-
Evolusi Kimia dan BiologiOleh : I Kadek Agus Pranata (02)
Cantika Kumara Dipa (09) Danuarsa Parwa (10) Dwija Putra (14) Dewa
Gede Eka (15) Topan Krisna Aditya (39) I Putu Yoga Pratama (42)
Kelas XII IPA 1
-
PendahuluanSecara umum Evolusi merupakan proses perubahan yang
terjadi secara berangsur-angsur dalam kurun waktu yang lama.
Melalui evolusi dipercaya sebagai asal makhluk hidup yang ada
sekarang. Mereka berevolusi dari tingkat yang terendah menjadi yang
tertinggi.Berdasar jenis dan caranya evolusi dibagi menjadi dua,
yaitu Evolusi Kimia, dan Evolusi Biologi.
-
Evolusi Kimia
-
PengertianMenurut Kamus Lengkap Biologi, evolusi kimia merupakan
proses evolusi yang terjadi pada tingkat pembentukan biomolekul,
sel-sel, struktur selular, dan hal lain yang berhubungan dengan
sel.
Asal-usul kehidupan diawali oleh terbentuknya senyawa-senyawa
organik di atmosfer. Terbentuknya senyawa organik terjadi secara
bertahap dimulai dari bereaksinya bahan-bahan anorganik yang
terdapat di dalam atmosfer primitif dengan energi halilintar
membentuk senyawa-senyawa organik kompleks. Dengan adanya gas
seperti metana (CH4), hidrogen (H2), uap air (H2O), dan amonia
(NH3) di atmosfer serta bantuan energi dari sinar kosmis dan
kilatan halilintar, dapat terbentuk senyawa organik. Senyawa
organik tersebut terkumpul dalam sup primordial (sup purba).
Melalui sup purba inilah kemungkinan kehidupan paling sederhana
muncul.
-
Postulat (hipotesis yang tidak didukung dengan bukti-bukti)
evolusi kimiaTeori abiogenesis modernDikemukakan Oleh A.I. Oparin,
seorang ahli biokimia Rusia, dan B.S. Haldane, seorang ahli
genetika Inggris pada 1920. Yang mengemukakan bahwa atmosfer pada
jaman purba memiliki kecendrungan mensintesis senyawa organik dari
molekul anorganik purba yakni metana (CH4), hidrogen (H2), uap air
(H2O), dan amonia (NH3). Senyawa organik tersebut terkumpul dalam
sup primordial (sup purba). Melalui sup purba inilah kemungkinan
kehidupan paling sederhana muncul.
-
Kemudian mereka mengemukakan hipotesis lain mengenai tahap
pembentukan makhluk hidup yaitu :
Sup primordial melakukan sintesis dan terakumulasi membentuk
monomer (molekul organic kecil) seperti asam amino dan
nukleotida.Monomer-monomer tersebut bergabung membentuk polimer,
misalnya protein dan asam nukleat.Agregasi menghasilkan
molekul-molekul dalam bentuk tetesan(droplet) yang disebut
protobion.
Protobion merupakan bentuk sel hidup awal yang belum mampu
secara tepat bereproduksi, namun mampu memelihara lingkungan kimia
dalam tubuhnya yang berbeda dengan lingkungannya. Protobion
dianggap sebaagai awal mula makhluk hisup karena mereka
bermetabolisme, dapat menerima rangsangan, dan bereplikasi sendiri.
Pembentukan protobion ini tidak dapat terjadi lagi pada masa ini,
dikarenakan menurut Oparin dan Haldane atmosfer sekarang kaya akan
oksigen yang diproduksi oleh organisme fotosintetik. Olsigen
dipercaya tidak kondusif terhadap sintesis molekul kompleks secara
spontan karena dapat memutuskan ikatan kimia dan mengekstraksi
elektron
-
Teori Urey(Harold Urey)Yang dikemukakan oleh Harold Urey yang
berpendapat bahwa ada beberapa tahap penting dalam terbentuknya
kehidupan:Tahap 1 tersedianya uap air (H2O), hydrogen (H2), metana
(CH4), dan amonia (NH3) dalam jumlah yang banyak di atmosfer
bumi.Tahap 2 adanya energy yang berasal dari aliran litrik
halilintar dan radiasi sinar kosmis. Energi yang besar menyebabkan
zat-zat tersebut bereaksi membentuk senyawa organik yang lebih
besar dan kompleks.Tahap 3, terbentuknya zat yang hidup paling
sederhana.Tahap 4, zat hidup yang terbentuk berkembang menjadi
sejenis organisme yang lebih kompleks(makhluk hidup). Hal tersebut
terjadi dalam kurun waktu yang lama.
-
Tahap-tahap evolusi KimiaPembentukan senyawa kimia organic
sederhana dari zat-zat anorganik dengan bantuan energi kosmis di
atmosfer purba:H2O + H2 + NH3+ + HCN urea, formaldehid,asetat, dan
sebagainya.Pembentukan senyawa kimia yang lebih kompleks: urea,
formaldehid, asetat dan sebagainya menjadi asam amino,glukosa,asam
lemak dan nukleotida.Pemebentukan senyawa kompleks dengan cara
polimerasi senyawa monomer organik. Asam amino menjadi polimer
proteinGlukosa menjadi polimer, amilum, selulosaAsam lemak dan
gliserol menjadi lemakNukleotida menjadi RNA
-
Beberapa molekul sederhana dan molekul primer berinteraksi
menjadi agregat seluler.Beberapa molekul berfungsi secara
structural dan menjadi substrat reaksi untuk menghasilkan energy
bagi raksi-reaksi sintesis.Beberapa molekul (Nukleotida) mengalami
polimerasi menjadi RNA yang mampu bertindak sebagai enzim untuk
sintesis, sekaligus mengarahkan jalannya reaksi-reaksi dalam
kompartemen (koaservat atau protobion)RNA menjadi cukup stabil
untuk bertindak sebagai molekul pembawa informasi
genetis.Reaksi-reaksi kimia agregat cikal bakal seluler tersebut
tersekat atau terjebak dalam sekat hidrofobik (lemak)dan ini
menjadi cikal bakal sel.
-
Percobaan mengenai evolusi kimiaPercobaan StanLey Miller pada
tahun 1953, menguji hipotesis Oparin dan Haldane dengan alat
rancangannya yang tersusun atas tabung kaca dan alat-alat lainnya.
Berikut ilustrasinya:Kran, berfungsi mengatur aliran masuknya
bermacam-macam gasElektrode, sebagai pengganti energy listrik dari
halilintar.Labu, berisi air yang dipanaskan untuk menghasilkan uap
airKondensor, berfungsi mendinginkan gas-gas hasil reaksi sehingga
mengembun.Tabung Penampung, berfungsi menampung embun
-
Tokoh tokoh PentingDalam perkembangan evolusi kimia ini banyak
melibatkan ahli ahli dibidangnya masing masing dan
terobosan-terobosan mereka sehingga terlahir berbagai teori tentang
evolusi kimia seperti yang kita ketahui. Berikut merupakan beberapa
yang terlibat : Alexander Ivanovich Oparin ( 2 Maret 1894 21 April
1980 )Merupakan seorang ahli biokimia dari Rusia yang terkenal akan
postulatnya tentang asal muasal kehidupan, dan bukunya yang
berjudul The Origin Of Life. John Burdon SandersonHaldane (5
November18921 Desember1964 )adalah seoranggenetikawandan
ahlibiologi evolusiyang lahir diInggris. Ia adalah salah satu
pendiri bidang ilmugenetika populasibersama-sama denganRonald
FisherdanSewall Wright.
-
Harold Clayton Urey(29 April1893 5 Januari1981)Harold Clayton
Urey adalah seorangkimiawanAmerika Serikatyang mempelajariisotop.
Urey mendapatkanPenghargaan Nobel bidang kimiapada tahun1934. Urey
juga mengemukakan teorievolusiplanet.
-
Evolusi Biologi
-
PengertianMahluk hidup pertama merupakan hasil dari dari evolusi
molekul anorganik (evolusi kimia) yang kemudian berkembang menjadi
struktur kehidupan (sel).
-
Jenis jenis Evolusi BiologiEvolusi Progresif merupakan perubahan
pada makhluk hidup yang tetap bertahan hidup.Evolusi Regresif
merupakan evolusi yang menghasilkan spesies yang tidak mungkin
dapat berlanjutnya kehidupan.
-
Tahapan Evolusi BiologiEvolusi biologi diperkirakan dimulai dari
pembentukan sel awal,atau sel primitive. Asam amino yang terbentuk
dari proses evolusi kimia kemudian membentuk makrmolekul atau
molekul besar seperti protein, karbohidrat dan lemak melalui proses
polimerasi yang menghasilkan protenoid.
Pada sintesis dan akumulasi monomer organic pada kondisi abiotik
menghasilkan molekul yang di sebut protobion. Dimana protobion
tidak dapat melakukan reproduksi namun dapat mempertahankan
lingkungan kimia di dalamnya dari pengaruh lingkungan luar.
-
Protobion memiliki beberapa tipe seperti:
KoaservatMerupakan tetesan stabil yang cenderung terbentuk pada
suspense makromoleku (polmer) misalnya polipeptida, asam nukleat
dan polisakarida yang dikocok. Setiap koaservat merupakan agregat
makromolekul yang sangat hidrofobik, dikelilingi dan di stabilkan
oleh molekul air.
MikrosfirMerupakan protobion yang terbentuk dengan sendiririnya
menjadi tetes-tetes kecil saat didinginkan.Mikrosfir tersusun dari
beberapa protenoid. Mikrosfir dikelilingi membran dua lapis dan
akan mengalami penciutan osmotic saat ditempatkan dalam larutan
garam dengan konsentrasi yang berbeda.
LiposomMerupakan protobion yang langsung terbentuk dengan
sendirinya menjadi tetes-tetes kecil apabila komposisi organiknya
mengandung lipid tertentu. Dimana terorganisasi menjadi dua lapisan
molekul pada permukaan tetes tersebut seperti halnya dua lapis
membrane lipid pada membran plasma sel.
-
Hipotesis mengenai RNA sebagai materi genetik pertama yaitu
rantai RNA berfugsi sebagai cetakan untuk mekanisme replikasi RNA
sendiri dan pengarah serta pengikat asam amino yang membentuk
polipeptida.Molekul RNA meningkatkan replikasinya sendiri dengan
mensintesis polipeptida kemudian berfungsi sebagai enzim yang
membantu replikasi RNA. Bila RNA atau polipeptida dilengkapi oleh
suatu membran protobio akan mendapatkan materi genetiknya yang
dapat berkembang sebagai suatu unit. Unit protobion yang mengandung
informasi genetik akan menggunakan enzim yang melakukan reaksi
kimia lain. Kemudian unit protobion tumbuh dan membelah diri untuk
membagikan salinan gen-gen pada protobion anaknya. Selanjutnya
protobion akan menjadi potosel atau sel purba yang merupakan cikal
bakal sel yang ada pada sekarang ini.
Dimana seiring dengan waktu sel yang dikatakan prokariotik akan
mengalami perubahan menjadi bentuk archaebakteria, eubacteria, dan
eukariota.
-
Sesi Pertanyaan....