KEMENTERIAN PENDIDIKAN, KEBUDAYAAN, RISET, DAN
TEKNOLOGI REPUBLIK INDONESIA, 2021
Ilmu Pengetahuan Alam
untuk SMP Kelas VIII
Penulis : Okky Fajar Tri Maryana, dkk.
ISBN : 978-602-244-794-8 (jil.2)
Pengenalan Sel Bab 1
Pernahkah kalian mendengar istilah sel punca? Katanya, sel punca mampu menyembuhkan penyakit yang sebelumnya tidak bisa disembuhkan. Sel punca memberi harapan bagi manusia untuk kembali sehat, bahkan awet muda. Begitu hebatnya sel punca, sehingga para peneliti terus menelitinya. Kira-kira apa ya, sel punca itu? Dan apa kaitannya dengan sel yang akan kita pelajari di bab ini? Dan bagaimana awalnya mikroskop ditemukan? Semua pertanyaan kalian akan dijawab di bab ini! Ayo kita pelajari bersama-sama!
Kata Kunci
• Sel
• TeoriSel
• Mikroskop
• Organel
• Mikroskopis
• Spesimen
• SelPunca
Bab 1 Pengenalan Sel
1
Pertanyaan apakah yang ingin kalian temukan jawabannya dalam bab ini?
1.
2.
A. Sel dan Mikroskop
Ketika mendengar kata sel, apa yang terlintas di kepalakalian?Apakahsesuatuyangkecil?Berbentuk kotak? Atau justru sekat-sekat? Mengapa kita harus mempelajari sel? Apa pentingnya sel bagi kehidupan kita? Di dalam bab ini kita akan belajar memahami apa itu sel, serta bagaimana melihat sel melalui mikroskop. Mari kita diskusikan bersama-sama.
1. Apa itu sel?
Ketika kalian melihat bunga yang indah di taman, terlintaskah di kepala kalian, mengapa bunga-bunga tersebut memiliki warna-warna yang indah? Kirakira apa yang menyusunnya?
Gambar 1.1 Taman bunga yang indah (Ediger, 2017)
Sumber: shutterstock.com/Tanachot Srijam
Gambar 1.2 Batu bata dan bangunan kelas
Sumber: www.walpaperlist.com/josecortezdesigns (2017)
Sekarang mari kita bandingkan dengan bangunan kelas kita. Apa yang menyusun bangunan ini? Material apa yang membentuknya?
Ruangan kelas kita terususun dari batu bata, semen, pasir, dan bahan material lainnya. Nah, bunga-bunga yang berada di taman tersebut pun tersusun dari bagian-bagian kecil yang disebut dengan sel. Bukan hanya bunga saja, tetapi seluruh makhluk hidup tersusun dari sel. Dari sini kita dapat menarik kesimpulan bahwa sel merupakan unit atau bagian terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup.
Sel begitu kecil dan tidak terlihat oleh mata kita, tetapi hal tersebut tidak menghalangi para ilmuwan untuk meneliti sel. Mereka berusaha menciptakan suatu alat untuk mengamati sel, kemudian melalui proses serta penelitian yang panjang akhirnya terciptalah suatu teori tentang sel. Teori sel tersebut menyatakan bahwa
• Seluruh makhluk hidup tersusun atas sel
• Sel adalah unit dasar dari struktur dan fungsi makhluk hidup
• Seluruh sel berasal dari sel sebelumnya.
Teori sel ini berlaku untuk seluruh makhluk hidup, baik itu besar maupun kecil. Teori tersebut, mendorong para ilmuwan untuk mempelajari tentang makhluk hidup beserta ciri-cirinya.
Fakta Sains
Ilmuwan Indonesia
Apakah kalian tahu bahwa banyak ilmuwan Indonesia yang mempelajari tentang sel dan fungsinya? Salah satunya adalah Dr. Joe Hin Tjio yang merupakan pakar sel dan genetika. Beliaulah yang menemukan bahwa kromosom di tubuh manusia berjumlah 46 buah atau 23 pasang. Penemuan beliau mematahkan teori ahli genetika yang menyatakan jumlah kromosom pada manusia adalah 48 buah.
Sumber: www.goodnewsfromindonesia.id/ Cold Spring Harbor Laboratory Press, (1995)
Gambar 1.3 Dr. Joe Hin Tjio (Ramadhan, 2015)
Gambar 1.4 Mikroskop beserta sayatan gabus temuan Robert Hooke (Noe, 2007)
Sumber: Getty Images.com/SSPL; commons.wikimedia.org/Jeroen Rouwkema
Gambar 1.5 Mikroskop buatan Anton Van Leeweuhoek (Carboni, 2012)
Sumber: commons.wikimedia.org/ Jeroen Rouwkema
2. Penemuan Mikroskop
Parailmuwanyangmenelititentangselmembutuhkan suatu alat untuk meneliti bagian-bagian sel. Tanpa alat tersebut teori tentang sel tidak akan tercipta, dan tentu saja penelitian tentang tubuh makhluk hidup tidakakandapatdilakukan.Gambar1.4menunjukkan mikroskop yang diciptakan oleh seorang ilmuwan asal Inggris bernama Robert Hooke pada tahun 1663. Beliau mengamati sayatan gabus dari kulit kayu pohon ek
Setelah Robert Hooke, tepatnya tahun 1674, seorang ilmuan asal Belanda bernama Antonie Van Leeuwenhoek juga menciptakan sebuah mikroskop, beliau mengamati sampel dari air danau, kerokan dari gigi dan gusi, serta air dari talang hujan. Leeuwenhoek sangat terkejut melihat berbagai macam bentuk organisme tersebut. Beliau menyebutorganismetersebut animalcula yangartinya binatang yang sangat kecil. Gambar 1.5 menunjukan mikroskop buatan Leeuwenhoek
Meskipadasaatitu,merekabelummemilikialatalatyangcanggih,namunrasaingintahumerekayang tinggi tidak menghalangi mereka untuk menggali lebih dalam tentang sel dan alam sekitar. Penemuan mereka menjadi titik terang bagi ilmuwan lain untuk meneliti sel. Hal tersebut juga berlaku untuk kalian, walaupun dengan alat yang terbatas, tidak menutup kemungkinan kalian dapat menjadi seorang penemu atau peneliti, asalkan kalian memiliki keinginan yang kuat untuk selalu belajar.
3. Mikroskop Cahaya dan Mikroskop
Elektron
Setelah penemuan mikroskop dari Robert Hooke dan Antonie Van Leeuwenhoek, para ilmuwan berlomba-lomba untuk menciptakan mikroskop serta mengamati makhluk hidup di sekitar mereka. Segala sesuatu yang hanya dapat diamati di bawah mikroskop disebut mikroskopis, baik itu benda mati ataupun makhluk hidup.
Beberapa mikroskop menggunakan cahaya yang merambat melalui lensa untuk menghasilkan suatu bayangan yang diperbesar, mikroskop tersebut dinamakan mikroskop cahaya. Mikroskop cahaya dibagi menjadi dua jenis yaitu mikroskop monokuler dan mikroskop binokuler. Gambar 1.6 menunjukan mikroskop cahaya monokuler dan mikroskop cahaya binokuler.
Perbedaan dari kedua mikroskop tersebut terletak pada bagian atas dari mikroskop yang disebut dengan lensa okuler. Jumlah lensa okuler pada mikroskop monokuler hanya satu, sementara mikroskop binokuler memiliki dua lensa.
Selain mikroskop cahaya, beberapa mikroskop menggunakan sinar atau radiasi dari elektron karenanya disebut mikroskop elektron. Kedua mikroskop tersebut memiliki kesamaan yaitu untuk memperbesar suatu objek. Namun tentu saja mikroskop elektron menghasilkan gambar yang detil dan jauh lebih
Gambar 1.6 (a) Mikroskop cahaya monokuler dan (b) Mikroskop cahaya binokuler
Sumber: shutterstock.com/luchschenF
Gambar 1.7 Mikroskop elektron yang digunakan di laboratorium.
Sumber: shutterstock.com/ Elizaveta
jelas. Mikroskop elekron mampu memperbesar suatu objek menjadi satu juta kali lebih besar, sehingga bagian-bagian terkecil dari objek akan nampak dengan jelas, hal tersebut tidak dimiliki oleh mikroskop cahaya. Oleh sebab itu, mikroskop elektron biasanya digunakan di laboratorium medis danfarmasiatautempat-tempatyangmembutuhkan riset lebih dalam. Gambar 1. 7 menunjukkan bentuk mikroskop elektron.
Dua karakteristik yang harus dimiliki oleh suatu mikroskop,baikitumikroskopcahayamaupunelektron, adalah adalah perbesaran dan resolusi gambar
Perbesaran berhubungan dengan pembesaran gambar, sementara resolusi berhubungan dengan kejelasan gambar. Gambar 1.8 menunjukkan contoh perbedaan resolusi dari suatu gambar
Gambar 1.8 Perbandingan gambar dengan resolusi rendah, sedang, dan tinggi.
Sumber: eso.org /ESO
4. Bagian-Bagian Mikroskop Cahaya
Di paragraf sebelumnya kita telah menyinggung tentang lensa okuler, secara lengkap bagian-bagian darimikroskopyangperlukitaketahuisaatmengamati suatu objek adalah sebagai berikut
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP Kelas VIII
Galitckaia
Lensa okuler; memperbesar penampakan objek
Lensa Objek; memperbesar objek
Tombol pengatur pemusat; mengatur intensitas cahaya
Tombol pengatur pemusat; mengatur intensitas cahaya
Dasar Mikroskop; menjaga kedudukan mikroskop
Ketika kalian menaruh suatu benda untuk diamati di bawah mikroskop, maka benda itu disebut spesimen. Sementara yang kalian lihat melalui lensa okuler disebut objek gambar. Objek gambar telah mengalami perbesaran. Perbesaran 100 X berarti ukuran asli dari benda tersebut telah diperbesar sebanyak 100 kali. Baik lensa objektif maupun lensa okuler memiliki perbesaranmasing-masing.Tabelberikutmenunjukkan bagaimana cara menghitung total perbesaran.
Tabel 1.1 Cara menghitung perbesaran total
Perbesaran lensa okuler Perbesaran lensa objektif
Tabumg Mikroskop; penghubung lensa okuler dengan lensa objek
Pengitar; tempat lensa objek
Lengan; bagian untuk dipegang ketika dipindahkan
Mikrometer; memfokuskan bayangan secara lambat
Makrometer; memfokuskan bayangan secara cepat
Meja objek; tempat meletakkan objek
Lampu; sumber cahaya
Gambar 1.9 Mikroskop cahaya beserta bagianbagiannya
Sumber: microscope.com
Ayo Amati
Aktivitas 1.1
Ayo kita mengamati spesimen melalui mikroskop
Amatilah “preparat basah” yang akan kita buat bersama-sama. Taruhlah di bawah lensa objektif dengan perbesaran terkecil. Amati berapa banyak huruf yang mampu tertangkap pada bidang pandang! Ulangi dengan perbesaran yg lebih besar, bandingkan kembali berapa banyak huruf yang dapat ditangkap pada bidang pandang! Buatlah laporan dengan menyertakan variabel bebas, variabel terikat, serta variabel kontrol dalam laporanmu!
Percobaan Aktivitas 1.2
Membuat dan Menyiapkan Preparat Basah
Tujuan:
Membuat preparat basah untuk bahan percobaan
Alat-alat dan bahan:
• Kaca preparat/gelas objek
• Droper/Penetes; air
• Gunting
Prosedur:
• Sampelberupakatadarikoran/majalah
• Tisu atau kertas isap
• Gelas penutup preparat
1. Gunting tiga sampai lima huruf yang berukuran kecil dari koran atau majalah. Huruf-huruf ini akan dijadikan spesimen pengamatan.
2. Letakkan spesimen di kaca preparat/ gelas objek
3. Dengan menggunakan droper, teteskan setetes air di atas spesimen
4. Tutup spesimen dengan gelas penutup secara lembut dan perlahan. Lihat Gambar 1.10 sebagai contoh
Gambar 1.10 Menyiapkan preparat basah
5. Dengan perlahan lap sisa air di sekitar gelas penutup preparat dengan tisu atau kertas isap.
6. Letakkanpreparatdibagianmejaobjek,lalujepitdenganpenjepitmikroskop
7. Atur pencahayaan mikroskop untuk memaksimalkan cahaya agar mengenai preparat
8. Atur lensa objektif dengan perbesaran terkecil
9. Atur jarak dengan menggunakan mikrometer agar bayangan di lensa okuler lebih fokus
10. Sketsa gambar yang terbentuk, hitung berapa banyak huruf yang mampu tertangkap
11. Atur kembali lensa objektif dengan perbesaran yang lebih besar, ulangi dengan menggunakan perbesaran yang terbesar
Pertanyaan:
Berapa banyak huruf yang mampu ditangkap melalui lensa objektif untuk tiap perbesaran? Bagaimana kualitas gambar yang dihasilkan? Buatlah grafik hubungan antara perbesaran dengan banyaknya huruf yang ditangkap pada bidang pandang!
Refleksi:
Keterampilanataukemampuanbaruapayangkamudapatmelaluipercobaan ini? Buatlah refleksi mengenai kegiatan ini di buku catatanmu!
Fakta Sains
Robert Hooke (1635-1703)
Robert Hooke merupakan salah satu ilmuwan terbesar di abad 17 yang meneliti banyak hal di bidang sains maupun non sains. Robert Hooke menciptakan banyak sekali penemuan dan teori seperti:
• Membangun pompa angin untuk sesama rekan ilmuwan yaitu Robert Boyle (1655).
• Menemukan hukum elastisitas, yang menerangkan bagaimana bola dapat melambung dan karet gelang dapat meregang.
Sumber: commons.wikimedia.org/Rita Greer (2013)
• Menerbitkan buku berjudul Micrographia yang berarti gambar kecil. Di buku inilah Hooke menuliskan kata Sel untuk menerangkan kotak mikroskopis yang dilihatnya pada sayatan gabus di tahun 1665.
• Menemukan bahwa semua benda akan memuai jika dipanaskan.
• Menemukan bahwa udara terdiri dari partikel-partikel yang terpisah jauh satu sama lain.
• Membangun salah satu teleskop pemantul “Gregorian” yang digunakan untuk membuat sketsa detail Mars dan pergerakannya.
• Yang pertama menyatakan bahwa Jupiter adalah planet yang berputar pada porosnya, sama seperti bumi.
Sumber: Rickard. et.al, 2009
Gambar 1.11 Robert Hooke sang penemu
Fakta Sains
Antonie Van Leeuwenhoek (1632-1723)
Antonie Van Leeuwenhoek hanyalah orang biasa yang tidak banyak mengenyam pendidikan formal dan hanya sedikit pengalaman di bidang Sains. Namun demikian, dialah yang membuat mikroskop dengan perbesaran yang melampaui miroskop temuan peneliti yang lain. Mikroskop buatan Leewenhoek sangat aneh dan mirip dengan kaca pembesar. Mikroskopnya ringan dan bisa digenggam. Lensa tunggal yang digunakannya memiliki kualitas yang sangat baik, sehingga menghasilkan gambar yang sangat jelas dibanding dengan mikroskop-mikroskop lain pada zaman itu. Keingintahuannya yang tinggi membuat Leeuwenhoek tidak hanya mempelajari tentangsel,tetapijugahallainsepertimempelajari bubuk mesiu yang hampir membutakan matanya.
Gambar 1.12 Antonie Van Leeuwenhoek si penemu yang kreatif
Sumber: en.wikipedia.org/ Jan Verkolje
Sumber: Rickard. et.al, 2009
Mari Uji Kemampuan Kalian
Terinspirasi dari Robert Hooke dan Anton Van Leeweunhoek, serta kurangnya jumlah mikroskop di sekolah-sekolah di Indonesia, buatlah purwarupa mikroskop sederhana. Jelaskan dan uraikan apa kelebihan dan kekurangan mikroskop buatanmu dengan salah satu faktor berikut: ekonomi, lingkungan, etika, moral, kebudayaan, dan kesehatan.