Minggu, 14 Agustus 2011

GENETIKA


A. Penemu Pola-pola Hereditas.
Prinsip-prinsip pewarisan sifat yang telah dikemukakan oleh Mendel dijabarkan kembali oleh Walter Stanborough Sutton (5 April 1877 – 10 November 1916). Walter lahir di Utica New York, Setelah menyelesaikan Sekolah menengahnya di Russel, Beliau masuk universitas Kansas pada tahun 1896, setelah mendapatkan gelar S1 nya, Walter melanjutkan studynya di Universitas Comulbia dan mengambil program study Zoologi. Walter telah memberikan kontribusi sangat penting dalam keberadaan Biologi dengan penjabaran-penjabaran teori Mendelian yang di jabarkannya.
Mendel dilahirkan tahun 1822 di kota Heinzendorf di daerah daulat kerajaan Austria yang kini masuk bagian wilayah Cekosiowakia. Tahun 1843 dia masuk biara Augustinian, di kota Brunn, Austria (kini bernama Brno, Ceko). Dia menjadi pendeta tahun 1847. Tahun 1850 dia ikut ujian peroleh ijasah guru, tetapi gagal dan dapat angka terburuk dalam biologi. Meski begitu, kepada pendeta di biaranya mengirim Mendel ke Universitas Wina, dari tahun 1851-1853 dia belajar matematika dan ilmu pengetahuan lainnya. Mendel tak pernah berhasil mengantongi ijasah guru resmi, tetapi dari tahun 1854-1868 dia menjadi guru cadangan ilmu alam di sekolah modern kota Brunn.
Tetapi, ada beda antara kasus Mendel dengan lainnya. Pekerjaan Mendel terlupakan hanya sebentar, dan begitu diketemukan kembali, segera melangit. Lebih jauh dari itu, de Vries, Correns, dan Tschermak, meskipun mereka menemukan kembali prinsip-prinsipnya secara independen, toh dia baca karya Mendel dan mengutip hasil-hasilnya. Akhirnya, orang tidak bisa bilang karya Mendel tak berpengaruh kendati de Vries, Correns dan Tschermak tak pernah hidup di dunia. Artikel-artikel Mendel sudah tersebar luas riwayat-riwayatnya (oleh W.O. Focke) sekitar masalah keturunan. Tulisan itu cepat atau lambat sudah dapat dipastikan akan diketemukan juga oleh mahasiswa-mahasiswa yang serius di bidang itu. Juga layak dicatat, tak satu pun dari ketiga ilmuwan itu yang menuntut bahwa merekalah penemu ilmu genetika. Juga, secara umum dunia ilmu sudah menyebutnya sebagai “Hukum Mendel.”
Penemuan Mendel kelihatannya bisa dibandingkan dengan penemuan Harvey, baik dari segi orisinalnya maupun arti pentingnya tentang peredaran darah, dan dia sudah ditempatkan pada urutan yang sewajarnya.

B. Pola-pola Hereditas
Poligen adalah gen-gen yang berbeda yang bisa mempengaruhi ciri fenotip yang sama. Prinsip-prinsip penurunan sifat yang sebelumnya dikemukakan oleh Mendel kembali dijabarkan oleh Walter sebagai pola-pola herditas dengan menjelaskan tentang kromosom. Pola-pola hereditas yang dijelaskan oleh Walter adalah sebagai berikut :
1. Jumlah kromosom yang dikandung oleh sel sperma dan sel telur adalah sama, yaitu separo dari jumlah sel tubuh.
2. Organisme baru sebagai hasil fertilisasi mengandung dua perangkat kromosom (diploid) pada setiap selnya, seperti halnya tiap sel induknya.
3. Dalam meiosis, kedua perangkat kromosom memisah secara bebas.
4. Bentuk dan identitas setiap kromosom adalah tetap, sekalipun melalui proses pembelahan meiosis. Begitu pula masing-masing gen sebagai bagian factor menurun adalah mantap.
Hanya saja, pola-pola yang telah dijhabarkan oleh Walter tidak selamanya benar. Ada beberapa penyimpangan pola hereditas sehingga tidak sesuai dengan hukum Mendel.
C. Interaksi Antar Gen
Interaksi antar gen merupakan salah satu penyimpangan pola hereditas. Setiap gen memiliki pekerjaan sendiri-sendiri untuk menumbuhkan karakter tapi ada beberapa gen yang berinteraksi atau dipengaruhi oleh gen lain untuk menumbuhkan karakter. Gen-gen tersebut mungkin ada pada kromosom yang sama (berangkai) mungkin pula ada pada kromosom yang berbeda satu sama lain. Keadaan saling mempengaruhi dari beberapa gen ini dinamakan interaksi gen. Karena ada interaksi maka perbandingan fenotipe keturunan hibrid akan menyimpang dari teori Mendel dan dikenal dengan “Penyimpangan Hukum Mendel”.
Interaksi gen merupakan peristiwa dua gen atau lebih yang bekerja sama atau menghalang-halangi dalam memperlihatkan fenotipe. Untuk pertama kalinya interaksi gen ditemukan pada jengger ayam. Ada empat macam bentuk jengger ayam, yaitu sebagai berikut :
a. Jengger berbentuk biji (pea), dengan genotipe: genotype: rrP
b. Jengger berbentuk mawar atau gerigi (ros), dengan genotype : R-pp
c. Jengger berbentuk sumpel (walnut), dengan genotype: R-P-
d. Jengger berbentuk belah atau tunggal (single), dengan genotype: rrpp.
Beberapa bentuk interaksi gen adalah peristiwa epistasi, gen-gen komplementer, polimer dan kriptomer.
1) Komplementer
Gen-gen dominan yang berlainan tapi bila terdapat bersama-sama dalam genotip akan saling membantu dalam menentukan fenotipe. Interaksi bentuk komplementer adalah saling melengkapi. Jika salah satu gen tak hadir maka penumbuhan suatu karakter tidak akan sempurna atau terhalang. Misal ada 2 gen warna berinteraksi komplementer yaitu C-c dan P-p. C dan P adalah komplementer. Berarti bila hanya hadir salah satu yaitu C atau P saja atau sama sekali tak ada (hanya ada alel resesif c dan p) maka tidak terbentuk pewarnaan bunga karena alel C bekerja menumbuhkan zat bahan mentah pigmen dan alel P bekerja menumbuhkan enzim pengubah bahan mentah pigmen menjadi antosianin warna ungu. Bila individu CCpp berarti ada bahan mentah pigmen namun tidak ada enzim untuk mengubahnya jadi warna ungu sehingga bunganya menjadi warna putih. Sama halnya dengan individu ccPP berarti tidak ada bahan mentah pigmen namun ada enzimnya sehingga fenotipe bungapun putih. Fenotipe bunga baru berwarna ungu kalau alel C dan P hadir bersamaan dalam satu individu. Menurut Mendel, perbandingan F2 dihibrid harusnya 9CP : 3Cp : 3cP : 1cp tapi pada kondisi komplementer berubah menjadi 9 : 7 (karena fenotipe untuk Cp, cP dan cp adalah putih). Contoh karakter yang dipengaruhi oleh gen komplementer antara lain :
• Warna bunga kacang Lathyrus odoratus
• Warna kulit biji jagung
• Bentuk buah labu summer squash (Cucurbita pepo)
• Tuli (“Deaf mutism”) pada manusia
2) Kriptomeri
Interaksi bentuk kriptomeri sifatnya menyembunyikan karakter yang terdapat pada leluhur (=atavisme). Ada 4 macam bentuk jawer ayam, yaitu :
• Jawer Mawar (rose), pada ayam Wyandotte (RRpp)
• Jawer Tunggal (single), pada ayam Leghorn (rrpp)
• Jawer kacang (pea), pada ayam Brahma (rrPP)
• Jawer Walnut, pada ayam silangan Malaya (RrPp)
Bila ayam Wyandotte dikawinkan dengan Brahma yang sama-sama memiliki karakter P maka fenotipe F1 yang muncul adalah karakter baru yaitu jawer Walnut. Hasil perkawinan F1 x F1 menghasilkan F2 yang memiliki fenotipe 9 walnut : 3 mawar : 3 kacang : 1 tunggal. Berarti pada F2, karakter P pada leluhur muncul kembali. Peristiwa inilah yang disebut kriptomeri dimana suatu karakter yang suatu ketika tersembunyi namun pada keturunan berikutnya akan muncul kembali seperti pada leluhur. Contoh karakter yang dipengaruhi oleh gen kriptomer antara lain :

• Bentuk jawer ayam
• Warna bunga Linaria maroccana
• Warna bulu mencit
3) Epistasis
Adalah interaksi di mana sebuah gen mengalahkan pengaruh gen lain yang bukan alelnya. Gen yang mengalahkan disebut “epistatis” dan gen yang dikalahkan disebut “hypostatis”. Pada peristiwa epistasis, paling sedikit harus ada 2 pasang gen yang terlibat. Gen pada lokus yang satu berinteraksi dengan gen pada lokus lain. Dari hasil interaksi tersebut diperoleh fenotip yang tidak akan diperoleh jika gen-gen tersebut bekerja sendiri-sendiri. Interaksi epistasis sama sifatnya dengan kondisi dominan resesif, perbedaanya adalah kondisi dominan-resesif berlaku bagi gen sealel.
Ada 6 tipe ratio epistasis dari induk dihibrida yang umum dikenal, yaitu :
• Epistasis dominan (12 : 3 : 1); misal : warna labu summer squash dan warna kulit gandum
• Epistasis resesif (9 : 3 : 4); misal : warna bulu mencit, warna biji buncis
• Interaksi ganda (9 : 6 : 1)
• Epistasis dominan ganda (15 : 1)
• Epistasis resesif ganda (9 : 7)
• Epistasis dominan dan resesif (13 : 3); misal : warna bulu ayam ras
4) Polimeri
Polimer adalah bentuk interaksi gen yang bersifat kumulatif (saling menambah). Perbedaan dengan komplementer adalah tanpa kehadiran salah satu gen (alel dominan) karakter yang disebabkannya tetap muncul, hanya mutu / derajatnya yang kurang dibandingkan dengan kehadirannya. Gen yang menumbuhkan karakter polimeri biasanya lebih dari 2 gen sehingga disebut “karakter gen ganda (polygenic inheritance)”.
Melihat pada jumlah gen yang mengatur pertumbuhan, maka dalam tubuh dapat dikelompokkan dalam 2 macam karakter, yaitu :
• Karakter kualitatif, yaitu karakter yang dapat dilihat ada/tidaknya, pertumbuhan karakternya diatur oleh 1-2 gen dan lebih dipengaruhi oleh faktor genetik.
Misal : pigmentasi normal – albino, penggunaan tangan normal – kidal, berjari normal – polydactyly, rambut normal/lurus – keriting, sayap normal / panjang – kisut, buah bundar – keriput,dll
• Karakter kuantitatif, yaitu karakter yang dapat dilihat pada ukuran nilai/mutunya, pertumbuhan karakternya diatur oleh banyak gen / gen ganda dan lebih dipengaruhi oleh faktor lingkungan.
Misal : berat badan, tinggi batang, kadar susu, pigmentasi kulit, warna biji gandum, panjang tongkol jagung, berat kelinci dll, tinggi tubuh, tekanan darah, dll.
Pada karakter kualitatif, turunan F2 memiliki variasi fenotipe diskontinu sehingga dapat dikelompokkan atas kelas dengan perbandingan 3 : 1; 1 : 2 : 1 atau 9 : 3 : 3 : 1. Namun pada karakter kuantitatif, turunan F2 memiliki variasi fenotipe kontinu sehingga tidak dapat secara tegas dikelompokkan atas kelas tapi bergradasi berurutan, misal : 15 :1; 1 : 4 : 6 : 4 : 1, dll.
5) Golongan Darah
Golongan darah seseorang sangat penting dalam kehidupan karena golongan darah adalah keturunan (herediter). Golongan darah seseorang ditentukan melalui tes darah dengan dasar macam antigen (substansi asing) yang dibentuknya dalam eritrosit yang dimilikinya. Bila antigen disuntikkan ke dalam aliran darah akan mengakibatkan terbentuknya antibodi tertentu yang akan bereaksi dengan antigen. Suatu antibodi sangat spesifik untuk antigen tertentu. Seseorang dapat membentuk salah satu atau kedua antibodi atau sama sekali tidak membentuknya. Mengapa seseorang memiliki antigen-A sedangkan orang lain tidak memilikinya??. Antigen diwariskan oleh suatu seri alel ganda. Alel itu diberi simbol I (Isoagglutinin) suatu protein pada permukaan sel eritrosit. Orang yang mampu membentuk antigen-A akan memiliki alel IA dalam kromosom, yang mampu membentuk antigen-B akan memiliki alel IB, yang memiliki alel IA dan IB mampu membentuk antigen-A dan antigen-B, sedangkan yang tidak mampu membentuk antigen sama sekali akan memiliki alel resesif i. Interaksi antara alel IA, IB dan I menyebabkan terjadinya 4 fenotipe (golongan darah) A, B, AB dan O.
Telah banyak ditemukan sistem golongan darah yang kebanyakan diberi nama sama dengan nama pasien yang memilikinya, antara lain:

Sistem golongan darah yang umum dikenal adalah sistem ABO dengan golongan darah A, B, O dan AB. Ke-4 golongan darah itu ditentukan oleh 3 macam alel. Gen aslinya bersimbol I (“isoagglutinogen”) yang dapat menggumpalkan sel darah merah (eritrosit) sesamanya. Oleh mutasi, gen asli berubah menjadi 3 alel, yaitu IA, IB dan i.
IA sama kedominanannya dengan IB dan keduanya dominan terhadap i. Bila antigen-A bertemu dengan anti-A maka sel darah merah akan menggumpal (beragglutinasi) dan mengakibatkan kematian. Golongan darah A, B, O dan AB berarti penting untuk keperluan transfuse, karena adanya interaksi antara antigen dan antibodi dari pemberi darah (donor) dengan penerima darah (resipien).

Beberapa contoh menurunnya alel ganda pada golongan darah :
1. Suami-istri masing-masing bergolongan darah O maka kemungkinan golongan darah anaknya hanyalah O saja.
P O (ii) X O (ii)
F1 ii (=golongan darah O)
2. Pria bergolongan darah A menikah dengan wanita bergolongan darah O, maka kemungkingan golongan anak mereka adalah :
P A (IA IA ) atau (IA i) X O (ii)
F1 IA i (=golongan darah A) 50 %
ii (=golongan darah O) 50 %
6) Sistem Rh
Rhesus adalah sejenis kera di India yang dulu digunakan untuk menyelidiki reaksi serum darah orang. Manusia terdiri atas 2 kelompok menurut sistem Rh, yaitu golongan Rh+ dan Rh -. Golongan Rh+ adalah orang yang di dalam eritrositnya ada antigen / faktor Rhesus. Golongan Rh - adalah orang yang di dalam eritrositnya tidak ada antigen / faktor Rhesus.
Orang Rh+ menerima darah dari RH+ tidak apa-apa karena tidak ada antibodi terhadap antigen RH+ dalam tubuhnya. Orang RH+ menerima darah dari Rh - juga tidak apa-apa karena Rh - tidak mengandung antibodi. Orang Rh - menerima darah dari Rh+ juga mula-mula tidak apa-apa namun setelah menerima darah Rh+ maka antibodi terbentuk. Kalau orang Rh- menerima transfuse darah dari Rh+ untuk kedua kalinya maka akan tejadi penggumpalan karena antibodi terdahulu akan menyerang antigen yang baru. Ibu Rh - kalau mengandung embrio bergolongan Rh+ untuk kandungan pertama tidak apa-apa, namun untuk kandungan yang kedua kalinya dan bila kebetulan embrionya bergolongan Rh+ maka akan terjadi “Erythroblastosis fetalis”. Bayi tersebut akan menderita anemia parah karena di dalam darah bayi banyak beredar eritroblast (eritrosit yang belum matang). Kalau darah bayi tidak ditambah maka akan menyebabkan kematian.
Golongan Rh ini diatur oleh 1 gen yang terdiri dari 2 alel yaitu Rh dan rh, dimana Rh adalah dominan terhadap rh.


Bila seorang pria Rh+ kawin dengan wanita Rh -, maka kemungkinan anak-anaknya adalah (bila tidak diketahui apakah pria dan wanita tersebut homozigot atau heterozigot):
• Rh Rh x rh rh maka semua anak mereka Rh Rh (Rh+)
• Rh rh x rh rh maka anak mereka Rh rh (Rh+) dan rh rh (Rh -)
Maka kemungkinan ratio anak-anak mereka adalah 150 % Rh+ dan 50 % Rh - = 3 : 1

MENINGKATKAN PERAN BIOTEKNOLOGI MELALUI PENDIDIKAN

Pada akhir tahun 1970-an, bioteknologi mulai dikenal sebagai salah satu revolusi teknologi yang sangat menjanjikan di abad ke 20 ini. Pentingnya bioteknologi secara strategis dan potensinya untuk kontribusi dalam bidang pertanian, pangan, kesehatan, sumberdaya alam dan lingkungan mulai menjadi kenyataan yang semakin berkembang. Saat ini walaupun masih dalam taraf pengembangan, industri bioteknologi mulai matang dan menghasilkan produk-produk yang dapat dipasarkan. Dimana keberhasilan-keberhasilan komersial dan terobosan-terobosan teknologi yang dramatis telah dan sedang diraih. Walaupun demikian, harapan-harapan mengenai penerapan bioteknologi pada 15-20 tahun yang lalu dapat dikatakan belum seluruhnya menjadi kenyataan dan bahkan hambatan-hambatan yang muncul kadangkala tidak diantisipasi sebelumnya. Dalam GBHN 1993 khususnya sasaran Bidang Pembangunan Ilmu Pengetahuan dan Teknologi dalam Pelita VI, Bioteknologi juga dimasukkan dalam Kebijaksanaan Nasional sebagai suatu bidang Iptek yang perlu dikembangkan.
Penggunaan bioteknologi memiliki potensi yang besar dalam usaha peningkatan ketahanan pangan. Perkembangan berbagai teknologi seperti teknik kultur jaringan, fusi protoplas, rekayasa genetika, micro projectile bombardment dan penanda molekuler telah dipergunakan untuk mendukung pemuliaan tanaman secara konvensional untuk menghasilkan tanaman yang lebih baik.
Sampai saat ini tanaman transgenik telah ditanam lebih dari 68 juta hektar. Hasilnya, penggunaan tanaman transgenik hasil bioteknologi mampu meningkatkan hasil panen dan mengurangi biaya produksi, bahkan untuk petani kecil di negara berkembang, yang merupakan penyumbang populasi penduduk dunia yang berada di bawah garis kemiskinan.
Seperti halnya teknologi baru yang lain, bioteknologi termasuk rekayasa genetika juga memiliki beberapa resiko baik yang telah diketahui maupun yang masih diteliti. Secara prinsip, sebetulnya tidak ada suatu teknologi yang tidak memiliki resiko disamping manfaatnya. Dengan demikian, dalam pemanfaatan produk bioteknologi bagi manusia dan lingkungan, diperlukan kehati-hatian.
Berbagai usaha untuk mengurangi dampak negatif bioteknologi harus terus dilakukan dengan prinsip kehati-hatian dan keterbukaan. Hal ini didasarkan kembali kepada potensi yang dimiliki oleh bioteknologi yang dapat dikembangkan untuk kecukupan pangan dunia. Namun, sayangnya sampai saat ini masih ditemukan penyebaran informasi yang salah mengenai bioteknologi ini yang disebarkan oleh beberapa pihak yang belum mengerti dengan baik mengenai bioteknologi.
Dalam memberikan informasi kepada masyarakat, pihak-pihak tersebut lebih berat dalam membesar-besarkan permasalahan mengenai resiko-resiko dalam bioteknologi dibandingkan penyebaran informasi dari hasil-hasil penelitian, pengalaman, dan peraturan pemerintah mengenai keamanan penggunaan produk bioteknologi. Hal ini berpotensi untuk menghambat perkembangan bioteknologi itu sendiri. Oleh sebab itu, pendidikan dalam bidang bioteknologi merupakan hal yang penting untuk meningkatkan peran bioteknologi dalam kesejahteraan manusia. Hal ini dapat dilakukan dengan cara melakukan investasi bidang pendidikan, penelitian, pelatihan dan pemberdayaan masyarakat dalam bidang bioteknologi.

BIOTEKNOLOGI
Menurut Konvensi Keragaman Biologi tahun 1992, bioteknologi di definisikan sebagai segala aplikasi teknologi yang memanfaatkan sistem biologi, organisme, atau turunnya, untuk memodifikasi atau menghasilkan produk atau proses untuk kegunaan tertentu. Bioteknologi dibagi dalam dua jenis berdasarkan prosesnya. Yang pertama adalah penggunaan informasi genetik untuk mempercepat dan mendukung pemuliaan tanaman atau hewan.
Yang kedua (dan yang lebih canggih) adalah merekayasa pola gen dari tanaman atau hewan untuk menghasilkan organisme baru. Hampir seluruh tanaman saat ini sebenarnya dapat dikatakan telah mengalami modifikasi genetik. Modifikasi tersebut terjadi ketika tanaman dalam species yang sama mengalami persilangan menghasilkan turunan (silangan). Silangan tersebut tidak selalu serupa dengan tetuanya, namun terdapat kombinasi genetik dari tetuanya. Selama berabad-abad, tumbuhan telah dibudidayakan dan disilang-silangkan oleh manusia untuk mendapatkan tanaman yang baik dengan sifat-sifat tertentu yang diinginkan. Jagung yang diproduksi sekarang ini merupakan contoh, tanaman yang telah melalui berbagai silangan yang jauh dari sifat asalnya sebagai tanaman liar hingga dapat berfungsi sebagai tanaman pangan. Dalam proses hibridisasi varietas, peneliti terus menerus melakukan silangan, kadang kala memerlukan waktu hingga bertahun-tahun untuk mendapatkan tanaman dengan berbagai keunggulan dan sedikit sifat yang tidak unggul.
Bioteknolgi pertanian sekarang didefinisikan sebagai sebuah proses ilmiah yang sangat teliti termasuk rekayasa genetika, yang digunakan untuk memuliakan tanaman, hewan maupun mikroorganisme lain. Bioteknologi pertanian sekarang ini menjadi suatu alat yang sangat berguna untuk membantu manusia dalam mengobati berbagai penyakit, dan meningkatkan kesehatan manusia, mengatasi penyakit pada hewan, melawan kelaparan dan menjaga kelestarian lingkungan. Kemajuan dalam hal bioteknologi secara modern memungkinkan peneliti untuk mengisolasi gen tunggal dari suatu sifat yang diinginkan, kemudian menggabungkan dengan gen dari tanaman yang lain dan menumbuhkannya sehingga dihasilkan tanaman dengan sifat tersebut.
Bioteknologi modern berbeda dengan teknik sebelumnya karena memungkinkan bagi peneliti untuk menggabungkan gen dari spesies lain (hal yang tidak dapat dilakukan dengan pemuliaan konvensional). Dengan demikian, saat ini istilah ‘genetically modified organism’ diartikan sebagai organisme yang susunan genetiknya telah termodifikasi dengan penggabungan gen baru atau beberapa gen, atau dengan menghapus gen atau beberapa gen. Gen asing dapat juga berasal dari organisme yang berbeda bahkan spesies yang berbeda. Dengan demikian, bioteknologi menjelma menjadi alat yang sangat canggih dan sangat bermanfaat bagi pemulia tanaman maupun ternak.

BIOTEKNOLOGI DAN PENDIDIKAN
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Perkembangan bioteknologi dewasa ini tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekuler, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika dan sebagainya.
Bioteknologi sederhana sudah dikenal sejak ribuan tahun lalu. Misalnya dalam bidang teknologi pangan yakni dalam pembuatan bir, roti dan keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.
Pada masa kini, bioteknologi berkembang pesat. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi seperti rekayasa genetika, kultur jaringan, rekomendasi DNA, kloning dan sebagainya. Teknologi ini memungkinkan manusia memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker, atau AIDS. Selain bidang kesehatan, pengembangan bioteknologi juga mendatangkan keuntungan ekonomi yang menjanjikan.
Kurangnya minat dan belum berkembangnya pendidikan bioteknologi di Indonesia disebabkan oleh beberapa alasan. Pertama, masih terbatasnya pengetahuan tentang bioteknologi. Selama ini, kata Kalman, pendidikan bioteknologi hanya sebatas untuk akademisi di perguruan tinggi, tapi sangat terbatas untuk sekolah menengah, baik guru maupun siswanya. Kedua, karena masih sedikitnya investor bioteknologi. Ketiga, biaya riset bioteknologi yang mahal.
Untuk memperkenalkan dan meningkatkan minat bioteknologi, Baharuddin menyarankan agar pendidikan bioteknologi dimulai sejak tingkat SD dan SMP, bukan hanya sebatas pada tingkatan SMA. "Seharusnya, pendidikan bioteknologi masuk kurikulum sejak tingkatan sekolah dasar (SD)," ujar Burhanudin.
Pada tingkat SD perlu diperkenalkan pendidikan bioteknologi tradisional seperti fermentasi dalam pembuatan tempe, atau pengenalan tentang mikroba. Sedangkan pada tingkat SMA mulai diperkenalkan bioteknologi modern yakni tentang gen, DNA. Selain itu, pendidikan bioteknologi juga perlu dikembangkan dengan cara yang menarik dan atraktif.
Guru-guru Biologi pada jenjang sekolah menengah atas dinilai belum banyak mempraktikkan teknologi biologi. Padahal, praktik pada bidang tersebut sangat penting untuk memberi pemahaman nyata pada murid. Kemampuan itu dinilai mendesak karena kurikulum pelajaran biologi sudah banyak mencakup materi bioteknologi.

PERLUNYA PENDIDIKAN DALAM BIDANG BIOTEKNOLOGI
Dewasa ini, resiko yang mungkin terjadi akibat perkembangan bioteknologi dipandang oleh sebagian orang secara langsung kepada potensi bahaya produk tanpa melihat teknik-teknik dan penelitian yang dikembangkan guna meminimunkan efek negatif dan meningkatkan sisi positif.
Perang opini dalam berbagai media pun lebih banyak fokus kepada resiko-resiko terhadap kesehatan manusia. Sepertinya saat ini, pihak yang menentang produk bioteknologi tengah memenangkan perang ini. Meskipun telah ada konsensus international dari para peneliti dan pemerintah bahwa tanaman yang berasal dari bioteknologi aman sebagai pangan dan pakan, serta berguna untuk kelestarian lingkungan, beberapa masyarakat masih takut terhadap produk rekayasa genetika ini karena dianggap tidak alami.
Mungkin masyarakat lupa bahwa pangan yang dimanfaatkan sekarang ini takkan dapat dinikmati tanpa campur tangan manusia baik dengan pemuliaan tanaman, pengolahan tanah, aplikasi pupuk, irigasi, penggunaan traktor dan lain-lain. Tanpa proses budidaya yang dilakukan oleh manusia selama bertahun-tahun, kita mungkin masih memiliki tanaman-tanaman terdahulu yang belum tentu sanggup menghasilkan hasil panenan yang mencukupi kebutuhan manusia kini. Dengan demikian, sebenarnya bioteknologi merupakan hal yang sederhana, sebagai teknologi budidaya dalam sejarah panjang pertanian dunia seiring semakin berkembangnya ilmu pengetahuan. Sangat tidak mungkin untuk mengatakan bahwasannya sesuatu di dunia ini 100% aman, namun berdasarkan data mengindikasikan bahwa produk bioteknologi adalah aman, dan keuntungan yang didapatkan jauh melebihi resiko.
Berdasarkan review Departemen Kesehatan Inggris tahun 1999, tidak ada data yang menunjukkan efek negatif produk transgenik terhadap kesehatan manusia dan lingkungan. Departemen Pertanian dan Kehutanan Jepang juga memberikan hasil laporan yang sama. Selama 20 tahun tanaman transgenik dikembangkan, tidak ada suatu bukti akurat mengenai sisi negatif bagi manusia dan lingkungan. Dengan demikian, kita setidaknya dapat menyimpulkan bahwa sampai sekarang kontroversi yang terjadi didasarkan akan data-data yang tidak valid.
Argumen dari pihak yang kontra terhadap transgenic berdasar atas ketakutan dan kekhawatiran semata. Kebanyakan debat mengenai bioteknologi lebih didasarkan atas mitos dan informasi yang tidak seimbang dibandingkan dengan argumen ilmiah. Sebagai contoh, untuk mengklaim negatif produk transgenik, pihak oposisi menghubung-hubungkan pangan transgenik dengan penyakit-penyakit seperti kanker payudara, impoten dan beberapa perubahan fungsi tubuh lain.
Sayangnya pemahaman seperti ini tidak jarang tersebar hingga ke tingkat birokrat dan pengambil kebijakan di negara-negara berkembang. Taktik yang digunakan dalam debat juga menyesatkan pemahaman. Mereka memberikan informasi dengan media massa secara hati-hati dengan menggunakan berbagai data yang salah untuk menekankan kepada masyarakat mengenai dampak negatif bioteknologi.
Pihak yang menentang bioteknologi seringkali menggunakan percobaan yang salah untuk semakin menekankan pemahaman negatif mengenai bioteknologi kepada masyarakat. Sebagai contoh, percobaan mengenai larva kupu-kupu yang mati setelah makan jagung transgenik dipublikasikan besar-besaran bahwa akan dapat mengancam lingkungan dan manusia. Padahal secara ilmiah, percobaan itu masih salah, dan setelah diberikan penjelasan oleh reviewer para ahli terhadap penelitian tersebut tidak dapat mengubah impressi awal yang diakibatkan oleh kritik terhadap bioteknologi.
Polemik mengenai produk transgenik diikuti oleh tidak imbangnya opini yang ada di masyarakat dapat menimbulkan masalah yang lebih komplek di kemudian hari, dan juga memberikan pengaruh terhadap aktifitas pengembangan bioteknologi secara keseluruhan.
Ketimpangan opini tersebut dapat menyebabkan berkurangnya perhatian pemerintah dan masyarakat dalam bidang bioteknologi. Ketimpangan opini tersebut akan sangat menyudutkan pihak-pihak yang berkecimpung dalam bidang bioteknologi dan memaksa mereka menerima pembuktian-pembuktian yang secara ilmiah masih sulit dijelaskan.
Para peneliti benar-benar akan berada di bawah tekanan, dan pada akhirnya akan mematikan perkembangan ilmu bioteknologi itu sendiri akibat kurangnya SDM dalam bidang bioteknologi, support dari pemerintah dan juga pendanaan. Hal tersebut harus dipertimbangkan sebagai kondisi yang berbahaya, karena ke depan kita akan memerlukan banyak sekali ahli-ahli bioteknologi yang benar-benar paham terutama rekayasa genetika untuk meluruskan pemahaman yang salah di masyarakat. Para advokat dalam bidang bioteknologi seringkali harus dipaksa untuk mempertahankan bioteknologi, serta sangat terbatas sekali kesempatan untuk bertemu dengan masyarakat luas. Hal tersebut semakin penting karena sebenarnya masyarakat luas belum memiliki pemahaman yang benar mengenai bioteknologi apalagi secara detil. Hal tersebut dapat dilakukan salah satunya dengan cara investasi dalam bidang penelitian, pendidikan dan pelatihan dalam bidang bioteknologi.
Masyarakat yang benar-benar paham mengenai bioteknologi ini akan sangat berguna untuk meningkatkan penerimaan masyarakat terhadap produk bioteknologi serta dapat menjadi kontrol yang efektif dalam mengawasi perkembangan bioteknologi. Pendidikan tinggi dengan produknya (lulusan, konsep, teknologi, dll) selama ini telah berperan cukup signifikan terhadap pembangunan nasional. Konsep ini terintegrasi dalam ‘Tri Dharma Perguruan Tinggi’ yaitu pendidikan, penelitian dan pemberdayaan masyarakat. Pada prinsipnya, pendidikan tinggi bertujuan untuk mempersiapkan peserta didik (mahasiswa) untuk menjadi anggota masyarakat yang dapat memecahkan berbagai permasalahan dalam masyarakat, dan mengembangkan berbagai konsep dan sistem untuk mengantisipasi permasalahan di masa mendatang termasuk permasalah dalam bidang bioteknologi.
Hal tersebut dapat dicapai dengan memasukkan kurikulum mengenai bioteknologi dalam proses belajar. Bentuknya bisa saja sebagai mata kuliah wajib, mata kuliah penunjang, studium general, kuliah singkat mengenai bioteknologi di tingkat pertama, saat masa orientasi maupun acara-acara lainnya. Pendidikan tinggi juga berperan dalam pengembangan teknologi baru termasuk bioteknologi dengan riset-risetnya. Dalam hal pemberdayaan masyarakat, pendidikan tinggi dapat melakukan dengan kegiatan community college atau sekolah lapang untuk memberikan pemahaman yang berimbang mengenai bioteknologi kepada masyarakat.
Dalam kontroversi mengenai bioteknologi yang terjadi, seringkali peran pemerintah sebagai pengambil kebijakan sangat berpengaruh. Untuk itu, pemahaman yang benar di pihak pemerintah untuk menggali informasi yang benar dan menggunakannya untuk merumuskan kebijakan merupakan hal yang penting dalam menengahi debat yang terjadi. Perdebatan mengenai teknologi ini, ke depan akan semakin sering terjadi, dan peran pemerintah akan semakin penting dan menentukan untuk bertindak benar di dalam tekanan yang terjadi. Terlebih di era desentralisasi di Indonesia saat ini, kebutuhan SDM yang mengerti mengenai bioteknologi di pemerintahan sebagai pengambil kebijakan akan semakin penting.


DAFTAR PUSTAKA

http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html Download tanggal 08 mei 2010 Jam 19.00
http://awangmaharijaya.wordpress.com/2008/02/22/meningkatkan-peran-bioteknologi-melalui-pendidikan/ Download tanggal 08 mei 2010 Jam 19.09
http://www.biotek.lipi.go.id/index.php?option=com_content&view=article&id=473:Memasyarakatkan%20Bioteknologi%20Sejak%20Dini&catid=8&Itemid=53 Download tanggal 08 mei 2010 Jam 19.15
http://yandriana.wordpress.com/2010/02/08/praktik-bioteknologi-sma-minim/ Download tanggal 08 mei 2010 Jam 19.19

PERTUMBUHAN DAN PERKEMBANGAN

Pertumbuhan Dan Perkembangan Pada Tumbuhan
Perkecambahan diawali dengan masuknya air ke dalam biji secara imbibisi, masuknya air ini disebabkan oleh potensi air yang rendah pada biji yang kering. Masuknya air mengakibatkan biji membengkak dan kulit biji akan robek yang akan memicu perubahan metabolisme dalam embrio. Dengan masuknya air maka enzim dapat mulai mencerna cadangan makanan yang terdapat pada endosperm atau kotiledon dan bahan makanan tersebut dapat diangkut menuju ke daerah pertumbuhan dari embrio.
Meskipun pada umumnya tumbuhan berkecambah saat gelap, namun ada pula tumbuhan yang membutuhkan sedikit cahaya atau pada keadaan yang terang. Pertumbuhan merupakan proses pertambahan ukuran (volume, masaa, tinggi atau panjang) yang bersifat kuantitatif, artinya dapat dinyatakan dengan satuan bilangan dan irrevesibel (tidak dapat kembali).
Pertumbuhan pada tumbuhan dibedakan menjadi dua, yaitu pertumbuahn primer dan pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan primer terjadi sebagai hasil pembelahan sel-sel jaringan meristem primer, sedangkan pertumbuhan sekunder merupakan hasil aktivitas jaringan meristem sekunder.
1. Pertumbuhan Primer
Pertumbuhan primer terjadi pada embrio, ujung akar, dan ujung batang. Zigot sebagai hasil pembuahan sel telur oleh sel kelamin jantan akan tumbuh dan berkembang menjadi embrio. Kumpulan sel yang membentuk embrio ini disebut jaringan embrional atau jaringan meristem. Embrio tersimpan dan terlindung di dalam biji. Zat makanan yang diperlukan embrio ini diperoleh dari cadangan makanan dalam biji, yang berupa keping atau kotiledon.
Pada awal pertumbuhan organ pertama yang terbentuk adalah radikula, yaitu akar primer yang berasal dari akar embriotik. Selanjutnya ujung tunas akan menembus ke permukaan tanah. Berdasarkan letak kotiledon, pada saat bekecambah dikenal dua tipe perkecambahan. Tipe pertama disebut perkecambahan epigeal. Pada tumbuhan dikotil seperti tanaman kacang hijau (Phaseolus radiatus) hipokotil yang melengkung seperti kail akan tumbuh dan mendorong kotiledon ke permukaan tanah. Oleh rangsangan cahaya, hipokotil akan tumbuh tegak mengangkat kotiledon dan epikotil. Sedangkan yang kedua yaitu perkecambahan hipogeal, yaitu pertumbuhan memanjang epikotil akan menyebabkan plumula menembus ke luar dari kulit biji dan muncul ke atas permukaan tanah, sedangkan kotiledonnya tetap berada di dalam tanah. Tipe seperti ini terdapat pula pada tumbuhan monokotil seperti jagung (Zea mays).
2. Pertumbuahn Sekunder
Pada tumbuhan dikotil, di samping adanya jaringan meristem primer di ujung batang dan ujung akar, juga memiliki jaringan meristem sekunder, yaitu berupa kambium dan kambium gabus. Aktivitas jaringan meristem sekunder ini menyebabkan pertumbuhan sekunder, yaitu bertambah besarnya organ tubuh tumbuhan. Proses pertumbuhan sekunder adalah sebagai berikut: mula-mula kambium hanya terdapat pada vasis atau ikatan pembuluh. Kambium ini disebut kambium vasis atau kambium intravaskuler. Fungsi kambium ini adalah keluar membentuk xilem, sedangkan ke dalam membentuk floem.
Pada perkembangan selanjutnya, parenkim batang atau akar yang terletak di antara vasikular (ikatan pembuluh) juga berubah menjadi kambium, disebut kambium intervasis. Akibat terbentuknya kambium vasikular yang bersambungan dengan kambium intervaskuler maka kambium batang dikotil berbentuk lingkaran sempurna.
Pertumbuhan sekunder akan menyebabkan bertambahnya diameter batang, berbeda dengan pertumbuhan primer yang lebih mengarah kepada memanjangnya batang. Pertumbuhan sekunder ini dimungkinkan karena adanya lapisan kambium atau felogen yang terdapat pada tumbuhan dikotil. Kambium sebagai jaringan meristem sangat aktif membelah diri. Sel-sel hasil pembelahan ini, ke arah bagian dalam akan membentuk xylem (pembuluh kayu) dan ke arah bagian luar akan membentuk floem (pembuluh tapis). Kambium ini terdapat dalam jaringan ikatan pembuluh, karena itu disebut kambium vaskuler.

B. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Pertumbuhan Dan Perkembangan Pada Tumbuhan
Pertumbuhan dan perkembangan pada tumbuhan merupakan hasil interaksi kompleks dua faktor, yaitu faktor dalam (internal) dan faktor luar (eksternal). Faktor internal adalah faktor yang berasal dari dalam tubuh tumbuhan sendiri yang berpengaruh terhadap pertumbuhan. Faktor ini dibedakan menjadi dua, ayitu faktor intraseluler dan interseluler. Yang termasuk faktor intraseluler adalah sifat menurun atau faktor hereditas, sedangkan yang termasuk faktor interseluler adalah hormon.
Faktor luar atau eksternal yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah air, tanah, mineral, kelembaban udara suhu udara, cahaya, dan lain-lain. Ukuran dan bentuk tubuh tumbuhan banyak dipengaruhi oleh sifat menurun atau hereditas. Sifat menurun tersebut disebut gen, yang terdapat di dalam setiap kromosom yang ada dalam inti sel.
1. Faktor Internal
Setiap tumbuhan memiliki struktur dan morfologi tertentu. Hal ini dipengaruhi oleh faktor intrasel yang terkandung dalam gen sebagai pembawa sifat atau lebih dikenal sebagai faktor hereditas. Selain faktor intrasel terdapat juga faktor intersel, berupa zat tumbuh atau dikenal dengan hormon tumbuh yang terdapat dalam tubuh tumbuhan. Hormon-hormon tumbuhan inilah yang akan mengatur arah dan kecepatan pertumbuhan, termasuk kapan tumbuah berbunga, kapan buah akan masak, dan kapan daun akan gugr. Beberapa hormon tumbuhan tersebut adalah auksin, sitokinin, giberelin, asam absisi (ABA), dan etilen.
a. Auksin
Auksin merupakan hormon tumbuh yang pertama kali ditemukan pada ujung koleoptil kecambah gandum (Avena sativa) oleh Went. Pada penelitian lebih lanjut, ternyata zat tumbuh ini ditemukan pada ujung-ujung tumbuhan lainnya. Auksin adalah senyawa asam indol asetat, yang merupakan sekresi titik tumbuh tanaman, seperti ujung tunas, daun muda, bunga, buah, kambium, dan ujung akar. Dari bagian tersebu, auksin diangkut ke berbagai organ tubuh. Pengaruh auksin terhadap pertumbuhan dan perkembangan tumbuhan adalah :
1. Merangsang perpanjangan sel batang dan merangsang pertumbuhan sel akar. Batang yang diletakkan dengan posisi mendatar, ujungnya akan tumbuh membengkok ke arah sumber sinar matahari.
2. Merangsang pertumbuhan akar lateral atau samping dan akar serabut, sehingga meningkatkan penyerapan air dan mineral.
3. Mempercepat aktivitas pembelahansel-sel titik tumbuh atau kambium, sehingga mempercepat pertumbuhan jaringan vaskuler sekunder.
b. Giberelin
Giberelin ditemukan oleh seorang ahli penyakit tanaman bangsa jepang yang bernama F. Kurusawa tahun 1926. Dri sejenis jamur, yaitu gibberella yang dapat menimbulkan foolish seedling disease yang menyebabkan pertumbuhan memanjang luar biasa pada tanaman padi. Giberelin merupakan zat tumbuh yang memiliki sifat menyerupai auksin. Zat ini dihasilkan oleh sejenis jamur Giberella fujikuroi atau Fusarium moniliformae. Sifat giberelin adalah :
1. Mempengaruhi pemanjangan dan pembelahan sel.
2. Mempengaruhi perkembangan embrio dan kecambah, yaitu merangsang lapisan butir-butir aleuron untuk mensintesis amilase.
3. Menghambat pembentukan biji, merangsang pertumbuhan saluran polen, memperbesar ukuran buah, meangsang pembungaan, serta menghambat dormansi dlam biji dan kuncup tunas.
c. Sitokinin
Sitokinin merupakan zat pengatur tumbuh yang ditemukan oleh Johanes van Overbeek tahun 1940 saat melakukan percobaan untuk meningkatkan pertumbuhan dan perkembangan sel tanaman dalam kultur jaringan. Overbeek dapat meningkatkan pertumbuhan embrio tanaman dengan menambahkan santan dari buah kelapa. Sitokinin merupakan zat tumbuh yang mula-mula ditemukan pada batang tembakau. Hormon tersebut memiliki fungsi antara lain sebagai berikut :
1. Merangsang pembelahan sel dengan cepat.
2. Memperkecil dominasi apikal dan dapat menyebabkan pembesaran daun muda.
3. Mengatur pembentukan bunga dan buah.
4. Membantu proses pertumbuhan akar dan tunas pada pembuatan kultur jaringan.
5. Menunda pengguguran daun, bunga, dan buah dengan cara meningkatkan transpor zat makanan ke organ tersebut.
d. Gas Etilen
Gas etilen adalah hormon yang dihasilkan oleh buah yang sudah tua. Jika buah yang sudah tua tetapi masih berwarna hijau disimpan dalam kantong tertutup maka akan cepat masak. Hal ini disebabkan oleh gas etilen yang dihasilkan buah tersebut.
Gas etilen juga menyebabkan pertumbuhan batang menjadi tebal dan kukuh. Di samping itu, bersama-sama hormon lain akan menimbulkan reaksi yang karakteristik bersama auksin, gas etilen dapat memacu perbungaan. Bersama-sama giberelin gas etilen dapat mengatur perbandingan bunga jantan dan betina pada tumbuhan berumah satu.
e. Asam Absisat
ABA (abscisic acid) ditemukan pada tahun 1960 oleh sekelompok peneliti (Davis dan kawan-kawan) yang mempelajari perubahan senyawa kimia yang menyebabkan terjadinya dormansi pada kuncup, dan perubahan kimia saat daun-daun gugur. Asam absisat adalah hormon yang menghambat pertumbuhan tanaman, yaitu dengan mengurangi kecepatan pembelahan sel maupun maupun pembesaran sel atau kedua-duanya.
Pada musim kering, musim gugur, atau musim dingin, daun tumbuhan digugurkan semua. Pada saat demikian tumbuhan mengalami dormansi. Saat dormansi asam absitat terakumulasi pada tunas menghambat pertumbuhan sehingga tunas tidak tumbuh. Dengan demikian asan absitat dapat membantu tumbuhan mengatasi tekanan dari kondisi lingkungan yang kurang baik.


2. Faktor Eksternal
Faktor eksternal merupakan faktor-faktor yang ada diluar, seperti nutrisi, cahaya, suhu, kelembaban, atau lainnya yang dapat mempengaruhi secara langsung ataupun tidak langsung terhadap pertumbuhan dan perkembangan.
a. Nutrisi
Nutrisi merupakan bahan baku utama untuk organisme dalam poses pertumbuhan dan perkembangannya. Pertambahan massa yang terjadi dan energi yang dipakai dalam pertumbuhan semuanya berasal dari nutrisi, air, serta gas CO2 melalui proses fotosintesis dan metabolisme. Nutrisi untuk tumbuhan terkandung di dalam tanah, dalam hal ini termasuk air sebagai pelarut yang penting dalam proses transportasi. Secara umum, unsur atau elemen nutrisi tumbuhan dapat dipisahkan kedua golongan, yaitu makronutrien yang dibutuhkan dalam jumlah banyak dan mikronutrien yang hanya dibutuhkan sedikit. Namun, ketiadaan salah satu unsur golongan ini dapat memberi pengaruh yang kurang baik terhadap proses pertumbuhan dan perkembangan.
b. Cahaya
Cahaya merupakan faktor utama sebagai sumber energi dalam fotosintesis, untuk memproduksi tepung (karbohidrat). Kekurangan cahaya akan mengganggu proses fotosintesis dan pertumbuhan, meskipun kebutuhan cahaya tergantung pada jenis tumbuhan. Kekurangan cahaya pada saat perkecambahan berlangsung akan menimbulkan gejala etiolasi, di mana batang kecambah akan tumbuh lebih cepat namun lemah dan daunnya berukuran kecil, tipis, dan berwarna pucat tidak hijau. Berbeda dengan perkecambahan yang berlangsung di tempat terang akan tumbuh lebih lambat, namun daunnya tampak lebih lebar, tebal, hijau tampak segar dan batang kecambah yang tampak lebih kukuh. Selain itu, cahaya akan mempengaruhi arah pertumbuhan dari kecambah. Fenomena ini disebut fototropisme.
c. Suhu
Suhu mempunyai kaitan yang erat dengan kerja enzim, terutama untuk memproduksi cadangan makanan. Seperti diketahui setiap enzim mempunyai suhu optimum (suhu enzim bekerja maksimal) dalam melakukan aktivitasnya. Di atas atau di bawah suhu optimum, kerja enzim akan mengalami penurunan. Jika suhu terlalu rendah atau terlalu tinggi enzim tidak dapat aktif, sehingga proses metabolisme berjalan lambah atau terhenti sama sekali.
3. Faktor Kelembaban
Kelembaban atau air sangat penting dalam perkecambahan. Awal dari perkecambahan dimulai dari membengkaknya biji karena masuknya air yang akan melarutkan, megaktifkan enzim, menghidrolisa dan mengangkut hasil metabolisme menuju ke pusat pertumbuhan.
4. Gravitasi
Bila cahaya akan mempengaruhi arah pertumbuhan tunas maka pengaruh bumi akan mempengaruhi pertumbuhan akar menuju ke pusat bumi. Arah gerak akar yang membumi disebut geotropisme.
C. Pertumbuhan Dan Perkembangan Pada Hewan
Seperti halnya pada tumbuhan, pertumbuhan dan perkembangan hewan mulai semenjak fase zigot. Zigot sebagai hasil pembuatan sel telur oleh sel sperma akan membelah berulang, sehingga jumlahnya bertambah banyak. Dari satu sel menjadi dua sel, empat sel, dan seterusnya, akhirnya dihasilkan milyaran sel. Bersamaan dengan proses pertambahan jumlah sel tersebut, diikuti pula berbagai perubahan, seperti bentuk sel, fungsi sel, struktur sel, susunan biokimianya, dan lain-lain. Pada hewan atau manusia dari sel zigot membelah secara bertahap dihasilkan embrio. Pada tahap tertentu sel-sel jaringan embrio akan berdiferensiasi sehingga dihasilkan bermacam-macam jaringan. Selanjutnya, embrio berkembang menjadi janin, dan suatu ketika lahir menjadi bayi. Selanjutnya bayi akan berkembang menjadi anak, remaja, dewasa dan seterusnya. Pertumbuhan zigot hingga terbentuknya embrio disebut fase embrionik. Pertumbuhan setelah fase embrio disebut fase pascaembrionik.
1. Fase Embriotik
Sel zigot sebagai hasil pembuahan akan segera membelah berulang-ulang. Dalam proses pembelahan ini disertai perubahan-perubahan yang akhirnya terbentuk embrio. Pada awal pembentukan embrio ini dihasilkan berbagai tipe sel yang mempunyai struktur dan fungsi berbeda. Proses ini diseut diferensiasi. Perbedaan struktur dan fungsi sel tersebut sangat menentukan perwujudan akhir organisme yang bersangkutan sebagai individu baru.
a. Fase Pembelahan Dan Blastulasi
Zigot sebagai hasil pembelahan mula-mula menebal, terus membelah secara mitosis menjadi dua sel. Selanjutnya masing-masing sel anak membelah sekali lagi, sehingga dihasilkan empat sel baru yang berukuran lebih kecil dari sel asalnya. Sel-sel ini dikenal dengan blastomer. Selanjutnya blastomer mengalami serangkaian pembelahan mitosis seingga mengakibatkan penambahan jumlah sel secara cepat. Kumpulan bola sel embrionik hasil pembelahan ini mempunyai bentuk seperti buah arbei, disebut morula.
b. Gastrulasi
Setelah blastulasi lengkap, embrio berubah bentuk. Sel-sel pada salah satu isinya bermigrasi ke arah depan sisi lain sehingga ruang blastosul mengempis atau bahkan menghilang. Tahapan embrio seperti ini disebut grastula. Proses perubahan blastula menjadi gastrula disebut gastrulasi. Akibat perpindahan sel-sel permukaan luar ke dalam dan sel-sel lapisan dalam keluar, blastusol menghilang dan terbentuklah yang baru yang disebut gastrosul atau arkenteron.
c. Morfogenesis
d. Diferensiasi Dan Spesialisasi Jaringan
e. Imbas Embrionik
f. Organogenesis
2. Perkembangan Pascaembriotik
a. Metamorfosis
b. Regenerasi

SISTEM TRANSPORTASI PADA MANUSIA


Sistem sirkulasi atau transportasi pada tubuh manusia meliputi sistem peredaran darah dan sistem peredaran getah bening. Komponen sistem perdaran darah manusia terdiri atas darah, jantung dan pembuluh darah. Sedangkan komponen sistem peredaran getah bening terdiri dari cairan limfa, pembuluh limfa dan kelenjar limfa. Masing-masing komponen memiliki struktur dan susunan tertentu yang sesuai dengan fungsi.
Sistem peredaran darah pada manusia disebut sistem peredaran darah tertutup, karena darah, khususnya sel-sel darah dalam peredarannya selalu berada di dalam pembuluh darah kecuali beberapa jenis sel darah putih. Sistem peredaran darah manusia juga disebut sistem peredarah darah ganda, yakni peredaran darah kecil dan peredaran darah besar. Hal ini karena peredaran darah memiliki dua jalur atau dua kali perputaran melewati jantung. Peredaran darah kecil adalah peredaran darah dari jantung ke paru-paru dan kembali lagi ke jantung. Peredaran darah besar adalah peredaran darah dari jantung menuju ke seluruh bagian tubuh (atas dan bawah) dan akhirnya kembali lagi ke jantung.
Sistem peredaran darah berfungsi untuk mengangkut dan mengedarkan gas-gas pernapasan, mengangkut dan mengedarkan zat-zat makanan ke seluruh jaringan tubuh, serta mengangkut dan membuang sisa metabolisme melalui sistem eksresi. Sedangkan sistem peredaran getah bening berfungi untuk mengangkut lemak dan sel-sel darah putih yang ada di dalamnya, yang dapat membunuh bibit penyakit yang masuk.

B. SISTEM PEREDARAN DARAH PADA MANUSIA
Sistem peredaran darah pada manusia terdiri atas darah dan alat peredaran darah. Darah terdiri dari bagian yang cair dan bagian yang padat. Alat peredaran darah terdiri dari jantung dan pembuluh-pembuluh darah, yaitu arteri, vena dan kapiler.
1. DARAH
Darah adalah cairan yang terdapat pada semua makhluk hidup (kecuali tumbuhan) tingkat tinggi yang berfungsi mengirimkan zat-zat dan oksigen yang dibutuhkan oleh jaringan tubuh, mengangkut bahan-bahan kimia hasil metabolisme, dan juga sebagai pertahanan tubuh terhadap virus atau bakteri. Istilah medis yang berkaitan dengan darah diawali dengan kata hemo- atau hemato- yang berasal dari bahasa Yunani haima yang berarti darah. Dalam darah terkandung hemoglobin yang berfungsi sebagai pengikat oksigen.
Darah manusia adalah cairan jaringan tubuh. Fungsi utamanya adalah mengangkut oksigen yang diperlukan oleh sel-sel di seluruh tubuh. Darah juga menyuplai jaringan tubuh dengan nutrisi, mengangkut zat-zat sisa metabolisme, dan mengandung berbagai bahan penyusun sistem imun yang bertujuan mempertahankan tubuh dari berbagai penyakit. Hormon-hormon dari sistem endokrin juga diedarkan melalui darah. Darah manusia berwarna merah, antara merah terang apabila kaya oksigen sampai merah tua apabila kekurangan oksigen.
Darah kita terdapat di dalam pembuluh darah. Dalam kondisi normal, volume darah setiap orang kurang lebih 8% dari berat badannya. Pada orang dewasa yang beratnya 65 kg volume darahnya kurang lebih 5 liter. Darah kita tersusun dari beberapa komponen, yaitu :
• 55% merupakan bagian yang cair yakni plasma darah.
• 45% merupakan bagian yang padat atau butiran darah.

1) KOMPOSISI DARAH
a.) Plasma Darah
Plasma darah atau cairan darah terdiri atas:
• 90% air
• 8% protein yang terdiri dari albumin, hormon, globulin, protombin dan fibrinogen.
• 0,9% mineral yang terdiri dari NaCl, natrium bikarbonat, garam kalsium, fosfor, magnesium, besi.
• 0,1% berupa sejumlah bahan organik, yaitu glukosa, lemak, urea, asam urat, asam amino, enzim, antigen.
Protein yang larut di dalam plasma darah disebut protein darah. Protein darah yang penting antara lain hormon, fibrinogen, albumin, globulin. Zat-zat tersebut sangat penting bagi tubuh:
• Hormon penting untuk kerja fisiologi alat tubuh
• Fibrinogen penting untuk proses pembekuan darah
• Albumin penting untuk menjaga tekanan osmotik darah
• Globulin penting untuk membentuk zat kebal. Zat kebal ialah zat yang berfungsi untuk melawan benda-benda asing atau kuman yang masuk ke dalam tubuh.
Bila plasma darah diendapkan, maka akan tersisa cairan berwarna kuning jernih, yang disebut serum. Di dalam serum inilah terkandung zat kebal atau zat antibodi.

b.) Sel-sel Darah
Sel-sel darah atau butiran darah terdiri atas eritrosit, leukosit dan trombosit. Eritrosit atau sel darah merah berfungsi untuk mengangkut oksigen. Leukosit atau sel darah putih berfungsi untuk membunuh bibit penyakit. Trombosit atau keping darah berfungsi untuk membekukan darah.
1. Sel darah merah atau eritrosit (sekitar 99%).
Bentuk eritrosit pipih, dengan garis tengah 7,5 mikro meter, cekung dibagian tengahnya (bikonkaf), tidak berinti. Setiap 1 mm3 darah mengandung kurang lebih 5 juta sel darah merah. Butir darah merah mengandung hemoglobin (Hb). Hemoglobin atau zat warna darah adalah suatu senyawa protein yang mengandung unsur besi. Fungsi utama Hb adalah mengangkut oksigen dari paru-paru dan mengedarkannya ke seluruh jaringan tubuh. Secara sederhana dapat dikatakan bahwa di paru-paru terjadi reaksi antara oksigen dengan Hb sebagai berikut:
2Hb2 + 4O2  4 HbO2
Oksihemoglobin (HbO2) akan beredar ke seluruh sel-sel tubuh. Setelah sampai di sel-sel tubuh, terjadi reaksi pelepasan oksigen oleh Hb sebagai berikut:
4 HbO2  2Hb2 + 4O2
Sel darah merah dibentuk oleh sumsum merah tulang pipih. Namun pada saat masih dalam kandungan, eritosit dibentuk di dalam hati dan limfa. Sel darah merah menjadi using dan tidak efektif lagi melaksanakan fungsinya setelah berumur lebih kurang 120 hari. Oleh hati dan limfa, sel darah merah tersebut dirombak. Di dalam hati, hemoglobin akan diubah menjadi zat warna empedu (bilirubin) yang berwarna kehijau-hijauan. Zat warna empedu berguna untuk membentuk emulsi lemak. Zat ini dikeluarkan ke saluran empedu yang bermuara di usus. Zat besi yang terdapatdi hemoglobin tidak ikut dikeluarkan, melainkan digunakan lagi untuk membuat eritrosit baru.
Penyumbatan saluran empedu dapat terjadi karena infeksi atau karena kerusakan sel-sel hati, yang menyebabkan empedu beredar bersama aliran darah. Inilah yang menyebabkan seseorang menderita penyakit kuning. Penyakit kuning dapat disebabkan oleh virus hepatitis atau oleh infeksi lainnya.
2. Sel darah putih atau leukosit (0,2%)
Dalam setiap mm3 darah terdapat 8.000 sel darah putih. Sel darah putih (leukosit) tidak berwarna, bersifat bening, bentuknya tidak tetap sperti amoeba. Ukuran leukosit lebih besar dari sel darah merah, tetapi jumlahnya lebih kecil. Garis tengahnya antara 9-15 mikrometer. Sel ini mempunyai fungsi utama untuk melawan kuman-kuman yang masuk ke dalam tubuh dan membentuk zat antibodi. Antibodi adalah zat pelawan benda asing yang masuk ke dalam tubuh. Sel darah putih merupakan sel darah fagosit, apabila ada bibit penyakit.
Terdapat 5 macam sel darah putih yang bentuk, jumlah, dan fungsinya berbeda. Kelima macam sel darah putih tersebut adalah monosit, limfosit, basofil, eosinofil, dan neutrofil.
1) Neutrofil
Neutrofil merupakan 60-70% dari jumlah sel darah putih. Neutrofil dapat bergerak secara ameboid dari darah dan masuk ke jaringan yang terinfeksi dan menghancurkan mikroba yang ada. Gerak neutrofil terjadi karena adanya sinyal kimiawi dari daerah yang terinfeksi. Neutrofil hanya berumur sekitar 6-20 jam.
2) Monosit
Monosit terdapat sekitar 5% dari jumlah sel darah putih. Walaupun begitu, monosit merupakan fagosit yang efektif. Monosit beredar di dalam darah selama beberapa jam, kemudian berpindah ke jaringan. Di dalam jaringan, monosit membesar dan berkembang menjadi makrofag. Makrofag merupakan sel fagositik terbesar, paling efektif, dan berumur panjang. Makrofag bersifat ameboid dan dapat merentangkan pseudopodia untuk menarik mikroba. Mikroba yang terperangkap kemudian dihancurkan dengan enzim pencernaan. Beberapa makrofag menetap di organ dan jaringan.
3) Eosinofil
Eusinofil kira-kira berjumlah 15% dari jumlah sel darah putih. Eusinofil hanya sedikit bersifat fagositik tetapi mempunyai enzim penghancur. Eusinofil berfungsi untuk melawan parasit besar.
4) Basofil
Granula basofil mengandung histamin. Histamin adalah salah satu sinyal kimia yang akan dikirimkan bila terjadi luka dan peradangan. Basofil diduga terlibat dalam reaksi alergi atau melawan protein asing yang masuk.
5) Limfosit
Vertebrata mempunyai 2 macam sel limfosit, yaitu sel B (limfosit B) dan sel T (limfosit T). limfosit dibuat di sumsun tulang dan hati (pada fetus). Mula-mula semua limfosit sama, tetapi kemudian berdiferensiasi menjadi sel B atau sel T, tergantung temapt pematangannya. Limfosit yang berpindah dari sumsum tulang ke timus berkembang menjadi sel T. Limfosit yang tetap berada di sumsum tulang berkembang menjadi sel B. Sel B dan sel T yang matang banyak ditemikan di nodus limfa, limfa dan organ limfatik lain. Limfosit berfungsi menghasilkan antibodi untuk melawan zat asing yang masuk.
Kemampuan limfosit menghasilkan antibodi pada anak –anak akan meningkat seiring dengan bertambahnya usia. Kekebalan yang diperoleh secara alami ini disebut sebagai imunitas alami. Antibodi yang dihasilkan itu bersifat spesifik, artinya antibodi tertentu hanya cocok untuk melawan penyakit tertentu pula. Untuk meningkatkan kekebalan tubuh, perlu dilakukan upaya agar limfosit menghasilkan antibodi, misalnya dengan vaksinasi. Vaksin adalah bibit penyakit yang telah dilemahkan. Vaksin dimasukkan ke dalam tubuh supaya tubuh dapat melawannya dengan membentuk antibodi.

Darah manusia: a - eritrosit; b - neutrofil; c - eosinofil; d - limfosit.

3. Keping-keping darah atau trombosit (0,6 - 1,0%)
Di dalam darah terdapat keeping-keping darah atau trombosit. Trombosit bentuknya tidak teratur, tidak berinti dan berukuran kecil, garis tengahnya kurang lebih 2-4 mikrometer. Dalam tiap satu mm3 darah terdapat kurang lebih 250.000 keping darah.
Trombosit berperan dalam proses pembekuan darah. Di dalam trombosit terdapat enzim yang disebut trombokinase. Apabila darah keluar karena terluka, maka trombosit akan pecah. Enzim trombokinase keluar dari trombosit. Karena pengaruh ion kalsium dalam darah, enzim trombokinase akan mengubah protrombin (calon trombin) yang menjadi trombin. Trombin akan mengubah protein darah fibrinogen menjadi benang-benang fibrin. Terbentuknya benang-benang fibrin menyebabkan luka tertutup sehingga tidak mengeluarkan darah secara terus menerus.
Protrombin adalah senyawa protein yang dibentuk di hati. Pembentukan senyawa ini dipengaruhi oleh vitamin K. Oleh sebab itu seseorang yang kekurangan vitamin K akan mengalami kesulitan pembekuan darah, apabila terjadi luka.

2) FUNGSI DARAH
Darah terdiri atas banyak komponen. Tiap komponen mempunyai fungsi tertentu. Berdasarkan komponen tersebut, fungsi darah adalah sebagai berikut :
• Sebagai alat pengangkut.
• Membunuh kuman-kuman penyakit.
• Melakukan pembekuan darah.
• Menjaga kestabilan suhu tubuh.


2. ALAT PEREDARAN DARAH
1) Jantung
Jantung terletak di dalam rongga dada agak sebelah kiri. Ukuran jantung kira-kira sebesar kepalan tangan pria dewasa. Jantung manusia berongga dan terdiri atas 4 ruang, yaitu serambi kanan, serambi kiri, bilik kanan dan bilik kiri.
Dinding rongga jantung tersusun atas otot jantung. Antara serambi dan bilik dibatasi oleh suatu sekat yang berkatup. Katup yang sebelah kanan disebut katup trikuspid yang terdiri atas 3 kelopak atau kuspa, dan katup sebelah kiri disebut katup bikuspid yang terdiri dari 2 kelopak atau kuspa. Katup-katup tersebut berfungsi untuk menjaga agar darah dari bilik tidak mengalir ke serambi.
Otot jantung mampu berkontraksi sehingga jantung dapat mengembang dan mengempis. Mengembang dan mengempisnya serambi dan bilik terjadi secara bergantian. Kontraksi jantung menimbulkan denyutan yang dapat dirasakan pada pembuluh nadi di beberapa tempat.
Kecepatan denyut jantung pada setiap orang berbeda-beda, tergantung pada kondisi setiap orang. Misalnya usia, berat badan, jenis kelamin, kesehatan, dan aktivitas seseorang. pada anak-anak, denyut nadinya lebih cepat dibandingkan orang dewasa. Selain kecepatan denyut jantung, tekanan darah juga dapat diukur. Tekanan darah pada saat bilik jantung mengembang disebut tekanan diastol (tekanan darah karena jantung memasukkan darah) dan tekanan darah pada saat bilik jantung mengempis disebut tekanan sistol (tekanan darah karena jantung memompa darah).
Tekanan darah dapat diukur dengan alat pengukur tekanan darah yang disebut tensimeter atau sphigmomanometer. Tekanan darah merupakan inikator yang baik untuk mengetahui kekuatan jantung memompa darah, serta indikator untuk mengetahui kondisi kesehatan seseorang. Tekanan darah orang dewasa normal adalah 120/80 mmHg (milimeter air raksa). Nilai 120 menunjukkan tekanan sistol sedangkan 80 menunjukkan tekanan diastol.
Jantung memiliki pembuluh darah yang menuju atau keluar dari jantung. Pembuluh darah yang menuju atau keluar dari jantung adalah : vena cava, arteri pulmonalis, vena pulmonalis, aorta dan arteri koronaria.
2) Pembuluh Darah
Berdasarkan fungsinya, pembuluh darah dibedakan atas pembuluh nadi atau arteri dan pembuluh balik atau vena. Penghubung arteri dan vena adalah pembuluh kapiler.


a.) Pembuluh Nadi (Arteri)
Pembuluh nadi adalah pembuluh yang membawa darah keluar dari jantung. Umumnya pembuluh nadi mengalirkan darah yang mengandung banyak oksigen. Letak pembuluh nadi agak ke dalam tersembunyi dari permukaan tubuh. Dinding pembuluh nadi kuat dan elastis, terdiri atas tiga lapis, yaitu lapisan luar, tengah dan dalam. Lapisan luar tipis tetapi kuat, lapisan tengah tersusun atas sel-sel otot polos dan lapisan dalam tersusun atas endotelium. Jika nadi terluka, darah akan memancar.
Pembuluh nadi yang keluar dari bilik kiri jantung disebut aorta, yang mengalirkan darah kaya oksigen ke seluruh tubuh. Aorta memiliki satu katup dekat jantung, yang berfungsi menjaga agar darah tidak mengalir kembali ke jantung. Pembuluh nadi besar (aorta) ini disebut pila pembuluh nadi utama, yang kemudian bercabang menjadi pembuluh nadi ke seluruh tubuh.
Semua pembuluh nadi mengalirkan darah yang kaya oksigen, kecuali arteria pulmonalis. Arteria pulmonalis adalah pembuluh nadi yang keluar dari bilik kanan menuju ke paru-paru. Pembuluh nadi ini bercabang dua menjadi pembuluh nadi paru-paru kiri dan pembuluh nadi paru-paru kanan. Pembuluh nadi ini membawa darah yang kaya CO2. Karbon dioksida dilepaskan oleh darah di paru-paru, sedangkan oksigen ditangkap oleh Hb. Darah yang kaya oksigen dialirkan oleh vena paru-paru (vena pulmonalis) menuju jantung, melalui serambi kiri.
b.) Pembuluh Balik (Vena)
Pembuluh balik atau vena adalah pembuluh yang membawa darah menuju jantung. Darahnya banyak mengandung karbon dioksida. Umumnya terletak dekat permukaan tubuh dan tampak kebiru-biruan. Dinding pembuluhnya tipis dan tidak elastis. Jika diraba, denyut jantungnya tidak terasa. Pembuluh vena mempunyai katup sepanjang pembuluhnya. Katup ini berfungsi agar darah tetap mengalir satu arah. Dengan adanya katup tersebut, aliran darah tetap mengalir menuju jantung. Jika vena terluka, darah tidak memancar tetapi merembes.
Dari seluruh tubuh, pembuluh darah balik bermuara menjadi satu pembuluh darah balik yang besar, yang disebut vena cava. Pembuluh darah ini masuk ke jantung melalui serambi kanan. Setelah terjadi pertukaran gas di paru-paru, darah mengalir ke jantung lagi melalui vena paru-paru, pembuluh vena ini membawa darah yang kayak oksigen (O2). Jadi, darah dalam semua pembuluh vena banyak mengandung karbon dioksida kecuali vena pulmonalis.


c.) Pembuluh Kapiler
Pembuluh kapiler hanya tersusun atas satu lapis sel endotelium. Dinding kapiler yang sangat tipis ini memangsesuai dengan fungsinya, yaitu untuk pertukaran zat. Meskipun ukurannya paling kecil, namun jumlahnya sangat besar dan diperkirakan jumlah luas permukaannya mencapai 600 m2. Ukuran yang kecil menyebabkan kecepatan aliran menjadi lambat.
Ujung pembuluh nadi yang terkecil dihubungkan oleh pembuluh kapiler. Pembuluh kapiler inilah yang berhubungan langsung dengan sel-sel tubuh. Oksigen dan zat-zat makanan melalui pembuluh kapiler dimasukkan ke dalam sel. Selanjutnya karbon dioksida, air dan sisa-sisa pembakaran diambil, untuk diangkat ke paru-paru dan alat pengeluaran lainnya.

3. MACAM PEREDARAN DARAH
Darah kita senantiasa beredar setiap saat selama kita hidup. Darah beredar dari jantung ke seluruh tubuh dan akhirnya kembali lagi ke jantung. Sambil beredar darah membawa sari makanan dan oksigen ke seluruh tubuh. Sebaliknya, sisa-sisa pembakaran dari seluruh tubuh diangkut oleh darah ke alat-alat pengeluaran.
Oleh karena darah kita beredar di dalam pembuluh darah, maka peredaran darah kita digolongkan peredaran darah tertutup. Setiap kali beredar, darah melewati jantung dua kali. Berdasarkan hal tersebut maka peredaran darah manusia disebut sebagai peredaran darah ganda yang terdiri atas peredaran darah kecil dan peredaran darah besar.
a.) Peredaran Darah Kecil
Peredaran darah kecil adalah peredaran darah yang dimulai dari jantung menuju ke paru-paru, kemudian kembali lagi ke jantung. Skema peredaran darah kecil:
Jantung  Paru-Paru  Jantung
(bilik kanan) (serambi kiri)
b.) Peredaran Darah Besar
Peredaran darah besar ialah peredaran darah dari bilik kiri jantung ke seluruh tubuh, kemudian kembali ke serambi kanan jantung. Skema peredaran darah besar:
Jantung  Tubuh  Jantung
(bilik kiri) (serambi kanan)




4. GOLONGAN DARAH
Orang yang pertama kali menggolongkan darah menurut sistem darah AB0 (baca : a, b, nol) adalah Karl Landsteiner (Austria 1868-1947). Menurut sistem tersebut darah dapat digolongkan ke dalam 4 golongan besar. Golongan darah itu adalah A, B, AB, dan 0 (nol).
Golongan darah adalah ciri khusus darah dari suatu individu karena adanya perbedaan jenis karbohidrat dan protein pada permukaan membran sel darah merah. Dua jenis penggolongan darah yang paling penting adalah penggolongan ABO dan Rhesus (faktor Rh).
1) Individu dengan golongan darah A memiliki sel darah merah dengan antigen A di permukaan membran selnya dan menghasilkan antibodi terhadap antigen B dalam serum darahnya. Sehingga, orang dengan golongan darah A-negatif hanya dapat menerima darah dari orang dengan golongan darah A-negatif atau O-negatif.
2) Individu dengan golongan darah B memiliki antigen B pada permukaan sel darah merahnya dan menghasilkan antibodi terhadap antigen A dalam serum darahnya. Sehingga, orang dengan golongan darah B-negatif hanya dapat menerima darah dari orang dengan dolongan darah B-negatif atau O-negatif.
3) Individu dengan golongan darah AB memiliki sel darah merah dengan antigen A dan B serta tidak menghasilkan antibodi terhadap antigen A maupun B. Sehingga, orang dengan golongan darah AB-positif dapat menerima darah dari orang dengan golongan darah ABO apapun dan disebut resipien universal. Namun, orang dengan golongan darah AB-positif tidak dapat mendonorkan darah kecuali pada sesama AB-positif.
4) Individu dengan golongan darah O memiliki sel darah tanpa antigen, tapi memproduksi antibodi terhadap antigen A dan B. Sehingga, orang dengan golongan darah O-negatif dapat mendonorkan darahnya kepada orang dengan golongan darah ABO apapun dan disebut donor universal. Namun, orang dengan golongan darah O-negatif hanya dapat menerima darah dari sesama O-negatif.
5) Rhesus, Jenis penggolongan darah lain yang cukup dikenal adalah dengan memanfaatkan faktor Rhesus atau faktor Rh. Nama ini diperoleh dari monyet jenis Rhesus yang diketahui memiliki faktor ini pada tahun 1940 oleh Karl Landsteiner. Seseorang yang tidak memiliki faktor Rh di permukaan sel darah merahnya memiliki golongan darah Rh-. Mereka yang memiliki faktor Rh pada permukaan sel darah merahnya disebut memiliki golongan darah Rh+. Jenis penggolongan ini seringkali digabungkan dengan penggolongan ABO. Golongan darah O+ adalah yang paling umum dijumpai, meskipun pada daerah tertentu golongan A lebih dominan, dan ada pula beberapa daerah dengan 80% populasi dengan golongan darah B. Kecocokan faktor Rhesus amat penting karena ketidakcocokan golongan. Misalnya donor dengan Rh+ sedangkan resipiennya Rh-) dapat menyebabkan produksi antibodi terhadap antigen Rh(D) yang mengakibatkan hemolisis. Hal ini terutama terjadi pada perempuan yang pada atau di bawah usia melahirkan karena faktor Rh dapat mempengaruhi janin pada saat kehamilan.
Table Pewarisan Golongan Darah Kepada Anak
Ibu/Ayah O A B AB
O O O, A O, B A, B
A O, A O, A O, A, B, AB A, B, AB
B O, B O, A, B, AB O, B A, B, AB
AB A, B A, B, AB A, B, AB A, B, AB

• Transfusi Darah
Transfusi darah adalah proses menyalurkan darah atau produk berbasis darah dari satu orang ke sistem peredaran orang lainnya. Transfusi darah berhubungan dengan kondisi medis seperti kehilangan darah dalam jumlah besar disebabkan trauma, operasi, syok dan tidak berfungsinya organ pembentuk sel darah merah, kecelakaan atau sedang menjalani operasi.
Sebelum transfusi darah, harus diketahui terlebih dahulu golongan darahnya. Orang yang memberikan darahnya disebut pendonor, sedangkan orang yang menerima darah disebut resipien. Apabila golongan darah pendonor tidak sama dengan resipien, maka darah resipien akan menolak darah pendonor. Penolakan ini ditandai dengan penggumpalan darah yang dapat berakibat fatal bagi resipien.
Golongan darah 0 dikatakan sebagai donor universal, karena dapat ditransfusikan ke dalam semua golongan darah. Sebaliknya golongan darah AB dikatakan sebagai resipien universal karena bisa menerima semua golongan darah. Namun haruslah disadari, bahwa transfusi darah yang baik adalah transfusi darah yang sejenis. Artinya golongan darah A untuk golongan darah A, golongan darah B untuk golongan darah B, dan seterusnya. Hanya jika terpaksa, 0 dapat diberikan kepada semua golongan darah dan AB dapat menerima semua golongan darah.

C. SISTEM PEREDARAN GETAH BENING
Sistem sirkulasi atau transportasi di dalam tubuh manusia tidak hanya berupa darah dan peredarannya, tetapi juga berupa sistem peredaran getah bening atau limfa. Sistem peredaran getah bening terdiri dari cairan limfa, pembuluh limfa dan kelenjar limfa atau simpul limfa. Sistem peredaran limfa berperan dalam transpor lemak dan pemberantasan penyakit.
a.) Cairan Limfa
Sel darah beredar dalam kapiler, terdapat cairan sel darah putih yang merembes keluar dari kapiler darah. Cairan tersebut mengisi ruang-ruang antarsel. Cairan ini disebut cairan jaringan yang tidak masuk lagi ke pembuluh darah tetapi masuk ke sistem limfatik, yaitu ke pembuluh getah bening atau pembuluh limfa. Cairan jaringan yang telah berada di dalam pembuluh limfa ini berubah nama menjadi cairan limfa atau getah bening.
Cairan limfa yang mengandung sel-sel darah putih ini berfungsi mematikan kuman penyakit yang masuk ke dalam tubuh kita. Selain itu, cairan limfa juga mengandung lemak. Lemak dari usus tidak diangkut melalui pembuluh darah, melainkan oleh pembuluh limfa. Di usus, pembuluh limfa ini disebut pembuluh kil.
b.) Pembuluh Limfa
Struktur pembuluh limfa mirip dengan vena kecil, tetapi memiliki lebih banyak katup sehingga pembuluh limfa tampak seperti rangkaian merjan. Pembuluh ini terletak terutama di sela-sela otot, mempunyai cabang yang halus yang bagian ujungnya terbuka. Melalui ujung yang terbuka inilah cairan jaringan tubuh masuk ke dalam pembuluh limfa. Pembuluh limfa dibedakan tas dua macam, yaitu pembuluh limfa kanan dan pembuluh dada/pembuluh limfa kiri.
• Pembuluh Limfa Kanan
Pembuluh limfa kanan berfungsi menampung cairan limfa yang berasal dari kepala, leher bagian kanan, dada kanan dan lengan kanan. Pembuluh limfa ini bermuara di vena bawah selangka kanan.
• Pembuluh Dada/Pembuluh Limfa Kiri
Pembuluh dada berfungsi menampung limfa yang berasal dari kepala, leher kiri, dada kiri, lengan kiri dan tubuh bagian bawah. Pembuluh limfa ini bermuara di vena bawah selangka kiri.
• Peredaran Limfa
Peredaran limfa dimulai dari jaringan tubuh, yang berupa cairan jaringan. Cairan ini masuk ke pembuluh limfa halus menjadi cairan limfa. Selanjutnya pembuluh limfa halus bergabung menjadi pembuluh limfa kecil. Beberapa pembuluh ini bergabung menjadi pembuluh limfa yang lebih besar dan seterusnya. Akhirnya pembuluh getah bening itu bergabung ke dalam pembuluh limfa besar, yaitu pembuluh limfa kiri dada dan pembuluh limfa kanan. Pembuluh limfa kiri/dada bermuara pada vena di bawah selangka kiri. Sedangkan pembuluh limfa kanan bermuara pada vena di bawah selangka kanan. Pembuluh limfa mengalirkan kira-kira 100 ml getah bening ke dalam vena untuk dikembalikan ke dalam darah. Dengan cara ini, getah bening beserta isi proteinnya dikembalikan ke aliran darah.
c.) Kelenjar Limfa (Buku Limfa)
Di sepanjang pembuluh limfa terdapat beberapa kelenjar limfa, terutama pada pangkal paha, ketiak dan leher. Kelenjar limfa atau buku limfa menghasilkan sel-sel darah putih. Ketika tubuh terkena infeksi, kelenjar limfa tersebut membengkak. Fungsi kelenjar limfa ialah menghasilkan sel darah putih dan menjaga agar tidak terjadi penjalaran infeksi lebih lanjut. Di dalam tubuh juga terdapat alat tubuh yang fungsinya sama dengan kelenjar limfa, yaitu mencegah infeksi lebih lanjut. Alat itu antara lain limpa dan tonsil.
• Limpa
Limpa ialah sebuah kelenjar berwarna ungu tua yang terletak di sebelah belakang lambung. Limpa berfungsi sebagai:
1) Tempat pembentukan sel darah putih (leukosit) dan antibodi.
2) Tempat cadangan sel darah jika ada bagian tubuh yang kekurangan darah, maka limpa akan mengeluarkan cadangannya.
3) Tempat pembongkaran sel darah merah yang sudah mati.
4) Tempat membunuh kuman-kuman penyakit.
• Tonsil (Amandel dan Polip)
Tonsil terletak di bagian kiri dan kanan pangkal tenggorokan. Tonsil merupakan kelenjar limfa yang lebih dikenal dengan amandel. Permukaan kelenjar amandel ditutupi membran mukosa yang bersambung dengan bagian bawah tenggorokan. Permukaannya penuh dengan lekukan, dan di dalam lekukan yang banyak itu terdapat beberapa kelenjar penghasil lendir. Sekresi kelenjar itu mengandung banyak limfosit. Selain itu, di belakang tekak juga terdapt tonsil, yakni di rongga hidung. Tonsil ini disebut polip hidung. Baik amandel maupun polip bekerja sebagai garis depan pertahanan dalam infeksi yang dapat tersebar dari hidung, mulut dan tenggorokan.



D. GANGGUAN PADA SISTEM TRANSPORTASI
Sistem transportasi kita dapat mengalami gangguan, baik pada darah maupun pada alat-alat peredarannya. Gangguan itu misalnya anemia, leukemia, hemofilia, hipertensi, arterosklerosis, wasir dan varises.
a.) Anemia
Anemia sering disebut juga sebagai penyakit kurang darah. Batasan tersebut sebenarnya kurang tepat, sebab anemia ditemui pula pada seseorang yang mempunyai sel darah merah normal namun jumlah hemoglobin dalam sel darah merahnya kurang. Jadi, anemia sebenarnya adalah kekurangan hemoglobin di dalam darah. Penyebabnya dapat bermacam-macam, seperti berkurangnya kandungan hemoglobin dalam eritrosit, berkurangnya jumlah eritrosit dalam darah, dan berkurangnya volume darah dari volume normal. Kekurangan hemoglobin ini menyebabkan kemampuan darah mengikat oksigen menjadi rendah.
Anemia dapat terjadi jika tubuh seseorang terluka dan mengeluarkan banyak darah. Kekurangan darah ini dapat diatasi dengan transfusi darah. Ada jenis anemia yang bersifat genetis dan mematikan, yaitu thalasemia dan sickle cell anemia (anemia sel sabit). Thalasemia disebabkan kegagalan pembentukan hemoglobin akibat kerusakan gen globin. Anemia sel sabit disebabkan adanya eritrosit yang berbentuk bulan sabit. Anemia juga dapat terjadi karena kekurangan ion besi, atau kekurangan vitamin B12 (yang membantu pematangan sel darah merah) yang disebut anemia pernisiosa.
b.) Leukemia
Leukemia disebut juga sebagai kanker darah, yaitu jumlah sel darah putih yang jauh di atas jumlah normal karena pembelahan yang tak terkendali. Di samping itu, sel-sel darah putih menjadi “ganas”, memakan sel-sel darah merah, sehingga seseorang akan mengalami anemia berat.
c.) Hemofilia
Hemofilia adalah penyakit darah sulit membeku. Luka yang sedikit saja menyebabkan darah akan mengucur terus sehingga penderita dapat mengalami kekurangan darah, bahkan dapat menyebabkan kematian. Penyakit ini bersifat menurun, diwariskan dari orang tua kepada keturunannya. Kaum pria lebih besar kemungkinan mendapat warisan penyakit ini karena gen hemofilia menampakkan pengaruhnya pada laki-laki. Sebaliknya, pada perempuan hemofilia bersifat mematikan sehingga anak perempuanakan mati sebelum dewasa. Karena menurun, penyakit ini tidak adapt disembuhkan. Untuk mencegahnya, hindari perkawinan yang memiliki hubungan kekerabatan yang dekat.
d.) Hipertensi
Biasanya, semakin tinggi usia seseorang, semakin tinggi pula tekanan darahnya. Namun pada penderita hipertensi, tekanan darah tersebut naik di atas normal. Hipertensi artinya di atas tekanan darah normal. Untuk orang yang berumur 60 tahun, tekanan darahnya tidak boleh melebihi 160/90 mmHg. Jika lebih dari angka tersebut, berarti ia mengidap hipertensi. Tekanan diastolik yang melebihi 130 mmHg menunjukan adanya hipertensi yang serius.
Tekanan darah yang terlalu tinggi dapat mengakibatkan pecahnya pembuluh darah atau tersumbatnya arteri di otak. Akibatnya, penderita akan meninggal dunia karena terkena stroke. Atau, penderita mengalami kerusakan otak. Jika otak bagian kiri yang mengalami kerusakan, penderita akan mengalami kelumpuhan bagian tubuh sebelah kanan, dan sebaliknya jika otak bagian kanan yang mengalami kerusakan, penderita akan mengalami kelumpuhan di tubuh sebelah kiri. Komplikasi lain yang timbul akibat tekanan darah tinggi adalah kerusakan ginjal dan gagal jantung. Hingga kini sebagian besar penyakit tekanan darah tinggi belum diketahui penyebabnya dan sulit diketahui secara dini.
e.) Penyakit Arteriosklerosis atau Aterosklerosis
Jantung mendapatkan makanan dan oksigen dari arteri yang menuju jantung. Arteri ini berasal dari aorta yang menuju ke jantung, yang disebut arteri koronaria.
Seperti halnya arteri yang lain, arteri koronaria juga dapat menyempit karena pengerasan akibat pengendapan kolesterol. Pengerasan arteri tersebut disebut aterosklerosis. Selain itu arteri juga dapat mengalami penyumbatan oleh darah yang membeku. Darah yang membeku disebut trombus. Bila arteri tersumbat sama sekali, berarti otot jantung kekurangan makanan dan oksigen, sehingga sebagian otot jantung mati. Keadaan demikian ini disebut infak jantung (infark miokard). Serangan jantung demikian sering terjadi, disertai rasa sakit yang hebat pada dada kiri dan terjadi kegagalan peredaran darah.
f.) Wasir (Hemoroid)
Wasir atau ambeien atau hemoroid ialah membesarnya vena yang berada di sekitar lubang pelepasan (anus). Penyebabnya adalah aliran darah yang tidak lancer, misalnya karena terlalu banyak duduk, kurang gerak, atau karena terlalu kuat mengejan.
g.) Varises
Varises adalah pelebaran pembuluh darah sehingga tampak membesar. Varises banyak dialami oleh wanita hamil, dan orang yang terlalu lama berdiri atau terlalu banyak jongkok.

h.) Stroke
Stroke terjadi jika suplai darah ke otak berhenti. Stroke dapat diakibatkan oleh salah satu atau beberapa faktor di bawah ini:
1) Aterosklerosis pada pembuluh darah leher atau kepala, sehingga menghentikan aliran darah ke otak.
2) Terbentuknya trombus pada aterosklerosis, sehingga menyumbat aliran darah menuju otak.
3) Embolus menyumbat pembuluh arteri di otak.
4) Pembuluh darah otak pecah, karena tekanan darah yang tinggi.
5) Adanya tumor di otak yang menyumbat aliran darah menuju otak.
i.) AIDS dan Defisiensi Sistem Imun
AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome) merupakan penyakit yang menyebabkan seseorang tidak memiliki sistem imun. Sistem imun atau sistem kekebalan tubuh adalah suatu sistem untuk memproteksi tubuh terhadap serangan penyakit (antigen). Manusia memiliki sistem kekebalan karena di dalam tubuh manusia terdapat sel-sel monosit yang memiliki kemampuan memfagosit kuman, serta limfosit B (sel B), limfosit T (sel T) yang memiliki kemampuan menghasilkan antibodi. Antibodi bekerja dengan cara mengikat antigen sehingga antigen tidak dapat menyerang sel-sel lain.
AIDS disebabkan oleh infeksi virus HIV (Human Immunodeficiency Syndrome). Virus HIV/AIDS mampu menyerang limfosit T (sel T) sehingga seseorang yang terserang oleh virus tersebut tidak memiliki kekebalan. Akibatnya orang tersebut rentan terhadap serangan penyakit yang lain. Tubuh tanpa sistem kekebalan bagaikan sebuah Negara yang tidak memiliki tentara, sehingga mudah dihancurkan oleh musuh.

E. SISTEM KEKEBALAN TUBUH
Sistem kekebalan tubuh manusia dapat diperoleh secara alami dan buatan yang masing-masing dibedakan menjadi kekebalan aktif dan pasif.
a.) Kekebalan Aktif Alami
Kekebalan yang terjadi karena sel menghasilkan antibodi disebut kekebalan aktif alami. Antibodi diproduksi sebagai respon adanya antigen (benda asing), misalnya kuman penyakit yang masuk ke dalam tubuh.
b.) Kekebalan Pasif Alami
Selama perkembangan mamalia, beberapa antibodi diberikan dari ibu kepada anaknya melalui plasenta atau air susu. Kekebalan yang diperoleh itu disebut kekebalan pasif alami. Kekebalan pasif berlaku hanya untuk waktu singkat setelah lahir.

c.) Kekebalan Aktif Buatan
Selain diperoleh secara alami, kekebalan aktif dapat diusahakan sendiri oleh manusia sehingga disebut kekebalan aktif buatan. Kekebalan aktif buatan dapat dibuat dengan member sejumlah kecil antigen, yaitu vaksin, ke dalam tubuh. Vaksin adalah kuman penyakit yang telah dilemahkan sehingga tidak membahayakan tubuh. Vaksin akan mengaktifkan sel-sel penghasil antibodi yang akan siap berproduksi bila ada mikroorganisme penyebab penyakit masuk ke dalam tubuh. Teknik ini disebut imunisasi.
d.) Kekebalan Pasif Buatan
Kekebalan pasif buatan dilakukan dengan memberikan antibodi ke dalam tubuh seseorang. Pada kekebalan pasif buatan ini, penerima tidak dipacu untuk membuat antibodinya sendiri. Jadi, tubuh langsung diberi antibodi siap pakai dari sumber luar tubuh.
Antibodi biasanya diperoleh dengan menyuntikan antigen yang sesuai dengan penyakit tertentu ke hewan yang cocok, kemidian antibodi yang terbentuk pada hewan tersebut diambil. Antibodi dapat pula diperoleh dengan mengekstraksinya dari darah orang lain yang telah mempunyai antibodi tersebut.
Kekebalan pasif buatan dapat diperoleh dengan segera tapi tidak bertahan lama dan hanya berlaku selama antibodi buatan masih ada. Karena antibodi merupakan protein, dan protein selalu diuraikan dan digantikan, antibodi tersebut hanya bertahan beberapa minggu. Sebaliknya, pada imunitas aktif, individu dirangsang untuk menghasilkan antibodi sendiri, dan kekebalan dapat bertahan sepanjang umur.