Kedudukan Eosin
2 menit 2 menit 2 Menit 2 menit
1 Jangkrik 2 gr 0,005 0,02 0,15 0,18
2 Belalang 1,8 gr 0,14 0,26 0,33 0,50
3 Kecoa 2,2 gr 0,19 0,32 0,52 0,59

Pada proses respirasi menghasilkan karbondioksida (CO₂), uap air (H₂O) dan sejumlah energi. Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi proses respirasi adalah berat tubuh, kegiatan tubuh dan suhu tubuh. Bedasarkan hasil pengamatan dan pembahasan dapat di tarik kesimpulan bahwa KOH dapat membantu mempercepat proses pernapasan pada belalang, dan terdapat hubungan antara berat (ukuran/besar) serangga dengan kecepatan pernafasannya, semakin berat (besar) tubuh belalang maka semakin banyak oksigen yang di butuhkan sehingga semakin cepat pernapasannya.

Pencernaan Lemak Protein dan Karbohidrat Dalam Tubuh

Semua makhluk hidup akan selalu melakukan aktivitas setiap harinya. Aktivitas-aktivitas yang dilakukan oleh tubuh manusia. Tentunya akan selalu membutuhkan energi setiap saat. Energi yang dibutuhkan oleh tubuh dapat diperoleh melalui berbagai jenis makanan yang dimakan setiap harinya. Makanan-makanan tersebut diperoleh dalam bentuk bahan organik yang dapat diperoleh dari makhluk hidup lainnya, seperti hewan dan tumbuhan.

Makanan yang masuk ke dalam tubuh akan mengalami perombakan dari molekul kompleks menjadi molekul sederhana. Perombakan ini akan menghasilkan sejumlah energi. Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein.

1. Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh
Karbohidrat adalah senyawa penting yang dibutuhkan manusia sebagai sumber tenaga (energi) bagi tubuh. Karbohidrat dapat ditemukan dalam beberapa jenis makanan seperti nasi, jagung, tepung, singkong, kentang dan lain sebagainya. Dengan mengkonsumi makanan-makanan tersebut, tubuh akan memiliki tenaga dan kekuatan untuk dapat melakukan aktivitas sehari-hari.

Karbohidrat setelah dicerna di usus akan diserap oleh dinding usus halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran darah sebagian besar menuju hati dan sebagian lainnya dibawa ke sel jaringan tertentu dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, dioksidasi menjadi CO₂ dan H₂O, atau dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerlukan.

Pencernaan Karbohidrat dalam Tubuh

Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam darah meningkat, sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan, maka banyak energi yang digunakan untuk kontraksi otot, sehingga kadar glukosa dalam darah menurun.

Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi kimia). Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu sebagai berikut.

  1. Hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas berfungsi menurunkan kadar glukosa dalam darah.
  2. Hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah.

2. Pencernaan Protein dalam Tubuh
Protein adalah salah satu zat gizi penting yang dibutuhkan tubuh sebagai bahan baku energi, pembentukan dan perbaikan sel, sintesis hormon, enzim, dan antibodi, serta banyak lagi. Protein dapat ditemukan di dalam bahan pangan seperti biji-bijian, ikan, telur, daging, susu, dan lain sebagainya.

Di dalam tubuh, protein diubah menjadi asam amino oleh beberapa reaksi hidrolisis serta enzim-enzim yang bersangkutan. Enzim-enzim yang bekerja pada proses hidrolisis protein, antara lain pepsin, tripsin, kemotripsin, karboksi peptidase, dan amino peptidase.

Protein yang telah dipecah menjadi asam amino, kemudian diabsorpsi melalui dinding usus halus dan sampai ke pembuluh darah. Setelah diabsorpsi dan masuk ke dalam pembuluh darah, asam amino tersebut sebagian besar langsung digunakan oleh jaringan. Sebagian lain, mengalami proses pelepasan gugus amin (gugus yang mengandung N) di hati. Proses pelepasan gugus amin ini dikenal dengan deaminasi protein. Cermati skema berikut untuk dapat memahami proses metabolisme protein dalam tubuh.

Pencernaan Protein dalam Tubuh

Protein tidak dapat disimpan di dalam tubuh, sehingga kelebihan protein akan segera dibuang atau diubah menjadi zat lain. Zat sisa hasil penguraian protein yang mengandung nitrogen akan dibuang bersama air seni dan zat sisa yang tidak mengandung nitrogen akan diubah menjadi karbohidrat dan lemak. Oksidasi 1 gram protein dapat menghasilkan energi 4 kalori. Kelebihan protein dalam tubuh dapat mengakibatkan pembengkakan hati dan ginjal karena beban kerja organorgan tersebut lebih berat dalam menguraikan protein dan mengeluarkannya melalui air seni.

Akibat Kekurangan Protein
Kekurangan protein pun tidak baik bagi tubuh. Gangguan kekurangan protein biasanya terjadi bersamaan dengan kekurangan karbohidrat. Gangguan tersebut dinamakan busung lapar atau Hunger Oedema (HO). Ada dua bentuk busung, yaitu (a) kwashiorkor dan (b) marasmus.

3. Pencernaan Lemak dalam Tubuh
Lemak merupakan salah satu unsur penting yang mendukung metabolisme dan tumbuh kembang manusia. Lemak terbagi menjadi 2 jenis, yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati misalnya terdapat dalam buah alpukat, kacang-kacangan, dan minyak tumbuhan, sedangkan lemak hewani terdapat dalam daging, telur, susu hewan, ikan, serta berbagai olahannya. Baik lemak nabati maupun lemak hewani, meskipun struktur dan susunannya sedikit berbeda, namun di dalam tubuh keduanya dicerna dengan proses yang sama

Di dalam tubuh, lemak mengalami metabolisme. Lemak akan dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol dengan bantuan enzim lipase. Proses ini berlangsung dalam saluran pencernaan. Sebelum diserap usus, asam lemak akan bereaksi dengan garam empedu membentuk senyawa, seperti sabun.

Pencernaan Lemak dalam Tubuh

Selanjutnya, senyawa tersebut akan diserap jonjot usus dan akan terurai menjadi asam lemak dan garam empedu. Asam lemak tersebut akan bereaksi dengan gliserol membentuk lemak. Kemudian, diangkut oleh pembuluh getah bening usus menuju pembuluh getah bening dada kiri. Selanjutnya, ke pembuluh balik bawah selangka kiri.

Lemak dikirim dari tempat penimbunannya ke hati dalam bentuk lesitin untuk dihidrolisis menjadi asam lemak dan gliserol. Selanjutnya, gliserol akan diubah menjadi gula otot atau glikogen. Asam lemak akan diubah menjadi asetil koenzim.

Gangguan metabolisme berupa tertimbunnya senyawa aseton yang dapat menyebabkan gangguan pernapasan. Kesulitan bernapas terjadi karena meningkatnya tingkat keasaman dan jumlah CO₂ yang tertimbun. Kelainan ini dinamakan asidosis.

Transformasi Energi dalam Klorofil dan Mitokondria

Pada makhluk hidup heterotrof (makhluk hidup yang memanfaatkan sumber makanan organik/makhluk hidup yang tidak mampu mengubah senyawa anorganik menjadi senyawa organik), energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi. Energi ini akan mengalami transformasi mulai dari energi potensial berupa energi kimia makanan menjadi energi panas dan energi kinetik/gerak dalam aktivitas makhluk hidup tersebut. Transformasi energi tersebut terjadi di dalam organel yang terdapat di dalam sel.

Zat makanan yang berperan sebagai sumber energi adalah karbohidrat, lemak, dan protein. Pada manusia dan hewan, energi bersumber dari makanan yang dikonsumsi dan proses respirasi.

1. Transformasi Energi oleh Klorofil
Klorofil adalah zat hijau daun yang terdapat dalam organel sel tumbuhan yang disebut kloroplas. Klorofil berfungsi dalam fotosintesis. Energi radiasi sinar matahari yang ditangkap oleh klorofil berfungsi melancarkan proses fotosintesis. Proses tersebut digunakan untuk mereaksikan CO₂ dan H₂O menjadi glukosa.

Fotosintesis

Selain menjadi energi kimia dalam bentuk glukosa, hasil reaksinya menghasilkan oksigen yang dapat digunakan oleh tumbuhan untuk beraktivitas, seperti tumbuh, berkembang, dan bernapas. Jadi, energi radiasi matahari yang berbentuk energi cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya. Energi radiasi matahari yang berbentuk energi cahaya diubah menjadi energi potensial dan energi kimiawi yang disimpan dalam molekul karbohidrat dan bahan makanan lainnya.

Energi ini dimanfaatkan oleh tumbuhan untuk beraktivitas (tumbuh dan berkembang) dan juga dimanfaatkan oleh makhluk hidup lain yang mengonsumsi tumbuhan tersebut. Akibatnya energi yang terdapat pada tumbuhan berpindah ke dalam tubuh makhluk hidup lainnya dan menjadi energi potensial. Di dalam tubuh makhluk hidup ini, energi akan ditransformasi kembali

2. Transformasi Energi oleh Mitokondria
Mitokondria adalah organel yang terdapat di dalam sel, yang memiliki peran dalam respirasi sel. Di dalam mitokondria, energi kimia digunakan untuk mengubah karbohidrat, protein, dan lemak. Mitokondria banyak terdapat pada sel otot makhluk hidup dan sel saraf. oleh Mitokondria

Mitokondria

Mitokondria berisi sejumlah enzim dan protein yang membantu proses karbohidrat dan lemak yang diperoleh dari makanan yang kita makan untuk melepaskan energi. Fungsi mitokondria bervariasi sesuai dengan jenis sel di mana mereka berada.

  1. Fungsi yang paling penting dari mitokondria adalah untuk menghasilkan energi. Makanan yang kita makan dipecah menjadi molekul sederhana seperti karbohidrat, lemak, dll, dalam tubuh kita. Ini dikirim ke mitokondria di mana mereka akan diproses lebih lanjut untuk menghasilkan molekul bermuatan yang bergabung dengan oksigen dan menghasilkan molekul ATP. Seluruh proses ini dikenal sebagai fosforilasi oksidatif.
  2. Adalah penting untuk menjaga konsentrasi ion kalsium yang tepat dalam berbagai kompartemen sel. Mitokondria membantu sel-sel untuk mencapai tujuan ini dengan melayani sebagai tangki penyimpanan ion kalsium.
  3. Mereka juga membantu dalam membangun bagian-bagian tertentu dari darah, dan hormon seperti testosteron dan estrogen.
  4. Mitokondria dalam sel-sel hati memiliki enzim yang mendetoksifikasi amonia. Sel yang tidak diinginkan dan kelebihan dipangkas selama perkembangan organisme. Proses ini dikenal sebagai apoptosis. Kematian sel abnormal akibat disfungsi mitokondria dapat mempengaruhi fungsi organ.

Sumber Energi Tak Terbarukan dan Energi Terbarukan

Sumber energi adalah segala sesuatu yang menghasilkan energi. Energi memegang peranan yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Semua aktivitas kehidupan manusia memerlukan energi. Pada zaman prasejarah sampai awal zaman sejarah, hanya kayu dan batu yang dapat digunakan
sebagai sumber energi untuk keperluan hidup manusia.Sampai saat ini, bahan bakar minyak bumi dan gas digunakan untuk berbagai keperluan hidup manusia.

Panas matahari yang digunakan untuk memanaskan air adalah sumber energi. Begitu juga spiritus yang digunakan sebagai bahan bakar adalah sumber energi. Listrik dan arang yang dibakar untuk memanaskan setrika merupakan sumber energi juga.Pada dasarnya terdapat dua pengelompokan besar sumber energi yaitu sumber energi yang terbarukan dan sumber energi yang tidak terbarukan.

Energi Tak Terbarukan dan Energi Terbarukan

1. Sumber Energi Tak Terbarukan
nergi yang tidak terbarukan adalah energi yang bersumber dari bahan yang proses pembentukannya memerlukan waktu yang sangat lama dibanding dengan siklus hidup manusia.  Energi tak terbarukan yang paling banyak dimanfaatkan adalah minyak bumi, batu bara, dan gas alam.

Ketiganya digunakan dalam kehidupan sehari-hari, yaitu pada industri, untuk pembangkit listrik, mupun transportasi. Berdasarkan hasil perhitungan para ahli, minyak bumi akan habis 30 tahun lagi, sedangkan gas alam akan habis 47 tahun lagi, dan batu bara akan habis 193 tahun lagi.

Proses pembentukan tiga sumber energi yang terpopuler di dunia yaitu minyak bumi, batu bara dan gas alam adalah terjebaknya sisa-sisa organisme hidup di dalam dasar laut maupun danau selama ribuan tahun yang mengalami tekanan tinggi, pemanasan  tinggi dan bercampur dengan lumpur dan sedimen. Yang terbentuk awalnya adalah minyak bumi. Jika mengalami pemanasan yang berlebihan akan menimbulkan gas alam. Batu bara umumnya terbentuk dari bahan-bahan organisme yang hidup di daratan.

1. Energi Hasil Tambang Bumi
Minyak bumi, gas, dan batu bara merupakan bahan bakar fosil yang berasal dari tumbuhan dan hewan-hewan yang terkubur jutaan tahun di dalam bumi. Untuk mendapatkan minyak bumi, dilakukan penambangan atau eksploitasi ke dalam perut bumi.

Minyak Bumi dan Nuklir

2. Energi Nuklir
Energi nuklir adalah energi potensial yang terdapat pada partikel di dalam nukleus atom. Partikel nuklir, seperti proton dan neutron, tidak terpecah di dalam proses reaksi fisi dan fusi. Akan tetapi, kumpulan tersebut memiliki massa yang lebih rendah daripada ketika berada dalam posisi terpisah. Adanya perbedaan massa ini maka dibebaskan dalam bentuk energi panas melalui radiasi nuklir.

2. Sumber Energi Terbarukan
Energi yang terbarukan adalah energi yang sumber tersedia di alam dalam jumlah besar, sumbernya merupakan bagian dari proses alam atau sumbernya dapat diproduksi dalam waktu yang relatif singkat. Energi terbarukan yang merupakan bagian dari proses alam contohnya adalah energi angin, air, gelombang.

Energi angin pada dasarnya ditangkap dengan mengubahnya menjadi energi kinetik menggunakan kipas yang menggerak dinamo yang akhirnya merubah energi kinetik menjadi energi listrik. Demikian pula prinsip pada menangkap energi air dan gelombang. Energi air ditangkap memanfaatkan energi kinetik yang diciptakan akibat perbedaan ketinggian air.

Ancaman bahwa sumber energi suatu saat akan habis menyebabkan banyak ilmuwan berusaha menemukan energi alternatif yang terbarukan atau tidak akan habis dipakai. Sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dikembangkan adalah biogas dari kotoran ternak, air mengalir, angin, dan panas matahari. Salah satu sumber energi terbarukan yang saat ini mulai dipelajari agar dapat dikembangkan di Indonesia adalah biogas yang berasal dari sampah biologis.

1. Energi Matahari
Energi surya atau energi matahari adalah energi yang didapat dengan mengubah energi panas surya (matahari) melalui peralatan tertentu menjadi energi dalam bentuk lain. Matahari merupakan sumber utama energi. Energi matahari dapat digunakan secara langsung maupun diubah ke bentuk energi lain.

Energi Matahari

2. Pembangkit Listrik Tenaga Air
Pembangkit Listrik Tenaga Air (PLTA) adalah pembangkit yang mengandalkan energi potensial
dan kinetik dari air untuk menghasilkan energi listrik. Energi listrik yang dibangkitkan ini disebut
hidroelektrik. Komponen pembangkit listrik jenis ini adalah generator yang dihubungkan ke turbin yang digerakkan oleh energi kinetik dari air. Namun, secara luas pembangkit listrik tenaga air tidak hanya terbatas pada air dari sebuah waduk atau air terjun, melainkan juga pembangkit listrik yang menggunakan tenaga air dalam bentuk lain seperti tenaga ombak.

3. Energi Angin
Energi angin memanfaatkan tenaga angin dengan menggunakan kincir angin untuk diubah menjadi energi listrik atau bentuk energi lainnya. Umumnya, digunakan dalam ladang angin dalam skala besar untuk menyediakan listrik di lokasi yang terisolir.

Energi Angin dan Tidal

4. Energi Tidal
Energi tidal merupakan energi yang memanfaatkan pasang surutnya air yang sering disebut juga sebagai energi pasang surut. Jika dibandingkan dengan energi angin dan energi matahari, energi tidal memiliki sejumlah keunggulan.

Keunggulan tersebut antara lain memiliki aliran energi yang lebih pasti/mudah diprediksi, lebih hemat ruang, dan tidak membutuhkan teknologi konversi yang rumit. Kelemahan energi ini adalah membutuhkan alat konversi yang andal yang mampu bertahan dengan kondisi lingkungan laut yang keras karena tingginya tingkat korosi dan kuatnya arus laut.

5. Panas Bumi
Sumber energi panas bumi atau geothermal sendiri merupakan energi panas dari kerak bumi. Energi geothermal in diperoleh akibat peluruhan radioaktif dan juga pelepasan kalor atau panas secara terus menerus di dalam bumi.

Panas Bumi dan Biomassa

6. Biomassa
Biomassa merupakan energi terbarukan yang mengacu pada bahan biologis yang berasal dari organisme yang masih hidup ataupun yang belum lama mati. Sumber utama dari energi biomassa sendiri adalah limbah, alkohol dan juga bahan bakar kayi. Saat ini di Indonesia juga sudah terdapat pembangkit listrik biomassa salah satunya yaitu PLTBM Pulubala di Gorontalo yang memanfaatkan tongkol jagung.

Makanan Sebagai Sumber Energi dan Pelindung Tubuh

Secara umum makanan berfungsi sebagai sumber energi, zat pembangun tubuh, penganti sel – sel tubuh yang rusak, pengatur kerja alat – alat tubuh, serta pelindung tubuh dari penyakit. Berikut beberapa kandungan bahan kimia yang terdapat dalam makanan yang dapat digunakan sebagai sumber energi dan sebagai pelindung bagi tubuh manusia.

A. Fungsi Makanan Sebagai Sumber Energi
Setelah makanan diproses dalam tubuh oleh sistem pencernaan akan diperoleh energi . Energi diperoleh dari hasil pembakaran zat makanan , yaitu ketika sari makanan dalam darah bereaksi dengan oksigen yang kita hirup pada proses pernafasan, kemudian menghasilkan karbondioksida dan uap air Proses ini disebut oksidasi biologis.

Proses oksidasi biologis juga menghasilkan panas yang berguna untuk mempertahankan suhu tubuh agar tetap stabil. Hasil oksidasi biologis tersebut berupa energi kimia yang dapat disimpan dalam sel tubuh dan digunakan untuk melakukan aktivitas kehidupan, Itulah sebabnya, mengapa makanan dikatakan sebagai sumber energi. Zat makanan yang berfungsi sebagai sumber energi utama adalah karbohidrat dan lemak.

1. Karbohidrat
Karbohidrat merupakan senyawa kimia yang tersusun atas unsur-unsur karbon. Bahan makanan yang banyak mengandung karbohidrat, misalnya beras, jagung, kentang, gandum, umbi-umbian, dan buah-buahan yang rasanya manis. Karbohidrat berperan sebagai sumber energi (1 gram karbohidrat setara dengan 4 kilo kalori).

Karbohidrat

Ada tiga macam karbohidrat , yaitu polisakarida, disakarida dan monosakarida. Monosakarida dapat larut dalam air, contoh monosakarida adalah glukosa dan fruktosa. Monosakarida banyak terdapat dalam buah – buahan dan sayur – sayuran. Disakarida terdiri dari dua monosakrida, disakarida juga larut dalam air. Contoh disakarida adalah sukrosa yang terdapat pada tebu, dan laktosa yang terdapat dalam susu. Polisakarida terdiri dari tiga atau lebih monosakrida. Contoh polisakarida adalah pati dan amilum yang terdapat pada padi, jagung dan umbi – umbian.

2. Protein
Protein merupakan senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, O, N (kadang juga mengandung unsur P dan S). Bahan makanan yang mengandung banyak protein, antara lain.

Protein
  • protein hewani, misalnya daging, ikan, telur, susu, dan keju;
  • protein nabati, misalnya kacang-kacangan, tahu, tempe, dan gandum.

Fungsi protein, antara lain sebagai sumber energi, pembangun sel jaringan tubuh, dan pengganti sel tubuh yang rusak.

2. Lemak
Lemak merupakan senyawa kimia yang mengandung unsur C, H, dan O. Peran lemak untuk menyediakan energi sebesar 9 Kalori/gram, melarutkan vitamin A, D, E, K, dan menyediakan asam lemak esensial bagi tubuh manusia. Bahan makanan yang mengandung banyak lemak, antara lain.

Lemak
  1. Lemak hewani: keju, susu, daging, kuning telur, daging sapi, daging kambing, daging ayam, dan daging bebek;
  2. Lemak nabati: kelapa, kemiri, kacang-kacangan, dan buah avokad.

Berdasarkan asalnya lemak terbagi menjadi dua macam yaitu lemak nabati dan lemak hewani. Lemak nabati berasal dari tumbuhan sedangkan lemak hewani berasal dari hewan. Fungsi lemak, antara lain

  1. Sumber energi (1 gram lemak setara dengan 9 kilo kalori);
  2. Pelarut vitamin A, D, E, dan K;
  3. Pelindung organ-organ tubuh yang penting dan;
  4. Pelindung tubuh dari suhu yang rendah

B. Fungsi Makanan Sebagai Pelindung dan Pemelihara
Tentunya kalian sudah mengetahui, bahwa tubuh manusia terdiri dari berbagai sistem organ. Antara sistem organ yang satu dengan sistem organ yang lain saling berkaitan dalam menjalankan fungsinya. Untuk mengatur dan melindungi kerja sistem organ tersebut diperlukan zat pengatur yaitu vitamin, mineral dan air.

1. Vitamin

  1. Vitamin mutlak diperlukan oleh tubuh, karena berperan dalam proses pengaturan Fungsi tubuh. Jika seseorang kekurangan vitamin akan mengalami Avitaminosis.Beberapa vitamin yang diperlukan oleh tubuh adalah :
  2. Vitamin A diperlukan untuk pertumbuhan jaringan, pelindung dan pemelihara kesehatan mata, pertumbuhan tulang, serta peningkatan daya tahan tubuh terhadap penyakit . Vitamin A banyak terdapat dalam hati, minyak ikan,kuning telur, serta sayuran yang berwarna jingga seperti wortel, pepaya dan tomat.
  3. Vitamin B disebut juga anti beri – beri. Vitamin B berfungsi mempertahankan keseimbangan air dalam tubuh, serta membantu penyerapan asam lemak dan gliserol dalam tubuh. Vitamin B banyak terdapat dalam kulit beras, susu , kacang – kacangan dan ragi.
  4. Vitamin C sangat penting dalam memelihara jaringan epitel , menguraikan protein dan lemak , mempercepat pembentukan sel darah merah, serta mencegah infeksi hidung dan kerongkongan. Vitamin C banyak terdapat pada buah – buahan segar contohnya jeruk dan jambu biji.
  5. Vitamin D bermanfaat untuk mempercepat pembentukan tulang dan mempertinggi penyerapan kalsium dan Pospor. Kekurangan vitamin D akan menyebabkan Rakhitis. Karena tidak dapat menyangga berat tubuh, penderita rachitis tulang kakinya akan membengkok. Selain itu juga menyebabkan pertumbuhan tulang dan gigi terganggu. Provitamin D banyak terdapat pada susu, keju, mentega kuning telur dan ragi. Untuk mengubah provitamin D menjadi vitamin D diperlukan sinar ultra violet dari pancaran sinar matahari.
  6. Vitamin E sangat diperlukan dalam proses pembelahan sel. Bagi ibu hamil, vitamin E dapat mencegah dari keguguran dan pendarahan. Kekurangan vitamin E bisa menyebabkan kurang subur sehingga sulit untuk memiliki anak. Sumber vitamin E terdapat pada kecambah, kuning telur, susu, lemak, daging dan hati.
  7. Vitamin K sangat penting dalam proses pembekuan darah ketika terjadi luka.di dalam hati, vitamin ini berfungsi mempercepat pembentukan Thrombin. Kekurangan vitamin K menyebabkan darah sukar membeku. Di dalam tubuh vitamin K dibentuk dalam usus besar dengan bantuan bakteri Eschericia coli . Vitamin K bersama Empedu diserap oleh usus.
Vitamin

2. Mineral
Mineral larut dalam air dan dibutuhkan oleh tubuh dalam jumlah sedikit. Mineral tidak mengalami proses pencernaan tetapi lagsung diserap oleh tubuh.

3. Air
Air merupakan kebutuhan vital bagi seluruh makhluk hidup. Semua proses yang terjadi daam tubuh makhluk hidup memerlukan air. Di dalam tubuh air berfungsi sebagai pelarut baik zat organik maupun zat anorganik, pengangkut zat sisa dan zat yang diperlukan pleh tubuh, dan sebagai dasar pembentukan karbohidrat.

Pengertian dan Macam Macam Bentuk Energi

Energi adalah kemampuan untuk melakukan usaha. Energi ada di mana-mana, bahkan benda-benda yang ada disekitar kita membutuhkan energi. Contohnya mobil, motor, pesawat, dan kereta api dapat berjalan dengan adanya bantuan energi, peralatan listrik di rumah dapat dinyalakan karena adanya energi. Pada dasarnya energi tidak pernah hilang, tetapi diubah ke dalam bentuk energi lain. Dengan konsep tersebut energi dapat dimanfaatkan dalam kehidupan sehari-hari.

Energi tidak dapat diciptakan dan energi tidak dapat dimusnahkan, energi hanya bisa berubah dari bentuk yang satu ke bentuk yang lainnya. Inilah yang dinamakan hukum kekekalan energi. Tidak semua energi dapat langsung dimanfaatkan tetapi perlu diubah ke bentuk lain. Energi yang dimiliki oleh suatu benda bisa bermacam-macam bentuk, di antaranya energi kinetik, energi potensial, energi mekanik, energi panas, energi listrik, energi kimia, dan energi nuklir.

A. Energi Kinetik
Energi kinetik adalah energi yang dimiliki oleh sebuah benda karena gerakannya. Contohnya sederhana energi kinetik pada kehidupan sehari-hari adalah ketika pensil jatuh di atas meja, bola yang dilempar atau terjatuh, manusia berjalan dan masih banyak yang lainnya.

Konsep dari energi kinetik ini adalah dengan memahami bentuk transfer energi yang berasal dari suatu bentuk energi ke bentuk energi yang lainnya. Besar kecilnya energi kinetik suatu benda bergantung kepada massa dan kelajuan benda tersebut. Secara matematis energi kinetik dirumuskan sebagai berikut :

Ek = ½ m v²
Keterangan :
Ek= energi kinetik (joule)
m = massa benda (kg)
v = kecepatan benda (m/s)

Usaha yang dilakukan untuk mengubah kecepatan benda dari v₁ menjadi v₂ sama dengan perubahan energi kinetik yang dialami benda tersebut.

Energi Kinetik

W  = Ek₁ – Ek₂
      = ½ mv₂² – ½ m v₁
 W  = ΔEk
Keterangan :
Ek₁ = energi kinetik awal (J)
Ek₂ = energi kinetik akhir (J)
ΔEk= perubahan energi kinetik (J)
W   = usaha (J)
m    = masasa benda (kg)
v     = kecepatan benda (m/s)

Contoh soal:
1.  Sebuah mobil bergerak dengan kecepatan 30 m/s, jika massa mobil 750 kg, berapakah energi kinetik mobil tersebut?. Ketika mobil direm berapakah energi kinetik mobil tersebut ?

Jawab :
Massa = 750 kg
Kelajuan v = 30 m/s
Ek = ½ m v²
     = ½ .750 .(30²)
     = 337.500 joule
Ketika mobil tersebut direm maka energi kinetiknya adalah nol karena mobil diam, tapi energi kinetik tersebut tidak hilang begitu saja tetapi berubah menjadi energi kalor dan energi bunyi.

2. Sebuah kereta gerbong kereta api mempunyai energi kinetik sebesar 600000 Joule, jika massa
gerbong tersebut 1000 kg. Hitunglah kecepatan mobil tersebut?
Jawab :
Ek = 600.000 joule
m  = 1.000 kg
Ek = ½ .m.v²
v   = √2Ek
            m
     = √2 x600.000
                1.000
     = √1.200.000
    = 34, 64 m/s

B. Energi potensial
Energi potensial adalah energi yang memperngaruhi benda karena posisi (ketinggian) benda tersebut yang mana kecenderungan tersebut menuju tak terhingga dengan arah dari gaya yang ditimbulkan dari energi potensial tersebut. Contohnya yaitu katapel, karet yang digunakan katapel memiliki energi potensial. Karet yang digunakan katapel akan mampu melemparkan batu jika ditarik atau direnggangkan lalu dilepaskan. Sama halnya dengan busur panah, yang mampu melemparkan anak panah.

Hal tersebut dapat terjadi akibat energi potensial yang ada pada karet katapel atau busur panah tersebut. Energi potensial dapat dibagi menjadi dua, yaitu:

1. Energi Potensial Gravitasi Bumi
Energi potensial gravitasi bumi yaitu energi yang dimiliki suatu benda karena terletak di atas permukaan bumi. Makin tinggi letak suatu benda di atas permukaan bumi, makin besar energi potensial gravitasinya. Contohnya Buah mangga yang menggantung. Mangga ini berpotensi memiliki energi karena posisinya dari atas tanah. Energi yang tersimpan ini dinamakan energi potensial gravitasi. Energi potensial gravitasi yang disimbolkan dengan Ep. Energi potensial gravitasi dinyatakan sebagai berikut.

Ep = m.g.h
Keterangan :
m = massa benda (kg)
g = percepatan gravitasi (m/s²)
h = ketinggian benda (m)

Energi Potensial Gravitasi Bumi

2. Energi Potensial Elastisitas
Energi potensial elasitias ialah energi yang tersimpan pada benda yang sedang diregangkan (misalnya, pada karet katapel dan busur panah) atau ditekan (misalnya, pada per). Makin jauh peregangan danpenekanannya, makin besar energinya. Energi potensial Energi potensial elastisitas biasa disebut juga Energi Potensial Pegas. Besarnya energi potensial pegas dapat ditentukan dengan menggunakan persamaan:

Ep = ½ k Δx²
Keterangan :
E = energi potensial pegas (joule)
k = konstanta pegas (N/m)
Δx = perubahan panjang pegas (m)

Contoh Soal :
Sebuah pegas ditarik dengan gaya sebesar 200N pegas bertambah panjang 4 cm.
Tentukan :
a. Konstanta pegas
b. Energi potensial pegas jika pegas ditarik sehingga bertambah panjang 5 cm
Diketahui :
F = 200N
Δx = 4 cm = 4 x 10⁻² m
Ditanya :
K =?
Ep, jika Δx = 5 cm= 5 x 10⁻²m
Jawab :
k =    F  
         Δx
    =     200  
         4 x 10⁻²
    = 5000 N/m²

Ep = ½ k Δx²
      = ½ x5000.(5 x 10⁻²)²
      = 6,25 joule

3. Energi Mekanik
Energi mekanik adalah Jumlah dari energi kinetik dan energi potensial di dalam sebuah sistem. Contohnya Sebuah mangga memiliki energi potensial ketika tergantung pada batang pohonnya di atas permukaan tanah dan memiliki energi kinetik dan energi potensial ketika mangga tersebut bergerak jatuh.

Besarnya energi mekanik suatu benda selalu tetap, sedangkan energi kinetik dan energi potensialnya dapat berubah-ubah.  Penulisannya secara matematis adalah sebagai berikut:

EM = Ep + EKEM = mgh + ½ mv²
Keterangan :
EM = energi mekanik {J}
Ep = energi potensial (J)
EK = energi kinetik (J)

Benda yang jatuh bebas akan mengalami perubahan energi kinetik dan energi potensial gravitasi. Untuk memahami energi mekanik, coba kalian perhatikan contoh berikut ini:

Contoh:
Sebuah benda berada dalam keadaan diam pada ketinggian 80 cm dari permukaan tanah. Massa benda 5 kg dan percepatan gravitasi bumi g = 10 m/s². Tentukan energi mekanik benda tersebut.

Jawab
Diketahui: v = 0 m/s, h = 80 cm = 0,8 m, dan g = 10 m/s², m = 5 kg
EM = Ep + EK
= (5 kg) (10 m/s²) (0,8 m) + (1/2) (5 kg) (0)²
= 40 Joule
Jadi, energi mekanik benda yang diam akan sama dengan energi potensialnya karena energi kinetiknya nol.

4. Energi Panas
Energi panas adalah bentuk energi yang berubah menjadi kalor. Energi panas dapat muncul karena terjadi perubahan bentuk energi seperti pada reaksi energi kimiawi pada matahari yang mengakibatkan munculnya api serta panas yang berpindah secara radiasi.

5. Energi Listrik
Energi listrik ialah energi yang dimiliki muatan listrik dan arus listrik. Energi ini paling banyak digunakan karena mudah diubah menjadi energi lainnya. Lampu dan alat-alat listrik lainnya yang ada di rumah dihidupkan oleh bentuk lain energi yaitu listrik. Listrik dihasilkan oleh partikel bermuatan yang mengalir di dalam suatu kawat penghantar atau benda-benda konduktor.

Energi Listrik

Elektron yang bergerak dapat meningkatkan temperatur kawat dan menyebabkan kawat menyala seperti pada bola lampu. Elektron yang bergerak juga dapat menghasilkan medan magnetik, yang dapat menggerakkan motor listrik. Contohnya dalam kehidupan sehari-hari misalnya lampu yang menyala akibat energi listrik.

6. Energi Kimia
Energi kimia adalah energi yang paling dibutuhkan oleh makhluk hidup dikarenakan pada bentuk kimiawi, energi mampu disimpan lebih lama. Energi kimia tersimpan dalam bahan bahan makanan. Dalam metabolisme sel, ATP adalah salah satu bentuk energi kimia yang paling berguna dan penting untuk manusia.

Energi kimia juga tersimpan dalam bahan bakar yang sering kita gunakan seperti bensin, dan minyak tanah. Energi ini muncul karena terjadi proses pemecahan ikatan kimia dalam susunannya sehingga menghasilkan energi.

7. Energi Nuklir
Energi ini adalah energi yang berada dalam setiap materi atau zat yang tentunya tersusun atas atom atom dan material penyusun atom seperti elektron, neutron dan proton. Energi nuklir sebenarnya juga merupakan energi kimia akan tetapi lebih bersifat spesifik dan membutuhkan usaha yang lebih dalam menggunakannya. Energi nuklir ini dapat diperoleh melalui proses yang cukup rumit dan untuk sekarang ini hanya mampu diambil dari materi yang bersifat radioaktif serta tidak stabil dengan inti yang berat seperti Uranium dan Plutonium.

Energi Nuklir

Untuk atom atom lain masih terbilang cukup sulit. Contoh reaksi nuklir yang ada adalah matahari yang terus menerus berpijar, kemudian pembangkit listrik tenaga nuklir (reaktor nuklir) serta Bom Atom (Bandingkan dengan ledakan Hiroshima dan Nagasaki).

Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Suhu Benda

Suhu menyatakan tingkat panas benda. Benda memiliki tingkat panas tertentu karena di dalam benda terkandung energi panas. Untuk menaikkan suhu 200 g air, memerlukan energi panas yang lebih besar daripada 100 g air. Pada suhu yang sama, zat yang massanya lebih besar mempunyai energi panas yang lebih besar pula.

Energi panas yang berpindah dari benda yang bersuhu lebih tinggi ke benda yang bersuhu lebih rendah disebut kalor. Sebagai bentuk energi, dalam SI kalor mempunyai satuan joule (J). Satuan kalor yang populer (sering digunakan pada bidang gizi) adalah kalori dan kilokalori.

Energi panas yang disediakan oleh makanan diukur dalam kilokalori, sering disingkat kkal atau Kal (dengan K huruf kapital). Satu Kal makanan sama dengan 1.000 kalori. Kita menggunakan kilokalori untuk makanan, karena kalori terlalu kecil untuk dipakai mengukur energi pada makanan yang dimakan (agar bilangan yang dikomunikasikan tidak terlalu besar).

Satu kalori adalah jumlah energi panas yang dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 gram air hingga naik sebesar 1°C Satu kalori sama dengan 4,184 J, sering dibulatkan menjadi 4,2 J

1. Kalor dan Perubahan Suhu Benda
Secara umum, suhu benda akan naik jika benda itu mendapatkan kalor. Sebaliknya, suhu benda akan turun jika kalor dilepaskan dari benda itu. Air panas jika dibiarkan lama-kelamaan akan mendingin mendekati suhu ruang. Hal ini menunjukkan bahwa sebagian kalor dilepaskan benda tersebut ke lingkungan. Berikut ini menunjukkan kalor jenis beberapa bahan.

ZAT (kkal/kg°C) (J/kg°C) ZAT (kkal/kg°C) (J/kg°C)
Air 1,00 4,19 x10³ Besi 0,11 4,6 x 10²
Alkohol 0,58 2,43 x10³ Tembaga 0,093 3,9 x 10²
Minyak tanah 0,52 2,2 x 10² Kuningan 0,09 3,8 x 10²
Air Raksa 0,033 1,4 x 10² Perak 0,056 2,3 x 10²
Es 0,5 2,09 x 10³ Emas 0,03 1,3 x 10²
Alumunium 0,22 9,2 x 10² Timbal 0,03 1,3 x 10²
Kaca 0,16 6,7 x 10² Pasir (Grafit) 0.158 6,64 x 10²

Kalor jenis adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk menaikkan suhunya sebesar  1°C
Q = m x c x ∆T
Q = banyaknya kalor satuan joule (J)
c = kalor jenis zat satuan J / kg °C
m = massa zat satuan kg
∆ T = perubahan suhu satuan °C

Pengaruh kalor terhadap suatu benda selain akan meningkatkan suhu suatu benda bisa mengakibatkan terjadinya perubahan wujud zat.

  1. Kalor dapat  menaikkan atau menurunkan  suhu. Semakin besar kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kenaikan suhu maka kalor yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kenaikan suhu (∆ T) jika massa  (m) dan kalor jenis zat (c) tetap.
  2. Semakin besar massa zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin kecil massa zat (m) maka kalor (Q) yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan massa zat (m) jika kenaikan suhu (∆ T) dan kalor jenis zat (c) tetap.
  3. Semakin besar kalor jenis zat (c) maka kalor (Q) yang diterima semakin banyak. Semakin kecil kalor jenis zat (c) maka kalor (Q) yang diterima semakin sedikit. Maka hubungan kalor (Q) berbanding lurus atau sebanding dengan kalor jenis zat (c)  jika kenaikan suhu (∆ T) dan massa zat (m) tetap.

Pengaruh Kalor Terhadap Perubahan Suhu Benda
Besarnya kalor (Q) yang diberikan pada sebuah benda sebanding dengan kenaikan suhu benda itu (Δt). Dapat dituliskan:

Q ≈ Δt
Keterangan:
Q = kalor (joule)
Δt = perubahan suhu (K) atau (°C)

Semakin lama pemanasan berarti kalor yang diterima air semakin besar dan suhu air semakin tinggi.

Hubungan Kalor dan Massa Benda
Jumlah kalor (Q) yang diserap benda untuk menaikkan suhu yang sama adalah sebanding dengan massa benda itu. Dapat dituliskan:

Q ≈ m
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)

Hubungan Kalor dan Jenis Zat
Untuk menaikkan suhu yang sama, jumlah massa zat sama, tetapi jenis zat berbeda membutuhkan kalor yang berbeda pula. Kalor yang diperlukan untuk menaikkan suhu bergantung pada jenis zat.
Dapat dituliskan:

Q≈c
Keterangan:
Q = kalor (joule)
c  = kalor jenis zat (j/kg°C)

Hubungan Kalor dan Jenis Zat

2. Kalor pada Perubahan Wujud Benda
Terjadinya perubahan wujud sering diamati dalam kehidupan sehari-hari. Contoh yang sering dijumpai, yaitu pada air mendidih kelihatan gelembunggelembung uap air yang menunjukkan adanya perubahan wujud dari air menjadi uap. Untuk mendidihkan air, diperlukan kalor. Jadi, untuk mengubah wujud zat cair menjadi gas diperlukan kalor.

Perubahan Wujud

Benda Cair Menjadi Uap
Kalor untuk mengubah wujud benda dari cair menjadi uap tergantung pada: massa zat dan kalor uap zat.  Dapat dituliskan:

Q = m.U
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
U = kalor uap (j/kg)

Kalor didih atau kalor uap adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk mengubah dari wujud cair menjadi wujud gas pada titik didihnya.

Zat Titik Didih (°C) Kalor Didih (joule/kg)
Tembaga 1,187 5,07 x 10⁶
Air 100 2,26 x 10⁶
Air raksa 358 2,97 x 10⁵
Alkohol 78,3 8,54 x 10⁵
Oksigen -183 2,13 x 10⁵
Nitrogen -196 2,01 x 10⁵

Contoh Soal
Berapa jumlah kalor yang diperlukan untuk menguapkan 2 kg air pada suhu 100 oC, jika kaolr uap air 2260 kJ/kg ?
Penyelesaian:
Diketahui:     m =  2 kg
                      U =  2260 kJ/kg
Ditanya:        Q = ……….. ?
Jawab:           Q = m.U
                      Q = 2 kg x 2260 kJ/kg
                      Q = 4520 kJ
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak  4520 kJ

Benda Padat Menjadi Cair
Kalor untuk mengubah wujud benda dari padat menjadi cair tergantung pada: massa zat dan kalor lebur zat, dapat dituliskan:

Q= m.L
Keterangan:
Q = kalor (joule)
m = massa zat (kg)
L = kalor lebur (j/kg)

Kalor lebur adalah banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk mengubah dari wujud padat menjadi cair pada titik leburnya.

Zat Titik Lebur (°C) Kalor Lebur (joule/kg)
Alkohol -144 1,05 x 10⁴
Air (es) 0 3,36 x 10⁵
Tembaga 1.083 1,34 x 10⁵
Air Raksa -39 1,20 x 10⁴
Alumunium 660 4,03 × 10⁵
Oksigen -219 1,4 x 10⁴
Nitrogen -210 2,6 x 10⁴

Contoh Soal
Hitung banyaknya kalor yang diperlukan untuk meleburkan 500 gram es yang bersuhu – 10°C menjadi air yang bersuhu 0°C. Kalor jenis es = 2100 J/kg°C, kalor lebur es = 336000J/kg
Penyelesaian:
Diketahui:     m =  500 gram = 0,5 kg
                      ces =  2100 J/kg°C
                      Les =  336000 J/kg
Ditanya:        Q = ……….. ?
Jawab:           Q₁ = m.c.Δt (kalor untuk menaikkan suhu es dari – 10°C sampai 0°C)
                      Q₁ = 0,5 kg x 2100J/kg°C x 10 °C
                      Q₁ = 10500 J
                      Q₂ = m.L (kalor untuk meleburkan es pada titik leburnya 0°C)
                      Q₂ = 0,5 kg x 336000 J/kg
                      Q₂ = 168000 J
                      Q = Q₁ + Q₂
                      Q = 10500 J + 168000 J = 178500 J
Jadi kalor yang diperlukan sebanyak  178500 J.

AZAS BLACK
Jika benda bersuhu tinggi dicampur dengan benda bersuhu rendah maka benda yang bersuhu tinggi akan melepas kalor dan benda yang bersuhu rendah menerima kalor.

Jumlah kalor yang dilepas oleh benda bersuhu tinggi sama dengan jumlah kalor yang diterima benda yang bersuhu rendah. Atau dapat dituliskan:

Besar kalor lepas = Besar kalor terima
Qlepas = Qterima

Contoh Soal
Air sebanyak 200 gram bersuhu 40°C dicampur dengan 500 gram air yang bersuhu 80°C. Berapakah suhu air campuran tersebut ?
Penyelesaian:
Diketahui: m1 = 200 gram
m² = 500 gram
t₁ = 40 °C
t₂= 80 °C
Ditanya: ta = ……….. ?
Jawab: Qterima = Qlepas
m1 x c1 x ∆t1 = m2 x c2 x ∆t2 (c1 dan c2 sama)
m1x ∆t1 = m2 x ∆t2
m1 x (ta – t1 ) = m2 x (t2 – ta )
200 x (ta – 40 ) = 500 x (80 – ta )
200.ta – 8000 = 40000 – 500.ta
700.ta = 48000
ta = 68,5 °C
Jadi suhu air campuran 68,5 °C.

Kalor Laten
Kalor laten di definisikan sebagai kalor yang diperlukan oleh satu kilogram zat untuk berubah wujud. Kalor latn juga disebut kalor tersembunyi. Jenis-jenis kalor laten antara lain sebagai berikut.

  1. Kalor uap. Kalor uap didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari cair menjadi gas.
  2. Kalor embun. Kalor embun didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari gas menjadi cair.
  3. Kalor lebur. Kalor lebur didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang diperlukan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari padat menjadi cair.
  4. Kalor beku. Kalor beku didefinisikan sebagai banyaknya kalor yang dilepaskan oleh 1 kg zat untuk merubah wujud dari cair menjadi padat

Perubahan Akibat Suhu dan Pemanfaatannya Sehari-hari

Perubahan suhu menyebabkan pemuaian pada benda. Pemuaian dapat terjadi pada zat padat, cair, maupun gas. Pada umumnya, benda atau zat padat akan memuai atau mengembang jika dipanaskan dan menyusut jika didinginkan. Pemuaian dan penyusutan itu terjadi pada semua bagian benda, yaitu panjang, lebar, dan tebal benda tersebut. Jika benda padat dipanaskan, suhunya akan naik. Pada suhu yang tinggi, atom dan molekul penyusun logam tersebut akan bergetar lebih cepat dari biasanya sehingga logam tersebut akan memuai ke segala arah.

Para perancang bangunan, jembatan, dan jalan raya harus memperhatikan sifat pemuaian dan penyusutan bahan karena perubahan suhu. Jembatan umumnya dibuat dari besi baja yang saling disambungkan satu dengan lainnya. Untuk itu, agar sambungan besi baja tidak melengkung karena memuai akibat terik panas matahari atau menyusut di malam hari, sambungan-sambungan besi baja tidak boleh dipasang saling rapat satu dengan lainnya. Harus ada rongga yang cukup di antara sambungan-sambungan itu.

Pemuaian
Pemuaian adalah bertambahnya ukuran suatu benda karena pengaruh perubahan suhu atau bertambahnya ukuran suatu benda karena menerima kalor. Pemuaian pada zat padat ada 3 jenis yaitu pemuaian panjang (untuk satu demensi), pemuaian luas (dua dimensi) dan pemuaian volume (untuk tiga dimensi). Sedangkan pada zat cair dan zat gas hanya terjadi pemuaian volume saja.

A. Muai Panjang
Pemuaian zat terjadi ke segala arah, sehingga panjang, luas, dan ukuran volume zat akan bertambah. Untuk zat padat yang bentuknya memanjang dan berdiameter kecil, sehingga panjang benda jauh lebih besar daripada diameter benda seperti kawat, pertambahan luas dan volume akibat pemuaian dapat diabaikan. Dengan demikian, hanya pertambahan ukuran panjang yang diperhatikan. Pemuaian yang hanya berpengaruh secara nyata pada pertambahan panjang zat disebut muai panjang. Salah satu alat yang digunakan untuk menyelidiki muai panjang zat padat adalah Musschenbroek.

Musschenbroek.

Alat ini mengukur muai panjang zat berbentuk batang. Salah satu ujung batang ditempatkan pada posisi tetap, sehingga ujung yang lain dapat bergerak bebas, ujung yang bebas akan mendorong sebuah jarum yang menunjuk ke skala saat memuai. Besar pemuaian dapat dilihat dari skala yag ditunjuk jarum. Makin besar pemuaian, maka makin besar perputaran jarum pada skala.

Pertambahan panjang setiap zat berbeda-beda bergantung pada koefisien zat. Pertambahan panjang zat padat untuk kenaikan 1°C pada zat sepanjang 1 m disebut koefisien muai panjang ().

Tabel Koefisien Muai Panjang Beberapa Zat Padat

Jenis Bahan Koefisien Muai Panjang (/°C) Jenis Bahan Koefisien Muai Panjang (/°C)
Aluminium 0,000024 Kaca 0,000029
Perunggu 0.000019 Kaca Pyrek 0,0000032
Besi 0,000012 Es 0,000051
Grafit 0,0000079 Baja 0,000011
Kaca Biasa 0,000009 Tembaga 0,000017

Penggunaan Matematika

Rumus Muai Panjang

Pertambahan panjang suatu zat secara fisis:

  1. Berbanding lurus dengan panjang mula-mula
  2. Berbanding lurus dengan perubahan suhu
  3. Bergantung dari jenis zat

B. Muai Luas
Pada logam yang berbentuk lempengan tipis (berupa segiempat, segitiga, atau lingkaran), ukuran volume dapat diabaikan. Ketika lempengan tersebut mendapat pemanasan, maka dapat diamati hanya pemuaian luasnya saja. Dengan kata lain, zat padat tersebut mengalami muai luas.

Muai luas dapat diamati pada kaca jendela, pada saat suhu udara panas, dan suhu kaca menjadi naik sehingga terjadi pemuaian, maka kaca memuai lebih besar daripada pemuaian bingkainya, akibatnya kaca terlihat terpasang sangat rapat pada bingkai. Benda yang mengalami muai luas akan menjadi lebih besar daripada semula.

Muai Luas

Pemuaian yang terjadi pada sebuah benda padat jika ketebalannya jauh lebih kecil dibandingkan panjang dan lebarnya, maka yang terjadi adalah muai luas.

Pemasangan pelat-pelat logam selalu memperhatikan terjadinya pemuaian luas. Pemuaian luas memiliki koefisien muai sebesar dua kali koefisien muai panjang. Berdasarkan data dalam Tabel di atas maka lempengan baja memiliki koefisien muai luas sebesar 0,000022/°C.

2. Pemuaian Zat Cair dan Gas
Sebagaimana zat padat, zat cair juga memuai jika dipanaskan. Bahkan, pemuaian zat cair relatif lebih mudah atau lebih cepat teramati dibandingkan dengan pemuaian zat padat. Gas juga memuai jika dipanaskan. Sifat pemuaian gas harus diperhatikan dalam kehidupan sehari-hari, misalnya ketika memompa ban sepeda jangan terlalu keras, seharusnya sesuai ukuran.

B. Penerapan Sifat Pemuaian Zat
Zat-zat tertentu mempunyai koefisien muai yang besar, akibatnya, benda yang terbuat dari zat tersebut akan bertambah ukurannya secara mencolok saat udara panas atau suhu benda tinggi, sebaliknya benda tersebut akan menyusut jika udara dingin. Efek pemuaian zat harus diperhitungkan pada konstruksi jembatan, bangunan, atau peralatan rumahtangga lainnya. Berikut ini adalah beberapa manfaat pemuaian.

1. Pengelingan
Pengelingan adalah penyambungan dua plat logam dengan menggunakan paku keling. Kedua plat yang akan disambung. Paku keling yang sudah dipanaskan hingga membara kemudian digunakan untuk menyambung, setelah itu  dipukul hingga rata. Pada saat dingin kembali, paku menyusut dan kedua plat dapat tersambung erat.

2. Keping Bimetal
Bimetal artinya dua buah logam. Keping bimetal adalah dua keping logam yang memiliki koefisien muai panjang berbeda (biasanya kuningan dan besi) yang dikeling menjadi satu. Keping bimetal sangat peka terhadap perubahan suhu. Pada suhu normal panjang kedua logam sama, jika suhunya naik, kedua logam memuai dengan pertambahan panjang yang berbeda, akibatnya keping bimetal membengkok ke arah logam yang mempunyai koefisien terkecil. Pembengkokan bimetal dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan misalnya saklar alarm bimetal, atau termometer bimetal.

Keping Bimetal

Pada gedung-gedung keping bimetal digunakan sebagai saklar alarm kebakaran. Jika terjadi kebakaran, suhu ruangan akan naik, keping bimetal akan melengkung dan menghubungkan rangkaian listrik sehingga alarm kebakaran berbunyi.

3. Pemasangan Jaringan Listrik atau Telepon
Kabel listrik atau telepon harus dipasang kendur dari satu tiang ke tiang yang lain. Jika suhu turun pada malam hari atau saat hari dingin, kawat akan menyusut sehingga panjangnya akan berkurang. Jika tidak dipasang kendur, penyusutan panjang dapat menyebabkan kabel putus.

 Jaringan Listrik atau Telepon

Pemasangan instalasi kabel dibuat kendur agar pada malam hari atau suhu udara rendah mencegah kabel terputus.

4. Kontruksi Jembatan
Jembatan seringkali dibuat dari kerangka besi. Rangka jembatan yang terbuat dari besi akan memuai jika suhunya naik, antara ujung rangka jembatan dengan tiang beton diberi celah pemuaian. Selain itu ujung tersebut diletakkan di atas roda. Ketika terjadi pemuaian, rangka bertambah panjang. Keberadaan roda dan celah memudahkan gerak memanjang dan memendeknya rangka, sehingga terhindar dari pembengkokan.

Kontruksi Jembatan

Celah pada sambungan sebuah jembatan yang memberi ruang bila terjadi pemuaian.

5. Sambungan Rel Kereta Api
Pemasangan rel kereta api harus menyediakan celah antara satu batang rel dengan batang rel yang lain.

Sambungan Rel Kereta Api

Jika pada siang hari dan suhu meningkat, batang rel akan memuai sehingga terjadi pertambahan panjang, dengan adanya celah tidak terjadi tabrakan antara dua batang rel yang berdekatan yang dapat menyebabkan rel kereta menjadi bengkok.

Konversi Skala Suhu Celcius Reamur Fahrenheit dan Kelvin

Suhu menunjukkan derajat panas benda. Mudahnya, semakin tinggi suhu suatu benda, semakin panas benda tersebut. Secara mikroskopis, suhu menunjukkan energi yang dimiliki oleh suatu benda. Setiap atom dalam suatu benda masing-masing bergerak, baik itu dalam bentuk perpindahan maupun gerakan di tempat getaran. Makin tingginya energi atom-atom penyusun benda, makin tinggi suhu benda tersebut.

Termometer adalah alat yang digunakan untuk pengukuran temperatur. Termometer diambil dari dari bahasa Yunani yaitu thermo dan meter, di mana thermo berarti panas dan meter berarti untuk mengukur. Ini adalah perangkat penting yang digunakan untuk pengukuran suhu atau gradien suhu. Ada berbagai jenis termometer untuk mengukur suhu tetapi menggunakan berbagai jenis metode diantaranya adalah termometer Celcius, Fahrenheit, Reamur, dan Kelvin. Berikut sedikit gambaran mengenai keempat macam termometer tersebut.

1. Termometer Celsius

  • Dibuat oleh Anders Celsius dari Swedia pada tahun 1701 – 1744.
  • Titik tetap atas menggunakan air yang sedang mendidih (100°C).
  • Titik tetap bawah menggunakan air yang membeku atau es yang sedang mencair (00 C).
  • Perbandingan skalanya 100.

2. Termometer Reamur

  • Dibuat oleh Reamur dari Perancis pada tahun 1731.
  • Titik tetap atas menggunakan air yang mendidih (80°R).
  • Titik tetap bawah menggunakan es yang mencair (0°R).
  • Perbandingan skalanya 80.

3. Termometer Fahrenheit

  • Dibuat oleh Daniel Gabriel Fahrenheit dari Jerman pada tahun 1986 – 1736
  • Titik tetap atas menggunakan air mendidih (212°F).
  • Titik tetap bawah menggunakan es mencair (0°F).
  • Perbandingan skalanya 180.

4. Termometer Kelvin

  • Dibuat oleh Kelvin dari Inggris pada tahun 1848-1954
  • Titik tetap atas menggunakan air mendidih (373 K).
  • Titik tetap bawah menggunakan es mencair (273 K).
  • Perbandingan skalanya 100.

Berikut ini perbandingan titik didih dan titik beku masing-masing jenis termometer.

Celsius Reamur Fahrenheit Kelvin
Titik didih 100 80 212 373
Titik beku 0 0 32 273
Selisih kedua titik 100 80 180 100
perbandingan 5 4 9 5
  1. Skala suhu didasarkan atas 2 titik tetap: titik tetap bawah dan titik tetap atas. Kedua titik ini ditetapkan, kemudian jarak antara dua titik ini dibagi ke dalam skala-skala yang berjarak sama. Misalnya : untuk skala Celcius, titik tetap bawah: 0°C dan titik tetap atas 100°C (antara keduanya ada rentang 100 derajat)
  2. Pemilihan titik tetap atas dan titik tetap bawah bersifat arbriter (sekehendak si pembuat skala suhu), kecuali skala Kelvin. Pada skala Kelvin, O K artinya tidak ada energi panas sama sekali pada benda itu; partikel-partikel benda tidak bergerak relatif terhadap yang lain, sesuatu yang tidak ditemukan di alam ini, namun di laboratorium diciptakan kondisi yang mendekati O K. Suhu radiasi latar jagat raya ini 2,73K
  3. Dengan cara yang sama , Celcius, Fahrenheit, dan Reamur membuat skala termometer. Kelvin merupakan skala suhu dalam SI. Skala Kelvin menggunakan nol mutlak, tidak menggunakan “derajat”. Pada suhu nol Kelvin, tidak ada energi panas yang dimiliki benda. Perbedaan antara skala itu adalah angka pada titik tetap bawah dan titik tetap atas pada skala termometer tersebut.

Zat cair yang digunakan umumnya raksa atau alkohol jenis tertentu. Raksa memiliki keistimewaan, yaitu warnanya mengkilat dan cepat bereaksi terhadap perubahan suhu. Selain itu, raksa membeku pada suhu rendah (-38°C) dan mendidih pada suhu yang tinggi (lebih dari 350°C) sehingga dapat mengukur suhu pada rentang suhu yang lebar. Namun, raksa sangat beracun, sehingga
berbahaya jika termometer pecah. Alkohol untuk pengisi termometer biasanya diberi pewarna biru atau merah. Rentang suhu yang dapat diukur bergantung jenis alkohol yang digunakan, contohnya:

  1. Toluen, dengan rentang -90°C hingga 100°C
  2. Ethyl alcohol, dengan rentang -110°C hingga 100°C

Alkohol tidak seberbahaya raksa dan mudah menguap, sehingga lebih aman digunakan sebagai pengisi termometer.

Kelvin merupakan skala suhu dalam SI. Skala Kelvin menggunakan nol mutlak, tidak menggunakan “derajat”. Pada suhu nol Kelvin, tidak ada energi panas yang dimiliki benda. Perbedaan antara skala itu adalah angka pada titik tetap bawah dan titik tetap atas pada skala termometer tersebut.

Penggunaan Matematika

Perbandingan Skala Suhu:
skala C: skala R: skala F: skala K = 100 : 80 : 180 : 100
skala C: skala R: skala F: skala K = 5 : 4 : 9 : 5
Dengan memperhatikan titik tetap bawah (dibandingkan mulai dari nol semua), perbandingan angka suhunya:
t? : tR : (tF – 32) : (tK -273) = 5 : 4 : 9 : 5

Contoh Soal
Untuk memudahkan konversi satuan suhu dapat menggunakan kalkulator sederhana.

function Hitung()
{var suhu = document.getElementById(‘nilaisuhu’).value;
var satuan = document.getElementById(“satuan”).value;
if (satuan == “celcius”)
{var celcius = parseFloat(suhu);var fahrenheit= (parseFloat(suhu) *1.8) + 32;var reamur = parseFloat(suhu) *0.8;var kelvin = parseFloat(suhu) + 273.15;}
if (satuan == “fahrenheit”)
{var celcius = (parseFloat(suhu) – 32) / 1.8;var fahrenheit= parseFloat(suhu);var reamur = (parseFloat(suhu) – 32) / 2.25;
var kelvin = (parseFloat(suhu) + 459.67) / 1.8;}
if (satuan == “reamur”)
{var celcius = parseFloat(suhu) / 0.8;var fahrenheit= parseFloat(suhu) * 2.25 + 32;var reamur = parseFloat(suhu);var kelvin = parseFloat(suhu) / 0.8 + 273.15; }
if (satuan == “kelvin”)
{var celcius = parseFloat(suhu)-273.15;var fahrenheit= parseFloat(suhu) * 1.8 – 459.67;var reamur = (parseFloat(suhu) – 273.15) * 0.8;var kelvin = parseFloat(suhu) ;}
document.getElementById(‘Celsius’).value=parseFloat(celcius).toFixed(2);
document.getElementById(‘Fahrenheit’).value=parseFloat(fahrenheit).toFixed(2);
document.getElementById(‘Reaumur’).value=parseFloat(reamur).toFixed(2);
document.getElementById(‘Kelvin’).value=parseFloat(kelvin).toFixed(2);
document.formmain.submit();
}

Suhu : Satuan :Celsius FahrenheitReaumurKelvin

Hasil

° Celsius
° Fahrenheit
° Reaumur
Kelvin
No. Soal Pembahasan
1. Ubahlah suhu-suhu berikut ini.
a. 0°C ke Kelvin
b. 0 K ke derajat Celsius
c. 273°C ke Kelvin
d. 273 K ke derajat Celsius
(0 + 273) = 273 K
(0 – 273) = -273 K
(273 + 273) = 546 K
273-273 = 0°C
2. Ubahlah suhu celsius berikut ini ke suhu Kelvin.
a. 27°C
b. 560°C
c. –184°C
d. –300°C
(27& + 273) = 300 K
(560 + 273) = 833 K
(-184 + 273) = 89 K
(-300 ;+ 273) = 27 K
3. Ubahlah suhu kelvin berikut ini ke suhu Celsius.
a. 110 K
b. 22 K
c. 402 K
d. 323 K
(110-273) = -173 °C
(22-273) = -251 °C
(402-273) = 129 °C
(323-273) = 50 °C
4. Temukan suhu dalam celsius dan Kelvin untuk keterangan berikut ini.
a. suhu kamar;
b. suhu lemari es
c. suhu siang hari pada musim kemarau
d. suhu malam hari pada musim penghujan
Suhu kamar rata-rata 20°C
Kelvin= 20°C + 273 = 293 K
Suhu lemari es, rata-rata adalah 3°C
Kelvin = 3°C + 273 = 276 K
Suhu siang hari pada musim kemarau 25°C
Kelvin = 25°C + 273 = 298 K
Suhu malam hari pada musim hujan 18°C
Kelvin = 18°C + 273= 291K
5. Konversikan:
a. 45°C = ….. °R = ….. °F = ….. K
b. 36°R = ….. °C = ….. °F = ….. K
c. 14°F = ….. °C = ….. °R = ….. K
d. 225K = ….. °C = ….. °R = …..°F
a. 45°C = (80/100x 45) + 0 = 36°R
=(180/100x 45) + 32 = 113°F
=(100/100 x 45) + 273 = 318K
b. 36°R = (100/80x 36) +0 = 45°C
=(180/80x 36) +32 = 113°F
=(100/100x 45)+ 273 = 318K
c. 14°F = 14-32(100/180) = -18×100/180 = -10°C
=  14-32(80/180) = -18×80/180 = -8°R
= (100/100x -10) +273 = 263 K
d. 225K = 225-273 = -48°C
=(80/100x -48) +0 = -38,5°R
=(180/100x -48) +32 = -54,6°F

Jenis-jenis Termometer Berdasarkan Zat Termometrik

Suhu sebuah benda adalah tingkat (derajat) panas suatu benda. Benda yang panas mempunyai derajat panas lebih tinggi daripada benda yang dingin.  Ketika tangan kita menyentuh air yang dingin, maka kita mengatakan suhu air tersebut dingin. Ketika tangan kita menyentuh air yang panas maka kita katakan suhu air tersebut panas.

Ukuran derajat panas dan dingin suatu benda tersebut dinyatakan dengan besaran suhu. Jadi, suhu adalah suatu besaran untuk menyatakan ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda. Suhu sebagai tingkat panas suatu benda dan indra perasa bukan pengukur suhu yang handal. Suhu benda yang diukur dengan indra perasa menghasilkan ukuran suhu kualitatif yang tidak dapat dipakai sebagai acuan. Suhu harus diukur secara kuantitatif dengan alat ukur suhu yang disebut termometer.

Pengukuran suhu dengan termometer memanfaatkan prinsip  kesetimbangan termal: energi panas akan pindah dari benda bersuhu  tinggi ke benda bersuhu rendah, hingga tingkat panas keduanya sama (berada pada kesetimbangan termal). Termometer memanfaatkan sifat fisis bahan yang berubah secara linear karena perubahan suhu. Perubahan ini meliputi: Perubahan ukuran  (benda mengalami pemuaian jika suhu naik, dan mengalami penyusutan jika suhu turun), misalnya: termometer zat cair.

Jenis-Jenis Termometer
Berdasarnya zat termometriknya, termometer dapat dibedakan menjadi :

A Termometer Zat Padat.
Termometer zat padat menggunakan prinsip perubahan hambatan  logam  konduktor  terhadap suhu sehingga sering juga disebut sebagai termometer hambatan.Biasanya termometer ini menggunakan kawat platina halus yang dililitkan pad mika dan dimasukkan dalam tabung perak tipis tahan panas. Contoh: Termometer platina dan termometer bimetal

Termometer Zat Padat

Termometer Platina
Kawat termometer Tahanan yang terbaik adalah  kawat platina, karena:

  1. Memiliki repeatability dan kestabilan yang sangat baik
  2. Tahan terhadap koreksi dan perngaruh bahan2 kimia
  3. Mudah diperoleh dalam bentuk yg murni

Sistem Elektronik dan Termometer Tahanan Platina membentuk termometer yg portabel dengan output berupa nilai suhu (°F atau °C)

B. Termometer Zat Cair.
Secara umum, benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair. Termometer zat cair dibuat berdasarkan perubahan volume. Zat cair yang digunakan biasanya raksa atau alkohol. Contoh termometer Fahrenheit, Celcius, Reamur. Benda-benda di alam akan memuai (ukurannya bertambah besar) jika suhunya naik. Kenyataan ini dimanfaatkan untuk membuat termometer dari zat cair

Alasan pemilihan raksa atau alkohol sebagai isi termometer adalah sebagai berikut:

  1. Raksa cepat mengalami panas dari benda yang hendak diukur suhunya sehingga suhunya sama dengan suhu benda yang diukur.
  2. Raksa dapat mengukur suhu yang rendah maupun suhu yang tinggi karena raksa membeku pada suhu-390C dan mendidih pada suhu 3570 C
  3. Raksa mudah dilihat karena mengkilat
  4. Raksa tidak membasahi dinding tempatnya
  5. Raksa memiliki pemuaian teratur
  6. Kalor jenis raksa rendah akibatnya dengan perubahan panas yang kecil cukup dapat mengubah suhunya

C. Termometer Gas
Termometer gas menggunakan prinsip pengaruh suhu terhadap tekanan. Bagan alat ini sama seperti nanometer. Pipa U yang berisi raksa mula-mula permukaannya sama tinggi. Jika salah satu ujungnya dihubungkan dengan ruangan yang bersisi gas bertekanan, maka akan terjadi selisih tinggi. Contoh: Termometer gas pada volume gas tetap

Termometer gas

Ingat hukum Boyle-Gay Lussac:  Jadi, jika suhu naik, maka volume gas akan naik asalkan tekanan
tetap. Digunakan untuk termometer gas

Beberapa jenis termometer yang lain
1. Termometer suhu badan
Perubahan warna kristal cair tertentu: jika suhu berubah, warna  kristal berubah. Digunakan untuk termometer suhu badan yang lebih praktis. Termometer ini disebut juga termometer klinis yang  sering digunakan untuk mengukur suhu tubuh.

Termometer suhu badan

Umumnya, termometer ini digunakan oleh para dokter untuk mengetahui suhu badan pasiennya. Termometer ini mempunyai skala dari 35 °C sampai dengan 42 °C. Hal ini dikarenakan suhu tubuh manusia tidak pernah kurang dari 35 °C atau tidak pernah lebih dari 42 °C. Bagian-bagian termometer ini terdiri atas tabung (terbuat dari kaca tipis), bagian sempit, batang kaca, dan air raksa.

2.  Termometer Ruangan
Termometer ruangan adalah termometer yang digunakan untuk mengukur suhu suatu ruangan. Termometer ini umumnya mempunyai skala dari –20 °C sampai 50 °C. Untuk memudahkan pembacaan suhu, termometer ini biasanya diletakkan menempel pada dinding dengan arah vertikal.

Termometer Ruangan

3. Termometer Maksimum-Minimum
Termometer maksimum-minimum digunakan untuk mengukur suhu tertinggi dan suhu terendah di suatu tempat. Termometer ini dapat mengukur suhu maksimum dan suhu minimum sekaligus. Hal ini dapat dilakukan karena thermometer maksimum-minimum terdiri atas raksa dan alcohol (sekarang digunakan minyak creosote). Raksa digunakan untuk mengukur suhu maksimum, sedangkan alcohol digunakan untuk mengukur suhu minimum. Gambar  memperlihatkan termometer maksimum-minimum.

Maksimum-Minimum

4. Pirometer Optic
Pirometer adalah sebuah termometer yang sangat akurat yang mengukur suhu benda dengan jalan mengukur besarnya radiasi total atau radiasi pada salah satu panjang gelombang. Pirometer dapat mengukur suhu yang sangat tinggi (kira-kira 500oC – 3000oC).

Prinsip kerja pirometer optic yaitu dengan mengukur radiasi pada salah satu warna (panjang gelombang). Pirometer optic bekerja berdasarkan pengukuran radiasi pada suatu panjang gelombang tertentu. Radiasi ini dinyatakan oleh terang benda tersebut pada warna yang sesuai dengan panjang gelombang. Pengukuran terang benda ini dilakukan dengan cara membandingkan dengan suatu lampu standard yang terangnya dapat diatur.

 Pirometer Optic

Dengan mengatur arus yang melalui lampu, filamen dari lampu dapat dibuat sama terang dengan benda yang akan diukur suhunya. Bila terang filament dan benda telah sama maka keduanya akan terlihat baur menjadi satu. Bila suhu salah satu lebih tinggi maka akan terlihat berbeda. Besarnya arus yang melalui filamen lampu dapat langsung dikalibrasi menjadi temperature dari benda tersebut.

5. Termometer hambatan listrik
Termometer Hambatan Listrik adalah sebuah sensor suhu yang merasakan suhu dengan perubahan besarnya arus, tegangan dan elemen hambatan listrik yang bervariasi pada benda yang diukur. Termometer Hambatan Listrik digunakan untuk membuat pengukuran suhu yang akurat.

Termometer hambatan listrik

Termometer Hambatan Listrik menggunakan logam karena Logam akan bertambah besar hambatannya terhadap arus listrik jika panasnya bertambah. Jika suhu bertambah, elektron-elektron tersebut akan bergetar dan getarannya semakin besar seiring dengan naiknya suhu. Dengan besarnya getaran tersebut, maka gerakan elektron akan terhambat dan menyebabkan nilai hambatan dari logam tersebut bertambah.

Benda-benda yang Dapat Mengalami Perubahan

Benda-benda yang kita kenal dalam kehidupan sehari-hari seringkali mengalami perubahan. Perubahan tersebut ada yang bersifat langsung dapat diamati, namun ada juga yang memerlukan waktu lama untuk pengamatannya. Perubahan benda-benda tersebut dikenal dengan perubahan materi. Contoh perubahan materi yang berlangsung cepat adalah pembakaran kertas. Contoh perubahan materi yang memerlukan waktu yang relatif lama ialah proses berkaratnya besi.

Sifat-sifat benda secara garis besar dibedakan menjadi dua, yaitu sifat fisika dan sifat kimia. Sifat fisika adalah sifat yang berkaitan dengan keadaan fisik suatu zat. Sifat fisika termasuk didalamnya bentuk, warna, bau, kekerasan, titik didih, titik beku, titik leleh, daya hantar, ukuran partikel, dan massa jenis (densitas). Sifat kimia merupakan sifat zat yang berhubungan dengan mudah atau sukarnya zat tersebut untuk bereaksi secara kimia.

Zat yang sama memiliki massa jenis yang sama, tidak peduli berapa banyak zat itu. Contoh, massa jenis air 1 g/cm3. Sesendok air, sepanci air, ataupun sekolam air massa jenisnya tetap 1 g/cm3. Jika kamu menemukan zat cair yang massa jenisnya 1 g/cm3, kamu dapat memperkirakan bahwa kemungkinan besar zat tersebut adalah air. Jadi, selain wujud zat dan partikel penyusunnya, massa jenis merupakan salah satu penanda zat itu.

Benda yang sama (misalnya air) hasil bagi massa dengan volume akan memberikan hasil yang sama.
Untuk benda yang berbeda, hasil bagi massa dengan volume benda juga berbeda. Hasil bagi massa zat dengan volumenya disebut massa jenis dan ditulis

Jenis Zat Massa Jenis Jenis Zat Massa Jenis
(kg/m³) (g/cm³) (kg/m³) (g/cm³)
Hidrogen 0,09 0,00009 Garam 2.200 2,2
Oksigen 1,3 0,0013 Kaca 2.600 2,6
Gabus 240 0,24 Aluminium 2.700 2,7
Alkohol 790 0,79 Besi 7.900 7,9
Minyak 800 0,80 Tembaga 8.900 8,9
Es 920 0,92 Timah 11.300 11,3
Air 1.000 1 Raksa 13.600 13,6
Gula 1.600 1,6 Emas 19.300 19,3

A. Perubahan Fisika
Perubahan fisika adalah perubahan yang merubah suatu zat dalam hal bentuk, wujud atau ukuran, tetapi tidak merubah zat tersebut menjadi zat baru . Salah satu ciri dari perubahan fisika adalah bersifat reversibel artinya dapat kembali ke bentuk semula, contohnya apabila air di panaskan kemudian mendidih, lalu terjadi menguapan, maka uap tersebut dapat kembali menjadi air jika didinginkan.

Jika suatu zat membeku, mendidih, menguap, tersublimasi, atau terkondensasi, maka zat tersebut mengalami perubahan fisika. Pada perubahan ini terjadi perubahan energi, namun jenis zat atau sifat kimianya identitas tidak mengalami perubahan.

Contoh perubahan fisika adalah perubahan kapur barus yang disimpan di dalam lemari lama kelamaan mengecil atau habis dikarenakan kapur barus menerima kalor dari lingkungan, atau air yang dipananaskan kemudian terjadi penguapan, uap yang terjadi kemudian mengalami kondensasi sehingga menjadi air kembali.

B. Perubahan Kimia
Perubahan kimia adalah perubahan dari suatu zat atau materi yang menyebabkan terbantuknya zat baru. Ciri-ciri perubahan kimia adalah: terbentuk zat jenis baru, zat yang berubah tidak dapat kembali ke bentuk semula, diikuti oleh perubahan sifat kimia melalui reaksi kimia. Selama terjadi perubahan kimia, massa zat sebelum reaksi sama dengan massa zat sesudah reaksi.

Contoh perubahan kimia apabila kita membakar kertas, maka terdapat abu yang diperoleh akibat proses pembakaran. Kertas sebelum dibakar memiliki sifat yang berbeda dengan kertas sesudah dibakar. Contoh lain dari  perubahan kimia, antara lain: roti membusuk, susu yang basi, sayur menjadi basi, telur membusuk, telur asin, besi berkarat, dan lain-lain.

Contoh lain perubahan kimia yang sering terjadi di alam adalah proses perkaratan besi. Besi sebelum berkarat merupakan unsur Fe, tetapi besi setelah berkarat berubah menjadi senyawa Fe₂O₃.
nH₂O.

Zat baru yang terbentuk dalam perubahan kimia disebabkan adanya perubahan komposisi materi. Perubahan tersebut dapat berupa penggabungan sejumlah zat atau peruraian suatu zat.

Ciri-ciri Perubahan Kimia
Berlangsungnya perubahan kimia dapat diketahui dengan ciri-ciri sebagai berikut. Salah satu ciri perubahan kimia adalah terbentuknya zat baru. Selain terbentuknya zat baru, ciri Perubahan kimia adalah perubahan zat yang dapat menghasilkan atau membentuk zat baru dengan sifat kimia yang berbeda dengan zat asalnya. Beberapa ciri perubahan kimia antara lain sebagai berikut.

Zat Baru

1. Terbentuknya Gas
Beberapa reaksi kimia tertentu dapat membentuk gas. Contoh reaksi kimia yang membentuk gas ialah reaksi logam magnesium (Mg) dengan asam klorida (HCl). Reaksi tersebut dapat ditulis sebagai berikut.

Terbentuknya Gas

Gas yang terbentuk dalam wujud gelembung-gelembung kecil. Gas tersebut adalah gas hidrogen. Contoh reaksi pembentukan gas yang lain adalah reaksi elektrolisis air (H₂O) menjadi gas hidrogen (H₂) dan oksigen (O₂).

2. Terbentuknya Endapan.
Reaksi pengendapan adalah reaksi yang menghasilkan suatu senyawa yang berbentuk padatan. Padatan tersebut tidak larut (tidak bercampur secara homogen) dengan cairan di sekitarnya sehingga disebut endapan. Salah satu contoh reaksi yang dapat membentuk endapan ialah reaksi antara barium klorida (BaCl₂) dengan natrium sulfat (Na₂SO₄) menghasilkan endapan barium sulfat berwarna putih.

endapan

Contoh lain adalah larutan perak nitrat (AgNO₃) direaksikan dengan larutan natrium klorida (NaCl)   menghasilkan endapan putih perak klorida (AgCl) dan larutan natrium nitrat (NaNO₃).

3. Terjadinya Perubahan Warna.
Ketika suatu reaksi kimia berlangsung, maka akan terjadi perubahan komposisi dan terbentuk zat baru yang mungkin memiliki warna yang berbeda.

perubahan Warna

Contoh reaksi kimia yang memberikan warna yang khas adalah reaksi antara tembaga sulfat (CuSO₄)
dengan air (H₂O). Warna tembaga sufat adalah putih, apabila ditambahkan air, warnanya berubah menjadi biru. Warna biru tersebut adalah warna senyawa baru yang terbentuk, yaitu CuSO₂.5H₂O.

4. Terjadinya Perubahan Suhu.
Reaksi kimia disertai perubahan energi. Salah satu bentuk energi yang sering menyertai reaksi kimia adalah energi panas. Dengan demikian, terjadinya perubahan kimia akan ditandai dengan perubahan energi panas, atau aliran kalor dari atau ke lingkungan.

Perubahan Suhu

Akibatnya, suhu hasil reaksi dapat menjadi lebih tinggi atau dapat menjadi lebih rendah daripada suhu pereaksinya.

Perbedaan Perubahan Fisika dan Kimia

Perbedaan Perubahan fisika Perubahan kimia
Perubahan yang terjadi Pada perubahan fisika, umumnya yang berubah adalah wujud, ukuran, warna, dan bentuk.. Perubahan fisika juga membuat benda menjadi lebih kecil atau menjadi lebih besar. Seperti perubahan batu menjadi butiran pasir. Pada perubahan kimia, yang berubah adalah zatnya. Zatnya berubah karena terdapat reaksi kimia. Reaksi itu bisa berupa oksidasi, pembakaran pencampuran zat,. Reaksi kimia akan membentuk zat jenis baru.
Penyebab perubahan Pada perubahan fisika, penyebabnya disebabkan oleh perubahan suhu atau karena gaya. Seperti air (cair) yang didinginkan akan menjadi es (padat) atau batu yang diberi gaya maka akan hancur membentuk beberapa batu yang lebih kecil. Pada perubahan kimia, penyebabnya adalah reaksi kimia. Reaksi kimia membuat zat yang bereaksi membentuk zat baru. Reaksi itu dapat berupa oksidasi, pembakaran. Contohnya adalah pembusukan makanan atau pembakaran kertas.
Sifat perubahan Wujud asli benda sebelum mengalami perubahan fisika bisa dikembalikan dengan mudah. Misalnya air (cair) yang dibekukan bisa dirubah kembali menjadi cair tanpa mengubah sifat, massa, dan volumenya.  Wujud asli benda sebelum mengalami perubahan kimia tidak bisa dikembalikan dengan mudah. Seperti contoh: kita tidak mungkin mengembalikan kayu yang telah hangus dibakar menjadi seperti semula.

Contoh-contoh perubahan materi yang terjadi di alam

No. Perubahan fisika Perubahan kimia
1. Beras diubah menjadi tepung beras Singkong menjadi tapai
2. Kayu diubah menjadi kursi Pembakaran kayu
3. Gula dilarutkan dalam air Makanan basi
4. Bola lampu listrik menyala Susu diubah menjadi keju
5. Air berubah menjadi es Perkaratan pada besi

Berbagai Cara Memisahkan Campuran

Untuk memperoleh zat murni, penyusun campuran tersebut harus dipisahkan. Zat-zat dalam campuran tersebut dapat dipisahkan secara fisika. Prinsip pemisahan campuran didasarkan pada perbedaan sifat-sifat fisis zat penyusunnya, seperti wujud zat, ukuran partikel, titik leleh, titik didih, sifat magnetik, kelarutan, dan lain sebagainya.

Metode pemisahan campuran banyak digunakan dalam kehidupan seharihari seperti untuk penjernihan air dan pembuatan garam. Beberapa metode pemisahan campuran yang sering digunakan antara lain penyaringan (filtrasi), sentrifugasi, sublimasi, kromatografi, dan distilasi. Secara umum pemisahan campuran dikelompokkan menjadi pemisahan campuran secara kimia dan secara fisika.

A. Pemisahan Campuran Secara Fisika
Pemisahan campuran secara fisika ditandai dengan tidak adanya perubahan zat selama pemisahan campuran. Beberapa teknik pemisahan campuran secara fisika diantaranya adalah: Corong pisah, Dekantasi, Distilasi  Filtrasi , Kristalisasi  Kromatografi  Sentrifugasi , Sublimasi

1. Filtrasi
Filtrasi atau penyaringan merupakan metode pemisahan untuk memisahkan zat padat dari cairannya dengan menggunakan alat berpori (penyaring/filter). Dasar pemisahan metode ini adalah perbedaan ukuran partikel antara pelarut dan zat terlarutnya. Penyaring akan menahan zat padat yang mempunyai ukuran partikel lebih besar dari pori-pori saringan dan meneruskan pelarutnya. Hasil penyaringan disebut filtrat sedangkan sisa yang tertinggal di penyaring disebut residu atau ampas.

Penyaringan

Dalam kehidupan sehari-hari kita sering melakukan teknik pemisahan campuran ini, misalnya ketika kita membuat santan dari parutan buah kelapa, menyaring air bersih dari kotorannya, dan ketika memisahkan minuman teh dari ampas/dedaunan teh.

2. Sentrifugasi
Suspensi yang partikel-partikelnya sangat halus tidak bisa dipisahkan dengan cara filtrasi. Partikel-partikelnya dapat melewati saringan atau bahkan menutupi lubang pori-pori saringan sehingga cairan tidak dapat lewat. Cara untuk memisahkan suspensi adalah dengan membiarkannya hingga mengendap. Setelah beberapa saat, partikel-partikelnya mengendap sehingga cairannya dapat dituang.

Akan tetapi banyak partikel suspensi yang terlalu kecil untuk disaring tetapi juga tidak dapat mengendap. Hal ini karena partikel-partikel padatan tersebut dipengaruhi oleh gerakan molekul cairan yang sangat cepat. Suspensi yang sulit dipisahkan ini dapat dipisahkan dengan sentrifugasi.
Suspensi yang akan dipisahkan dimasukkan ke dalam tabung reaksi kemudian diputar. Sentrifugasi yang cepat menghasilkan gaya sentrifugal yang lebih besar sehingga partikel tersuspensi mengendap di dasar tabung.

Sentrifugasi

Proses selanjutnya adalah memisahkan endapan dari pelarutnya dengan cara menuang pelarut ke tempat lain dan  endapan tetap tinggal di dalam tabung. Contoh pemisahan campuran dengan sentrifugasi adalah ketika kita ingin memisahkan komponen-komponen penyusun darah, dan memisahkan susu menjadi susu krim dan susu skim.

3. Sublimasi
Penyubliman merupakan peristiwa berubahnya wujud materi dari padat menjadi uap, kemudian berubah kembali dari uap menjadi padat. Beberapa materi dapat menyublim, misalnya kristal iodida (I2), kapur barus, dan sebagainya. Dengan sifat yang dimiliki oleh zat tersebut, jika terjadi campuran yang melibatkan zat yang bersifat dapat menyublim dengan zat yang tidak dapat menyublim, maka pemisahan dapat dilakukan dengan cara sublimasi.

Sublimasi

Sublimasi merupakan metode pemisahan campuran dengan cara menguapkan zat padat tanpa melalui fasa cair terlebih dahulu sehingga kotoran yang tidak menyublim akan tertinggal dalam tabung. Misalnya campuran antara pasir dengan kristal iodida. Pasir merupakan materi yang tidak dapat (sukar) menguap, sedangkan kristal iodida merupakan materi yang mengalami peristiwa penyubliman. Dengan demikian campuran ini dapat dipisahkan dengan cara sublimasi.

4. Kromatografi
Kromatografi adalah cara pemisahan berdasarkan perbedaan kecepatan perambatan pelarut pada suatu lapisan zat tertentu. Dasar pemisahan metode ini adalah kelarutan dalam pelarut tertentu, daya absorbsi (daya serap) oleh bahan penyerap, dan volatilitas (daya penguapan).

Kromatografi

Salah satu jenis kromatografi adalah kromatografi kertas. Teknik kromatografi ini dapat digunakan untuk memisahkan komponen campuran pewarna. Misalnya, tinta merupakan campuran dari beberapa warna. Pelarut yang  digunakan antara lain eter dan aseton. Zat yang lebih larut dalam pelarut akan bergerak lebih cepat ke atas, sedangkan zat yang kurang larut akan tertinggal. Kertas yang berisi hasil pemisahan secara kromatografi disebut kromatogram.

Kromatografi memiliki banyak kegunaan. Dalam industri makanan digunakan untuk mengetahui apakah suatu pewarna makanan aman untuk dikonsumsi. Selain itu, untuk memeriksa kandungan pestisida dalam sayuran dan buah-buahan.

5. Distilasi
Distilasi atau penyulingan merupakan pemisahan suatu campuran berdasarkan perbedaan titik didih. Materi satu dengan materi yang lain mempunyai titik didih yang berbeda. Dengan distilasi, maka materi yang mempunyai titik didih lebih rendah akan mendidih dan menguap terlebih dahulu.

Bahan yang dipisahkan dengan metode ini adalah bentuk larutan atau cair, tahan terhadap pemanasan, dan perbedaan titik didihnya tidak terlalu dekat. Pada proses distilasi kita akan menguapkan zat pelarut untuk mendapatkan zat pelarutnya dengan cara mengembunkan uap zat pelarut. Pelarut bahan yang diinginkan akan menguap, uap dilewatkan pada tabung pengembun (kondensor), kemudian uap yang mencair ditampung dalam wadah. Bahan hasil pada proses ini disebut destilat, sedangkan sisanya disebut residu. Contoh penggunaan metoda distilasi adalah pembuatan air murni (aquades) dari campuran air dan mineral-mineral yang terkandung di dalamnya, memisahkan antara air dengan alkohol, dan pembuatan minyak kayu putih.

Destilasi

Pemisahan campuran secara distilasi yang dilakukan hanya sekali, terkadang masih belum terpisah seluruhnya. Contoh pemisahan air dan alkohol dengan cara distilasi. Air mempunyai titik didih 100oC, sedangkan titik didih alkohol hanya 75oC. Jika larutan ini kita panaskan pada suhu 75oC, ternyata sebagian airpun turut menguap. Akibatnya distilat masih mengandung air sedikit. Oleh karena itu kita perlu melakukan proses distilasi secara bertingkat. Contoh proses distilasi bertingkat lainnya adalah proses pengolahan minyak bumi.

6. Dekantasi
Dekantasi adalah pemisahan campuran dengan cara menuang cairan secara perlahan-lahan, sehingga padatan tertinggal di dalam wadah. Pemisahan secara dekantasi juga dapat dilakukan dengan menggunakan pipet, seperti terlihat pada animasi.

Dekantasi

Metode ini lebih cepat dibanding filtrasi tetapi hasilnya kurang efektif. Cara ini lebih efektif jika partikel padatnya berukuran besar. Contohnya pemisahan campuran air dan pasir.

7. Kristalisasi
Kristalisasi merupakan metode pemisahan untuk memperoleh zat padat yang terlarut dalam suatu larutan. Dasar metode ini adalah kelarutan bahan dalam suatu pelarut, dan perbedaan titik didih. Contohnya bila kita ingin memisahkan garam dari air pelarutnya. Kedua komponen larutan tersebut yaitu garam dan air, sama-sama mempunyai ukuran partikel yang sangat kecil yang dapat menembus filter serapat apapun. Oleh karena itu kita harus dapat memisahkan campuran ini dengan cara lain yaitu berdasarkan titik didih komponennya.

Kristalisasi ada dua cara yaitu kristalisasi penguapan dan kristalisasi pendinginan. Kristalisasi penguapan dilakukan jika zat yang akan dipisahkan tahan terhadap panas dan titik bekunya lebih tinggi daripada titik didih pelarut. Contoh proses kristalisasi penguapan adalah pembuatan garam dapur dari air laut. Mula-mula air laut ditampung dalam suatu tambak, kemudian dengan bantuan sinar matahari dibiarkan menguap. Setelah proses penguapan, dihasilkan kristal-kristal garam.

Kristalisasi

Kristalisasi pendinginan dilakukan dengan cara mendinginkan larutan. Pada saat suhu larutan turun, komponen zat yang memiliki titik beku lebih tinggi akan membeku terlebih dahulu, sementara zat lain masih larut sehingga keduanya dapat dipisahkan dengan cara penyaringan. Contoh kristalisasi pendinginan adalah pembuatan natrium asetat dari campuran asam asetat dengan natrium karbonat, natrium bikarbonat atau natrium hidroksida. Apabila asam asetat bercampur dengan natrium karbonat akan terbentuk kristal natrium asetat.

8. Corong Pisah
Corong pisah atau corong pemisah adalah peralatan laboratorium yang digunakan untuk memisahkan komponen-komponen suatu campuran yang tersusun oleh dua jenis cairan yang tidak saling melarutkan. Contohnya memisahkan campuran air dan minyak.

Corong Pisah

Corong pemisah berbentuk kerucut yang ditutupi setengah bola. Corong ini mempunyai penyumbat di bagian atas dan keran di bagian bawah. Corong pemisah yang digunakan dalam laboratorium terbuat dari kaca borosilikat dan kerannya terbuat dari kaca ataupun Teflon. Untuk memakai corong ini, campuran dimasukkan ke dalam corong dari atas dengan corong keran ditutup. Corong ini kemudian ditutup dan digoyang dengan kuat supaya larutan tercampur. Corong kemudian didiamkan agar terjadi pemisahan komponen penyusun campuran. Penyumbat dan keran corong kemudian dibuka dan dua fase larutan ini dipisahkan dengan mengontrol keran corong.

B. Pemisahan Campuran Secara Kimia
Ciri pemisahan secara kimia apabila satu komponen atau lebih direaksikan dengan zat lain sehingga terbentuk bagian yang dapat dipisahkan. Teknik pemisahan campuran secara kimia dintaranya adalah: Amalgamasi dan Sianidasi

1. Amalgamasi
Amalgamasi adalah proses penyelaputan partikel emas oleh air raksa atau merkuri (Hg). Produk yang terbentuk adalah ikatan antara emas, perak, dan merkuri yang dikenal sebagai amalgam (Au–Hg). Saat ini amalgamasi merupakan proses ekstraksi emas yang paling sederhana dan murah, akan tetapi proses ini efektif untuk bijih emas yang berkadar tinggi dan mempunyai ukuran butir kasar (> 74 mikron), dan dapat membentuk emas murni yang bebas (free native gold).

2. Sianidasi
Sianidasi adalah proses pelarutan emas dengan larutan sianida. Proses pengolahan emas dengan sianida terdiri dari dua tahap, yaitu proses pelarutan (leaching) dan proses pemisahan emas (recovery).

  1. Tahap pertama dari proses sianidasi adalah proses pelarutan. Pelarut yang biasa digunakan dalam proses sianidasi adalah Sodium Cyanide (NaCN), Potassium Cyanide (KCN), Calcium Cyanide [Ca(CN)2], atau Ammonium Cyanide (NH4CN). Namun, pelarut yang paling sering digunakan adalah NaCN, karena mampu melarutkan emas lebih baik dari pelarut lainnya.
  2. Pada tahap kedua yakni pemisahan logam emas dari larutannya dilakukan dengan pengendapan dengan menggunakan serbuk Zn (Zinc precipitation). Penggunaan serbuk Zn merupakan salah satu cara yang efektif untuk larutan yang mengandung konsentrasi emas kecil. Serbuk Zn yang ditambahkan ke dalam larutan akan mengendapkan logam emas dan perak. Proses pengambilan emas-perak dari larutan kaya dengan menggunakan serbuk Zn ini disebut “Proses Merill Crowe”.

Klasifikasi Zat Menjadi Unsur, Senyawa dan Campuran

Para ilmuwan mengklasifikasi materi agar lebih mudah dipelajari dan disusun secara sistematis. Materi adalah segala sesuatu yang memiliki massa dan menempati ruang. Materi adalah sesuatu yang mempunyai massa dan dapat menempati sebuah ruang. Materi berdasarkan wujudnya dapat dikelompokkan menjadi zat padat, cair, dan gas. Semua materi di sekitar kita, termasuk semua makhluk hidup tergolong materi karena memiliki massa dan menempati ruang. Materi terbagi menjadi tiga, yaitu unsur, senyawa dan campuran.

1. Unsur
Unsur adalah zat tunggal yang tidak dapat diuraikan lagi menjadi zat lain dengan reaksi kimia biasa. Para ilmuawan mengklasifikasi zat atau materi menjadi dua kelompok, yaitu zat tunggal dan campuran. Unsur dan senyawa tergolong dalam zat tunggal. Contoh. Unsur Natrium berwujud padat, sangat reaktif, Natrium merupakan logam lunak, berwarna putih keperakan. Logam ini cukup lunak untuk dipotong, sekalipun dengan ujung koin. Jika dipotong, maka permukaan logam ini dengan cepat akan teroksidasi di udara untuk lapisan oksida, yang tampak kusam.

Natrium akan terapung di atas air, karena densitasnya lebih rendah dari air. Logam ini juga bereaksi hebat dengan air (jika sejumlah kecil natrium bertemu air akan bereaksi hebat (lihat video di bawah)) untuk menghasilkan natrium hidroksida dan gas hidrogen. Reaksi air dengan natrium lebih hebat daripada dengan litium apalagi dengan kalium. Ledakan bisa terjadi ketika panas yang dihasilkan oleh reaksi natrium dengan air berinteraksi dengan gas hidrogen yang dihasilkan. Unsur Klorin adalah gas yang sangat reaktif. klorin berwujud gas diatomik berwarna hijau, memiliki bau menyesakkan, serta sangat beracun.

Kedua unsur tersebut dapat bergabung membentuk senyawa yang sangat bermanfaat dan memiliki karakteristik yang berbeda dengan unsur pembentuknyaPada pembentukkan senyawa ionik NaCl (s) dari Na ( s) dan Cl₂ (s) diatas melibatkan serangkaian proses yang dinamakan dengan siklus Born-Haber. Pada pembentukkan senyawa ionik NaCl (s) dari Na ( s) dan Cl₂ (s) diatas melibatkan serangkaian proses yang dinamakan dengan siklus Born-Haber

Zat murni memiliki sifat yang membedakan dengan zat lainnya. Misal, unsur hidrogen hanya tersusun dari atom-atom hidrogen saja. Unsur oksigen hanya tersusun dari atom-atom oksigen saja. Sifat oksigen dan hidrogen tidak tampak pada zat yang dibentuk dari keduanya, misal air (H2O). Di alam terdapat 92 jenis unsur alami, sedangkan selebihnya adalah unsur buatan. Jumlah keseluruhan unsur di alam kira-kira 106 jenis unsur. Unsur dikelompokkan menjadi tiga (3) bagian, yaitu :

a. Unsur Logam
Secara umum unsur logam memiliki sifat berwarna putih mengkilap, mempunyai titik lebur rendah, dapat menghantarkan arus listrik, dapat ditempa dan dapat menghantarkan kalor atau panas. Pada umumnya logam merupakan zat padat, namun terdapat satu unsur logam yang berwujud cair yaitu air raksa. Beberapa unsur logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

  1. Khrom (Cr) Digunakan untuk bumper mobil, dan campuran dengan baja 1) menjadi stainless steel.
  2. Besi (Fe) Merupakan logam yang paling murah, sebagai campuran dengan karbon menghasilkan baja untuk konstruksi bangunan, mobil dan rel kereta api.
  3. Nikel ( Ni ) Nikel padat sangat tahan terhadap udara dan air pada suhu biasa, 3)oleh karena itu nikel digunakan sebagai lapisan pelindung dengan cara disepuh.
  4. Tembaga (Cu) Tembaga banyak digunakan pada kabel listrik, perhiasan, dan 4)uang logam. Campuran tembaga dengan timah menghasilkan perunggu sedangkan campuran tembaga dengan seng menghasilkan kuningan.
  5. Seng (Zn) Seng dapat digunakan sebagai atap rumah, perkakas rumah tangga, dan 5)pelapis besi untuk mencegah karat.
  6. Platina (Pt) Platina digunakan pada knalpot mobil, kontak listrik, dan dalam bidang kedokteran sebagai pengaman tulang yang patah.
  7. Emas (Au) Emas merupakan logam sangat tidak reaktif, dan ditemukan dalam bentuk 7)murni. Emas digunakan sebagai perhiasan dan komponen listrik berkualitas tinggi. Campuran emas dengan perak banyak digunakan sebagai bahan koin.
Nama
Indonesia
Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
aluminium aluminium Al padat, putih keperakan
barium barium Ba padat, putih keperakan
besi ferrum Fe padat, putih keperakan
emas aurum Au padat, berwarna kuning
kalium kalium K padat, putih keperakan
kalsium calsium Ca padat, putih keperakan
kromium chromium Cr padat, putih keperakan
magnesium magnesium Mg padat, putih keperakan
mangan manganium Mn padat, putih abu-abu
natrium natrium Na padat, putih keperakan
nikel nickelium Ni padat, putih keperakan

b. Unsur non Logam
Pada umumnya unsur non logam memiliki sifat tidak mengkilap, penghantar arus listrik yang buruk, dan tidak dapat ditempa. Secara umum non logam merupakan penghantar panas yang buruk, namun terdapat satu unsur non logam yang dapat menghantarkan panas dengan baik yaitu grafit. Beberapa unsur non logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain:

  1. Fluor (F) Senyawa fluorid yang dicampur dengan pasta gigi berfungsi menguatkan gigi, freon – 12 sebagai pendingin kulkas dan AC.
  2. Brom (Br) Senyawa brom digunakan sebagai obat penenang saraf, film fotografi, dan 2)bahan campuran zat pemadam kebakaran
  3. Yodium (I) Senyawa yodium digunakan sebagai antiseptik luka, tambahan yodium dalam garam dapur, dan sebagai bahan tes amilum (karbohidrat) dalam industri tepung.
Nama
Indonesia
Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
belerang sulfur S padat, kuning
bromin bromium Br cair, cokelat kemerahan
fluorin fluorine F gas, kuning muda
fosforus phosphorus P padat, putih dan merah
helium helium He gas, tidak berwarna
hidrogen hydrogenium H gas, tidak berwarna
karbon carbonium C padat, hitam
klorin chlorine Cl gas, kuning kehijauan
neon neon Ne gas, tidak berwarna
nitrogen nitrogenium N gas, tidak berwarna
oksigen oxygenium O gas, tidak berwarna
silikon silicium Si padat, abu-abu mengkilap
iodin iodium I padat, hitam (uapnya berwarna ungu)

c. Unsur semi logam (Metaloid)
Unsur semi logam memiliki sifat antara logam dan non logam. Beberapa unsur semi logam yang bermanfaat dalam kehidupan sehari–hari, antara lain :

  1. Silikon (Si) Terdapat di alam terbanyak kedua setelah oksigen, yakni 28 %dari kerak 1)bumi. Senyawa silikon banyak digunakan dalam peralatan pemotong dan pengampelasan, untuk semi konduktor, serta bahan untuk membuat gelas dan keramik.
  2. Germanium ( Ge ) Keberadaan germanium di alam sangat sedikit, diperoleh dari 2)batu bara dan batuan seng pekat. Germanium merupakan bahan semikonduktor, yaitu pada suhu rendah berfungsi sebagai isolator sedangkan pada suhu tinggi sebagai konduktor.
Nama
Indonesia
Nama Latin Lambang Unsur Bentuk Fisik
boron boronium B padat, kecokelatan
silikon silicium Si padat, abu-abu mengkilap
germanium germanium Ge padat, abu-abu mengkilap
arsen arsenium As padat, abu-abu mengkilap
antimon stibium Sb padat, abu-abu mengkilap
tellurium tellurium Te padat, keperakan
polonium polonium Po padat, keperakan

Seorang ahli kimia yang bernama Demitri Mendleev (1834 ~ 1907) mengajukan susunan tabel sistem periodik unsur-unsur. Bagaimanakah nama dan lambang unsur dituliskan? Banyaknya unsur yang terdapat di alam cukup menyulitkan kita untuk mengingat-ingat nama unsur. Oleh karena itu, diperlukan suatu tata cara untuk memudahkan kita mengingat nama unsur tersebut. Jons Jacob Berzelius (1779 ~ 1848), memperkenalkan tata cara penulisan nama dan lambang unsur, yaitu :

  1. Setiap unsur dilambangkan dengan satu huruf yang diambil dari huruf awal nama unsur tersebut.
  2. Lambang unsur ditulis dengan huruf kapital. 
  3. Untuk unsur yang memiliki huruf awal sama, maka penulisan nama dibedakan dengan 5)cara menambah satu huruf di belakangnya dan ditulis dengan huruf kecil. Contoh: Unsur Karbon ditulis C, oksigen ditulis O, Aluminium ditulis Al, Kalsium ditulis Ca.

Unsur-unsur tersebut selanjutnya disusun dalam bentuk sistem periodik unsur, seperti ditunjukkan pada Gambar di bawah. Unsur-unsur yang memiliki sifat yang hampir sama diletakkan dalam satu kolom. Unsur-unsur logam terletak di bagian kiri bawah (diberi simbol warna biru), unsur-unsur nonlogam terletak di bagian kanan atas (diberi simbol warna kuning), sedangkan unsur semilogam
(diberi warna cokelat) di antara warna biru dan kuning.

Semua materi memiliki sifat-sifat tertentu. Sifat-sifat materi dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sifat-sifat fisika dan sifat-sifat kimia. Sifat fisika adalah sifat yang dapat diukur dan diteliti tanpa mengubah komposisi atau susunan dari zat tersebut, contohnya wujud, warna benda, massa jenis, titik leleh, titik didih atau sifat lainnya. Sedangkan sifat kimia adalah sifat suatu materi yang dapat diketahui jika materi tersebut bereaksi dengan materi lainnya. Misalnya bensin dikatakan mudah terbakar jika disulut dengan api maka dapat dikatakan bahwa sifat kimia bensin adalah mudah terbakar. Contoh lain sifat kimia adalah mudah berkarat dan mudah meledak.

2. Senyawa
Senyawa adalah zat-zat yang tersusun atas dua unsur atau lebih yang bergabung secara kimia dengan perbandingan massa tertentu. Dalam kehidupan sehari-hari, kita sering menggunakan air, gula, garam, asam cuka, dan beberapa bahan lainnya. Bahan-bahan tersebut merupakan senyawa. Senyawa merupakan zat tunggal/murni yang dapat diuraikan menjadi dua atau lebih zat yang lebih sederhana dengan proses kimia biasa. Misalnya, air yang memiliki rumus H₂O dapat diuraikan menjadi unsur hidrogen (H) dan oksigen (O).

Air dan garam dapur merupakan salah satu contoh senyawa. Air dan garam dapur dikatakan senyawa karena tersusun atas dua unsur atau lebih. Air tersusun atas dua jenis unsur, yaitu hidrogen dan oksigen dengan perbandingan massa tertentu dan tetap. Garam dapur juga tersusun atas dua jenis unsur, yaitu natrium dan klorin dengan perbandingan massa tertentu dan tetap. Contoh lainnya, nitrogen dan hidrogen bergabung membentuk amoniak.

No. Senyawa Unsur Penyusun
1. Air Hidrogen + Oksigen
2. Garam Dapur (Natrium klorida) Natrium + Klorin
3 Gula tebu (Sukrosa) Karbon + Hidrogen + Oksigen
4. Soda kue Natrium+Karbon+Hidrogen+Oksigen
5 Asam Cuka Karbon + Hidrogen + Oksigen
5 Potash Kaustik (Kalium hiroksida) Kalium+ Oksigen + Hidrogen 

Sama halnya dengan unsur kimia, senyawa kimia diberi nama dan lambang agar memudahkan untuk dipelajari. Sifat suatu senyawa akan berbeda dengan sifat unsur- unsur penyusunnya. Misalnya, sifat air sebagai senyawa akan berbeda dengan sifat gas hidrogen dan oksigen sebagai unsur penyusunnya. Pada suhu kamar air berwujud cair, sedangkan hidrogen dan oksigen, keduanya berwujud gas. Air dapat digunakan untuk memadamkan api, sedangkan gas hidrogen merupakan zat yang mudah terbakar dan gas oksigen merupakan zat yang diperlukan dalam pembakaran.

3. Campuran
Campuran adalah suatu materi yang terdiri atas dua zat atau lebih yang masih mempunyai sifat zatasalnya. Contoh beberapa campuran yang sering kita jumpai dalam kehidupan sehari-hari
adalah susu cokelat, air sungai, udara, batuan, garam beryodium, dan paduan logam. Campuran dibedakan menjadi dua, yaitu campuran homogen dan campuran heterogen.

a. Campuran Homogen
Campuran heterogen adalah suatu campuran yang terdiri dari dua bahan atau lebih yang memiliki fasa yang berbeda. Contohnya adalah pasir dimasukkan kedalam air, campuran ini merupakan campuran heterogen karena terdiri dari bahan-bahan yang memiliki fase berbeda, pasir dalam fase padatan dan air dalam fase cair. Contoh lainnya adalah larutan gula, larutan garam, dan sirop.

Pada dasarnya, larutan yang dikenal dalam kehidupan sehari-hari dapat dikelompokkan menjadi larutan yang bersifat asam, basa, atau garam.
1) Asam
Berdasarkan asalnya, asam dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu asam organik dan asam mineral. Asam organik berasal dari sumber alami (tumbuhan dan hewan), umumnya bersifat asam lemah. Contoh asam organik adalah asam sitrat terdapat dalam buah jeruk, asam format terdapat dalam gigitan/sengatan semut dan sengatan lebah dan asam asetat yang terdapat dalam cuka makan.

Asam

Asam mineral adalah senyawa asam seperti asam klorida (asam lambung) terdapat dalam sistem pencernaan manusia dan hewan. Asam mineral banyak juga dimanfaatkan oleh manusia untuk memenuhi kebutuhan sehari-hari dan umumnya bersifat asam kuat. Contoh asam mineral adalah asam klorida yang digunakan secara luas dalam industri, asam sulfat untuk aki mobil dan asam fluorida yang biasanya digunakan pada pabrik kaca.

Berdasarkan kekuatannya asam dibagi menjadi dua jenis, yaitu asam kuat dan asam lemah. Kekuatan suatu asam dapat ditentukan dari kemampuannya melepaskan ion hidrogen yang bermuatan positif (ion H+) ketika dilarutkan dalam air. Semakin banyak ion H+ yang dilepaskan, semakin kuat sifat asamnya.Asam merupakan salah satu penyusun dari berbagai bahan makanan dan minuman, misalnya cuka, keju, dan buah-buahan.  Berikut ciri atau tanda dari larutan asam.

  1. Rasanya asam (tidak boleh dicoba kecuali dalam makanan).
  2. Dapat menimbulkan korosi.
  3. Mengubah kertas lakmus biru menjadi merah.

2). Basa
Basa merupakan larutan yang banyak dijumpai dalam kehidupan seharihari. Contoh benda yang mengandung basa ialah sabun mandi, sabun cuci, sampo, pasta gigi, obat mag, dan pupuk. Dalam penggunaan sehari-hari, umumnya basa dicampur dengan zat lain. Berikut adalah sifatsifat basa.

  1. Mempunyai rasa agak pahit (tidak boleh dicoba).
  2. Terasa licin di kulit.
  3. Mengubah kertas lakmus merah menjadi biru.
Basa

Zat basa juga dapat dengan mudah kita temui dalam kehidupan sehari-hari. Sifat licin dan rasanya yang pahit merupakan cara mudah untuk mengenali zat basa. Beberapa contoh zat basa yang sering digunakan adalah:

  1. Natrium hidroksida / soda api / soda ash dan kalium hidroksida, sebagai bahan baku pembersih dalam rumah tangga, misalnya sabun mandi, sabun cuci, detergen, pemutih dan pembersih lantai
  2. Magnesium hidroksida dan aluminium hidroksida, terkandung dalam obat nyeri lambung (antasid)
  3. Amoniak, untuk pelarut desinfektan (pencegah terjadinya infeksi) dan bahan baku pupuk urea

3. Garam
Salah satu cara memperoleh senyawa garam adalah dengan cara mereaksikan zat asam dengan zat basa. Reaksi ini dikenal dengan reaksi penggaraman atau disebut juga reaksi netralisasi.  Dalam kehidupan sehari-hari garam yang sering digunakan antara lain: garam dapur (NaCl), garam inggris (MgSO₄) sebagai obat pencahar, soda kue (NaHCO₃) sebagai pengembang roti, monosodium glutamat (MSG) sebagai penyedap rasa. Sifat garam tergantung pada asam dan basa pembentuknya. Garam yang berasal dari reaksi antara asam dan basa dapat bersifat asam, basa atau netral.

Garam
  1. Garam yang bersifat asam, memiliki pH < 7, berasal dari reaksi antara asam kuat dan basa lemah. Contoh: NH₄Cl (amonium klorida / salmoniak), dan NH₄NO₃ (amonium nitrat).
  2. Garam yang bersifat basa, memiliki pH > 7, berasal dari reaksi antara asam lemah dan basa kuat. Contoh: KNO₂ (kalium nitrit), NaHCO₃ (natrium bikarbonat / soda kue), NaCH₃COO (natrium asetat), KCN (kalium sianida / potas), dan KF (kalium fosfat).
  3. Garam yang bersifat netral, memiliki pH = 7, berasal dari asam kuat dan basa kuat. 
  4. Contoh: NaCl (natrium klorida), KI (kalium iodida), dan KNO₃ (kalium nitrat).

2. Campuran Heteraogen
Campuaran homogen adalah suatu campuran yang terdiri dari 2 bahan atau lebih dalam fase yang sama. Sebagai contoh sejumlah kecil garam (NaCl) dimasukkan ke dalam air, garam perlahan akan menghilang. Garam yang telah dimasukkan larut dalam air dank arena larutnya garam, air dan garam pun membentuk suatu zat baru yang memiliki sifat yang berbeda dengan zat murninya. Air pada saat murni tidak memiliki rasa.namun setelah ditambahkan garam,air akan memiliki rasa asin begitu pula pada garam. Garam pada saat murni slalu berbentuk padatan namun setelah dimasukkan dalam air garam berubah cair.

Perbedaan Sifat Unsur, Senyawa , dan Campuran

Unsur Senyawa Campuran
  1. Zat tunggal
  2. Tidak dapat diuraikan
  3. Terdiri atas satu jenis atom
  1. Zat tunggal
  2. Dapat diuraikan
  3. Tersusun atas dua jenis atom atau lebih
  4. Perbandingan massa zat penyusunnya tetap
  1. Campuran
  2. Dapat diuraikan
  3. Tersusun atas dua jenis atom/molekul atau lebih
  4. Perbandingan massa zat penyusunnya tidak tetap

Berdasarkan wujudnya materi atau zat dibedakan menjadi tiga golongan yaitu padat, cair, dan gas.

Padat Cair Gas
  1. Mempunyai bentuk dan volume tertentu.
  2. Jarak antarpartikel zat padat sangat rapat.
  3. Partikel-pertikel zat padat tidak dapat bergerak bebas.
  1. Mempunyai volume tertentu, tetapi tidak mempunyai bentuk yang tetap, bergantung pada media yang digunakan.
  2. Jarak antarpartikel zat cair lebih renggang.
  3. Partikel-pertikel zat cair dapat bergerak bebas, namun terbatas.
  1. Tidak mempunyai volume dan bentuk yang tertentu.
  2. Jarak antarpartikel gas sangat renggang.
  3. Partikel-partikel gas dapat bergerak sangat bebas.

Setiap materi tersusun atas partikel-partikel yang mempunyai gaya tarik-menarik yang berbeda, berikut ini ciri-ciri partikel masing-masing wujud zat tertera pada Tabel.

Klasifikasi Kerajaan Hewan dan Tumbuhan

Berdasarkan klasifikasi lima kingdom, makhluk hidup dibagi ke dalam kelompok Animalia (hewan),
Plantae (Tumbuhan), Fungi (Jamur), Protista, dan Monera. Kelima kingdom diklasifikasi berdasarkan
karakteristik yang khas dari setiap organisme-organisme yang menyusunnya. Kingdom Plantae (tumbuhan) dibagi ke dalam beberapa divisio, yakni Lumut (Bryophyta), Paku-pakuan (Pteridophyta), serta tumbuhan berbiji (Spermatophyta).

Sedangkan kingdom animalia dibagi menjadi filum Porifera, Cnidaria, Plathyhelminthes, Nematoda, Annelida, Mollusca, Echinodermata, Arthropoda, dan Chordata.  Menurut Robert H, Whittaker, klasifikasi makhluk hidup dibagi menjadi lima kingdom, yaitu Monera, Protista,Fungi, Plantae,dan Animalia seperti pada tabel di bawah ini.

Kingdom Ciri-Ciri Jenisnya
Monera Tidak memiliki membran inti sel (prokariotik)dan berkembang biak dengan cara membelah diri 1.Ganggang hijau biru (Cyanobacteria),Contohnya :ArthrospiradanAnabena azolae
2.Bacteri, contohnya :Acetobacter xylinum(Untuk membuat nata de coco),Streptoconus lactis(Untuk membuat keju)
Protista Memiliki membran sel (eukariotik) tubuh tersusun dari satu atau banyak sel,memiiki sifat mirip hewan dan tumbuhan 1.Sifat mirip tumbuhan : Ganggang2.Sifat mirip hewan : Protozoa3.Sifat mirip jamur : jamur lendir dan jamur air
Fungi (Jamur) Memiliki sel eukariotik,bersifat heterotrof (Tidak dapat membuat makanannya sendiri) sehingga bersifat parasit dan saprofit 1.Zygomycota,Contoh :Rhizopus2.Ascomycota,Contoh :Aspergillus,Penicillium3.Basidiomycota,Contoh : Jamur kuping dan jamur merang4.Deuteromycota,Contoh :Malassezia furfur
Plantae (Tumbuhan) Memiliki sel eukariotik,tubuh terdiri dari banyak sel,dan memiliki kloroplas (bisa/mampu berfotosintesis) Tumbuhan lumut,tumbuhan paku, tumbuhan biji terbuka, tumbuhan biji tertutup
Animalia (Hewan) Memiliki sel eukariotik,tubuhnya terdiri dari banyak sel, dan bersifat heterotrof Avertebata (Hewan tak bertulang belakang) dan Vertebrata (Hewan bertulang belakang)

A. Kelompok Hewan
Hewan yang terdapat di muka bumi ini sangat beragam, baik dari segi bentuk maupun ukurannya. Secara umum hewan dapat diklasifikasikan menjadi 2 yaitu hewan vertebrata (bertulang belakang) dan hewan invertebrata (tidak bertulang belakang).

1. Hewan bertulang belakang (Vertebrata)
Hewan Vertebrata adalah kelompok hewan yang memiliki tulang belakang. Mereka umumnya memiliki tubuh simetri bilateral, rangka dalam, dan berbagai alat tubuh. Ada lima kelompok hewan vertebrata, yaitu Pisces, Amphibia, Reptilia, Aves, dan Mammalia.

Hewan bertulang belakang (Vertebrata)

2. Hewan tidak bertulang belakang (Avertebrata)
Hewan tidak bertulang belakang (Avertebrata) dikelompokkan menjadi delapan kelompok. Hewan tersebut adalah hewan berpori (Porifera), hewan berongga (Coelenterata), cacing pipih (Platyheminthes), cacing giling (Nemathelminthes), cacing berbuku-buku (Annelida), hewan lunak (Mollusca), hewan dengan kaki beruas-ruas (Arthropoda), dan hewan berkulit duri (Echinodermata).

B. Kelompok Tumbuh-tumbuhan
Kingdom Plantae (tumbuhan) dibagi ke dalam beberapa divisio, yakni Lumut (Bryophyta), Paku-pakuan (Pteridophyta), serta tumbuhan berbiji (Spermatophyta). Berdasarkan morfologi atau susunan tubuh, tumbuhan dapat dibedakan lagi atas dua jenis kelompok besar, yaitu sebagai berikut.

  1. Tumbuhan tidak berpembuluh (Thallophyta) yang meliputi lumut (Bryophyta).
  2. Tumbuhan berpembuluh (Tracheophyta), meliputi paku-pakuan (Pteridophyta) dan tumbuhan berbiji (Spermatophyta).
Kelompok Tumbuh-tumbuhan

1. Tumbuhan Lumut dan Tumbuhan Paku
Tumbuhan lumut dan tumbuhan paku adalah tumbuhan yang memiliki spora serta berkembang biak dengan cara vegetatif dan generatif. Tumbuhan tersebut memiliki klorofil dan berfotosintesis. Habitatnya berupa tempat yang lembap.

Tumbuhan lumut (Bryophyta)
Tumbuhan lumut susunan tubuhnya lebih kompleks dibanding dengan Thallophyta. Dalam daur hidupnya terdapat pergantian keturunan (metagenesis) antara turunan vegetatif dengan turunan generatif. Gametofit lebih menonjol dibanding sporofit. Gametofit merupakan turunan vegetatif yang melekat pada substrat dengan menggunakan rizoid.

Bryophyta

Sporofit merupakan turunan vegetatif berupa badan penghasil spora (sporangium). Sporofit itu tumbuh pada gametosit bersifat parasit. Habitatnya di daratan yang lembab, ada pula yang hidup sebagai epifit. Tubuhnya tidak memiliki berkas pembuluh (vaskular seperti pembuluh xilem dan floem). Contoh lumut yaitu lumut hati, lumut daun, dan lumut tanduk.

Tumbuhan paku-pakuan (Pteridophyta)
Tumbuhan paku-pakuan sudah memiliki akar, batang dan daun, sehingga tingkatannya lebih tinggi dibanding tumbuhan lumut. Pada batang sudah terdapat jaringan pengangkut xilem dan floem yang teratur. Tumbuhan paku-pakuan dapat tumbuh dengan baik pada lingkungan yang lembap dan ada beberapa jenis paku-pakuan yang dapat hidup di dalam air. Seperti halnya lumut, tanaman ini dalam reproduksinya mengalami metagenesis, turunan gametofit dan sporofitnya bergantian

Pteridophyta

Tumbuhan paku merupakan salah satu kelompok tumbuhan tertua. Ciri-ciri tumbuhan paku diantaranya adalah:

  1. Akar, batang dan daun memiliki berkas pembuluh angkut berupa xilem dan floem. 
  2. Dapat ditemukan di air, di tempat lembab, menempel pada tumbuhan lain sebagai epifit atau di sisa-sisa tumbuhan lain/sampah-sampah sebagai saprofit.
  3. Tidak menghasilkan biji, tetapi menghasilkan spora. Spora terdapat di dalam kotak spora atau sporangium. Kotak-kotak spora tersebut terkumpul dalam sorus. Sorus-sorus ini berkumpul di permukaan bawah dari helaian daun.
  4. Mengalami pergiliran keturunan (metagenesis). Tumbuhan paku yang kita lihat sehari-hari disebut generasi sporofit.
  5. Daun yang masih muda menggulung. Daun tumbuhan paku ada yang khusus menghasilkan spora, disebut sporofil. Daun yang tidak menghasilkan spora disebut tropofil, berfungsi untuk fotosintesis.
  6. Tidak berbunga.
  7. Umumnya memiliki rizom (batang yang terdapat di dalam tanah).

2. Tumbuhan Berbiji (Spermatophyta)
Tumbuhan berbiji (Spermatophyta) dikelompokkan menjadi tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) dan tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae).

Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae)
Ciri morfologi tumbuhan ini adalah berakar tunggang, daun sempit, tebal dan kaku, biji terdapat dalam daun buah (makrosporofil) dan serbuk sari terdapat dalam bagian yang lain (mikrosporofil), daun buah penghasil dan badan penghasil serbuk sari terpisah dan masingmasing disebut dengan strobillus.

Gymnospermae

Ciri-ciri anatominya memiliki akar dan batang yang berkambium, akar mempunyai kaliptra, batang tua dan batang muda tidak mempunyai floeterma atau sarung tepung, yaitu endodermis yang mengandung zat tepung.

Tumbuhan berbiji terbuka (Gymnospermae) mempunyai ciri-ciri sebagai berikut.

  1. Berbiji telanjang karena bijinya tidak dibungkus oleh daun buah.
  2. Alat reproduksi berupa bangun seperti kerucut yang disebut strobilus. Ada dua strobilus, yaitu strobilus jantan dan betina.
  3. Batang besar dan berkambium.
  4. Berakar tunggang dan serabut.
  5. Daun selalu hijau, sempit, tebal, dan kaku. Contoh tumbuhan berbiji terbuka adalah juniper, cemara, damar, pinus, melinjo, dan pakis haji.

Tumbuhan berbiji tertutup (Angiospermae)
Tanaman angiospermae mempunyai ciri-ciri morfologi sebagai berikut mempunyai bunga yang sesungguhnya, bentuk daun pipih dan lebar dengan susunan daun yang bervariasi, bakal biji tidak tampak terlindung dalam daun buah atau putik, terjadi pembuahan ganda, pembentukan embrio dan endosperm berlangsung dalam waktu yang hampir bersamaan

Angiospermae

Tumbuhan Angiospermae ada dua, yaitu tumbuhan berkeping satu (monokotil) yang dapat diamati berdasarkan ciri-ciri sebagai berikut.

Memiliki satu keping daun lembaga, berakar serabut, batang tidak berkambium, berkas pembuluh pengangkut tersebar, tulang daun sejajar atau melengkung, dan kelopak bunga pada umumnya kelipatan tiga.

Tumbuhan berkeping dua (dikotil) memiliki ciri-ciri sebagai berikut.

Memiliki dua keping daun lembaga, berakar tunggang, batang berkambium, tulang daunnya menjari atau menyirip, berkas pengangkut tersusun dalam satu lingkaran, dan kelopak bunga kelipatan empat atau lima.

Tumbuhan Berpembuluh dan Tidak berpembuluh

  1. Tumbuhan tidak berpembuluh adalah tumbuhan yang tidak memiliki berkas pengangkut. Kelompok tumbuhan ini belum dapat dibedakan antara akar, batang, dan daun. Contoh tumbuhan yang termasuk kelompok tumbuhan tidak berpembuluh adalah tumbuhan lumut. Memiliki struktur yang menyerupai akar disebut rizoid, berspora, dan berklorofil.
  2. Tumbuhan berpembuluh adalah tumbuhan yang memiliki berkas pengangkut dan sudah dapat dibedakan antara akar, batang, dan daun. Tumbuhan berpembuluh disebut tumbuhan berkormus. Tumbuhan berkormus terdiri atas dua kelompok, yaitu kelompok kormofita berspora dan kormofita berbiji. Kormofita berbiji mempunyai bunga dan biji. Kormofita berspora tidak mempunyai bunga, misalnya tumbuhan paku (Pteridophyta). Tumbuhan paku memiliki ciri yaitu memiliki akar, batang, dan daun sejati; tidak berbunga; dan tidak berbiji. Ciri lain dari tumbuhan paku adalah daun muda yang menggulung. Daun tumbuhan paku ada yang menghasilkan spora disebut sporofil dan ada pula daun yang tidak menghasilkan spora disebut tropofil.

C. Kelompok Monera dan Protista
Monera adalah Kingdom makhluk hidup yang tidak memiliki membran inti, biasanya disebut organisme prokariot. Meskipun tidak memiliki membran inti, kelompok monera memiliki bahan inti, seperti asam inti, sitoplasma, dan membran sel. Cara reproduksi monera dapat berlangsung secara aseksual dan seksual. Reproduksi aseksual dilakukan dengan cara pembelahan biner (binery fision), fragmentasi atau spora. Reproduksi secara seksual adalah dengan cara konjugasi.

Monera

Beberapa contoh anggota Monera dari ganggang biru antara lain Chroococcus, Gloeocapsa, Oscillatoria, Tolypothrix, Merismopedia, dan Gloeotrichia

Protista adalah organisme eukariot pertama atau paling sederhana. Protista merupakan organisme eukariotik sehingga memiliki membran inti sel. Protista mempunyai keanekaragaman metabolisme. Protista ada yang aerobik dan memiliki mitokondria sebagai alat resporasinya, serta ada juga yang anaerobik. Ada juga Protista yang fotoautotrof karena memiliki kloroplas, dan ada juga yang hidup secara heterotrof dengan cara menyerap molekul organik atau memakan organisme lainnya.

Protista

Sebagian besar dari Protista memiliki alat gerak yang berupa flagela (bulu cambuk ) atau silia (rambut getar) sehingga dapat bergerak (motil), namun ada juga yang tidak mempunyai alat gerak. Protista dapat dengan mudah ditemukan karena hidup diberbagai habitat yang mengandung air seperti di tanah, sampah, tumpukan dedaunan, air tawar, air laut, pasir, endapan lumpur, dan batu.

Namun ada juga yang hidup dengan bersimbiosis di dalam tubuh organisme lain secara parasit atau mutualisme. Beberapa contoh kelompok Protista adalah Amoeba, Euglena, Paramecium, Dictyostelium discoideum, Alga merah: Eucheuma spinosum, Paramecium, Entamoeba histolytica, dll.

D. Kelompok Jamur (Fungi)
Kelompok jamur (fungi), merupakan kelompok makhluk hidup yang memperoleh makanan dengan cara menguraikan bahan organik makhluk hidup yang sudah mati. Jamur tidak berklorofil, berspora, tidak mempunyai akar, batang, dan daun. Jamur hidupnya di tempat yang lembap, bersifat saprofit (organisme yang hidup dan makan dari bahan organik yang sudah mati atau yang sudah busuk) dan parasit organisme yang hidup dan mengisap makanan dari organisme lain yang ditempelinya).

Tubuh jamur terdiri atas benang-benang halus yang disebut hifa. Hifa dapat bercabang-cabang dan akan tumbuh sehingga membentuk anyaman yang rapat dan padat yang disebut miselium. Miselium yang tersusun sangat rapat ini sangat efektif dalam proses penyerapan nutrisi. Terdapat dua jenis hifa fungi, yaitu hifa bersekat dan hifa tidak bersekat. Hifa bersekat adalah hifa yang terbagi menjadi sel-sel yang dipisahkan oleh sekat yang disebut septum (jamak: septa). Sedangkan hifa yang tidak bersekat (disebut juga hifa senositik), tidak memiliki pembatas sehingga bentuknya mirip selang panjang yang di dalamnya terdapat organel-organel sel.

Kelompok Jamur (Fungi)

Fungi parasit memiliki hifa khusus yang disebut haustorium yang akan tertanam dalam sel dari organisme inangnya dan berfungsi untuk menyerap nutrisi yang dihasilkan jaringan tersebut. Pada klasifikasi 5 kingdom, Myxomycota dan Oomycota termasuk kelompok Protista, yaitu Protista mirip jamur. Jamur dibagi menjadi 6 Filum, yaitu Chytridiomycota, Zygomycotina, Glomeromycota, Ascomycotina, Basidiomycotina, dan Deuteromycotina.

Contoh Klasifikasi Makhluk Hidup

Tingkatan Anjing Belalang Manusia Pisang
Kingdom Hewan Hewan Hewan Tumbuhan
Divisio/Filum Chordata Arthropoda Chordata Spermatophyta
Subfilum Vertebrata Invertebrata Vertebrata Angiospermae
Kelas Mamalia Insecta Mamalia Dycotyledonae
Ordo Carnivora Orthoptera Primata Malvales
Familia Canidae Locustidae Hominidae Malvaceae
Genus Canis Schistocerca Homo Musa
Species Canis Familiaris Schistocerca Americana Homo Sapiens Musa Paradisiaca

Nama Bagian, Jenis, dan Fungsi Mikroskop

Mikroskop adalah alat bantu yang digunakan untuk melihat dan mengamati benda-benda yang berukuran sangat kecil yang tidak mampu dilihat dengan mata telanjang. Kata Mikroskop berasal dari bahasa latin, yaitu “mikro” yang berarti kecil dan kata “scopein” yang berarti melihat. Fungsi mikroskop adalah untuk melihat dan mengamati objek dengan ukuran sangat kecil yang tidak bisa dilihat dengan mata telannjang. Beberapa jenis mikroskop dibuat untuk fungsi yang lebih detail, contohnya ada jenis mikroskop yang dibuat hanya untuk mengamati satu jenis objek mikroskopis saja.

Secara umum berdasarkan sumber energi yang dimanfaatkan terdapat dua jenis mikroskop, yaitu mikroskop cahaya dan mikroskop elektron. Mikroskop cahaya adalah jenis mikroskop yang memanfaatkan cahaya sebagai sumber energi agar dapat memperbesar bayangan objek. Mikroskop cahaya menggunakan lensa untuk memusatkan cahaya pada objek yang akan diamati.

Mikroskop Elektron adalah jenis mikroskop yang memanfaatkan elektron sebagai sumber energi untuk memperbesar bayangan objek. Mikroskop Elektron menggunakan magnet sebagai pengganti lensa, yang berguna untuk memusatkan sumber energi ke objek yang akan diamati. Mikroskop Elektron mampu memperbesar objek hingga satu juta kali ukuran objek sebenarnya, dan seperti yang telah saya jelaskan sebelumnya, kemampuan memperbesar objek ini akan terus berkembang seiring kemajuan teknologi.

A. Bagian-bagian Mikroskop
Pada saat mempelajari makhluk hidup akan sering melakukan pengamatan  menggunakan mikroskop. Dengan mikroskop kamu dapat melihat benda-benda kecil yang tidak bisa dilihat secara langsung oleh mata. Mikroskop yang tersedia di sekolah pada umumnya adalah mikroskop cahaya dengan pembesaran maksimum 1000 kali.

Mikroskop cahaya memiliki beberapa bagian yang dapat kita bedakan menjadi dua yaitu : bagian optik dan bagian mekanik. Bagian optik meliputi lensa okuler, lensa objektif, kondensor, dan cermin. Lensa okuler tersedia dalam berbagai ukuran pembesaran biasanya 4x, 10x, dan 40x. Sedangkan lensa objektif biasanya tersedia dalam ukuran pembesaran 5x, 10x, dan 12,5x.

Bagian mekanik mikroskop meliputi tabung mikroskop, tombol pengatur fokus kasar, tombol pengatur fokus halus, lengan mikroskop, meja preparat, penjepit objek, diafragma, revolver, dan kaki mikroskop.

bagian Mikroskop

Dengan mengetahui bagian-bagian mikroskop diharapkan kamu dapat melakukan pengamatan dengan tepat. Oleh karena itu kamu perlu mengetahui bagian-bagian mikroskop. Arahkan mouse ke gambar mikroskop agar kamu mengenal bagian-bagian mikroskop.

B. Fungsi Bagian-Bagian Mikroskop
Sekarang kamu telah mengenal bagian-bagian mikroskop. Tetapi, untuk dapat melakukan pengamatan secara tepat kamu harus mengetahui fungsi bagian-bagian mikroskop. Setiap bagian mikroskop memiliki fungsi yang berbeda-beda. Untuk itu pelajarilah olehmu tabel fungsi bagian-bagian mikroskop berikut ini!

Bagian Mikroskop Fungsi
Optik
  1. Lensa okuler adalah lensa yang berhubungan dengan mata langsung pengintai atau pengamat yang berfungsi untuk memperbesar bayangan objek. Ada 3 buah lensa, yaitu dengan perbesaran 5 x, 10 x, dan 15 x.
  2. Lensa objektif adalah lensa yang berada di dekat objek/ benda berfungsi untuk memperbesar bayangan benda. Susunan lensa biasanya terdiri atas 3 atau 4 buah dengan perbesaran masingmasing 4 x, 10 x, 45 x, dan 100 x.
  3. Diafragma untuk mengatur intensitas cahaya yang masuk ke lensa objektif.
  4. Cermin ada dua, yaitu cermin datar dan cekung. Cermin berfungsi untuk mengarahkan cahaya pada objek. Cermin datar digunakan ketika cahaya yang dibutuhkan terpenuhi, sedangkan cermin cekung digunakan untuk mengumpulkan cahaya.
Mekanik
  1. Tabung mikroskop (Tubus) untuk menghubungkan lensa okuler dan lensa objektif.
  2. Meja sediaan (meja preparat) sebagai tempat meletakkan objek atau preparat yang diamati. Bagian tengah meja terdapat lubang untuk melewatkan sinar.
  3. Klip (penjepit objek) untuk menjepit preparat agar kedudukannya tidak bergeser ketika sedang diamati.
  4. Lengan mikroskop untuk pegangan pada saat memindahkan atau membawa mikroskop.
  5. Pemutar halus (mikrometer) untuk menggerakkan (menjauhkan/ mendekatkan) lensa objektif terhadap preparat secara pelan/halus.
  6. Pemutar kasar (makrometer) untuk menggerakkan tubus ke atas dan ke
  7. bawah secara cepat.
  8. Kondensor untuk mengumpulkan cahaya yang masuk, alat ini dapat diputar dan dinaikturunkan.
  9. Sekrup (engsel inklinasi) untuk mengatur sudut atau tegaknya mikroskop.
  10. Kaki mikroskop untuk menyangga atau menopang mikroskop.

C. Menyiapkan Preparat
Preparat atau sediaan adalah benda yang akan diamati dengan mikroskop. Biasanya benda yang diamati berukuran kecil seperti mikroorganisme atau berupa potongan kecil dari makhluk hidup. Mikroorganisme yang dapat kamu amati dengan mikroskop misalnya Paramaecium. Paramaecium dapat kamu temukan di air yang kotor seperti air sawah. Kamu dapat membuat preparat benda hidup yang berukuran kecil seperti Paramaecium. Caranya teteskan air sawah di atas kaca benda dengan menggunakan pipet tetes, kemudian tutup dengan kaca penutup.  Preparat sudah siap kamu amati dengan mikroskop.

Selain mikroorganisme, objek penting lain yang sering diamati dalam kegiatan biologi adalah tumbuhan. Untuk mengamati salah satu bagian tumbuhan, kamu harus menyayat / mengiris bagian tumbuhan yang akan diamati. Preparat berupa sayatan/irisan dapat berupa  preparat awetan dan preparat segar. Preparat awetan merupakan preparat yang sudah siap dipakai. Preparat tersebut diletakkan pada kaca benda yang telah diawetkan dengan bahan-bahan tertentu, sehingga jika ingin menggunakannya cukup meletakannya di meja preparat/meja objek. Preparat segar adalah preparat yang disiapkan sesaat sebelum diamati di bawah mikroskop, misalnya preparat bagian tubuh tumbuhan seperti batang atau daun. Oleh karena itu, untuk mendapatkan preparat segar yang baik, kamu harus memperhatikan langkah-langkah berikut ini.

Preparat
  1. Siapkan alat dan bahan yang diperlukan yaitu, kaca benda (objec glass), kaca penutup (cover glass), pinset/jarum besar, air suling (aquadest) secukupnya, pipet tetes dan silet. Silet digunakan untuk menyayat benda yang akan diamati. Kaca benda (objec glass) digunakan untuk meletakkan irisan benda/objek yang akan diamati. Kaca penutup (cover glass) digunakan untuk menutup irisan benda yang diletakkan pada kaca benda.
  2. Siapkan benda yang akan diamati misalnya daun atau batang tumbuhan. Pilihlah batang yang cukup lunak sehingga mudah diiris dengan silet.
  3. Buat irisan melintang batang tumbuhan dengan cara menyayat setipis mungkin. Jika kamu ingin membuat preparat daun, kamu dapat menyelipkan daun pada potongan gabus yang telah dibelah, kemudian iris secara bersamaan.
  4. Letakkan hasil irisan atau sayatan batang pada kaca benda (objec glass) kemudian tetesi dengan air suling. Untuk memperjelas objek, kamu dapat menambahkan tetesan pewarna di bagian ujung kaca penutup (cover glass).
  5. Tutup dengan kaca penutup (cover glass) secara perlahan-lahan. Keringkan air dan pewarna di sekeliling kaca penutup dengan menggunakan kertas hisap.
  6. Preparat siap untuk diamati dengan mikroskop.

D. Langkah Menggunakan Mikroskop
Langkah-langkah menggunakan mikroskop adalah sebagai berikut.

Menggunakan Mikroskop
  1. Ambillah mikroskop dari kotak penyimpanannya. Tangan kanan memegang bagian lengan mikroskop dan tangan kiri memegang alas mikroskop. Kemudian, mikroskop diletakkan di tempat yang datar, kering, dan memiliki cahaya yang cukup.
  2. Putar revolver, sehingga lensa objektif dengan perbesaran lemah berada pada posisi satu poros dengan lensa okuler yang ditandai bunyi ”klik” pada revolver.
  3. Pasang lensa okuler dengan lensa yang memiliki ukuran perbesaran sedang. Cahaya tampak terang berbentuk bulat (lapang pandang), seperti yang terlihat pada gambar. Hal tersebut dapat diperoleh dengan cara berikut. Pertama, atur diafragma untuk mendapatkan cahaya yang terang. Kedua, atur cermin untuk mendapatkan cahaya yang akan dipantulkan ke diafragma sesuai kondisi ruangan. Pengaturan dilakukan dengan cara melihat melalui lensa okuler.
  4. Siapkan preparat yang akan diamati, kemudian letakkan di meja. Aturlah agar bagian yang akan diamati tepat di tengah lubang meja preparat. Kemudian, jepitlah preparat itu dengan penjepit objek.
  5. Aturlah fokus untuk memperjelas gambar objek dengan cara berikut. Pertama, putar pemutar kasar (makrometer) secara perlahan sambil dilihat dari lensa okuler. Pemutaran dengan makrometer dilakukan sampai lensa objektif berada pada posisi terdekat dengan meja preparat. Kedua, lanjutkan dengan memutar pemutar halus (mikrometer), untuk memperjelas
  6. bayangan objek. Ketiga, jika letak preparat belum tepat, kaca objek dapat digeser dengan lengan yang berhubungan dengan penjepit. Jika tidak tersedia, preparat dapat digeser secara langsung.
  7. Setelah preparat terlihat, untuk memperoleh perbesaran kuat gantilah lensa objektif dengan ukuran dari 10 x, 40 x, atau 100 x dengan cara memutar revolver hingga bunyi klik. Usahakan agar posisi preparat tidak bergeser. Jika hal ini terjadi, kamu harus mengulangi dari awal.
  8. Setelah selesai menggunakan mikroskop, bersihkan mikroskop dan simpan pada tempat penyimpanan.

Berbagai Sistem Klasifikasi Makhluk Hidup

Klasifikasi makhluk hidup menggunakan dasar atau kriteria tertentu, yaitu persamaan ciri atau sifat morfologi, fisiologi, dan anatomi yang terdapat pada makhluk hidup. Sistem klasifikasi makhluk hidup terus berkembang sejalan dengan perkembangan ilmu pengetahuan, khususnya Taksonomi.. Berdasarkan kriteria yang digunakan, sistem klasifikasi makhluk hidup dibedakan menjadi tiga, yaitu sistem buatan (artifisial), sistem alami (natural), dan sistem filogenik.

a. Sistem Klasifikasi Buatan (Artifisial)
Sistem klasifikasi buatan mengutamakan tujuan praktis dalam ikhtisar dunia makhluk hidup. Dasar klasifikasi adalah ciri morfologi, alat reproduksi, habitat dan penampakan makhluk hidup (bentuk dan ukurannya). Misalnya, pada klasifikasi tumbuhan ada pohon, semak, perdu, dan gulma. Berdasarkan tempat hidup, dapat dikelompokkan hewan yang hidup di air dan hewan yang hidup di darat. Berdasarkan kegunaannya, misalnya makhluk hidup yang digunakan sebagai bahan pangan, sandang, papan dan obat-obatan.

Klasifikasi Tempat Hidup

Tokoh sistem Artifisial antara lain Aristoteles yang membagi makhluk hidup menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan (plantae) dan hewan (animalia). Ia pun membagi tumbuhan menjadi kelompok pohon, perdu, semak, terna serta memanjat. Tokoh lainnya adalah Carolus Linnaeus yang mengelompokkan tumbuhan berdasarkan alat reproduksinya.

b. Sistem Klasifikasi Alami (Natural)
Klasifikasi sistem alami dirintis oleh Michael Adams dan Jean Baptiste de Lamarck. Klasifikasi makhluk hidup yang menggunakan sistem alami menghendaki terbentuknya takson yang alami. Pengelompokkan pada sistem ini dilakukan berdasarkan pada karakter-karakter alamiah yang mudah untuk diamati, pada umumnya berdasarkan karakter morfologi, sehingga sehingga terbentuk takson-takson yang alami, misalnya hewan berkaki empat, hewan bersirip, hewan tidak berkaki, dan sebagainya. Pada tumbuhan misalnya tumbuhan berdaun menyirip, tumbuhan berdaun seperti pita, dan sebagainya.

c. Sistem Klasifikasi Filogeni
Sistem klasifikasi filogeni merupakan suatu cara pengelompokkan organisme berdasarkan garis evolusinya atau sifat perkembangan genetik organisme sejak sel pertama hingga menjadi bentuk organisme dewasa. Sistem klasifikasi ini sangat dipengaruhi oleh perkembangan teori evolusi. Teori ini diperkenalkan diperkenalkan oleh Charles Darwin (1859).

Sistem klasifikasi filogeni ini merupakan sistem klasifikasi yang mendasari sistem klasifikasi modern, yang dipelopori oleh Hudchinson, Cronquist, dan lainnya. Makin dekat hubungan kekerabatan maka makin banyak persamaan morfologi dan anatomi antar takson. Semakin sedikit persamaan maka makin besar perbedaannya, berarti makin jauh hubungan kekerabatannya. Misalnya, orang utan lebih dekat kekerabatannya dengan monyet dibandingkan dengan manusia. Hal itu didasarkan pada tes biokimia setelah ilmu pengetahuan berkembang pesat, terutama ilmu pengetahuan tentang kromosom, DNA, dan susunan protein organisme.

Perhatikan gambar atau diagram pohon filogenetik hewan dan filogenetik tumbuhan berikut ini yang menunjukkan urutan evolusi pada hewan dan pada tumbuhan.

Filogenik

4. Sistem tata nama ganda (binomial nomenclature)
Sebelum digunakan nama baku yang diakui dalam dunia ilmu pengetahuan, makhluk hidup diberi nama sesuai dengan nama daerah masing-masing, sehingga terjadi lebih dari satu nama untuk menyebut satu makhluk hidup. Misalnya, mangga ada yang menyebut poah, ada yang menyebut pauh, dan ada pula yang menyebut pelem. Nama pisang, di daerah jawa tengah disebut dengan gedang, sedangkan di daerah Sunda gedang berarti pepaya.

Karena adanya perbedaan penyebutan ini maka akan mengakibatkan salah pengertian sehingga informasi tidak tersampaikan dengan tepat atau pun informasi tidak dapat tersebar luas ke daerah-daerah lain atau pun negara lain.

Carolus Linnaeus (1707-1778) adalah seorang ilmuwan Swedia yang meneliti tentang tata cara penamaan dan identifikasi organisme (Systema Naturae) yang menjadi dasar taksonomi modern. Untuk menyebut nama makhluk hidup, C. Linneaus menggunakan system tata nama ganda, yang aturannya sebagai berikut:

  1. Nama spesies terdiri atas dua kata. Kata pertama adalah nama genus dan kata kedua adalah penunjuk spesies.
  2. Kata pertama diawali dengan huruf besar dan kata kedua dengan huruf kecil.
  3. Menggunakan bahasa Latin atau ilmiah atau bahasa yang dilatinkan, yaitu dengan dicetak miring atau digarisbawahi secara terpisah untuk nama genus dan nama spesiesnya. Contoh: Nama ilmiah jagung adalah Zea mays atau dapat pula ditulis Zea mays. Hal ini menunjukkan nama genus = Zea dan nama petunjuk spesies = mays.

Ada beberapa alasan untuk menggunakan nama ilmiah sebagai pengganti nama daerah.

  1. Tidak ada kekeliruan dalam mengidentifikasi suatu makhluk hidup karena tidak ada makhluk hidup yang mempunyai nama ilmiah yang sama. Contoh, dua makhluk hidup yang berbeda, namun mempunyai nama daerah sama, misalnya gedang, di Jawa Timur dan Jawa Tengah adalah nama daerah untuk pisang (Musa paradisiaca L.), tetapi di Jawa Barat gedang adalah nama daerah dari pepaya (Carica papaya L.).
  2. Nama ilmiah jarang berubah.
  3. Nama ilmiah ditulis dalam bahasa yang sama di seluruh dunia dan berkembang lebih lanjut.
  4. Bahasa yang digunakan untuk nama ilmiah adalah bahasa Latin. Bahasa Latin digunakan karena bahasa ini tidak berubah.

Perkembangan Sistem Klasifikasi Makhluk Hidup
Para ahli berupaya mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan kedekatan hubungan kekerabatan.
Pengelompokan sistem ini terus-menerus mengalami  perkembangan. Perhatikan perkembangan klasifikasi filogeni dari masa-ke masa berikut penyempurnaan sistem klasifikasinya berikut ini.

Linnaeus Haeckel Chatton Copeland Whittaker Woese
et al
Woese et al Cavalier-Smith
1735 1866 1925 1938 1969 1977 1990 2004
2
Kingdom
3
Kingdom
2
Empire
4 Kingdom 5 Kingdom 6
Kingdom
3 Domain 6
Kingdom
Vegetablia Protista Prokaryota Monera Monera Eubacteria Bacteria Bacteria
Protista Archae-
bacteria
Archae Protozoa
Protoctista Fungi Protista Eukarya Chromista
Eukaryota Fungi Fungi
Plantae Plaantae Plantae Plantae Plantae
Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia Animalia

Sistem klasifikasi yang berkembang saat ini dikelompokkan ke dalam satu kelompok besar yang disebut dengan kingdom. Ada sistem klasifikasi tertentu yang mengelompokkan makhluk hidup ke dalam lima kingdom (kerajaan). Lima kingdom tersebut adalah Monera, Protista, Fungi, Plantae (tumbuhan) dan Animalia (hewan).

Penempatan makhluk hidup dalam suatu kingdom ini didasarkan atas empat karakteristik. Karakteristik pertama didasarkan pada ada atau tidak adanya membrane inti sel, kedua atas dasar organisme bersel saru uniseluler) atau organisme bersel banyak (multiseluler), ketiga yaitu cara membuat makanan (dilakukan sendiri atau menggantungkan pada makhluk hidup lain) dan yang keempat adalah didasarkan pada cara gerak dari makhluk hidup tersebut.

Cara Mengklasifikasikan Makhluk Hidup

Sejak zaman prasejarah manusia sudah melakukan pengelompokan makhluk hidup. Ada kelompok hewan berbisa dan tidak berbisa, kelompok hewan pemangsa dan yang dimangsa, serta hewan yang berguna dan merugikan bagi manusia. Demikian juga tumbuhan, ada tumbuhan obat-obatan, dan tumbuhan penghasil pangan. Selain itu ada pula tumbuhan sayur-sayuran dan buah-buahan serta umbi-umbian. Klasifikasi makhluk hidup pada zaman prasejarah, antara lain berdasarkan manfaat bagi manusia.

Para ilmuwan telah mengembangkan cara pengelompokan makhluk hidup yang lebih baik dan lebih maju dibandingkan dengan cara-cara pengelompokan pada zaman prasejarah.

  1. Aristoteles (384 – 322 SM), mengelompokkan makhluk hidup menjadi dua kelompok, yaitu tumbuhan dan hewan. Tumbuhan dikelompokkan menjadi herba, semak dan pohon. Sedangkan hewan digolongkan menjadi vertebrata dan avertebrata. 
  2. John Ray (1627 – 1708), merintis pengelompokkan makhluk hidup kearah grup-grup kecil. Ia telah melahirkan konsep tentang jenis dan spesies. 
  3. Carolus Linnaeus (1707 – 1778), mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan pada kesamaan struktur. Ia juga mengenalkan pada system tata nama makhluk hidup yang dikenal dengan binomial nomenklatur. 
  4. Pada tahun 1969 R.H Whittaker mengelompokkan makhluk hidup menjadi 5 (lima) kingdom/kerajaan, yaitu Monera (bakteri dan ganggang biru); Protista (ganggang dan protozoa); Fungi (jamur); Plantae (tumbuhan); dan Animalia (hewan)
Lima Kingdom

Kegiatan klasifikasi tidak lain adalah pembentukan kelompok-kelompok makhluk hidup dengan cara mencari keseragaman ciri atau sifat di dalam keanekaragaman ciri yang ada pada makhluk hidup tersebut.

A. Tujuan Klasifikasi Makhluk Hidup
Tujuan klasifikasi makhluk hidup adalah menyederhanakan obyek kajian, sekaligus mempermudah dalam mengenali keanekaragaman makhluk hidup. Tujuan khusus/lain dari klasifikasi makhluk hidup adalah seperti berikut.

  1. Mengelompokkan makhluk hidup berdasarkan persamaan dan perbedaan ciri-ciri yang dimiliki.
  2. Mendeskripsikan ciri-ciri suatu jenis makhluk hidup untuk membedakannya dengan makhluk hidup dari jenis yang lain.
  3. Mengetahui hubungan kekerabatan antarmakhluk hidup.
  4. Memberi nama makhluk hidup yang belum diketahui namanya.

B. Dasar-dasar Klasifikasi Makhluk Hidup
Mempelajari klasifikasi dalam biologi sangat penting dalam memahami keanekaragaman makhluk hidup yang sangat kompleks di dunia ini.  Masing-masing makhluk hidup memiliki ciri-ciri yang membedakan dengan makhluk hidup lain, tetapi ada beberapa makhluk hidup yang memiliki satu atau lebih persamaan. Berikut ini adalah dasar-dasar klasifikasi makhluk hidup.

  1. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan persamaan dan perbedaan yang dimilikinya.
  2. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan ciri bentuk tubuh (morfologi) dan alat dalam tubuh (anatomi).
  3. Klasifikasi makhluk hidup berdasarkan manfaat, ukuran, tempat hidup, dan cara hidupnya.

C. Tahapan Klasifikasi Makhluk Hidup
Pada konteks pembelajaran IPA, proses pengelompokan sangat perlu dilakukan terutama dalam pengelompokan makhluk hidup, sehingga mempermudah kita untuk mengenal dan mempelajari keanekaragaman makhluk hidup yang ada di permukaan bumi ini. Untuk mengklasifikasikan makhluk hidup harus melalui serangkaian tahapan. Tahapan tersebut antara lain sebagai berikut.

  1. Pengamatan sifat makhluk hidup. Pengamatan merupakan proses awal klasifikasi, yang dilakukan dalam proses ini adalah melakukan identifikasi makhluk hidup satu dengan makhluk hidup yang lainnya. Mengamati dan mengelompokkan berdasarkan tingkah laku, bentuk morfologi, anatomi, dan fisiologi.
  2. Pengelompokkan makhluk hidup berdasarkan pada ciri yang diamati. Hasil pengamatan kemudian diteruskan ke tingkat pengelompokkan makhluk hidup. Dasar pengelompokkannya adalah ciri dan sifat atau persamaan dan perbedaan makhluk hidup yang diamati.
  3. Pemberian nama makhluk hidup. Pemberian nama makhluk hidup merupakan hal yang penting dalam klasifikasi. Ada berbagai sistem penamaan makhluk hidup, antara lain pemberian nama dengan sistem tata nama ganda (binomial nomenclature). Dengan adanya nama makhluk hidup maka ciri dan sifat makhluk hidup akan lebih mudah dipahami.

D. Pengklasifikasian Makhluk Hidup
1. Klasifikasi Dikotom dan Kunci Determinasi
Pada awalnya dalam klasifikasi, makhluk hidup dikelompokkan dalam kelompok-kelompok berdasarkan persamaan ciri yang dimiliki. Kelompok- kelompok tersebut dapat didasarkan pada ukuran besar hingga kecil dari segi jumlah anggota kelompoknya. Namun, kelompok-kelompok tersebut disusun berdasarkan persamaan dan perbedaan.

Urutan kelompok ini disebut takson atau taksonomi. Kata taksonomi sendiri berasal dari bahasa Yunani, yaitu taxis (susunan, penyusunan, penataan) atau taxon (setiap unit yang digunakan dalam klasifikasi objek biologi) dan nomos (hukum). Orang yang pertama melakukan pengelompokan ini adalah Linnaeus (1707- 1778) berdasarkan kategori yang digunakan pada waktu itu.

Bahasa Latin Bahasa Inggris Bahasa Indonesia
Regnum Kingdom Kerajaan
Diviso/Phylum Division/Phylum Divisi/Filum
Classis Class Kelas
Ordo Order Bangsa
Familia Family Suku
Genus Genus Marga
Species Species Jenis

1. Kingdom
Kingdom merupakan tingkatan takson tertinggi. Semula makhluk hidup di dunia ini hanya dikelompokkan menjadi dua kingdom, yaitu plantae dan animalia. Seiring dengan berkembangnya ilmu pengetahuan saat ini makhluk hidup dikelompokkan menjadi enam kingdom, yaitu Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia, dan Virus.

2. Divisi atau Filum
Setiap kingdom dapat dibagi lagi menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil. Kelompok ini pada tumbuhan disebut dengan Divisi, sedangkan pada hewan disebut Filum.

Bahasa Latin Bahasa Inggris
Divisi Kingdom plantae
Thallophyta
Bryophyta
Pteridophyta
Spermatophyta
Filum Kingdom Animalia
Hewan berpori (Porifera)
Hewan berongga (Coelenterata)
Cacing pipih (Platyhelminthes)
Cacing gilig (Nemathelminthes)
Cacing gelang (Annelida)
Hewan Lunak (Moluska)
Hewan berbuku-buku (Arthropoda)
Hewan berkulit duri (Echinodermata)
Hewan bertulang belakang (Chordata)

3. Kelas
Setiap divisi atau filum dapat dipecah lagi menjadi kelompok yang lebih kecil yang dikenal kelas. Dasar pengelompokannya menggunakan sifat atau ciri yang masih umum. Misalnya, divisi spermatophyta dibedakan lagi menjadi beberapa kelas berdasarkan keping bijinya, menjadi kelas monokotil dan kelas dikotil.

4. Ordo
Setiap kelas dapat dipecah menjadi kelompok-kelompok yang lebih kecil yang disebut ordo. Dasar pengelompokannya adalah sifat atau ciri khusus dari ciri yang digunakan sebagai dasar pengelompokan tingkat kelas. Misalnya, kelas monokotil dapat dibedakan menjadi beberapa ordo, di antaranya :
Rumput-rumputan (Poales)
Rumput teki (Cyperates)
Jahe-jahean (Zingiberales)
Bakung-bakungan (Liliales)
Pandan-pandanan (Pandanales)

5. Famili
Berdasarkan sifan dan ciri yang lebih khusus, setiap ordo dapat dibedakan lagi menjadi beberapa famili. Misalnya, ordo liliales dapat dibedakan menjadi famili lili-lilian (Liliaceae), dan amarilis (Amaryllidaceae).

6. Genus
Setiap famili dapat dibedakan lagi menjadi kelompok yang lebih kecil yaitu dikenal dengan Genus. Anggota-anggota genus mempunyai persamaan ciri yang lebih banyak bila dibandingkan tingkatan takson di atasnya. Misalnya, famili liliceae terbagi menjadi, genus lili (Lilium), lidah buaya (Aloe), dan bawang-bawangan (Allium).

7. Species
Spesies merupakan tingkatan takson terendah dalam klasifikasi. Setiap genus dapat memiliki beberapa species. Misalnya, genus allium mempunyai dua spesies, yaitu Allium cepa (Bawang merah) dan Allium sativum (Bawang putih).

Urutan tersebut didasarkan atas persamaan ciri yang paling umum, kemudian makin ke bawah persamaan ciri semakin khusus dan perbedaan ciri semakin sedikit.

a. Kriteria Klasifikasi Tumbuhan
Para ahli melakukan pengklasifikasian tumbuhan dengan memerhatikan beberapa kriteria yang menjadi penentu dan selalu diperhatikan. Berikut contohnya.

  1. Organ perkembangbiakannya, apakah dengan spora atau dengan bunga.
  2. Habitusnya, apakah berupa pohon, perdu atau semak.
  3. Bentuk dan ukuran daun.
  4. Cara berkembang biak, apakah dengan seksual (generatif) atau aseksual (vegetatif).

b. Kriteria Klasifikasi Hewan
Sama halnya dengan pengklasifikasian tumbuhan, dalam mengklasifikasikan hewan, para ahli juga mengklasifikasi dengan melihat kriteria berikut ini.

  1. Saluran pencernaan makanan. Hewan tingkat rendah belum mempunyai saluran pencernaan makanan. Hewan tingkat tinggi mempunyai lubang mulut, saluran pencernaan, dan anus.
  2. Kerangka (skeleton), apakah kerangka di luar tubuh (eksoskeleton) atau di dalam tubuh (endoskeleton).
  3. Anggota gerak, apakah berkaki dua, empat, atau tidak berkaki.

c. Kunci Determinasi
Kunci determinasi adalah uraian keterangan tentang ciri-ciri makhluk hidup yang disusun berurut mulai dari ciri umum hingga ke ciri khusus untuk menemukan suatu jenis makhluk hidup. Kunci determinasi yang paling sederhana ialah kunci dikotom. Kunci dikotom berisi keterangan yang disusun berpasangan dan menunjukkan ciri yang berlawanan. Berikut adalah contoh cara membuat kunci determinasi.

Kunci Determinasi

Data pada diagram kunci dikotom di atas, jika ditulis akan menjadi kunci determinasi sebagai berikut:

1 a. Tumbuhan yang berspora………………………………. 2a
b. Tumbuhan yang tidak berspora………………………. 3a
2. a. Tumbuhan yang berbatang jelas…………………….. Suplir
b. Tumbuhan yang tidak berbatang jelas…………….. Lumut
3. a. Berbiji tertutup…………………………………………….. 4a
b. Berbiji terbuka……………………………………………… Melinjo
4. a. Biji berkeping dua…………………………………………. 5a
b. Biji berkeping satu………………………………………… Jagung
5. a. Berbunga kupu kupu…………………………………….. Kedelai
b. Berbunga terompet………………………………………. Terung

Hal-hal yang perlu diperhatikan dalam pembuatan kunci determinasi adalah seperti berikut.

  1. Kunci harus dikotomi.
  2. Kata pertama dalam tiap pernyataan dalam 1 kuplet harus identik, contoh : tumbuhan berumah satu …, tumbuhan berumah dua …
  3. Pilihan atau bagian dari kuplet harus kontradiktif, sehingga satu bagian dapat diterima dan yang lain ditolak.
  4. Hindari pemakaian kisaran yang tumpang tindih atau hal-hal yang bersifat relatif dalam kuplet, contohnya panjang daun 4-8 cm, daun besar atau kecil.
  5. Gunakan sifat-sifat yang bisa diamati.
  6. Pernyataan dari dua kuplet yang berurutan jangan dimulai dengan kata yang sama.
  7. Setiap kuplet diberi nomor.
  8. Buat kalimat pertanyaan yang pendek.

Kuplet adalah bait sajak (nyanyian) yang terdiri atas dua baris atau lebih