10 Tingkatan Organisasi Kehidupan Biologi, Gambar, Contoh dan Penjelasannya Lengkap

Daftar Materi Biologi

• 1. Hakekat Biologi
• 2. Virus
• 3. Kingdom Monera
• 4. Kingdom Protista
• 5. Kingdom Fungi

Advertisement

Baca Juga:

Kehidupan di bumi dibentuk oleh struktur hierarki yang sangat teratur. Tingkatan organisasi kehidupan ini dimulai dari tingkat molekul, sel, jaringan, organ, sistem organ, individu, populasi, komunitas, ekosistem sampai tingkat bioma.

1. Organisasi Fungsional Tingkat Molekul

Semua makhluk hidup, termasuk kita, manusia selalu membutuhkan air untuk kelangsungan hidup. Untuk mengingat kembali pelajaran kimia, atom apakah yang menyusun air? Tentu Anda sudah mengetahui bahwa air terdiri atas dua atom, yaitu dua atom hidrogen dan satu atom oksigen.

Jika dua buah atom atau lebih bergabung melalui reaksi kimia, maka akan terbentuk partikel yang disebut molekul. Jadi, Anda sudah mengetahui bahwa air merupakan salah satu contoh molekul. Tahukah Anda bahwa dalam tubuh makhluk hidup ada empat unsur yang mendominasinya, yaitu sekitar 99,35% dari jumlah atom, di antaranya adalah hidrogen, karbon, nitrogen, dan oksigen.

Penyusun utama organisme adalah air dan senyawa-senyawa karbon. Sekitar 70% berat sel adalah air, dan apabila air dipisahkan dari sel, maka sekitar 95% berat kering sel adalah senyawa-senyawa karbon yang meliputi 4 jenis molekul organik besar dan sekitar 100 jenis molekul organik kecil, sisanya sebanyak 5% adalah senyawa-senyawa anorganik berupa garam-garam mineral. Keempat jenis molekul organik besar sering dinamakan makromolekul yang terdiri atas protein, karbohidrat, lipid, dan asam nukleat.

Protein

Tubuh kita sangat memerlukan zat protein. Apa fungsi protein bagi tubuh? Protein bertindak sebagai material pembangun, yaitu pada otot, kulit, dan rambut serta bisa berfungsi sebagai pengangkut molekul kecil, misalnya hemoglobin yang mengangkut O2. Fungsi paling penting dari protein adalah sebagai katalis seluruh reaksi dalam sel (enzim-enzim).

Karbohidrat

Karbohidrat sangat diperlukan dalam tubuh kita. Ibarat “bahan bakar” dalam sebuah kendaraan, itulah kegunaan dari karbohidrat, yaitu akan menghasilkan energi bagi tubuh kita. Contoh karbohidrat adalah glukosa, selulosa, amilum, dan glikogen.

Lipid

Lipid merupakan senyawa yang dapat diekstraksi dari makhluk hidup dengan pelarut organik. Lipid ini mencakup berbagai ragam senyawa, termasuk lemak. Apa fungsi lemak? Salah satu jenis lipid adalah fosfolipid yang merupakan membran sel. Ada juga jenis lipid yang merupakan hormon seperti steroid, ada pula jenis lipid yang berfungsi sebagai pigmen seperti karotenoid.

Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan senyawa polimer untuk sintesis protein yang spesifik, yaitu menyimpan informasi genetika yang diwariskan dari generasi ke generasi berikutnya. Asam ini terdiri atas RNA dan DNA. Keempat jenis makromolekul sudah dipelajari, tetapi sel organisme masih mengandung sekitar 100 jenis molekul organik yang kecil.

Beberapa contohnya, antara lain ATP (adenosin trifosfat) yang berfungsi sebagai satuan penyimpan energi kimia, misalnya pembakaran glukosa yang disimpan dalam bentuk molekul ATP. Contoh lain adalah vitamin-vitamin. Ingatlah kembali tentang macam-macam vitamin beserta fungsinya! Perhatikan tentang kandungan molekul-molekul pada makhluk hidup berikut ini!

Tabel Kandungan Molekul pada Makhluk Hidup

Kandungan Sel	Sel Hewan dan Manusia	Sel Tumbuh-Tumbuhan
Air	67%	75%
Protein	15%	2%
Lemak (lipid)	13%	1%
Karbohidrat	2%	20%
Zat-zat lain	3%	2%

Jika kita perhatikan, sel hewan dan manusia lebih banyak mengandung protein dan lemak, sedangkan sel tumbuh-tumbuhan mengandung lebih banyak karbohidrat. Cobalah pikirkan mengapa bisa demikian! Dengan mempelajari biologi pada tingkat molekul, kita dapat mengkaji lebih mendalam tentang kehidupan ini.

Di tingkat molekul, dipelajari struktur subselular (organel). Molekul dapat dibedakan menjadi makromolekul yang lebih sederhana hingga atom-atom (proton, neutron, dan elektron) yang membangunnya. Sekumpulan atom-atom akan membentuk molekul-molekul yang disebut molekul organik.

Ada empat golongan molekul organik, yaitu molekul lipid, protein, karbohidrat, dan asam nukleat. Interaksi antarmolekul-molekul tersebut akan membentuk organel yang memiliki fungsi tertentu. Selanjutnya, interaksi tersebut membentuk organisasi tingkat sel.

Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat molekul adalah virus. Meskipun virus hanya tersusun dari protein dan molekul asam nukleat, virus dapat berkembang biak dan menyebabkan penyakit. Selanjutnya, virus dimasukkan dalam kelompok tersendiri.

2. Organisasi Kehidupan Tingkat Sel

Sel adalah tingkat organisasi di atas molekul. Semua makhluk hidup tersusun oleh sel, ada yang bersel satu atau bersel banyak. Sel sebagai unit fungsional dan struktural terkecil bagi makhluk hidup bersel banyak selalu memperlihatkan ciri-ciri hidup, di antaranya, sebagai berikut:

● dapat berkembang biak atau menghasilkan keturunan;

● dapat menghasilkan energi melalui serangkaian proses respirasi sel dalam mitokondria;

● memberikan respons atau tanggapan terhadap rangsang;

● melakukan pencernaan intraseluler (digestive) dan pengeluaran (ekskresi);

● tumbuh dan berkembang. Sel-sel anak hasil pembelahan sel (mitosis) akan tumbuh hingga mencapai ukuran tertentu, kemudian mulai berkembang dan berdiferensiasi atau berspesialisasi (berubah bentuk menurut fungsi-fungsi tertentu).

Teori tentang Sel

Sejak penemuan mikroskop sederhana oleh Antonie Van Leeuwenhook (1623 - 1723) pada abad ke-16, penelitian di bidang biologi semakin berkembang pesat, yaitu:

■ Theodor Schwann (1810 - 1882) mengemukakan bahwa sel merupakan struktur terkecil dari hewan.

■ Mathias Jacob Schleiden (1804 - 1881) menyatakan bahwa sel adalah struktur terkecil dari tumbuhan.

Kedua teori yang dikenal sebagai teori sel itu menjadi pedoman bagi penelitian biologi modern. Selain Schwann dan Schleiden, tokoh yang berjasa di dalam pengembangan ilmu biologi, antara lain:

■ Baron George Cuvier (1769 - 1832), pelopor ilmu anatomi perbandingan.

■ Carolus Linnaeus (1707 - 1778), perintis ilmu taksonomi.

■ Johann Gregor Mendel (1822 - 1884), pelopor ilmu genetika.

■ Charles Darwin (1809 - 1882), pencetus teori evolusi.

Sejarah Penelitian tentang Sel

Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke (1635-1703). Ia menemukan bentuk-bentuk mikroskopis dalam gabus pada kulit pohon Quercus suber yang terlihat barisan-barisan gabus seperti sarang lebah yang disebutnya “sel”. Kemudian Schleiden (1804 – 1881) dan Schwann (1810 – 1882) yang mengadakan pengamatan berulang-ulang terhadap sel-sel hewan dan tumbuhan dengan mikroskop.

Pada tahun 1831 Robert Brown seorang ahli biologi dari Scotlandia, melaporkan pengamatannya tentang adanya benda kecil yang terapung dalam cairan sel yang disebut sebagai inti sel atau nukleus. Penyelidikan sel selanjutnya terfokus pada cairan sel yang disebut protoplasma oleh Felix Dujardin (1835), Johannes Purkinje (1787 – 1869) dan Max Schultze (1825 – 1874).

Teori sel yang semula hanya menyatakan bahwa sel merupakan kesatuan struktural dari kehidupan, ditambah dengan pernyataan bahwa sel juga merupakan kesatuan fungsional dari kehidupan. Rudolf Virchow pada tahun 1858 menyatakan bahwa semua sel berasal dari sel-sel juga (omnis cellula cellula), maka dengan kata lain, sel juga merupakan kesatuan pertumbuhan makhluk hidup.

Periode kedua sejarah penelitian sel adalah eksperimen-eksperimen, salah satu hasilnya adalah diketahui adanya faktor menawan yang terdapat di dalam nukleus, yaitu kromosom. Berdasarkan pengetahuan itu, maka dapat dikatakan bahwa sel merupakan kesatuan hereditas. Penemuan yang paling modern saat ini adalah adanya mikroskop elektron yang dapat memberikan gambar dengan skala 1.000.000 × ukuran benda yang sesungguhnya.

Permasalahan biologi dapat muncul pada tingkat sel, antara lain, adanya perbedaan struktur sel hewan dan struktur sel tumbuhan. Pada kenyataannnya, terdapat perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan. Perhatikan gambar sel hewan dan sel tumbuhan berikut ini.

Bagian-Bagian Sel dan Fungsinya

■ Selaput plasma dan dinding sel

Selaput plasma terdiri dari dua lapisan lipoprotein, yaitu:

● Lapisan luar terdiri dari protein yang mudah dilalui oleh molekulmolekul zat kimia.

● Lapisan dalam terdiri dari lemak (lipid) yang bersifat selektif (memilih) terhadap molekul-molekul zat kimia dan hanya molekul yang dapat larut dalam lemak saja yang dapat masuk.

Fungsi selaput plasma mengatur transportasi zat-zat dari sel ke sel.

Dinding sel terdapat pada sel tumbuhan. Dinding sel merupakan bagian terluar dari sel dan merupakan hasil proses hidup dari protoplasma. Dinding sel primer adalah dinding sel yang dibentuk sewaktu sel membelah, dan setelah sel mengalami penebalan berubah menjadi dinding sekunder. Dinding sel berfungsi untuk:

(1) Melindungi bagian sel yang berada di dalamnya.

(2) Sebagai jalan masuk dan keluar air beserta zat-zat terlarut.

(3) Memberi bentuk sel dan memperkokoh sel.

(4) Bersama-sama vakuola berperan dalam menjaga turbiditas sel.

■ Sitoplasma

Cairan yang dibatasi oleh selaput plasma dan terletak di luar inti sel. Di dalam sitoplasma ini terjadi proses kehidupan yang penting. Pada sitoplasma ini terdapat organel-organel sel, antara lain:

● Retikulum endoplasma Saluran yang menghubungkan inti sel dengan sitoplasma.

● Ribosom Sebagai tempat terjadinya sintesis protein.

● Mitokondria Tempat terjadinya respirasi sel, untuk menghasilkan energi.

● Badan golgi Berfungsi sebagai alat pengeluaran limbah atau zat-zat dari sel.

● Lisosom Berperan dalam membunuh kuman penyakit, yang menyerang sel (alat pertahanan).

■ Inti sel (nukleus)

Terletak di dalam sitoplasma dibatasi oleh selaput inti/dinding inti. Di dalamnya terdapat cairan yang disebut nukleoplasma dan butir-butir inti (nukleous). Inti sel berperan sebagai pusat pengaturan segala proses yang terjadi di dalam sel.

3. Organisasi Kehidupan Tingkat Jaringan

Jaringan ditemukan pada organisme multiseluler (bersel banyak). Jaringan adalah kumpulan sel yang memiliki bentuk serta fungsi yang sama. Kelompok sel ini memiliki fungsi yang spesifik. Berikut ini contoh-contoh jaringan pada makhluk hidup.

Jaringan pada Hewan

■ Jaringan epitel Berfungsi melapisi berbagai rongga atau di saluran tubuh dan membentuk kulit yang membungkus tubuh.

■ Jaringan ikat Berfungsi mengikat dan menghubungkan antarjaringan.

■ Jaringan rangka/tulang Berfungsi menyokong, melindungi tubuh, dan menjadi alat gerak.

■ Jaringan darah Berfungsi mengedarkan zat makanan dan oksigen maupun mengangkut sisa metabolisme ke alat pengeluaran.

■ Jaringan saraf Berfungsi mengoordinasikan dan meneruskan rangsang (stimulus).

■ Jaringan otot Berfungsi bersama dengan jaringan tulang mendukung fungsi gerak.

Jaringan pada Tumbuhan

■ Jaringan epidermis Berfungsi melindungi permukaan tubuh tumbuhan.

■ Jaringan mesofil Berfungsi membuat makanan dengan proses fotosintesis.

■ Jaringan parenkim (dilengkapi plastida) Plastida yang terkena cahaya matahari sebagai tempat fotosintesis. Plastida yang tidak terkena cahaya matahari sebagai cadangan makanan.

■ Jaringan pembuluh (berupa xilem dan floem) Xilem berfungsi mengangkut air dan garam-garam mineral dari akar ke daun. Floem berfungsi mengangkut hasil fotosintesis ke seluruh tubuh.

■ Jaringan sklerenkim Berfungsi menyokong dan menguatkan tubuh tumbuhan.

■ Jaringan meristem Berfungsi menghasilkan sel-sel baru untuk pertumbuhan.

4. Organisasi Kehidupan Tingkat Organ

Sekelompok jaringan yang mempunyai fungsi (pekerjaan) tertentu akan membentuk suatu organ. Cabang biologi yang mempelajari organ disebut dengan organologi. Organ apa saja yang terdapat di dalam tubuh Anda? Organ yang ada di dalam tubuh kita, antara lain mata, jantung, telinga, ginjal, paru-paru, lambung, dan lain-lain.

Kajian biologi pada tingkat organ meliputi asal usul organ, perkembangannya, fungsi berbagai macam organ, komponen penyusun organ, kelainan pada organ, serta tranplantasi organ. Bagaimana dengan organ pada tumbuhan dan hewan?

Organ pada hewan

Dibedakan menjadi 2:

■ Organ luar misalnya: tangan, kaki, hidung, mulut, telinga, mata.

■ Organ dalam misalnya: hati, ginjal, usus, jantung, paru-paru, saraf.

Organ pada tumbuhan

■ Akar Berfungsi menyerap air dan zat-zat makanan, memperkukuh berdirinya batang, menyimpan cadangan makanan, dan alat perkembangbiakan vegetatif.

■ Batang Berfungsi sebagai tempat tumbuhnya daun, alat penyimpanan cadangan makanan, alat perkembangbiakan vegetatif, alat transportasi zat makanan dari akar ke daun dan hasil asimilasi dari daun ke seluruh bagian tumbuhan.

■ Daun Berfungsi sebagai tempat fotosintesis, tempat menyimpan bahan makanan, alat perkembangbiakan vegetatif (pada tumbuhan tertentu), alat evaporasi (penguapan), dan alat respirasi (melalui stomata).

■ Bunga Berfungsi sebagai alat pembentuk sel kelamin.

■ Buah Berfungsi menghasilkan biji yang mengandung embrio atau lembaga sebagai alat perkembangbiakan bagi tumbuhan.

5. Organisasi Kehidupan Tingkat Sistem Organ

Masih ingatkah Anda pelajaran mengenai sistem pencernaan, sistem pernapasan, sistem peredaran darah, sistem gerak, sistem reproduksi, dan sistem transportasi yang Anda pelajari di SMP? Masing-masing sistem itu terbentuk oleh beberapa organ. Misalnya, sistem pencernaan terdiri atas organ-organ pencernaan, yaitu mulut, kerongkongan, lambung, usus halus, usus besar, dan anus.

Jadi, sistem organ adalah kumpulan organ yang saling berhubungan, bekerja sama, dan berinteraksi membentuk suatu sistem untuk menangani pekerjaan tertentu. Kajian yang akan dipelajari meliputi fungsi dari berbagai sistem dalam mendukung kehidupan, penyusun sistem, cara kerja sistem, serta kelainan atau gangguan yang terjadi pada sistem tersebut.

6. Organisasi Kehidupan Tingkat Individu

Individu dapat berupa organisme bersel tunggal (uniseluler) atau bersel banyak (multiseluler). Bakteri dan protozoa adalah contoh organisme bersel tunggal. Satu bakteri dan satu protozoa dikatakan sebagai satu individu. Manusia, kucing, pohon kelapa, dan tanaman melati merupakan contoh organisme multiseluler. Seorang manusia, seekor kucing, sebatang pohon kelapa, dan setangkai tanaman melati juga dikatakan satu individu.

Individu multiseluler terbentuk dari sistem organ-sistem organ yang bekerja sama dalam suatu kesatuan. Setiap sistem organ tidak dapat melaksanakan fungsinya sendiri-sendiri. Setiap sistem organ memiliki kebergantungan pada sistem organ yang lainnya.

Contohnya pada manusia, sistem pernapasan, sistem peredaran darah, sistem pencernaan, sistem pengeluaran, sistem koordinasi, sistem gerak, dan sistem reproduksi memiliki saling kebergantungan. Sistem peredaran darah tidak akan berfungsi dengan baik jika terjadi gangguan pada sistem pernapasan. Karena untuk memompa darah, jantung membutuhkan energi yang didapat dari oksigen.

Jika jantung tidak dapat bekerja secara optimal maka peredaran oksigen dan sari-sari makanan pada tubuh akan terganggu pula. Hal ini dapat berakibat fatal bagi tubuh secara keseluruhan. Apa yang dapat terjadi pada tumbuhan jika salah satu organnya tidak berfungsi dengan baik?

7. Organisasi Kehidupan Tingkat Populasi

Tingkat selanjutnya adalah populasi. Masih ingatkah kalian apa arti populasi? Populasi artinya kumpulan dari individu sejenis yang secara bersama menempati suatu habitat. Bagaimana kalian dapat mengetahui bahwa individu-individu itu sejenis? Sejenis atau spesiesnya sama ditandai dengan adanya kemampuan untuk mengadakan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil (subur).

Dengan demikian, dalam kelas kalian yang berisi 31 individu, terdapat berapa populasikah? Jawabnya, ada satu populasi, yaitu populasi manusia. Contoh permasalahan biologi yang dapat muncul di tingkat populasi adalah budi daya ikan mas. Untuk budi daya ikan mas, kita memerlukan individu-individu sejenis yang memiliki sifat unggul sehingga hasil perkawinan di antara ikan mas adalah keturunan yang fertil.

8. Organisasi Kehidupan Tingkat Komunitas

Umumnya di suatu tempat terdapat lebih dari satu macam populasi. Perhatikan halaman sekolah Anda. Di sana mungkin terdapat populasi rumput, populasi cacing, populasi belalang, dan populasi semut. Kumpulan populasi yang menempati area sama dan saling berhubungan disebut komunitas.

Di dalam komunitas selalu ada interaksi, baik antaranggota spesies yang sama, maupun interaksi antarpopulasi yang berlainan. Spesies dalam komunitas dapat berperan sebagai produsen, konsumen, pengurai, dan detritrivor. Contoh komunitas yaitu komunitas sawah (ada populasi belalang, ada populasi padi, ada populasi ular, dan lain-lain).

9. Organisasi Kehidupan Tingkat Ekosistem

Perhatikan kembali halaman sekolah Anda. Di manakah rerumputan menancapkan akarnya? Pada tanah, bukan? Dari mana rerumputan memperoleh karbon dioksida yang dibutuhkan untuk proses fotosintesisnya? Dari udara di sekelilingnya, bukan? Apakah syarat yang dibutuhkan selain ketersediaan karbon dioksida agar rerumputan dapat melakukan fotosintesis? Tentu sinar matahari dan air.

Rerumputan juga membutuhkan senyawa anorganik yang didapatkan dari hasil penguraian, misalnya oleh cacing tanah, agar dapat melakukan fotosintesis dengan baik. Proses fotosintesis yang dilakukan rerumputan menghasilkan senyawa karbohidrat yang dibutuhkan makhluk hidup lainnya, misalnya oleh belalang. Belalang juga mendapatkan oksigen dari fotosintesis rerumputan tersebut.

Dari keterangan di atas, Anda dapat menemukan suatu organisasi kehidupan yang menunjukkan saling keterkaitan, kebergantungan, dan hubungan timbal balik antarmakhluk hidup dan antarmakhluk hidup dengan lingkungannya. Bentuk organisasi kehidupan ini dinamakan organisasi kehidupan tingkat ekosistem.

Ekosistem Berasal dari kata oikos yang berarti rumah sendiri dan systema yang berarti terdiri atas bagian-bagian yang utuh atau saling memengaruhi. Ekosistem merupakan unit fungsional yang mencakup organisme (biotik) dengan lingkungannya yang tidak hidup (abiotik) dalam hubungan saling memengaruhi dan berinteraksi.

Komponen biotik ekosistem terdiri atas produsen (tumbuhan), konsumen, dan pengurai. Pada contoh tersebut, yang bertindak sebagai produsen adalah rumput, konsumennya adalah belalang, dan pengurainya adalah cacing tanah. Adapun komponen abiotik pada contoh tersebut adalah tanah, udara, sinar matahari, zat anorganik, dan air. Di dalam organisasi kehidupan tingkat ekosistem, kita juga dapat melihat adanya aliran energi dari organisme fotosintetik ke herbivora dan karnivora.

10. Organisasi Kehidupan Tingkat Bioma

Apakah perbedaan antara kolam, sungai, dengan gurun, tundra, taiga, padang rumput atau hutan hujan tropis? Jika Anda berpikir bahwa gurun, tundra, memiliki wilayah yang jauh lebih luas daripada kolam, sungai, dan seterusnya, inilah yang disebut dengan bioma.

Selain memiliki wilayah yang jauh lebih luas, bioma juga memiliki ciri khas, yaitu dipengaruhi adanya iklim tertentu. Objek kajian biologi pada tingkat bioma meliputi berbagai macam bioma yang ada di dunia dan dipengaruhi oleh iklim, misalnya curah hujan, kelembapan, suhu, dan angin.

Menurut garis lintang, kita mengenal 6 macam bioma, mulai dari khatulistiwa sampai kutub, yaitu bioma gurun, padang rumput, hutan gugur, hutan hujan tropis, taiga, dan bioma tundra. Pemberian nama bioma didasarkan pada jenis tumbuhan yang dominan. Misalnya bioma padang rumput didominasi oleh tumbuhan rumput dan hewan mamalia besar, seperti herbivor dan karnivor.

Semua komunitas biotik berhubungan dengan komunitas biotik lain di sekelilingnya. Demikian pula ekosistem berhubungan dengan ekosistem lain di sekelilingnya. Ekosistem hutan berhubungan dengan ekosistem sungai. Ekosistem sungai berhubungan dengan laut. Dengan demikian, semua ekosistem di bumi ini saling berhubungan, sehingga bumi merupakan suatu ekosistem besar disebut juga biosfer.