Transcript
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 1
UNIT PELAJARAN 1
PENGENALAN KEPADA BIOLOGI
HASIL PEMBELAJARAN
Pada akhir unit ini, anda diharap dapat:
1. Menerangkan ciri-ciri hidupan.
2. Menghuraikan organisasi hidupan.
3. Menghuraikan kepentingan evolusi dalam kehidupan.
4. Menerangkan pengelasan organisma.
5. Menerangkan asas-asas dalam penyelidikan saintifik.
PENGENALAN
Rajah 1.1 Interaksi di antara organisma hidup dan alam sekitarnya
Cuba anda amati Rajah 1.1. Dapatkah anda mengenalpasti hidupan dan bukan
hidupan? Sedarkah anda bahawa terdapat interaksi di antara hidupan dan alam
sekitarnya? Bagaimanakah sekitaran bukan hidupan membantu organisma untuk terus hidup?
Apakah pula kaitannya dengan biologi?
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 2
elalui modul ini, anda akan meneroka konsep-konsep asas kehidupan yang
merangkumi pelbagai aspek biologi, bermula dengan ciri-ciri kimia dan fizikal
biomolekul, struktur dan fungsi sel, genetik dan variasi hidupan, serta proses-proses
penting dalam anatomi, histologi dan fisiologi tumbuhan dan haiwan. Sebagai
pengenalan, unit ini akan membincangkan konsep-konsep asas biologi, kajian-kajian awal
tentang hidupan dan juga penerangan tentang kajian saintifik dalam bidang biologi.
ISI KANDUNGAN
iologi adalah kajian tentang hidupan atau benda-benda hidup. Ilmu biologi merangkumi
kajian tentang semua hidupan, iaitu daripada hidupan yang bersaiz mikroskopik seperti
bakteria dan mikroorganisma lain sehinggalah hidupan yang bersaiz makro seperti
tumbuhan dan haiwan peringkat tinggi. Ilmu biologi bukan sahaja tertumpu kepada memahami
struktur dan fungsi organisma, tetapi juga merangkumi semua aspek tentang hidupan,
termasuklah ilmu tentang bagaimana organisma tersebut berinteraksi antara satu sama lain,
serta interaksi organisma tersebut dengan alam sekitarnya. Biologi merangkumi asas-asas sel
hidupan, metabolisme tenaga yang menjadi asas kepada aktiviti kehidupan, dan asas genetik
dalam pewarisan ciri-ciri sesuatu organisma. Biologi juga termasuklah kajian berkaitan
hubungan evolusi dalam kalangan organisma dan kepelbagaian hidupan di bumi.
Apakah Ciri-ciri Hidupan?
Biologi adalah kajian tentang kehidupan. Apakah ciri-ciri hidupan yang dapat
membezakannya dengan benda bukan hidupan? Terdapat perbezaan ciri yang jelas
dalam kalangan organisma makro, contohnya antara manusia dan batu. Manusia adalah
hidupan dan batu adalah bukan hidupan. Tetapi, perbezaan diantara hidupan dan bukan
hidupan sukar dibuat sekiranya melibatkan organisma mikroskopik. Contohnya, adakah bakteria
itu sejenis hidupan? Adakah virus juga hidupan? Bagaimana pula dengan lumut dan kulat di
permukaan batuan pada Rajah 1.2? Adakah lumut dan kulat ini juga sejenis hidupan?
Rajah 1.2 Lumut dan kulat pada permukaan batuan di tepi sungai.
Dapatkah anda mengenalpasti hidupan dan bukan hidupan dalam Rajah 1.2?
M
B
ebenarnya, ahli-ahli biologi telah
membezakannya dengan
pengenalpastian hidupan
dapat dikenalpasti dengan mudah dan jelas. Tujuh c
� Ciri 1: Sel dan organisasi hidupan
� Ciri 2: Penggunaan tenaga dan
� Ciri 3: Pengawalaturan dan homeostasis
� Ciri 4: Tindak balas terhadap perubahan
� Ciri 5: Pertumbuhan dan perkembangan
� Ciri 6: Pembiakan
� Ciri 7: Berevolusi
Ciri 1: Sel dan Organisasi Hidupan
onsep organisasi adalah asas kepada kajian biologi
daripada perkataan Latin iaitu ‘organum’ yang bermaksud ‘hidupan’, Organisma
mengekalkan sekitaran
terkecil dalam sesuatu organisma adalah ‘sel’.
hidupan dibina daripada sel (Rajah 1.3
organisma multisel terdiri daripada
mempunyai susunan tertentu mengikut struktur dan
(a)
Rajah 1.3 Sel (a) adalah unit terkecil yang membina organisma
S
K
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
ahli biologi telah menyenaraikan sebanyak tujuh ciri-ciri
nya dengan bukan hidupan. Tujuannya adalah untuk memudahkan
hidupan dan mengelakkan kekeliruan berlaku. Dengan ini,
dapat dikenalpasti dengan mudah dan jelas. Tujuh ciri-ciri tersebut adalah:
rganisasi hidupan
Penggunaan tenaga dan metabolisme
dan homeostasis
terhadap perubahan sekitaran
dan perkembangan
Hidupan
onsep organisasi adalah asas kepada kajian biologi. Perkataan ‘organisma
daripada perkataan Latin iaitu ‘organum’ yang bermaksud ‘hidupan’, Organisma
dalamannya yang berbeza dengan sekitaran
terkecil dalam sesuatu organisma adalah ‘sel’. Teori Sel mengatakan bahawa semua
Rajah 1.3). Organisma unisel terdiri daripada satu sel, manakala
terdiri daripada banyak sel. Di dalam haiwan dan tumbuhan, setiap sel
mempunyai susunan tertentu mengikut struktur dan fungsinya yang khusus.
(b)
adalah unit terkecil yang membina organisma multisel seperti zirafah
dan pokok (b).
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 3
ciri hidupan untuk
untuk memudahkan
Dengan ini, hidupan
ciri tersebut adalah:
organisma’ berasal
daripada perkataan Latin iaitu ‘organum’ yang bermaksud ‘hidupan’, Organisma
sekitaran luarannya. Unit
mengatakan bahawa semua
terdiri daripada satu sel, manakala
banyak sel. Di dalam haiwan dan tumbuhan, setiap sel
seperti zirafah
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 4
Ciri 2: Penggunaan Tenaga dan Metabolisme
rganisma memerlukan tenaga untuk mengekalkan organisasinya. Semua organisma
memperoleh tenaga untuk menjalankan pelbagai aktiviti daripada sekitaran luarnya.
Sel menggunakan tenaga untuk menjalankan pelbagai tindak balas kimia yang
bertanggungjawab untuk menguraikan nutrien dan mensintesis komponen-komponen
sel dan organisma hidup. Tindak balas kimia ini dinamakan sebagai metabolisme. Tumbuhan,
alga dan bakteria tertentu boleh menggunakan tenaga cahaya secara langsung untuk
menghasilkan makanan mereka dalam proses fotosintesis. Organisma tersebut dinamakan
sebagai ‘pengeluar pertama’. Ini berbeza dengan organisma seperti haiwan dan kulat yang
merupakan ‘pengguna’, iaitu mereka perlu memakan organisma lain untuk mendapatkan
tenaga. Tenaga-tenaga ini kemudian digunakan untuk melakukan pelbagai aktiviti organisma
hidup. Rajah 1.4 menunjukkan satu contoh aktiviti manusia yang memerlukan penggunaan
tenaga yang tinggi, iaitu aktiviti berkayak.
Rajah 1.4 Aktiviti berkayak yang memerlukan penggunaan tenaga
Ciri 3: Tindak Balas Terhadap Perubahan Sekitaran Luar
rganisma hidup perlulah berupaya untuk bertindak balas terhadap sebarang perubahan
sekitaran luarnya. Sebagai contoh, sel bakteria mempunyai mekanisma untuk
mengetahui sama ada terdapat bekalan makanan yang mencukupi atau sebaliknya di
sekitaran luarnya. Selain itu, tumbuhan juga boleh bergerak balas terhadap pertukaran
arah cahaya matahari. Contohnya, sekiranya anda meletakkan tumbuhan di tepi tingkap, ia
akan tumbuh menghala cahaya matahari. Haiwan pula boleh menyesuaikan dengan keadaaan
sekitaran luarnya, contohnya semasa musim sejuk haiwan akan mempunyai bulu yang tebal
untuk melindunginya daripada kesejukan (Rajah 1.5). Tindak balas terhadap sekitaran luar ini
adalah satu ciri penyesuaian organisma atau ‘adaptasi’, iaitu organisma menyesuaikan proses-
proses dan struktur dalamannya terhadap perubahan jangka pendek atau jangka panjang
dalam sekitaran luaran mereka.
O
O
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 5
Rajah 1.5 Beruang kutub mempunyai bulu yang tebal berwarna putih, iaitu satu adaptasi
terhadap sekitaran luarannya yang sejuk dan putih dilitupi salji
Ciri 4: Pengawal Aturan dan Homeostasis
ntuk bertindak balas terhadap pelbagai perubahan di sekitaran luarnya, organisma
sebenarnya ‘mengubah’ diri mereka. Tujuannya adalah untuk mengekalkan
homeostasis, iaitu satu proses di mana organisma dan sel hidup mengawalatur sel-sel
dan sekitaran dalamannya supaya kekal dalaman keadaan yang tetap dan stabil. Ia
juga merujuk kepada keadaan pengekalan sekitaran dalaman organisma dalam julat di mana ia
masih boleh bertoleransi terhadap perubahan sekitaran luarannya. Semua organisma hidup
sentiasa mengawalatur metabolisme selnya supaya molekul-molekul makanan dapat digunakan
dalam kadar yang sesuai, dan komponen sel pula dapat disintesis bila diperlukan. Sebagai
contoh, Rajah 1.6 menunjukkan ikan gapi yang mengekalkan kawal atur dan homeostasis
dalam sekitaran luaran yang berair, manakala rama-rama yang berasal daripada ulat dan
kepompong juga mengekalkan sekitaran dalamannya setelah menjadi rama-rama.
(a) (b)
Rajah 1.6 Organisma iaitu (a) ikan gapi dan (b) rama-rama mengawal atur sekitaran
dalamannya
U
Ciri 5: Pertumbuhan dan Perkembangan
atu lagi ciri hidupan
melibatkan penghasilan sel yang lebih banyak
perkembangan adalah penghasilan organisma
Organisma unisel dan multisel mempunyai mekanisma
perkembangan yang berbeza. O
untuk menghasilkan sel-sel baru dan kemudian akan
cara menghasilkan komponen-komponen sel tambahan. Sebaliknya, organisma multisel seperti
tumbuhan dan haiwan pula akan
telur yang telah disenyawakan), dan kemudian
berkembang menjadi satu organisma lengkap yang mempunyai pelbagai sel
fungsi tertentu (Rajah 1.7)
Rajah 1.7 Organisma multisel berkembang daripada satu sel membentuk fetus (a) dan
kemudian menjadi organisma
Ciri 6: Pembiakan
iri hidupan yang seterusnya adalah mereka membiak. Ini kerana s
hidup mempunyai jangka hayat dan akan mati.
untuk menghasilkan zuriat bagai mengekalkan ke
seterusnya. Pembiakan akan menghasilkan anak yang mewarisi ciri
dan bapanya. Contohnya, Rajah 1.8
bulu ibunya yang berwarna kelabu
genetik yang terkandung di dalam
menentukan organisasi, perkembangan dan fungsi
bahan utama ini akan diwariskan
bahawa semua gen disalin (trans
pengutus RNA (mRNA), dan kemudian diterjemahkan
mengandungi jujukan asid amino yang spesifik melalui proses ekspresi gen. Polipeptida ini
adalah unit-unit yang akan membentuk protein yang berfungsi. Protein y
yang berrtanggungjawab dalam menghasilkan ciri
S
C
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
dan Perkembangan
adalah mereka tumbuh dan berkembang.
silan sel yang lebih banyak atau lebih besar
adalah penghasilan organisma yang mempunyai
Organisma unisel dan multisel mempunyai mekanisma pertumbuhan
perkembangan yang berbeza. Organisma unisel seperti bakteria akan mengalami replikasi
sel baru dan kemudian akan meningkatkan isipadu sel tersebut
komponen sel tambahan. Sebaliknya, organisma multisel seperti
pula akan memulakan kehidupan mereka bermula daripada satu sel (
telur yang telah disenyawakan), dan kemudian akan melalui pelbagai pembahagian sel untuk
satu organisma lengkap yang mempunyai pelbagai sel
(a) (b)
Organisma multisel berkembang daripada satu sel membentuk fetus (a) dan
kemudian menjadi organisma lengkap (b)
yang seterusnya adalah mereka membiak. Ini kerana semua organism
hidup mempunyai jangka hayat dan akan mati. Oleh itu, mereka perlulah membiak
untuk menghasilkan zuriat bagai mengekalkan kelangsungan hidup
seterusnya. Pembiakan akan menghasilkan anak yang mewarisi ciri-
Rajah 1.8 menunjukkan dua ekor anak kucing yang mewarisi ciri
bulu ibunya yang berwarna kelabu-putih. Ini kerana semua organisma mengandungi maklumat
genetik yang terkandung di dalam asid deoksiribonukleik (DNA), iaitu bahan utama yang
an organisasi, perkembangan dan fungsi hidupan. Semasa pembiakan, satu salinan
bahan utama ini akan diwariskan oleh ibu bapa kepada anaknya. ‘Central dogma
bahawa semua gen disalin (transkripsi) oleh molekul asid ribonukleik (RNA)
, dan kemudian diterjemahkan (translasi) kepada
mengandungi jujukan asid amino yang spesifik melalui proses ekspresi gen. Polipeptida ini
unit yang akan membentuk protein yang berfungsi. Protein yang berfungsi inilah
yang berrtanggungjawab dalam menghasilkan ciri-ciri organisma hidup.
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 6
dan berkembang. Pertumbuhan
lebih besar, manakala
ciri-ciri tertentu.
pertumbuhan dan
akan mengalami replikasi
sel tersebut dengan
komponen sel tambahan. Sebaliknya, organisma multisel seperti
daripada satu sel (sel
pelbagai pembahagian sel untuk
satu organisma lengkap yang mempunyai pelbagai sel dengan fungsi-
Organisma multisel berkembang daripada satu sel membentuk fetus (a) dan
emua organisma
perlulah membiak
dalam generasi
-ciri daripada ibu
menunjukkan dua ekor anak kucing yang mewarisi ciri-ciri
kerana semua organisma mengandungi maklumat
, iaitu bahan utama yang
Semasa pembiakan, satu salinan
Central dogma’ menyatakan
) yang dipanggil
kepada protein yang
mengandungi jujukan asid amino yang spesifik melalui proses ekspresi gen. Polipeptida ini
ang berfungsi inilah
Rajah 1.8 Dua ekor anak kucing yang mewarisi ciri
Ciri 7: Berevolusi
iri terakhir hidupan adalah mereka sentiasa berevolusi. Ciri ini adalah berbeza daripada
kesemua enam ciri yang telah anda pelajari tadi yang hanya melibatkan ciri
organisma hidup dalam tempoh yang pendek.
yang panjang, satu lagi ciri umu
populasi sesuatu organisma berubah s
organisma boleh lebih berjaya dalam survival dan pembiakan. Populasi
beradaptasi dengan lebih baik di
1.9 menunjukkan spesies anjing
yang sama. Selain itu, evolusi juga boleh menyebabkan berlakunya proses
(speciation), iaitu kewujudan spesies organisma baru hasil proses evolusi organisma sedia ada.
Rajah 1.9 Variasi anjing
Cuba anda perhatikan kepelbagaian bentuk wajah anda dan adik beradik anda.
Perhatikan juga wajah rakan-rakan anda. Bukankah anda dan mereka semua tergolong dalam
spesies organisma yang sama iaitu
kepelbagaian ini berlaku? Adalah ini juga adalah satu contoh variasi akibat proses evolusi?
C
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
ekor anak kucing yang mewarisi ciri-ciri bulu ibunya yang berwarna kelabu
adalah mereka sentiasa berevolusi. Ciri ini adalah berbeza daripada
kesemua enam ciri yang telah anda pelajari tadi yang hanya melibatkan ciri
organisma hidup dalam tempoh yang pendek. Namun, untuk sesuatu tempoh
satu lagi ciri umum hidupan adalah mengalami evolusi, iaitu apabila
populasi sesuatu organisma berubah selepas pelbagai generasi. Akibat proses evolusi,
organisma boleh lebih berjaya dalam survival dan pembiakan. Populasi mereka juga
beradaptasi dengan lebih baik di dalam habitatnya untuk menghasilkan pelbagai variasi
anjing Canis lupus yang mempunyai pelbagai variasi
Selain itu, evolusi juga boleh menyebabkan berlakunya proses
), iaitu kewujudan spesies organisma baru hasil proses evolusi organisma sedia ada.
anjing dalam spesies organisma yang sama (Canis lupus
Cuba anda perhatikan kepelbagaian bentuk wajah anda dan adik beradik anda.
rakan anda. Bukankah anda dan mereka semua tergolong dalam
yang sama iaitu Homo sapiens? Bagaimanakah perbezaan dan
rlaku? Adalah ini juga adalah satu contoh variasi akibat proses evolusi?
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 7
ciri bulu ibunya yang berwarna kelabu-putih.
adalah mereka sentiasa berevolusi. Ciri ini adalah berbeza daripada
kesemua enam ciri yang telah anda pelajari tadi yang hanya melibatkan ciri-ciri
untuk sesuatu tempoh masa
adalah mengalami evolusi, iaitu apabila
Akibat proses evolusi,
mereka juga boleh
untuk menghasilkan pelbagai variasi. Rajah
yang mempunyai pelbagai variasi dalam spesies
Selain itu, evolusi juga boleh menyebabkan berlakunya proses penspesiesan
), iaitu kewujudan spesies organisma baru hasil proses evolusi organisma sedia ada.
Canis lupus).
Cuba anda perhatikan kepelbagaian bentuk wajah anda dan adik beradik anda.
rakan anda. Bukankah anda dan mereka semua tergolong dalam
? Bagaimanakah perbezaan dan
rlaku? Adalah ini juga adalah satu contoh variasi akibat proses evolusi?
Apakah Tahap-tahap Organisasi
onsep organisasi adalah satu ciri penting yang membezakan antara
bukan hidupan. Organisasi
tahap organisasi yang paling kecil iaitu atom, berkembang kepada tahap
seterusnya yang lebih besar dan kompleks.
hidupan yang mengandungi sebelas
sistem, organisma, populasi, komuniti, ekosistem dan biosfera.
Rajah 1.
K
Biosfera
Ekosistem
Komuniti
Populasi
Organisma
Sistem
Organ
Tisu
Sel
Molekul
Atom
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
rganisasi Hidupan?
onsep organisasi adalah satu ciri penting yang membezakan antara
Organisasi hidupan tersusun mengikut tahap, iaitu bermula dengan
tahap organisasi yang paling kecil iaitu atom, berkembang kepada tahap
seterusnya yang lebih besar dan kompleks. Rajah 1.10 menunjukkan sa
sebelas tahap organisasi, iaitu atom, molekul, sel, tisu, organ,
organisma, populasi, komuniti, ekosistem dan biosfera.
Rajah 1.10 Sebelas tahap organisasi hidupan.
ATOM
BIOSFERA
MOLEKUL
EKOSISTEM
SEL
KOMUNITI
POPULASI
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 8
onsep organisasi adalah satu ciri penting yang membezakan antara hidupan dan
tersusun mengikut tahap, iaitu bermula dengan
tahap organisasi yang paling kecil iaitu atom, berkembang kepada tahap-tahap
menunjukkan satu organisasi
iaitu atom, molekul, sel, tisu, organ,
TAHAP 11
TAHAP 1
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 9
Sebelas tahap organisasi hidupan adalah seperti berikut:
1. Atom: Atom adalah komponen terkecil dalam sesuatu unsur yang mengandungi sifat kimia sesuatu unsur. Semua bahan mengandungi atom-atom.
2. Molekul dan molekul makro: Apabila atom-atom bergabung, molekul akan terbentuk. Apabila molekul-molekul bergabung dan membentuk polimer, ia akan membentuk molekul makro. Molekul makro yang penting dalam organisma hidup adalah karbohidrat, lipid, protein dan asid nukleik (DNA dan RNA).
3. Sel: Gabungan molekul-molekul dan molekul-molekul mikro akan membentuk struktur, contohnya membran. Apabila struktur-struktur ini bergabung ia akan membentuk sel.
4. Tisu: Pada organisma multisel seperti tumbuhan dan haiwan, sel-sel yang sama jenis akan bergabung membentuk tisu. Contohnya: tisu otot.
5. Organ: Organ dibina oleh sekurang-kurangnya dua jenis tisu. Contohnya, jantung dibina daripada tisu otot, saraf dan tisu penghubung.
6. Sistem: Sistem dibentuk oleh organ-organ. Contohnya adalah sistem urinari yang melibatkan pelbagai organ seperti buah pinggang, ureter, uretra dan pundi kencing.
7. Organisma: Semua hidupan adalah dipanggil organisma. Organisma ini mempunyai semua ketujuh-tujuh ciri hidupan. Spesies, iaitu satu kumpulan organisma yang mempunyai ciri yang sama. Organisma pada spesies yang sama ini mempunyai hubungan yang rapat secara genetik.
8. Populasi: Populasi adalah organisma-organisma daripada spesies yang sama yang mendiami satu kawasan persekitaran yang sama.
9. Komuniti: Komuniti terbentuk apabila beberapa populasi daripada spesies yang sama mendiami sesuatu kawasan dan saling berinteraksi.
10. Ekosistem: Ekosistem terbentuk apabila terdapat interaksi di antara komuniti dengan alam sekitar di sekelilingnya.
11. Biosfera: Merangkumi semua tempat di bumi ini di mana organisma hidup wujud, sama ada di udara, air dan tanah.
Perhatikan sekeliling anda sekarang. Sekiranya anda berada di dalam rumah, buka
tingkap dan perhatikan persekitaran anda. Anda akan melihat pelbagai spesies
organisma, bukan? Bukan sahaja tumbuhan, anda juga mungkin dapat melihat burung
berterbangan, rama-rama atau serangga. Pilih secara rawak beberapa jenis organisma dan
cuba anda susun tahap organisasi haiwan tersebut daripada tahap terkecil hingga tahap yang
paling kompleks. Selamat mencuba!
Apakah Kepentingan Evolusi dalam Kehidupan?
volusi adalah salah satu ciri
muka bumi ini bermula daripada satu sel primitif, iaitu kira
dahulu. Sel primitif ini kemudia
terbentuknya pelbagai spesies organisma yang dapat kita lihat pada hari ini.
Organisma-organisma ini mempunyai v
daripada proses evolusi.
Mutasi adalah perubahan yang berlaku di
sama ada kesan neutral, positif atau negatif.
juga mutasi yang memberi kesan negatif.
menyebabkan organisma dalam
sekitaran luarnya berbanding individu lain yang tidak bermutasi. Individu yang memiliki mutasi
adaptif mempunyai kelangsungan hidup yang leb
mewariskan DNA tersebut kepada anaknya. Mekanism
Pemilihan Semulajadi’ yang dikemukakan
‘Pemilihan buatan’ pula berlaku apabila sesua
dengan perincian ciri yang lain dalam
dimanipulasi dan dirancang. Contohnya adalah melalui penternakan haiwan dalam persekitaran
yang dirancang.
Evolusi sedang berlaku apabila perincian ciri yang berbeza menjadi semakin lazim atau kurang
lazim dalam generasi berikutnya, iaitu
keturunan. Evolusi yang berlaku dalam satu jangkamasa yang panjang juga boleh
menyebabkan berlakunya proses ‘
organisma baru. Contohnya, Rajah 1.11
pelbagai spesies burung dengan pelbagai ciri yang berbeza antara satu sama lain.
Rajah 1.11 Kepelbagaian spesies burung yang terbentuk daripada proses evolusi
E
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
Apakah Kepentingan Evolusi dalam Kehidupan?
volusi adalah salah satu ciri hidupan. Bukti saintifik menunjukkan bahawa kehidupan di
muka bumi ini bermula daripada satu sel primitif, iaitu kira-kira 3.5 hingga 4 bilion tahun
dahulu. Sel primitif ini kemudiannya mengalami perubahan evolusi sehingga
terbentuknya pelbagai spesies organisma yang dapat kita lihat pada hari ini.
organisma ini mempunyai variasi, iaitu kepelbagaian ciri-ciri
yang berlaku di dalam DNA. Mutasi boleh memberi pelbagai kesan,
sama ada kesan neutral, positif atau negatif. Kebanyakan mutasi adalah neutral
kesan negatif. Mutasi adaptif adalah mutasi positif yang boleh
organisma dalam sesebuah populasi dapat beradaptasi dengan lebih baik dalam
nya berbanding individu lain yang tidak bermutasi. Individu yang memiliki mutasi
adaptif mempunyai kelangsungan hidup yang lebih tinggi serta mempunyai lebih
mewariskan DNA tersebut kepada anaknya. Mekanisma ini dinamakan sebagai ‘Teori
yang dikemukakan oleh seorang naturalis iaitu Charles Darwin.
erlaku apabila sesuatu perincian ciri itu lebih digemari berbanding
ciri yang lain dalam satu persekitaran buatan, iaitu keadaan yang
Contohnya adalah melalui penternakan haiwan dalam persekitaran
pabila perincian ciri yang berbeza menjadi semakin lazim atau kurang
am generasi berikutnya, iaitu perubahan yang berlaku dalam sesuatu garis
Evolusi yang berlaku dalam satu jangkamasa yang panjang juga boleh
akunya proses ‘penspesiesan’, iaitu pembentukan pelbagai spesies
Rajah 1.11 menunjukkan proses evolusi telah menghasilkan
pelbagai spesies burung dengan pelbagai ciri yang berbeza antara satu sama lain.
epelbagaian spesies burung yang terbentuk daripada proses evolusi
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 10
. Bukti saintifik menunjukkan bahawa kehidupan di
kira 3.5 hingga 4 bilion tahun
nya mengalami perubahan evolusi sehingga
terbentuknya pelbagai spesies organisma yang dapat kita lihat pada hari ini.
yang berpunca
Mutasi boleh memberi pelbagai kesan,
adalah neutral, namun ada
h mutasi positif yang boleh
beradaptasi dengan lebih baik dalam
nya berbanding individu lain yang tidak bermutasi. Individu yang memiliki mutasi
ih tinggi serta mempunyai lebih potensi untuk
ini dinamakan sebagai ‘Teori
Charles Darwin.
ciri itu lebih digemari berbanding
iaitu keadaan yang
Contohnya adalah melalui penternakan haiwan dalam persekitaran
pabila perincian ciri yang berbeza menjadi semakin lazim atau kurang
berlaku dalam sesuatu garisan
Evolusi yang berlaku dalam satu jangkamasa yang panjang juga boleh
’, iaitu pembentukan pelbagai spesies
menunjukkan proses evolusi telah menghasilkan
pelbagai spesies burung dengan pelbagai ciri yang berbeza antara satu sama lain.
epelbagaian spesies burung yang terbentuk daripada proses evolusi.
Evolusi boleh menyebabkan kewujudan kepelbagaian dalam sesuatu ciri sehingga
menyebabkan berlakunya variasi spesies dan spesiasi. A
penspesiesan dan variasi?
Bagaimanakah Organisma
roses evolusi telah menyebabkan kewujudan pelbagai jenis spesies organisma. Pada
masa kini, dianggarkan terdapat lebih 100 juta
Jadi, bagaimanakah caranya untuk menyusun maklumat tentang semua
organisma ini? Satu sistem pengkelasan binomial
mana semua organisma boleh dikenalpasti melalui nama genus dan
catus adalah nama saintifik bagi kucing.
hingga ke paling khusus adalah seperti ditunjukkan dalam
Rajah 1.12 Sistem pengkelasan organisma
P
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i
Evolusi boleh menyebabkan kewujudan kepelbagaian dalam sesuatu ciri sehingga
menyebabkan berlakunya variasi spesies dan spesiasi. Apakah perbezaan di
Organisma-organisma Dikelaskan?
volusi telah menyebabkan kewujudan pelbagai jenis spesies organisma. Pada
masa kini, dianggarkan terdapat lebih 100 juta organisma ditemui di muka bumi ini.
adi, bagaimanakah caranya untuk menyusun maklumat tentang semua
sistem pengkelasan binomial atau taksonomi
mana semua organisma boleh dikenalpasti melalui nama genus dan spesies.
adalah nama saintifik bagi kucing. Pengkelasan kucing daripada yang paling umum
hingga ke paling khusus adalah seperti ditunjukkan dalam Rajah 1.12.
Sistem pengkelasan organisma, contohnya Felis catus
Alam
Filum
Kelas
Order
Famili
Genus
Spesies
Felis
Felis catus
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 11
A
Evolusi boleh menyebabkan kewujudan kepelbagaian dalam sesuatu ciri sehingga
pakah perbezaan di antara
volusi telah menyebabkan kewujudan pelbagai jenis spesies organisma. Pada
ditemui di muka bumi ini.
adi, bagaimanakah caranya untuk menyusun maklumat tentang semua spesies
atau taksonomi telah dibina di
spesies. Contohnya Felis
Pengkelasan kucing daripada yang paling umum
Felis catus.
Felis catus
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 12
Organisma dikelaskan kepada tiga kategori yang dikenali sebagai ‘Domain’ iaitu: Arkea,
Bakteria dan Eukarya. Domain Eukarya pula dikategorikan kepada empat ‘Alam’ iaitu: Fungi,
Plantae, Animalia dan Protista (Rajah 1.13). Ciri-ciri yang digunakan dalam pengkelasan ini
adalah jenis sel (eukariot atau prokariot), bilangan sel (unisel atau multisel) dan pengambilan
tenaga (autotropik atau heterotropik).
Bagaimanakah Penyelidikan Saintifik dalam Bidang Biologi
Dijalankan?
alam subtopik sebelum ini anda telah mempelajari tentang kewujudan pelbagai aras
organisasi hidupan. Seiring dengan perkembangan instrumen moden seperti
mikroskop berkuasi tinggi, ahli-ahli biologi kini berupaya untuk menjalankan pelbagai
kajian pada pelbagai aras, contohnya kajian ekologi yang melibatkan aras ekosistem,
kajian anatomi dan fisiologi haiwan dan tumbuhan, serta kajian biologi molekular yang
melibatkan aras organisasi paling rendah iaitu komponen molekular di dalam sel.
Umumnya, kaedah penyelidikan dalam sains biologi melibatkan pemerhatian, pengenalpastian,
penyiasatan secara eksperimental dan penerangan teoritikal tentang fenomena-fenomena
semulajadi (Rajah 1.14).
Hipotesis adalah satu proposal untuk menerangkan sesuatu fenomena semulajadi. Teori biologi
pula adalah satu penjelasan terhadap pelbagai jangkaan yang dibuat berdasarkan pelbagai
data. Penjelasan dapat dibuat menggunakan pendekatan-pendekatan berikut:
D
Rajah 1.13 Alam di dalam domain Eukarya iaitu (a) Protista, (b) Plantae, (c) Fungi, dan (d)
Animalia.
(b) (c)
(a) (d)
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 13
1. Membuat pemerhatian ke atas alam semulajadi
2. Membuat persoalan kajian
3. Membina hipotesis menggunakan semua maklumat yang diketahui
4. Membuat ramalan tentang hasil dapatan sekiranya hipotesis adalah benar
5. Menguji ramalan dengan menjalankan eksperimen dan pemerhatian
6. Mengulang ujian untuk melihat konsistensi
7. Membuat laporan kajian
8. Membuat kesimpulan
Rajah 1.14 Carta alir kaedah penyelidikan saintifik.
Cuba anda huraikan satu kajian saintifik yang dijalankan dengan menggunakan
pendekatan di atas. Anda boleh merujuk kepada buku-buku rujukan anda.
Pemerhatian
Persoalan
Hipotesis
Ramalan
Ujian
(Eksperimental
atau
Pemerhatian
tambahan)
Hasil ujian tidak
menyokong hipotesis.
Buat hipotesis baru
Hasil ujian menyokong
hipotesis. Membuat ramalan
baru dan membuat ujian
lanjutan
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 14
Nampaknya anda telah sampai ke penghujung unit ini. Anda kini telah pun
mempunyai pengetahuan asas tentang biologi dan komponen-komponen penting di
dalamnya. Dalam unit-unit seterusnya, anda akan mempelajari tentang komponen-komponen
biologi tersebut dengan lebih mendalam, bermula dengan atom dan molekul yang membina
asas kehidupan, diikuti dengan sel dan metabolisme sel. Seterusnya, anda akan mempelajari
tentang ilmu genetik dan pewarisan sebelum mempelajari tentang anatomi, histologi dan
fisiologi tumbuhan dan haiwan. Semoga berjaya!
RINGKASAN
1. Hidupan boleh dibezakan dengan bukan hidupan melalui 7 ciri utama, iaitu sel dan
organisasi, penggunaan tenaga dan metabolisme, pengawal aturan dan homeostasis,
tindak balas terhadap perubahan sekitaran luar, pertumbuhan dan perkembangan,
pembiakan dan evolusi.
2. Organisasi hidupan tersusun mengikut tahap, iaitu bermula dengan tahap organisasi
yang paling kecil iaitu atom, berkembang kepada tahap-tahap seterusnya yang lebih
besar dan kompleks.
3. Satu sistem pengkelasan binomial atau taksonomi telah dibina dimana semua
organisma boleh dikenalpasti melalui nama genus dan spesies.
4. Organisma dikelaskan kepada tiga kategori yang dikenali sebagai ‘Domain’ iaitu: Arkea,
Bakteria dan Eukarya.
5. Domain Eukarya pula dikategorikan kepada empat ‘Alam’ iaitu: Fungi, Plantae,
Animalia dan Protista.
6. Kaedah penyelidikan dalam sains biologi melibatkan pemerhatian, pengenalpastian,
penyiasatan secara eksperimental dan penerangan teoritikal tentang fenomena-
fenomena semulajadi.
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 15
PETA KONSEP
Pengenalan kepada Biologi
Organisasi hidupan
Atom
Sel
Tisu
Organ
Organisma
Populasi
Komuniti
Ekosistem
Biosfera
7 Ciri-ciri hidupan
Sel dan organisasi
Tenaga dan metabolisme
Pengawal aturan dan homeostasis
Tindak balas terhadap sekitaran
Pertumbuhan dan perkembangan
Pembiakan
Pengkelasan Hidupan
Spesies
Genus
Famili
Order
Kelas
Filum
Alam
Pendekatan kajian saintifik dalam bidang biologi
Membuat
pemerhatian
Membina hipotesis
Membuat persoalan kajian
Membuat
jangkaan
Menguji
ramalan
Mengulang ujian
Membuat
laporan
Evolusi
Membuat
kesimpulan
Sistem
P e n g e n a l a n K e p a d a B i o l o g i | 16
KATA KUNCI
1. Arkea 10. Mutasi
2. Bakteria 11. Organisma
3. Eukariot 12. Pemerhatian
4. Ekosistem 13. Prokariotik
5. Evolusi 14. Protista
6. Genus 15. Sel
7. Hipotesis 16. Spesies
8. Homeostasis 17. Tenaga
9. Komuniti 18. Taksonomi
PENILAIAN KENDIRI
1. Apakah ciri-ciri yang membezakan hidupan dengan bukan hidupan?
2. Nyatakan tujuh tahap organisasi daripada yang paling ringkas kepada paling kompleks.
3. Nyatakan komponen-komponen dalam pengkelasan binomial.
4. Apakah kepentingan evolusi dalam kehidupan?
5. Apakah perbezaan antara pemilihan semulajadi dan pemilihan buatan?
6. Bagaimanakah kajian saintifik dalam bidang biologi dijalankan? Berikan satu contoh.
RUJUKAN
Brooker, J.R., Widmair, E.P., Graham, L.E. & Stiling, P.D. 2008. Biology. Boston: McGrawHill
Higher Education.
Audesirk, T., Audesirk, G. & Byers, B.E. 2008. Biology: Life on Earth. 8th Edition. New Jersey:
Pearson Education Hall.
Starr, C., Evers, C.A., & Starr, L., 2011. Biology: Concepts and Applications. Belmont: CA:
Thomson Brooks/Cole.
JAWAPAN SERTA MAKLUM BALAS
Penspesiesan adalah proses evolusi yang menghasilkan spesies organisma baru. Ia
berlaku dalam satu tempoh masa yang panjang. Variasi pula berlaku dalam tempoh
masa yang lebih pendek, dan hanya melibatkan kepelbagaian perincian dalam satu
ciri sesuatu organisma dalam spesies yang sama.
A
top related