Program Pendidikan Kompetensi Umum 2018

Transkripsi

1 BIO100 Biologi 3(2-3) Program Pendidikan Kompetensi Umum

2 Learning Outcomes (LO) Kompetensi yang diharapkan bagi mahasiswa yang telah mengambil MK Biologi adalah memahami dan dapat menjelaskan: Cakupan/tema-tema dan cara mempelajari kehidupan Struktur dan cara kerja sel dan bagaimana sel memanen energi dan membuat makanan Cara sel bereproduksi, pewarisan sifat, dan biologi molekuler gen dan rekayasa genetik Keanekaragaman organisme (termasuk struktur dan fungsi), mulai Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia Hirarki kehidupan di atas individu, yang mencakup populasi, komunitas, ekosistem, dan keanekaragaman hayati yang dapat dimanfaatkan dan usaha konservasinya 2

3 Silabus 1. Ruang lingkup biologi dan asal-muasal kehidupan 2. Wisata sel 3. Energi seluler dan respirasi selular 4. Fotosintesis 5. Pembelahan sel; struktur dan ekspresi gen 6. Pola pewarisan sifat 7. Prinsip dasar teknologi DNA rekombinan (bioteknologi) 8. Ujian Tengah Semester (UTS) 9. Struktur dan fungsi hayati monera, protista dan cendawan 10. Struktur dan fungsi hayati tumbuhan (1) 11. Struktur dan fungsi hayati tumbuhan (2) 12. Struktur dan fungsi hayati hewan (1) 13. Struktur dan fungsi hayati hewan (2) 14. Populasi dan komunitas 15. Ekosistem dan biologi konservasi 16. Ujian Akhir Semester (UAS) 3

4 Kontrak Kuliah A. Identitas dan Koordinator MK Nama MK : BIO100 Biologi SKS : 3(2-3) Koordinator : Dr. Sri Listiyowati, MSi Divisi Mikologi, Departemen Biologi, FMIPA IPB biologi.ppku@gmail.com WA:

5 Kontrak Kuliah B. Pengajar Kuliah Semester 2 (GENAP) 2017/2018 Hari Waktu R Kuliah Pengajar UTS Pengajar UAS Senin CCR 1.03 Ence DJ Supena (EDJ) Hadisunarso (HDS) Selasa CCR 1.01 Dyah Perwitasari (DPF) Sri Listiyowati (SLY) Selasa CCR 1.02 Yulin Lestari (YLN) Mafrikhul M (MAF) Rabu CCR 1.01 Sri Listiyowati (SLY) Achmad F (AFM) Rabu CCR 1.02 Nampiah S (NPH) Nina R Djuwita (NRD) Rabu CCR 1.03 Aris Tjahjoleksono (ATJ) Yohana CS (YCS) Rabu CCR 1.04 Ivan Permana P (IVP) Hilda Akmal (HIL) Jumat CCR 1.04 Tri Heri Widarto (THW) Dorly (DRY) Jumat CCR 1.05 Windra P (WPP) Hirmas F Putra (HFP) Jumat CCR 1.01 Rika Indri Astuti (RIA) Rita Megia (RMG) Jumat CCR 1.02 Nisa RM (NRM) Taruni SP (TSP) Jumat CCR 2.16 Hadisunarso (HDS) Sulistijorini (SRN) 5

6 C. Kuliah dan Ujian Kontrak Kuliah Perkuliahan dilaksanakan dalam 14 kali pertemuan, 1 kali UTS, dan 1 kali UAS. Jadwal perkuliahan dan ujian sesuai dengan jadwal yang dikeluarkan oleh Program Pendidikan Kompetensi Umum (PPKU). Dalam satu kelas, perkuliahan diasuh oleh tim dosen. Setiap pertemuan, perkuliahan dilaksanakan dalam 2 x 50 menit. Kehadiran mahasiswa dalam perkuliahan minimal 11 kali (80%) dari 14 kali (100%) Bagi mahasiswa yang kehadiran perkuliahan kurang dari 11 kali, tidak diperbolehkan mengikuti UAS dan nilai UAS adalah 0 (nol). Mahasiswa yang ditemukan nitip tanda tangan pada waktu tidak hadir kuliah maupun mahasiswa yang memalsukan tanda tangan kehadiran teman akan mendapatkan sanksi berupa nilai E 6

7 C. Kuliah dan Ujian (lanjutan) Kontrak Kuliah Pertanyaan menggunakan bahasa inggris diakhir slide kuliah pada beberapa pertemuan akan dikeluarkan dalam UTS ataupun UAS (bergantung materinya) dan Dosen TIDAK akan membahas pertanyaan tersebut, namun jawabannya dapat dicari pada alamat web yang dicantumkan Mata kuliah BIO100 Biologi TIDAK melakukan ujian perbaikan, her ataupun remedial. Bagi mahasiswa yang tidak dapat mengikuti UTS dan/atau UAS, dapat mengikuti UJIAN SUSULAN dengan alasan yang dapat diterima. Ujian susulan (baik UTS maupun UAS) akan dilaksanakan setelah UAS, waktunya akan diatur oleh PPKU IPB, dan mahasiswa yang akan mengikuti ujian susulan harus segera mendaftar terlebih dahulu untuk pengurusannya di ruang teaching lab PPKU 7

8 Kontrak Kuliah C. Kuliah dan Ujian (lanjutan) Buku Teks: (beberapa tersedia di Perpustakaan IPB) Jane B. Reece, Lisa A. Urry, Michael L. Cain, Steven A. Wasserman, Peter V. Minorsky, Robert B. Jackson Campbell Biology.10 th. Pearson Education, Inc. Neil A. Campbell, Jane B. Reece Biology 8th. Pearson Benjamin Cummings: San Francisco. Slide kuliah dapat didownload di Lecture Management System all courses - Common First Year Program - Biologi Enrolment Key: BIO100_genap_2017/2018 8

9 Kontrak Kuliah Disamping itu, mahasiswa juga dapat mengkopi materi kuliah (PDF) dan modul dengan menghubungi Pak Sunaryo di laboratorium Biologi, Gedung Teaching Laboratory D. Penilaian Nilai Akhir ditentukan dari: 35% UTS + 35% UAS + 30% Praktikum Selang nilai huruf mutu mengikuti rataan kelas dan penentuan selang nilai berdasarkan standar deviasi. Huruf Mutu: A, AB, B, BC, C, D, dan E. 9

10 Kuliah 1 Cakupan Biologi dan Asal Muasal Kehidupan Program Pendidikan Kompetensi Umum 2018

11 Topik Bahasan Cakupan dalam studi biologi Bagaimana mempelajari kehidupan? Keanekaragaman mahluk hidup Asal muasal kehidupan

12 Cakupan Biologi

13 Cakupan Biologi Biologi: studi saintifik tentang kehidupan Beberapa pertanyaan dalam studi kehidupan: Bagaimana sel dapat membentuk organisme Bagaimana sistem kerja pada tubuh manusia Bagaimana organisme berinteraksi dalam komunitas Biologi berkaitan dengan dengan isu-isu utama dunia: Masalah lingkungan dan penyelesaiannya Kedokteran, rekayasa genetik, dan lainnya

14 Cakupan Biologi Struktur hirarki kehidupan: molekul sampai ekosistem (cakupan biologi) Ekosistem - Mencakup semua organisme dalam area - komponen fisik (tanah, air, dll) Komunitas: semua organisme dalam suatu area Populasi: kelompok organisme pada spesies yang sama dalam suatu area Organisme tersusun atas sistem organ, organs, jaringan, sel, molekul

15 Cakupan Biologi biosphere communities ecosystems organs and organ systems 10 µm Cell Organelles populations organisms tissues 1 µm Atoms 50 µm molecules

16 Cakupan Biologi: Ekosistem Dinamika dalam ekosistem mencakup dua proses utama: Siklus materi (materi yang dibutuhkan tanaman akan kembali ke tanah) Aliran energi dari matahari produsen - konsumen Inflow of light energy Air Chemical energy Loss of heat energy Organisms Soil ECOSYSTEM

17 Cakupan Biologi: Ekosistem Jejaring kehidupan dalam ekosistem hutan tropis

18 Cakupan Biologi: Komunitas Interaksi antar organisme berpengaruh pada kehidupan: Pohon Eucalyptus menyediakan makanan dan habitat bagi kelelawar Kelelawar membantu penyerbukan dan penyebaran biji Eucalyptus

19 Cakupan Biologi: sifat-sifat organisme Order Response to the environment Evolutionary adaptation Regulation Energy processing Growth and development Reproduction

20 Cakupan Biologi: struktur dan fungsi - Struktur tulang sayap burung berpori (ringan ) - fungsi untuk terbang - Daun tipis dan datar memaksimalkan menangkap cahaya matari oleh kloroplas (a) Wings (b) Bones Infoldings of membrane Mitochondrion (c) Neurons (d) Mitochondria 0.5 µm

21 Pendekatan dalam Studi Biologi Discovery Science (Sains berbasis penemuan) Deskripsi beberapa aspek kehidupan dan menggunakan pendekatan induksi untuk mengambil kesimpulan umum Pengamatan spesifik secara berulang untuk mengambil kesimpulan umum Contoh: - Semua organisme tersusun atas sel (kesimpulan umum) - Pendekatan induksi yang dipakai: pengamatan spesimen biologi dengan bantuan mikroskop.

22 Pendekatan dalam Studi Biologi Sains berbasis hypothesis Observasi Observation Mengajukan pertanyaan Question Mengajukan hipotesis Hypothesis Prediksi hasil Tes hipotesis Test does not support hypothesis; revise hypothesis or pose new one Prediction Test: Experiment or additional observation Test supports hypothesis; make additional predictions and test them

23 Pendekatan dalam Studi Biologi Sains berbasis hypothesis Contoh: lampu senter mati Observations Observasi: lampu senter mati Pertanyaan: Mengapa lampu senter mati? Hipotesis 1: Baterai mati Hipotesis 2: lampu putus Hypothesis #1: Dead batteries Prediction: Replacing batteries will fix problem Question Hypothesis #2: Burnt-out bulb Prediction: Replacing bulb will fix problem Test prediction Test prediction Test falsifies hypothesis Test does not falsify hypothesis

24 Sel: unit dasar kehidupan Sel: level paling rendah dalam organisasi kehidupan yang dapat melakukan aktivitas Semua sel: Dibungkus oleh membran DNA sebagai bahan genetik Kemampuan sel dalam membelah merupakan dasar selular reproduksi, pertumbuhan, dan regenerasi organisme multiselular

25 Sel: unit dasar kehidupan Sel prokariot: sederhana, berukuran kecil, tanpa nukleus atau organel bermembran (bakteri dan arkea) Sel eukariot: mempunyai organel bermembran, ukuran besar, memiliki nukleus (tumbuhan, hewan, cendawan, protista) Eukaryotic cell Membrane Cytoplasm Prokaryotic cell DNA (no nucleus) Membrane Organelles Nucleus (contains DNA) 1 µm

26 Kontinuitas kehidupan tergantung pada Informasi Genetik dalam DNA Kromosom mengandung material genetik (DNA) DNA: deoxyribonucleic acid Kromosom memiliki molekul DNA dengan ratusan-ribuan gen Gen: unit pewarisan yang mentransfer informasi dari tetua ke keturunan DNA diwariskan dari tetua pada keturunannya DNA mengontrol perkembangan organisme

27 Kontinuitas kehidupan bergantung pada Informasi Genetik dalam DNA Nucleus DNA Nucleotide Cell (a) DNA double helix (b) Single strand of DNA

28 Kontinuitas kehidupan bergantung pada Informasi Genetik dalam DNA Sperm cell Nuclei containing DNA Egg cell Fertilized egg with DNA from both parents Embryo s cells with copies of inherited DNA Offspring with traits inherited from both parents

29 Organisasi Diversitas Kehidupan Sekitar 1.8 juta spesies telah teridentifikasi dan diberi nama Spesies baru teridentifikasi setiap tahunnya. Perkiraan jumlah spesies di dunia: juta Taksonomi: cabang ilmu biologi yang mempelajari penamaan dan klasifikasi spesies.

30 Organisasi Diversitas Kehidupan Ursus americanus (American black bear) Species Genus Family Order Class Phylum Kingdom Domain Ursus Ursidae Carnivora Mammalia Chordata Animalia Eukarya

31 Tiga Domain Mahluk Hidup Domain Bacteria (a) DOMAIN BACTERIA Domain Archaea (prokariot) Domain Eukarya (eukariotik) - Protista - Cendawan - Tumbuhan - Hewan (b) DOMAIN ARCHAEA (c) DOMAIN EUKARYA Protists Kingdom Plantae Kingdom Fungi

32 Kemiripan dan Keragaman Mahluk Hidup DNA: bahasa genetik universal pada semua organisme Kemiripan ditunjukkan pada struktur sel 15 µm 5 µm Cilia of Paramecium Cilia of windpipe cells 0.1 µm Cross section of a cilium, as viewed with an electron microscope

33 Seleksi Alam Fosil dan material lain yang terawetkan merupakan dokumen penting dalam evolusi kehidupan di bumi dalam jutaan tahun lalu. Charles Darwin mempublikasikan tulisan On the Origin of Species by Means of Natural Selection pada tahun 1859 Dua poin utama dalam teori Darwin: Spesies diwariskan dengan modifikasi dari tetuanya Seleksi alam merupakan mekanisme dari pewarisan dengan modifikasi Teori Darwin menjelaskan tentang unity and diversity

34 Seleksi Alam Population with varied inherited traits. Elimination of individuals with certain traits. Reproduction of survivors. Increasing frequency of traits that enhance survival and reproductive success.

35 Asal-Muasal Kehidupan

36 Kondisi bumi purba memungkinkan terbentuk kehidupan Proses kimia dan fisika pada bumi purba memungkinkan terbentuk sel sederhana melalui tahapan: 1. Sintesis molekul organik secara abiotik 2. Penggabungan/ikatan molekul organik kecil membentuk makromolekul 3. Pembentukan protobionts 4. Origin of self-replicating molecules

37 (1) Sintesis Senyawa Organik pada Awal Bumi Purba Bumi terbentuk sekitar 4.6 milyar tahun yang lalu Atmosfer bumi purba mengandung air dan senyawa-senyawa kimia dari gunung berapi (kemungkinan H 2 O, CO, CO 2, N 2, dan CH 4, namun sedikit atau tidak ada O 2) Aktivitas gunung berapi, halilintar, dan radiasi ultra violet sangat intens.

38 Kehidupan kemungkinan berkembang dari benda tak hidup (3.9 milyar tahun yang lalu) Billions of years ago = 500 juta tahun yang lalu Hewan awal, keragaman algae Eukariot multiselular awal Eukaryot awal Akumulasi oksigen dari cyanobacteria Fosil prokariot tertua Awal kehidupan? Pembentukkan bumi

39 Bagaimana Kehidupan Berawal? Percobaan Stanley Miller menunjukkan bahwa bahan organik terbentuk dari bahan-bahan anorganik Hasil eksperimen Miller: terbentuk senyawa-senyawa organik (asam amino, gula, basa nukleotida) Water vapor CH 4 Electrode Condenser Cold water H 2 O Cooled water containing organic compounds Sample for chemical analysis

40 (2) Polimer Pertama Kemungkinan Terbentuk dari Bebatuan atau Tanah yang Panas Molekul-molekul mengalamai polimerisasi pada batu atau tanah panas. Dihasilkan polipeptida dan asam nukleat pendek Gen pertama merupakan molekul RNA Molekul-molekul tersebut dapat mengkatalisis replikasi RNA. Monomers 1 Formation of short RNA polymers: simple genes 2 Assembly of a complementary RNA chain, the first step in replication of the original gene

41 (3) Kerjasama Molekular Molekul RNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk pembentukkan polipeptida Self-replication of RNA Self-replicating RNA acts as template on which polypeptide forms. RNA Polipeptida tersebut membantu replikasi RNA Polypeptide Polypeptide acts as primitive enzyme that aids RNA replication.

42 (4) Molekul Hasil Kerjasama dibungkus Membran sehingga Terbentuk Sel Awal Terbentuk membran sel terbentuk sel awal Sel awal tersebut berevolusi membentuk sel prokariot awal Membrane RNA Polypeptide

43 Thank You