Senin, 15 November 2010

Cabang-cabang dan Sejarah Biologi

Biologi adalah ilmu tentang makhluk hidup. Semua ilmu yang mempelajari secara rinci tentang semua makhluk hidup adalah berada di bawah ruang lingkup biologi. Terdapat varietas makhluk hidup dan aspek yang luas dari studi tentang makhluk hidup dan itulah sebabnya biologi ini dibagi menjadi beberapa cabang untuk memberikan fokus yang cukup pada setiap aspek. Berikut ini adalah beberapa cabang utama biologi;

Zoologi: Zoologi adalah ilmu yang mempelajari hewan. Ini berkaitan dengan struktur, fungsi, karakter, warisan sifat yang melekat dan berbagai kegiatan hewan lainnya.

Botani: Botani adalah ilmu yang mempelajari tanaman. Seperti zoologi, botani juga berhubungan dengan struktur, fungsi, karakter, warisan sifat yang melekat dan kegiatan tanaman lain.

Morfologi: Ini berkaitan dengan ilmu tentang karakteristik struktur luar tumbuhan dan hewan.

Histologi: Ini adalah ilmu tentang jaringan tumbuhan dan hewan di bawah mikroskop.

Sitologi: Ilmu tentang sel dan organel.

Fisiologi: Ilmu mengenai fungsi dan aktivitas berbagai organ dari suatu organisasi.

Ekologi: Ilmu tentang hubungan antara organisme dan lingkungannya disebut ekologi.

Taksonomi: Identifikasi, penamaan dan klasifikasi organisme ke dalam kelompok dan sub kelompok.

Genetika: Ilmu penularan karakter dari orang tua kepada keturunannya disebut genetika.

Mikrobiologi: Ini berkaitan dengan ilmu tentang organisme mikroskopis seperti virus, bakteri, jamur dan beberapa protozoa.

Bioteknologi: Ini berkaitan dengan penerapan proses biologi untuk kepentingan umat manusia.


Sejarah Biologi

Manusia telah membuat perkembangan dalam Biologi melalui usia dan melakukan upaya untuk meningkatkan kualitas hidup. Untuk tujuan ini manusia telah membuat perkembangan revolusioner dalam biologi dalam berbagai periode sejarah. Periode yang paling tercerahkan dan penting dalam sejarah perkembangan biologi adalah periode Yunani, Romawi dan periode periode Muslim.

Periode Yunani: Perkembangan terlihat pertama dalam pengetahuan kita tentang biologi terjadi selama periode Yunani. Aristoteles dan beberapa orang lainnya telah memberikan kontribusi untuk beberapa perluasan biologi.

Romawi periode: Roma diikuti Yunani dan terutama menggunakan pengetahuan Yunani.

Periode Muslim: Ini adalah periode Muslim di mana perkembangan revolusioner terjadi tidak hanya pada biologi tetapi juga di cabang lain dari ilmu pengetahuan. Dari abad ke-8 hingga abad ke-15, umat Islam belajar sastra Yunani, menerjemahkan buku-buku Romawi dan Sansekerta ke dalam bahasa Arab. Mereka juga menulis banyak buku dan membuka banyak pusat-pusat pembelajaran yang mendorong penelitian dan pertukaran ide di antara masyarakat manusia yang berbeda. Periode ini sesungguhnya adalah masa kemajuan dalam biologi dan obat-obatan.

Sabtu, 13 November 2010

Pengaruh Senyawa Anti Mikroba bagi Pertumbuhan Mikroba dalam Makanan

Pertumbuhan mikroba pada pangan juga dipengaruhi oleh adanya bahan pengawet yang terkandung di dalamnya, yaitu senyawa yang dapat menghambat pertumbuhan mikroba. Bahan pengawet atau disebut juga senyawa antimikroba pada pangan dibedakan atas tiga golongan berdasarkan sumbernya, yaitu:
- Senyawa antimikroba yang terdapat secara alami di dalam bahan pangan, misalnya asam pada buah-buahan, dan beberapa senyawa pada rempah-rempah.
- Bahan pengawet yang ditambahkan dengan sengaja ke dalam pangan atau pangan olahan, misalnya: Nitrit untuk menghambat bakteri pada kornet sapi dan sosis, Garam natrium klorida untuk menghambat mikroba pada ikan asin, Asam benzoat untuk menghambat kapang dan kamir pada selai dan sari buah, Asam cuka (asam asetat) untuk menghambat mikroba pada asinan, Asam propionat untuk menghambat kapang pada roti dan keju, Sulfit untuk menghambat kapang dan kamir pada buah-buahan kering dan anggur.
- Senyawa antimikroba yang terbentuk oleh mikroba selama proses fermentasi pangan. Asam laktat, hidrogen peroksida (H202), dan bakteriosin adalah senyawa antimikroba yang dibentuk oleh bakteri asam laktat selama pembuatan produkproduk susu fermentasi seperti yogurt, yakult, susu asidofilus, dan lain-lain, serta dalam pembuatan pikel dari sayur-sayuran seperti sayur asin.

Jumat, 12 November 2010

Pengaruh Suhu terhadap Pertumbuhan Mikroba dalam Makanan

Suhu merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroba. Setiap mikroba mempunyai kisaran suhu dan suhu optimum tertentu untuk pertumbuhannya.

Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhan, mikroba dibedakan atas tiga kelompok sebagai berikut:
- Psikrofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan 0 - 20°C.
- Mesofil, yaitu mikroba yang mempunyai kisaran suhu pertumbuhan 20 - 45°C.
- Termofil, yaitu mikroba yang mempunyai suhu pertumbuhannya di atas 45°C.

Kebanyakan mikroba perusak pangan merupakan mikroba mesofil, yaitu tumbuh baik pada suhu ruangan atau suhu kamar. Bakteri patogen umumnya mempunyai suhu optimum pertumbuhan sekitar 37 derajat C, yang juga adalah suhu tubuh manusia. Oleh karena itu suhu tubuh manusia merupakan suhu yang baik untuk pertumbuhan beberapa bakteri patogen.

Mikroba perusak dan patogen umumnya dapat tumbuh pada kisaran suhu 4-66 derajat C. Oleh karena kisaran suhu tersebut merupakan suhu yang kritis untuk penyimpanan pangan, maka pangan tidak boleh disimpan terlalu lama pada kisaran suhu tersebut. Pangan harus disimpan pada suhu di bawah 4 derajat C atau di atas 66 derajat C. Pada suhu di bawah 4°C, mikroba tidak akan mati tetapi kebanyakan mikroba akan terhambat pertumbuhannya, kecuali mikroba yang tergolong psikrofil. Pada suhu di atas 66 derajat C, kebanyakan mikroba juga terhambat pertumbuhannya meskipun beberapa bakteri yang tergolong termofil mungkin tidak mati.

Minggu, 07 November 2010

Peran Bakteri dalam Pembuatan Keju

Susu memiliki reputasi yang baik sebagai makanan yang sangat bergizi. Sayangnya, kandungan gizi yang tinggi tidak hanya menarik bagi manusia. Jika dibiarkan untuk waktu yang lama, nutrisi yang ada di dalam susu memungkinkan mikroorganisme untuk tumbuh sehingga menyebabkan susu tidak layak untuk konsumsi manusia. Pada zaman kuno, cara utama untuk mengawetkan susu adalah untuk mengubahnya menjadi keju.

Para sejarawan percaya bahwa keju menjadi bagian dari diet manusia sekitar 800 tahun yang lalu, sehingga merupakan makanan yang pertama difermentasi. Kemungkinan dihasilkan secara tidak sengaja melalui praktek membawa susu dalam kantong yang terbuat dari perut hewan. Enzim dalam cairan pencernaan dari perut dan bakteri dalam susu bekerja sama untuk membentuk dadih (curd) dan kemudian keju mentah.

Keju dadih sejati adalah massa susu fermentasi yang dipadatkan. Susu biasanya dari sapi, namun susu kambing dan susu domba juga digunakan sebagai bahan baku keju. Fermentasi dilakukan oleh bakteri yang menghasilkan laktat dengan fermentasi laktosa (gula susu). Laktat menghambat pertumbuhan organisme lain yang akan merusak makanan atau menyebabkan penyakit.


Dalam pembuatan keju, pada perlakuan awal, 2 spesies yang paling umum digunakan bakteri Lactobacillus casei dan Streptococcus lactis. Pembuatan keju modern menggunakan susu bebas bakteri yang kultur bakteri murni ditambahkan sehingga populasi bakteri dalam keju mudah diprediksi dan aman untuk dimakan.

Proses mengental selama pembuatan keju yang terjadi dalam kondisi asam disebabkan oleh (asam laktat) laktat yang diekskresikan oleh bakteri. Selama waktu pematangan keju, bakteri dalam dadih (curd) mati dan dicerna oleh enzim mereka sendiri (suatu proses yang disebut dengan otolisis). Ini mengeluarkan zat yang rasa keju. Bakteri yang menghasilkan asam propionat bertanggung jawab atas rasa khas tersebut, dan karbon dioksida bertanggung jawab atas 'lubang-lubang' yang terdapat pada keju.

Cara Kerja Antibiotik dalam Membunuh Bakteri

Antibiotik adalah obat yang digunakan khusus untuk membunuh atau menonaktifkan bakteri. Semua bakteri adalah organisme prokariotik, yang berarti bahwa sel-selnya berbeda dari sel-sel tubuh manusia. Perbedaan ini dapat dimanfaatkan sehingga obat antibiotik dapat membunuh bakteri tanpa merugikan kita.

Bagaimana Cara Kerja Penisilin?
Ketika diperkenalkan selama Perang Dunia II, penisilin adalah obat ajaib yang segera bekerja melawan salah satu pembunuh terbesar di masa perang yaitu luka terinfeksi. Masalahnya adalah penisilin hanya bekerja terhadap bakteri jenis tertentu yang dianggap gram-positif.

Sebagian besar dunia bakteri termasuk dalam salah satu dari 2 kategori yaitu gram positif dan gram negatif berdasarkan perbedaan struktur dinding sel sel bakteri. Penisilin hanya bekerja terhadap bakteri gram-positif dengan mengganggu struktur molekul dinding sel yang kuat yang disebut peptidoglikan. Ketika integritas struktural dari dinding sel bakteri terganggu, sel kehilangan perlindungan dan akhirnya mati.

Mengapa kita perlu Antibiotik selain Penisilin?
Sel-sel gram positif hanya bagian dari dunia bakteri. Ada banyak jenis bakteri berbahaya yang dianggap gram-negatif. Penisilin tidak bekerja terhadap bakteri gram negatif, karena dinding sel gram negatif memiliki lapisan tambahan perlindungan yang mengganggu obat untuk mencapai peptidoglikan di dinding sel bakteri gram negatif. Oleh karena itu antibiotik lainnya telah dikembangkan untuk bekerja melawan sel-sel gram negatif. Beberapa obat yang disebut antibiotika spektrum luas bekerja melawan kedua jenis sel.

Resistensi antibiotik merupakan masalah lain yang telah menyebabkan kebutuhan untuk berbagai jenis obat antibakteri. Setelah antibiotik tertentu menjadi banyak digunakan, bakteri cepat mengembangkan resistansi terhadap antibiotik yang membahayakannya. Oleh sebab itu antibiotik baru harus ditemukan untuk membunuh bakteri yang lebih tangguh.


Bagaimana Cara Kerja Antibiotik lain?
Sejak diperkenalkannya penisilin, berbagai kelas lain antibiotik telah ditemukan dan dimanfaatkan dalam memerangi infeksi bakteri. Setiap kelas antibiotik memiliki cara kerja sendiri. Cara kerja tersebut secara spesifik pada bagaimana obat bekerja untuk menonaktifkan atau membunuh bakteri.

* Penisilin: tergolong kelas antibiotik yang disebut B-laktam, yang mengganggu struktur dinding sel peptidoglikan. Sel manusia tidak memiliki dinding sel atau peptidoglikan sehingga tidak dirugikan oleh obat Beta-laktam.

* Tetrasiklin: antibiotik spektrum luas yang menonaktifkan bakteri dengan mengganggu kemampuan sel untuk membuat protein. Meskipun sel manusia juga membuat protein, mesin selular pembuat protein berbeda dalam sel eukariotik, jadi tidak dirugikan oleh Tetrasiklin.

* Kuinolon: ini kelas antibiotik yang mengganggu kemampuan sel bakteri untuk memperbanyak DNA-nya (bahan genetik); sesuatu yang harus dilakukan sebelum sel dapat membelah dan berkembang biak. DNA eukariotik sel manusia dalam kemasan yang berbeda, sehingga replikasi tidak cacat oleh kuinolon.

Terdapat banyak kelas antibiotik yang bekerja dengan cara yang berbeda pada sel-sel prokariotik yang khusus menonaktifkan tanpa merugikan sel-sel inang (orang yang terinfeksi).

Apakah Kanker Paru-paru?

Untuk memahami kanker paru-paru kita perlu untuk mengeksplorasi apakah kanker sesungguhnya.

Setiap manusia memiliki sel-sel di dalam tubuh secara alami, yang mengalami siklus kelahiran dan kematian (bagaimana sel-sel dan jaringan-jaringan tumbuh). Kadang-kadang sel-sel berubah menjadi sel-sel kanker;.. Sel kanker tumbuh dengan cepat, mati perlahan-lahan, atau tidak mati. Akibat dari pola ini, sel-sel tersebut menyerang jaringan di dekatnya yang menyebabkan tumor yang berkembang diluar pertumbuhan normal.

Sel-sel kanker tidak mengikat atau menggantung pada satu sama lain seperti yang dilakukan oleh sel-sel normal, melainkan terpisah dan menyebar.

Metastasis adalah penyebaran penyakit dari satu organ ke organ yang lain yang biasa terjadi pada kanker. Sebagai contoh, jika kanker dimulai dari paru-paru dan menyebar ke pankreas, tidak berubah menjadi kanker pankreas, namun masih tetap kanker paru-paru. Hal ini karena sel-sel kanker yang berasal dari paru-paru kini dapat ditemukan di pankreas dengan jaringan paru-paru abnormal yang dapat teridentifikasi. Kanker di pankreas kemudian akan disebut sebagai kanker paru-paru metastasis, bukan kanker pankreas.


Beberapa penyebab kanker paru-paru:
Terulangnya kanker paru-paru karena merokok, perokok pasif, pemaparan, riwayat keluarga, paparan arsenik, paparan kromium, paparan nikel, paparan asbes, dan polusi udara. Kadang-kadang seseorang dapat mengidap kanker paru-paru untuk alasan yang tidak diketahui, tanpa salah satu faktor risiko di atas atau paparan bahan kimia.

Jenis kanker paru-paru
Karsinoma paru-paru sel kecil dan karsinoma paru-paru non-sel kecil. Kedua kanker ini cukup berbeda dan diperlakukan berbeda. Karsinoma paru-paru sel kecil bersifat agresif dan bergerak dengan cepat ke bagian-bagian tubuh yang berbeda jauh dari tempat berkembangnya kanker asli. Karsinoma paru-paru non sel kecil berkembang lebih lambat dari karsinoma paru sel kecil.

Apa Penyebab Gunung Berapi Meletus?

Kerak bumi adalah lapisan tipis batuan padat (10 hingga 70 Km) yang mengambang di lapisan lebih tebal dari batuan cair, mantel, di mana batu berada pada suhu 1100-1200° C di lapisan paling dangkal dan lebih panas dan semakin panas dengan meningkatnya kedalaman. Batuan cair ini adalah cairan magma yang keluar dari gunung berapi pada permukaan kerak bumi dan menjadi batu lava ketika membeku.

Kerak bumi memberikan sebuah tekanan besar pada mantel magma yang cenderung terhadap keuntungan pada setiap titik lemah yang berada di atas kerak bumi, yang terbentuk oleh beberapa patahan, untuk naik dan keluar di atas permukaan. Gunung berapi dengan bentuk kerucut yang khas terbentuk menjadi banyak lapisan dari letusan lava terpadatkan selama ratusan ribu tahun. Hal tersebut merupakan kehidupan normal gunung berapi.

Pada titik ini, mengingat banyaknya gunung berapi di dunia, kita bisa bertanya-tanya bagaimana magma dari mantel bisa begitu mudah keluar melalui kerak bumi.

Jawabannya terletak pada mantel yang sama, hal ini ditunjukkan oleh gerakan-gerakan konvektif besar yang menyebabkan turunnya magma bagian atas yang lebih dingin, digantikan oleh magma bagian dalam yang lebih panas dalam siklus terus menerus, mirip dengan air mendidih dalam ketel. Konveksi aliran ini banyak terdapat di dalam mantel dan bergerak seperti ban berjalan, mampu bergerak seluas kerak bumi. Untuk alasan ini, dibagi menjadi banyak lempeng kerak yang bergerak antara satu dengan lainnya beberapa centimeter setiap tahun. Hanya tepi lempeng kerak ini merupakan daerah lemah dan tidak stabil dari kerak bumi di mana magma dari mantel dengan mudah dapat muncul untuk membentuk gunung berapi.

Kerak bumi adalah terpendek (hanya Km 5-10) kedekatannya dengan dasar laut dan tebal paling di bawah pegunungan gunung utama, tapi sebagian besar terbentuk atau masih sedang terbentuk hari ini hanya sepanjang batas antara dua lempeng kerak dimana terjadi tabrakan antara satu dengan yang lain. Jadi, salah satu dari dua lempeng (A) mereda/menyurut dan bergerak ke bawah lempeng lain (B), tenggelam di dalam mantel dan meleleh menjadi kurang padat; magma baru ini memberikan kontribusi mendorong tepi lempeng kerak B ke atas dan membentuk kisaran gunung (pegunungan), sejajar dengan tepi kerak. Ini adalah apa yang terjadi pada lempeng India dengan menabrak dan kembali normal di bawah lempeng Asia dan hasil dari tekanan besar adalah pegunungan Himalaya dan dataran tinggi Tibet.

Hal yang sama terjadi di sepanjang pantai barat seluruh Amerika, di mana kerak samudra Pasifik menyurut di bawah lempeng benua Amerika untuk membentuk Pegunungan Andes dan Rocky. Hanya di sini, ada banyak kesalahan dan celah dalam kerak bumi, yang disebabkan oleh tekanan yang cenderung membengkok dan akibatnya banyak gunung berapi.


Letusan magma mereda oleh gas-gas terlarut di dalamnya, terutama karena magma melintasi lapisan kerak bumi dan mendekomposisi bagian dari batuan di sepanjang jalan. Jadi magma jenuh di bawah tekanan besar dengan gas-gas seperti CO2, SO2, HCl, HF, H2O, H2 dan lainnya. Ketika magma naik sepanjang lubang utama dari gunung berapi, tekanan berkurang dan gas terpisah dari magma membentuk gelembung. Ini cenderung untuk naik ke atas dan meningkatkan tekanan yang diberikan ke atas oleh lava.

Penting untuk diketahui bahwa magma meletus dari gunung berapi tidak datang langsung dari mantel, tetapi dari ruang magmatik besar atau "kaldera" dan terletak di dalam kerak bumi. Kaldera tersebut terletak pada beberapa kilometer di bawah gunung berapi, langsung berhubungan dengan kawahnya.

Viskositas magma sangat penting untuk menjelaskan letusan gunung berapi karena sangat bervariasi. Magma yang paling kental membentuk gunung berapi di mana batuan cair cenderung memadat segera setelah letusan atau bahkan sebelum keluar dari kawah. Akibatnya, magma ini cenderung menyumbat vulkanik menyumbat lubang dengan tutup dari magma padat pada akhir setiap letusan. Kesimpulan untuk setiap letusan eksplosif hanya merupakan langkah pertama menuju letusan berikutnya, walaupun terjadi setelah beberapa abad, bahkan tekanan dari dasar magma dan gas, cepat atau lambat cenderung membuat tutup tersebut meledak sehingga letusan dari gunung berapi biasanya mendadak dan eksplosif, setelah periode waktu panjang yang tenang.

Kerasnya letusan di daerah sekitarnya dipicu oleh ledakan yang disebabkan oleh gas-gas yang dilepaskan dengan keras oleh magma yang sangat kental, bergerak bersama sejumlah abu, bara dan puing-puing yang berasal dari bagian-bagian dari gunung yang hancur oleh ledakan. Ini membentuk awan gas panas yang tinggi dan besar dan partikel padat yang dapat runtuh pada sisi-sisi gunung berapi dan membentuk awan dari abu dan gas yang membakar segala sesuatu di sepanjang jalan mereka.