CAMPBELL-REECE : Biosistetis (sebuah jalur anabolik)

Sel selain memerlukan energi untuk aktivitasnya, juga memerlukan berbagai zat. Namun tidak semua molekul organik dari makanan akan dioksidasi sebagai bahan untuk membuat ATP. Selain kalori, makanan juga harus menyediakan rangka karbon yang diperlukan untuk membentuk molekul-molekulnya sendiri.

Beberapa monomer yang diperoleh dari pencernaan makanan dapat langsung digunakan, misalnya asam amino dari hidrolisis protein dari makanan yang dapat digabungkan ke dalam protein yang dihasilkan oleh organisme itu sendiri. Namun seringkali tubuh memerlukan molekul spesifik yang tidak diperoleh dari makanan.

Senyawa yang terbentuk sebagai intermediet pada glikolisis dan siklus asam sitrat dapat dialihkan ke jalur anabolik sebagai prekursor yang dapat digunakan oleh sel untuk menyintesis molekul-molekul yang diperlukan. Misalnya manusia dapat membuat separuh dari 20 asam amino dalam protein dengan cara memodifikasi senyawa yang dialihkan dari siklus asam sitrat. Sisanya berupa "asam amino esensial" yang harus diperoleh dari makanan.

Selain itu, glukosa juga dapat dihasilkan dari piruvat, sedangkan asam lemak dapat diseintesis dari Asetil KoA. Tentu jalur anabolik atau biosistesis ini tidak menghasilkan ATP, namun menggunakan ATP dalam prosesnya.

Glikolisis dan siklus asam sitrat berfungsi sebagai jalur pertukaran metabolik yang memungkinkan sel mengubah beberapa jenis molekul menjadi jenis lain yang diperlukan. Misalnya suatu senyawa intermediet yang dihasilkan dalam glikolisis yaitu dihidroksiaseton dapat diubah menjadi salah satu prekursor utama lemak. Jika kita mengkonsumsi makanan lebih banyak daripada yang diperlukan, kita akan menyimpan lemak meskipun makanan yang kita konsumsi tidak mengandung lemak.

CAMPBELL-REECE : Glikolisis dan Siklus Asam Sitrat tidak hanya dari Glukosa

Saat kita belajar mengenai respirasi seluler, maka glukosa menjadi bahan utama yang digunakan. Dalam kenyataannya molekul glukosa bebas tidak umum ditemukan dalam makanan yang kita makan sehari-hari. Sebagian besar kalori kita peroleh dalam bentuk lemak, protein, sukrosa dan disakarida lain. Semua molekul organik ini dapat dimanfaatkan dalam respirasi seluler untuk membentuk ATP.

Glikolisis dapat menerima berbagai macam karbohidrat untuk proses katabolisme. dalam sistem pencernaan pati dihidrolisis menjadi glukosa yang kemudian dapat diuraikan dalam sel melalui proses glikolisis dan siklus asam sitrat.

Serupa dengan proses di atas, glikogen yang merupakan polisakarida yang disimpan di dalam sel hati dan sel otot dapat dihidrolisis menjadi glukosa, kemudian digunakan sebagai sumber untuk glikolisis dan siklus asam sitrat dalam respirasi seluler.

Protein juga dapat dimanfaatkan untuk proses respirasi seluler, namun terlebih dahulu harus dicerna menjadi asam amino. Tentu banyak asam amino yang digunakan untuk membangun protein baru, namun asam amino yang berlebihan akan diubah oleh enzim intermediet pada glikolisis dan siklus asam sitrat. Sebelum asam amino memasuki glikolisis dan siklus asam sitrat, maka gugus amino harus dibuang terlebih dahulu melalui proses deaminasi. Zat buangan bernitrogen ini akan diekskresikan dalam bentuk amonia, urea atau produk sisa lainnya.

Proses katabolisme juga dapat menghasilkan energi yang tersimpan dalam lemak yang terkandung dalam makanan atau dari sel-sel cadangan lemak di dalam tubuh. Setelah lemak diubah menjadi gliserol dan asam lemak, gliserol terlebih dahulu diubah menjadi gliserealdehida-3-fosfat, suatu intermediet pada proses glikolisis.

Sebagian besar energi dalam lemak disimpan dalam asam lemak. Oksidasi beta (beta oxydation) menguraikan asam lemak menjadi fragmen berkarbon dua yang memasuki siklus asam sitrat sebagai Asetil KoA. Selain itu NADH dan FADH2 juga dihasilkan selama oksidasi beta. NADH dan FADH2 dapat memasuki rantai transpor elektron, sehingga lebih banyak energi atau ATP yang dihasilkan.

Lemak merupakan bahan bakar respirasi seluler yang sangat bagus, hal ini ditinjau dari struktur kimianya dan kandungan elektron-elektronnya yang berenergi tinggi, jika dibandingkan dengan zat lain. Satu gram lemak yang dioksidasi melalui respirasi seluler akan menghasilkan ATP dua kali lebih banyak daripada karbohidrat.

Cara Install Inkscape di Ubuntu Mate 18.04

Laptop lama saya Toshiba Satellite l310 sekarang sudah menggunakan sistem operasi linux, lebih tepatnya distro Ubuntu mate 18.04 32 bit. Meskipun ubuntu menjadi sistem operasi utama yang saya gunakan, tapi windows 7 masih ada. Saya menggunakan sistem dual boot, hal ini untuk mensikapi jika dalam pekerjaan saya masih membutuhkan windows terutama dalam membuka file berbasis microsoft office.

Dalam menggunakan sistem operasi ubuntu terkadang saya masih membutuhkan aplikasi yang ada di windows, salah satunya aplikasi untuk editing vektor seperti corel draw. Agar tetap bisa bekerja di ubuntu saya harus mencari aplikasi yang memiliki fungsi seperti corel draw, salah satunya adalah inkscape.

Inkscape adalah aplikasi untuk editing vektor yang open source dan gratis. untuk menginstallnya dibutuhkan langkah yang cukup berbeda dibandingkan menginstall di lingkungan windows. Saya ingin menginstall inkscape lewat terminal.

Memang menginstall aplikasi di linux banyak caranya, bisa menggunakan software center atau menginstall dari souce code. Untuk mengisntall inkscape ini saya mencoba menginstall menggunakan perintah apt  di terminal. Langkahnya cukup mudah, yaitu :

1. Agar lebih mudah kita harus mengaktifkan super user

 

sudo su

2. Menambahkan repositori inkscape ke file souce list

 

add-apt-repository ppa:inkscape.dev/stable

3. Mengupdate repositori ubuntu dengan perintah berikut.

 

apt update

 

4. Menginstall inkscape

 

apt install inkscape 

 

Demikikan tulisan singkat tentang menginstall inkscape di ubuntu, semoga bermanfaat. Dan sudah waktunya kita mulai berlatih menggunakan aplikasi yang legal, daripada menggunakan aplikasi bajakan. Saya juga masih berlatih.

Cerpen IPA : "Kok Hasinya Berbeda ya ???"

 

Minggu pagi yang cerah, sinar matahari terasa tidak begitu menyengat. Di teras rumah terdengar suara ramai dua anak yang sedang bermain. Tata dan Iyo, keduanya merupakan kakak beradik yang selisih umurnya tidak terlalu jauh. Tata lebih tua setahun daripada Iyo, keduanya sekarang duduk di kelas satu sekolah dasar.

“Ahhh... senangnya, hari ini kita tidak ada PR dari bu guru” ujar Tata kepada adiknya. Iyo duduk disamping kakaknya dengan serta merta menyahut, “Iya kak, kita bisa main sepuasnya, enaknya kita main apa pagi ini? Tanya Iyo.

Sambil menunjuk ke arah bola yang berada di halaman rumah, Tata mengatakan idenya “Bagaimana kalau kita bermain bola?”

“Hmmm... boleh juga, tapi aku malas kalau harus lari-lari” sahut Iyo. Belum sempat kakanya berkata, Iyo berkata lagi “Bagaimana kalau kita lomba menendang bola pinalti saja?”

Sambil mengacungkan jempolnya Tata langsung berkata, “OK yang buat gol paling banyak dia yang menang.” Iyo pun mengangguk tanda menyetujui usulan kakaknya tersebut.

Kedua anak tersebut segera menuju halaman rumah dan mengambil bola yang tergeletak di bawah pohon mangga. Seperti anak-anak pada umumnya, Tata dan Iyo terkadang tidak membereskan mainannya. Bola itu sudah ada di halaman rumah sejak beberapa hari yang lalu. Setelah selesai bermain bola, bola itu dibiarkan di halaman rumah begitu saja. Ya, begitulah anak-anak.

“Kalau begitu, ayo kita buat gawangnya dulu” kata Iyo. Kedua anak tersebut kemudian membuat gawang sederhana yang hanya dibatasi dengan sendal di kedua sisinya, tentu saja tanpa tiang. Biasanya gawang seperti ini akan memunculkan perdebatan jika bola mengarah agak ke atas, ada yang bilang gol dan ada yang bilang tidak.

Tata menyuruh adiknya untuk membuat gawang, “Lebarnya lima langkah saja, biar nggak terlalu lebar.” Iyo pun segera membuat gawang sesuai instruksi kakaknya. “Sudah kak!” Kata Iyo kepada kakaknya.

“Kalau begitu coba aku hitung dulu”, Tata menimpali perkataan Iyo. Tata berjalan dari ujung gawang menuju ujung lainnya, dia berjalan dan menghitung jumlah langkahnya.

“Lho tadi aku kan bilang lebarnya lima langkah, ini cuma empat langkah lebih sedikit” ujar Tata.

“Tadi aku hitung lima langkah kok” jawab Iyo. Tata menimpali jawaban adiknya dengan ekspresi sedikit mengejek, “Ahh.. kamu kan masih kecil, jadi nggak bisa berhitung.”

Iyo menimpali perkataan kakaknya dengan sedikit kesal, “Bisa kok, ini aku buktikan.” Iyo kemudian berjalan dari ujung gawang menuju ujung lainnya, sambil menghitung dengan keras. “Satu... dua... tiga... empat... lima, tuh kan lima langkah.”

Sambil menggaruk kepalanya, Tata menyahut “Iya kok berbeda ya, kenapa jumlah langkahku dan langkahmu berbeda ya?”

“Iya kok berbeda, kenapa ya?” Iyo juga merasa bingung.

Nah, kalau ada hal seperti ini Tata dan Iyo akan langsung bertanya kepada Mama. Mama adalah orang yang sabar, yang selalu siap menjawab segala pertanyaan dari kedua anaknya tersebut. Walaupun terkadang pertanyaannya lucu.

“Mama... Mama... kesini sebentar Ma” teriak kedua anak tersebut dari halaman rumah.

“Iya sebentar, Mama sedang menata sarapan” jawab Mama dari dalam rumah. “Sebentar aja Ma, ini penting banget” ujar Iyo menimpali jawaban mamanya.

Mama segera berjalan menuju halaman rumah. Sesampainya di halaman, Mama kemudian mengusap-usap kepala kedua anaknya sambil berkata “Ada apa sih, memangnya apa yang penting?”

Tata menjawab “ini lho Ma, kenapa lebar gawangnya kok bisa berbeda?”

“Iya Ma, aku hitung lebarnya lima langkah, tapi kalau kakak yang hitung hasilnya empat langkah lebih sedikit.” Iyo mencoba menjelaskan permasalahan yang ada kepada Mama.

Sambil tersenyum Mama mulai menjawab pertanyaan kedua anaknya yang lucu itu, “Itu dikarenakan lebar langkah kalian berbeda, tinggi badan kalian kan juga berbeda.”

Mama kemudian menambahi penjelasannya, “Selain itu langkah merupakan satuan tak baku, sehingga sebaiknya tidak digunakan untuk pengukuran.” Iyo kemudian bertanya lagi, “Satuan tak baku itu apa Ma?”

Satuan merupakan pembanding dalam suatu pengukuran. Satuan tak baku adalah satuan yang apabila digunakan akan menghasilkan hasil yang berbeda untuk setiap orang, sehingga satuan tak baku tidak digunakan sebagai satuan dalam melakukan pengukuran. Contoh satuan tak baku antara lain langkah, jengkal, depa, dan hasta.

Sedangkan satuan baku adalah satuan yang jika digunakan akan menghasilkan nilai yang sama untuk semua orang, satuan baku ini digunakan dalam pengukuran. Contoh satuan baku seperti centimeter, kilogram, detik, dan derajat celcius.

“Jadi agar pengukuran kalian hasilnya akurat, harus menggunakan alat ukur” kata mama sambil mengusap punggung kedua anaknya.

“Coba kalian ambil meteran punya Ayah dan ukur lebar gawang dengan meteran tersebut secara bergantian” usul Mama. Tata dan Iyo pun segera berlari kedalam rumah dan mengambil meteran Ayah.

Kemudian Iyo mengukur lebih dahulu. “Lebar gawangnya dua meter” ujar Iyo kepada Mama. “Coba sekarang ganti Tata yang mengukur” sahut Mama.

“Iya Ma, hasilnya sama” sahut Tata.

“Nah, sekarang masalahnya sudah selesai kan?” tanya Mama sambil menggoda. “Iya Ma, kita main bola dulu ya” kata Iyo menimpali perkataan Mama.

“Sarapan dulu dong, mama sudah masak ayam goreng lho, apa nggak mau?” goda Mama ke Tata dan Iyo. “Mau dooong” jawab Tata dan Iyo serentak.

Akhirnya agenda main bola tertunda dulu. Tata dan Iyo tidak akan bisa menolak ayam goreng buatan Mama. Ayam goreng merupakan menu favorit keduanya, dan setelah kenyang biasanya keduanya akan memilih untuk menonton serial kartun di TV. Dan nggak jadi main bola deh.

CAMPBELL-REECE : Jenis Fermentasi dan Arti Penting Glikolisis

Fermentasi terdiri atas glikolisis dan serangkaian reaksi-reaksi yang meregenerasi NAD+, dengan cara mentransfer elektron dari NADH ke piruvat atau turunannya. NAD+ kemudian dapat digunakan untuk mengoksidasi glukosa melalui glikolisis dengan menghasilkan 2 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat. Fermentasi terbagi menjadi beberapa jenis berdasarkan hasil akhir yang terbentuk dari piruvat, yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

Pada fermentasi alkohol (alcohol fermentation), piruvat diubah menjadi etanol atau etil alkohol dalam dua tahap. Tahap pertama yaitu melepaskan karbon dioksida dari piruvat dan membentuk senyawa berkarbon dua, yaitu asetildehida. Tahap kedua asetildehida dereduksi menjadi etanol oleh NADH, proses ini meregenerasi NAD+ yang dibutuhkan untuk glikolisis. Contoh fermentasi alkohol adalah khamir, sejenis jamur yang digunakan untuk pembuatan anggur dan roti.

Pada fermentasi asam laktat, piruvat direduksi secara langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai hasil akhirnya. Pada proses ini tidak disertai pelepasan karbon dioksida, dan reduksi piruvat akan meregenerasi NAD+ untuk proses glikolisis. Sel otot manusia akan membuat ATP dengan fermentasi asam laktat ketika suplai oksigen tidak diperoleh.

Fermentasi yang bersifat anaerobik dan respirasi seluler yang bersifat aerobik memiliki beberapa kesamaan, yaitu menggunakan glikolisis untuk mengoksidasi glukosa menjadi piruvat dengan menghasilkan 2 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat. Selain itu NAD+ menjadi agen pengoksidasi yang menerima elektron selama glikolisis.

Perbedaan antara fermentasi dan respirasi adalah mekanisme yang digunakan untuk mengoksidasi NADH menjadi NAD+ selama glikolisis. Pada fermentasi penerima elektron terakhir adalah piruvat (fermentasi asam laktat) dan asetildehida (fermentasi alkohol). Sedangkan pada respirasi penerima elektron terakhir adalah oksigen, selain itu pada respirasi jumlah ATP yang dihasilkan lebih banyak dengan adanya siklus asam sitrat dan rantai transpor elektron yang memproduksi ATP melalui fosforilasi oksidatif.

Respirasi menghasilkan ATP 18 kali lebih banyak daripada fermentasi. Pada respirasi, jumlah ATP yang dihasilkan mencapai 38 dari satu molekul glukosa, dibandingkan dengan fermentasi yang hanya menghasilkan 2 ATP melalui glikolisis.

Sebagai tambahan, glikolisis memiliki peran sebagai dasar evolusi. Kemungkinan organisme prokariota menggunakan glikolisis untuk menghasilkan ATP sebelum adanya oksigen di atmosfer bumi. Fakta bahwa glikolisis merupakan jalur metabolikpaling tersebar di antara organisme, mengisyaratkan berevalusi sangat awal dalam sejarah kehidupan.

Glikolisis merupakan warisan metabolik dari sel-sel awal yang terus berfungsi dalam fermentasi atau sebagai tahap pertama dalam penguraian molekul organik dalam proses respirasi.

CAMBELL-REECE : Fermentasi dan Respirasi Anaerobik

Pada respirasi aerobik, sebagian besar ATP dihasilkan melalui fosforilasi oksidatif. Sehingga kita dapat mengestimasikan bahwa produksi ATP bergantung dengan ketersediaan oksigen. Oksigen yang bersifat elektronegatif akan menarik elektron menuruni rantai transpor elektron.

Namun terdapat dua cara untuk menghasilkan ATP tanpa menggunakan oksigen, yaitu dengan fermentasi dan respirasi anaerobik. Perbedaan kedua cara tersebut terletak pada kehadiran rantai transfer elektron.

Repirasi anaerobik terjadi pada organisme prokariota tertentu yang hidup dalam lingkungan tanpa oksigen. Organisme ini memiliki rantai transpor elektron, tapi tidak menggunakan oksigen di ujung rantainya. Peran oksigen yang elektronegatif digantikan dengan zat lain. Walupun zat tersebut kurang begitu negatif, zat tersebut dapat berfungsi sebagai penerima elektron di ujung rantai. Beberapa bakteri laut menggunakan ion sulfat sebagai penerima elektron, dengan bekerjanya rantai transpor elektron akan menghasilkan gaya gerak proton sehingga menghasilkan ATP. Produk sampingan yang terbentuk adalah hidrogen sulfida.

Sedangkan pada fermentasi, proses glikolisis akan mengubah glukosa menjadi dua molekul asam piruvat, agen pengoksidasi pada glikolisis ini adalah NAD+. Glikolisis ini bersifat eksergonik, dan sebagian energi yang tersedia digunakan untuk menghasilkan 2 molekul ATP melalui fosforilasi tingkat substrat.

Pada fermentasi, proses glikolisis dikembangkan sehingga memungkinkan pembentukan ATP terus menerus melalui fosforilasi tingkat substrat. Agar hal ini terjadi harus ada suplai NAD+. Untuk menghasilkan suplai NAD+ pada proses anaerobik ini dengan cara mentransfer elektron dari NADH ke priruvat, produk akhir glikolisis.

CAMBELL-REECE : ATP Yang Dihasilkan Dari Respirasi Seluler

Tujuan utama dari respirasi seluler adalah untuk mendapatkan energi (ATP) dari molekul glukosa. Selama proses respirasi energi mengalir dalam serangkaian tahap yaitu glikolisis, siklus asam sitrat, dan  rantai transpor elektron. Glikolisis dan siklus asam sitrat masing-masing membentuk 2 ATP melalui fosforilasi tingkat substrat, sehingga dari kedua tahapan tersebut diperoleh 4 ATP.

Produksi ATP yang lebih banyak dihasilkan melalui fosforilasi oksidatif. Setiap NADH yang mentransfer elektron ke rantai transpor elektron berkontribusi bagi gaya gerak proton, yang cukup menghasilkan maksimum 3 ATP.

Jumlah ATP yang dihasilkan selama respirasi seluler tidak bersifat pasti, hal ini dipengaruhi oleh beberapa sebab, antara lain :

1. Fosforilasi dan reaksi redoks tidak secara langsung digandengkan, sehingga rasio jumlah molekul NADH terhadap molekul ATP bukan merupakan bilangan bulat. Satu molekul NADH menyebabkan 10 ion hidrogen ditransfer keluar membran dalam mitokondria dan hanya 3-4 ion hidrogen harus masuk kembali ke matriks mitokondria melalui ATP sintase untuk menghasilkan 1 molekul ATP. Sehingga secara umum satu molekul NADH menghasilkan 3 molekul ATP. Sedangakan satu molekul FADH2 menyebabkan transpor ion hidrogen untuk sitesis 1,5-2 molekul ATP.
2. Perolehan ATP bervariasi bergantung pada jenis pembawa (NADH atau FADH2) yang mentraspor elektron dari sitosol ke dalam mitokondria. Jika elektron diteruskan ke FAD+ maka hanya dihasilkan 2 ATP dari satu molekul FADH2. Sedangkan jika pembawa adalah NAD+ maka akan dihasilkan 3 ATP dari satu molekul NADH.
3. Gaya gerak proton yang dihasilkan dari reaksi redoks respirasi seluler tidak hanya digunakan untuk mensitesis ATP, namun juga untuk melakukan berbagai kerja yang lain. Misalnya memberikan tenaga untuk pengambilan priruvat dari sitosol.

Jika semua gaya gerak proton digunakan untuk melakukan sistesis ATP maka maksimum jumlah ATP yang dihasilkan adalah 38. Dengan demikian kita dapat menghitung efisiensi energi dari glukosa yang diubah menjadi ATP.

Satu molekul glukosa yang dioksidasi secara sempurna akan melepaskan energi sebesar 686 kkal/mol. Sedangkan fosforilasi ADP untuk membentuk ATP menyimpan setidaknya 7,3 kkal/mol tiap ATP. Sehingga efisiensi energi dalam pembentukan ATP dari satu molekul glukosa adalah 40%, seperti perhitungan di bawah ini.

Dengan demikian hanya 40% dari energi kimia yang terkandung dalam glukosa yang diubah menjadi ATP, sisanya akan dibuang sebagai panas. Manusia menggunakan sebagian panas ini untuk mempertahankan suhu tubuhnya dan membuang sisanya melalui keringat serta mekanisme pendinginan yang lainnya.

CAMPBELL-REECE : Fosforilasi Oksidatif (Bagian 2), Kemiosmosis

Membran dalam mitokondria atau membran plasma prokariota ditempati oleh banyak komplek protein yang disebut ATP sintase (ATP synthase). ATP sintase merupakan enzim yang membuat ATP dari ADP dan fosfor anorganik. ATP sintase bekerja seperti pompa ion yang bekerja terbalik.

Pompa ion biasanya menggunakan ATP sebagai sumber energi untuk mentraspor ion melawan gradiennya, sedangkan pada ATP sintase menggunakan energi dari gradien ion yang ada untuk melakukan sistesis ATP. Sumber tenaga bagi ATP sintase adalah perbedaan konsentrasi H+ di kedua sisi membran dalam mitokondria.

Proses ini menggunakan energi yang tersimpan dalam bentuk gradien ion hidrogen di kedua sisi membran untuk menggerakkan kerja seluler seperti sintesis ATP. Proses ini dinamakan kemiosmosis.

Pertanyaan selanjutnya yang muncul adalah bagaimana aliran H+ melalui enzim sebesar ini (ATP sintase) mampu memberikan tenaga bagi pembentukan ATP. Enzim ATP sintase adalah kompleks multi subunit dengan empat bagian utama, yang masing-masing terdiri dari banyak polipeptida.

Proton  (H+) bergerak satu per satu menuju ke dalam situs pengikatan salah satu bagian (rotor), hal ini mengakibatkan rotor berputar sedemikian rupa sehingga mengkatalis produksi ATP dari ADP dan fosfat anorganik. Dapat kita bayangkan bahwa aliran proton berlaku seperti aliran sungai yang menggerakkan turbin atau kincir air.

ATP sintase merupakan motor putar molekular terkecil di alam. Para peneliti telah melakukan percobaan untuk mendemonstrasikan bahwa arah rotasi salah satu bagian kompleks protein tersebut terhadap bagian yang lain merupakan satu-satunya hal yang menyebabkan sistesis ATP.

Membran dalam mitokondria mampu mempertahankan gradien H+ yang menggerakkan sintesis ATP dikarenakan rantai transpor elektron. Seperti yang kita ketahui pada postingan sebelumnya bahwa rantai transpor elektron menggunakan aliran eksergonik elektron dari NADH dan FADH2 untuk memompa H+ menuju ruang antar membran, di sisi lain H+ mempunyai kecenderungan untuk bergerak kembali melintasi membran dengan berdifusi menuruni gradiennya, dan ATP sintase murupakan satu-satunya saluran bagi H+ untuk menembus membran.

ATP sintase memanfaatkan aliran eksergonik H+ di kedua sisi membran akan menggandengkan reaksi redoks pada rantai transpor elektron dengan sintesis ATP, hal ini merupakan salah satu contoh kemiosmosis.

Pada saat proses transpor elektron pada rantai transpor elektron, rantai transpor elektron akan menerima dan melepaskan proton (H+) bersamaan dengan elektron, dimana larutan berair di dalam dan di sekeliling sel merupakan sumber H+ yang mudah diperoleh. Dalam sel eukariot pembawa elektron tersusun secara spasial di dalam membran, sehingga H+ di terima matriks mitokondria dan ditampung di ruang antar membran. Gradien H+ yang dihasilkan dinamakan gaya gerak proton (proton-motive force), gaya tersebut menggerakkan H+ kembali melintasi membran melalui saluran yang disediakan ATP sintase.

Dengan menggunakan istilah umum, kemiosmosis dapat dikatakan mekanisme penggandengan-energi yang menggunakan energi yang tersimpan dalam bentuk gradien H+ di kedua sisi membran untuk menggerakkan kerja seluler. Dalam mitokondria energi untuk kemiosmosis berasal dari reaksi eksergonik (rantai transpor elektron) dan sintesis ATP merupakan kerja yang dilakukan.

Selain pada mitokondria kemiosmosis juga terjadi tempat lain, seperti kloroplas. Kloroplas menggunakan energi kemiosmosis untuk membuat ATP selama fotosintesis. Selain itu, pada prokariota penggunaan gaya gerak proton tidak hanya untuk membuat ATP dalam sel, namun juga untuk merotasi flagelanya, memompa nutrien, dan zat buangan melintasi membran.

CAMBELL-REECE : Fosforilasi Oksidatif (Bagian 1), Jalur Transpor Elektron

Tahapan glikolisis dan siklus asam sitrat pada peristiwa respirasi sel menghasilkan empat buat ATP melalui mekanisme siklus fosforilasi tingkat substrat. Dua ATP dari proses glikolisis dan dua ATP dari siklus asam sitrat. Pada akhir siklus asam sitrat molekul NADH dan FADH2 menampung sebagian besar energi yang diekstrasikan dari glukosa.

NADH dan FADH2 akan menghubungkan glikolisis dan siklus asam sitrat ke fosforilasi oksidatif, menggunakan energi yang dilepaskan oleh rantai transpor elektron untuk memberikan tenaga dalam sintesis ATP.

Hal pertama dari fosforilasi oksidatif dalam respirasi yang akan kita bahas pada postingan ini adalah Jalur Tranpor Elektron.

Rantai Transpor Elektron adalah sekumpulan molekul yang berada di membran dalam mitokondria pada sel eukariot (pada sel prokariot molekul tersebut berada di membran plasma). Bentuk membran dalam mitokondria yang berlipat memberikan luas permukaan yang lebih besar, sebagai ruang untuk ribuan salinan rantai transpor elektron. Sebagian besar komponen rantai transpor elektron adalah protein, yang terdapat sebagai kompleks multiprotein dari nomor I sampai IV. Gugus prostetik merupakan komponen nonprotein yang penting bagi fungsi katalitik enzim-enzim tertentu, terikat pada protein rantai transpor elektron.

Elektron dalam rantai transpor elektron akan berpindah dari satu rantai ke rantai yang lain secara menurun. Selama berlangsung proses transpor elektron tersebut di sepanjang rantai, pembawa elektron bergantian tereduksi dan teroksidasi. Setiap rantai menjadi tereduksi ketika menerima elektron dari rantai diatasnya, dan teroksidasi ketika melepas elektron ke rantai dibawahnya.

Pada gambar rantai transpor elektron di atas, elektron akan memasuki kompleks I. NADH akan mentransfer elektron ke molekul pertama pada rantai transpor elektron, molekul ini bernama flavoprotein (karena memiliki gugus protein flavin mononukleotida). Dalam reaksi redoks berikutnya, flavoprotein akan kembali ke bentuk teroksidasi ketika meneruskan elektron ke besi-sulfur (FeS), kemudian molekul besi-sulfur akan meneruskan elektron ke ubikuinon (disimbolkan Q). Molekul ubikuinon ini merupakan molekul hidrofobik kecil, dan satu-satunya anggota rantai transpor elektron yang bukan protein. Ubikuinon dapat bergerak secara bebas dalam membran, bukan menetap pada satu kompleks tertentu.

Sebagian besar pembawa protein antara elektron dan ubikuinon adalah sitrokrom, gugus prostetik sitokrom (disebut grup hem) memiliki atom besi yang menerima dan menyumbangkan elektron. Rantai transfer elektron memiliki beberapa tipe sitokrom dimana masing-masing merupakan protein berbeda dengan gugus hem pembawa elektron yang berbeda pula. Sitokrom terakhir pada rantai transfer elektron meneruskan elektronnya ke oksigen yang sangat elektronegatif, dan masing-masing atom oksigen mengambil sepasang ion hidrogen dari larutan berair dalam sel sehingga membentuk air.

Sumber lain untuk rantai transfer elektron selain NADH adalah FADH2. FADH2 menambahkan elektronnya pada rantai transpor elektron di kompleks II, di tingkat energi yang lebih rendah daripada NADH. Sehingga walaupun NADH dan FADH2 menyumbangkan jumlah elektron yang sama untuk reduksi oksigen, rantai transpor elektron menyediakan energi untuk sintesis ATP sekitar sepertiga lebih sedikit saat penyumbangnya adalah FADH2.

Rantai transpor elektron tidak membuat ATP secara langsung, tetapi rantai ini memudahkan kejatuhan elektron dari glukosa ke oksigen. Menguraikan penurunan energi bebas dalam jumlah besar menjadi serangkaian langkah yang lebih kecil, sehingga melepaskan energi dalam jumlah yang lebih mudah dikelola.

Sedangkan bagaimana mitokondria menggandengkan transpor elektron dan pelepasan energi dengan sintesis ATP, yaitu dengan suatu mekanisme yang disebut kemiosmosis. Pembahasan tentang kemiosmosis akan saya tuliskan pada postingan selanjutnya.

Bersambung ....

CAMPBELL-REECE : Siklus Asam Sitrat Menyelesaikan Oksidasi Molekul Organik Yang Menghasilkan Energi

Pada peristiwa Glikolisis, kurang dari seperempat energi kimia dalam glukosa dilepaskan dan sebagian besar dari energi kimia tersebut terdapat dalam dua molekul piruvat. Jika ada oksigen molekular maka piruvat akan memasuki mitokondria (pada sel eukariot), ketika enzim-enzim dari siklus asam sitrat menyelesaikan oksidasi glukosa. Pada sel prokariot, proses ini terjadi di sitosol.

Saat piruvat memasuki mitokondria melalui transpor aktif, hal pertama yang terjadi adalah piruvat diubah menjadi senyawa asetil koenzim A atau asetil CoA. Peristiwa ini merupakan persambungan antara glikolisis dan siklus asam sitrat yang diselesaikan oleh suatu kompleks multi enzim yang mengkatalis tiga reaksi, yaitu :

1. Gugus karboksil (-COO) piruvat yang telah dioksidasi sepenuhnya sehingga hanya memiliki sedikit energi kimia akan disingkirkan dan dilepaskan dalam bentuk karbon dioksida (CO2).
2. Fragmen berkarbon dua yang tersisa akan dioksidasi dan membentuk senyawa yang dinamakan asetat (bentuk terionisasi dari asam asetat). Suatu enzim akan mentransfer elektron-elektron yang terekstraksi ke NAD+ dan menyimpan energi dalam bentuk NADH.
3. Koenzim A (CoA), suatu senyawa yang mengandung sulfur dari vitamin B dilekatkan ke asetat oleh suatu ikatan yang tidak stabil yang membuat gugus asetat (asetat yang melekat) menjadi sangat reaktif. Karena sifat kimia gugus CoA, produk penyimpanan kimiawi ini yaitu asetil CoA memiliki energi potensial yang tinggi. Dengan kata lain reaksi asetil CoA yang menghasilkan produk-produk yang berenergi lebih rendah sangat eksergonik. Molekul tersebut kini siap memasuki gugus asetilnya ke dalam siklus asam sitrat untuk dioksidasi lebih lanjut.

Siklus asam sitrat disebut juga siklus asam trikarboksilat atau siklus krebs. Siklus ini berfungsi seperti tungku metabolik yang merangkum masukan dan keluaran ketika piruvat diubah menjadi tiga molekul karbon dioksida (termasuk karbon dioksida yang dilepaskan ketika pengubahan piruvat menjadi asetil CoA). Siklus ini menghasilkan satu ATP tiap putaran melalui fosforilasi tingkat subtrat.

Sebagian besar energi kimia pada reaksi asam sitrat ditransfer ke NAD+ dan koenzim FAD dalam reaksi redoks. Koenzim akan tereduksi, NADH dan FADH2 akan mengulang-alikkan muatannya yang berupa elektron berenergi tinggi ke rantai transpor elektron. Langkah reaksi asam sitrat dapat dilihat pada gambar di bawah ini.

Untuk setiap gugus asetil yang memasuki siklus asam sitrat 3 NAD+ akan direduksi menjadi NADH, selain itu FAD akan menerima dua proton dan dua elektron menbentuk FADH2. Pada banyak jaringan hewan langkah kelima pada siklus asam sitrat akan menghasilkan guanosin trifosfat (GTP). GTP merupakan molekul yang serupa dengan ATP dalam struktur dan fungsi selulernya. GTP dapat digunakan untuk membentuk ATP atau langsung digunakan untuk memberikan tenaga bagi kerja dalam sel. Hasil keluaran pada langkah kelima pada siklus asam sitrat menunjukkan satu-satunya ATP yang dihasilkan langsung pada siklus ini.

Sebagian besar ATP yang dihasilkan pada respirasi terbentuk dalam fosforilasi oksidatif ketika NADH dan FADH2 yang diproduksi dalam siklus asam sitrat meneruskan elektron-elektronnya ke rantai transpor elektron. NADH dan FADH2 mampu menyuplai energi yang dibutuhkan untuk fosforilasi ADP menjadi ATP.

TMFCBTAKM, Aplikasi CBT untuk persiapan AKM

Assesmen Nasional Berbasis Komputer (ANBK) merupakan kegiatan baru dari pemerintah sebagai pengganti dari UNBK. ANBK merupakan AKM yang dilaksanakan berbasis komputer secara nasional. Antara ANBK dan UNBK memiliki beberapa perbedaan mendasar, seperti jumlah peserta, jenis soal, dan materi soal yang akan dihadapi peserta didik.

Jika dulu dalam pelaksanaan ANBK pesertanya adalah seluruh peserta didik kelas sembilan, sedangkan pada ANBK pesertanya adalah peserta didik kelas delapan, dan diambil secara sampling sebanyak 40 orang. 

Jenis soal pada ANBK lebih beragam. Tidak hanya pilihan ganda, namun terdapat juga jenis soal lain seperti pilihan jamak, isian, uraian, dan menjodohkan. Selain itu soal ANBK mengacu pada AKM, dimana peserta didik harus terbiasa dengan soal yang memiliki teks panjang atau menampilkan banyak data untuk di analisis. Dari segi materi, materi ANBK lebih sederhana seperti literasi, numerasi, survey karakter, dan survey lingkungan.

Untuk dapat melalui ANBK dengan maksimal, maka peserta didik harus berlatih dengan mengerjakan berbagai jenis soal selain pilihan ganda. Sehingga diperlukan media atau software cbt yang mirip dengan yang digunakan dengan ANBK kelak. Setelah mencari di internet, saya menemukan sebuah aplikasi cbt yang cukup memenuhi untuk digunakan sebagai sarana berlatih mengerjakan soal AKM dengan berbasis komputer.

Aplikasi tersebut adalah"tmfcbtakm", aplikasi ini dapat di unduh secara gratis di github, karena aplikasi ini bersifat open sources. Merujuk pada laman aplikasi di github, aplikasi ini merupakan pengembangan dari aplikasi TMF (TCEcxam Mobile Friendly) yang disesuaikan dengan kebutuhan untuk ANBK. Aplikasi ini ringan dan gesit, serta cocok digunakan untuk berbagai jenis mata pelajaran dan jenjang pendidikan.

Aplikasi ini menyediakan berbagai jenis soal, selain itu dapat dijalankan secara online maupun offline. Untuk latihan peserta didik, aplikasi ini dapat di install di komputer lokal dengan menggunakan XAMPP sebagai web server dan databasenya.

Saya berencana untuk menginstall apikasi ini di komputer lokal sebagai sarana bagi peserta didik untuk berlatih mengerjakan soal seperti pada ANBK nanti. Dalam tulisan ini saya masih mereview aplikasi ini, dan untuk instalasi, pengaturan, dan penggunaan akan saya tulis pada postingan berikutnya di blog ini. Semoga instalasi aplikasi ini mudah dan membantu dalam persiapan peserta didik dalam menghadapi ANBK. 

Sekilas Tentang AKM

Assesmen Kompetensi Minimum (AKM) merupakan kompetensi minimum atau dasar yang harus dikuasai peserta didik untuk mengembangkan kapasitas diri dan berpartisipasi positif pada masyarakat. Terdapat dua kompetensi yang diukur pada AKM, yaitu kompetensi literasi dan kompetensi numerasi. 

Literasi membaca didefinisikan sebagai kemampuan untuk memahami, menggunakan, mengevaluasi, merefleksikan berbagai jenis teks tulis untuk mengembangkan kapasitas individu sebagai warga indonesia dan warga dunia, serta dapat berkontribusi positif pada masyarakat. Sedangkan Numerasi adalah kemampuan berpikir menggunakan konsep, prosedur, fakta, dan alat matematika untuk menyelesaikan masalah sehari-hari pada berbagai jenis konteks yang relevan untuk individu sebagai warga indonesia dan warga dunia.

Untuk memastikan AKM dapat mengukur kompetensi yang diperlukan dalam kehidupan, serta sesuai dengan pengertian literasi membaca dan numerasi, soal AKM diharapkan tidak hanya mengukur topik atau konten tertentu tetapi berbagai konten, berbagai konteks dan pada beberapa tingkat proses kognitif.

Konten pada literasi membaca dibedakan menjadi teks informasi dan teks fiksi. Sedangkan pada numerasi, konten dibedakan menjadi empat kelompok yaitu bilangan, pengukuran dan geometri, data dan ketidakpastian, serta aljabar.

Konteks menunjukkan aspek kehidupan atau situasi pada konten yang digunakan. Konteks pada AKM dibedakan menjadi tiga, yaitu personal, sosial budaya, dan saintifik. Penjelasan mengenai komponen AKM ada pada gambar di bawah ini.

Tulisan ini menyadur dari modul digital "AKM dan implikasinya pada pembelajaran" yang diterbitkan oleh pusat penilaian pembelajaran Kementerian pendidikan dan kebudayaan tahun 2020.

Perbedaan PBL dan PjBL

Dalam Kurikulum 2013 yang telah berjalan beberapa tahun ini, kegiatan pembelajaran lebih menekankan pada pendekatan saintifik. Pendekatan saintifik menitik beratkan pada eksplorasi dengan menggunakan metode ilmiah untuk mengumpulkan data dan menarik kesimpulan dari suatu peristiwa atau permasalahan. Dalam Kurikulum 2013 banyak model pembelajaran yang disarankan, dimana model pembelajaran tersebut dapat menerapkan pendekatan saintifik.

Model pembelajaran yang disarankan dalam buku guru pada Kurikulum 2013 antara lain model pembelajaran inkuiri, model pembelajaran berdasarkan masalah  atau PBL (problem based learning), serta model pembelajaran berdasarkan proyek atau PjBL (project based learning).

Diantara sekian banyak model pembelajaran yang ada, dalam tulisan ini saya ingin menuliskan pendapat atau pemahaman saya mengenai dua model pembelajaran terakhir pada paragraf di atas, yaitu problem based learning (PBL) dan project based learning (PjBL).

PBL merupakan pembelajaran yang diawali dengan adanya permasalahan, peserta didik ditantang untuk dapat memecahkan masalah yang ada. Masalah tersebut dapat berasal dari permasalahan yang ada dalam kehidupan sehari-hari atau permasalahan yang "sengaja" diciptakan guru untuk membuat peserta didik tertantang mencari solusi dari permasalahan tersebut, dan tentu saja membuat peserta didik menguasai materi pelajaran yang sedang diajarkan.

Dalam pemecahan masalah, peserta didik akan menggunakan segala upaya untuk mencari referensi dan sumber data yang mendukung pemecahan masalah. Kegiatan mencari informasi dan data, serta berdiskusi dan membuat inferensi merupakan bagian dari pendekatan saintifik. Hasil akhir dari PBL adalah solusi atau jalan keluar yang didapatkan peserta didik untuk mengatasi masalah yang ada. Hasil akhir dapat berupa sebuah ide atau gagasan atau kesimpulan yang relevan untuk pemecahan masalah. 

Secara tidak langsung dalam proses pemecahan masalah, peserta didik akan secara aktif untuk belajar dan pada akhirnya menguasai materi pelajaran yang sedang diajarkan. Dalam PBL guru harus dapat mengontrol kegiatan pembelajaran, sehingga peserta didik dapat terfokus memecahkan permasalahan yang ada, bukan melebar ke topik yang lain.

Sedangkan PjBL merupakan model pembelajaran yang diawali dengan adanya proyek yang harus dibuat atau dikerjakan siswa. Sekilas PBL dan PjBL memang hampir mirip, namun dalam sintaks dan hasil akhir pembelajaran memiliki perbedaan. Pada PjBL hasil akhir pembelajaran adalah produk yang dibuat peserta didik. Produk tersebut dapat berupa rancang bangun suatu produk, atau bahkan produk itu sendiri.

Dalam PjBL hasil akhir yang dibuat peserta didik merupakan salah satu komponen penilaian. Produk peserta didik harus memenuhi kriteria dari proyek yang dilaksanakan. Sehingga produk dan presentasi peserta didik atas produk yang dibuat merupakan hal yang penting dalam model pembelajaran ini.

Dalam menentukan model pembelajaran yang akan dipakai, guru harus mempertimbangkan kompetensi inti dan kompetensi dasar yang harus dikuasai peserta didik. Setelah menganalisis KI dan KD, guru dapat menentukan model pembelajaran yang sesuai, dan tentu saja model pembelajaran tersebut harus disesuaikan dengan karakteristik peserta didik. Dengan memperhatikan banyak komponen dalam menentukan model pembelajaran yang sesuai, maka kegiatan pembelajaran yang optimal dapat dilaksanakan.

Model pembelajaran hanya merupakan salah satu aspek dalam pembelajaran, banyak aspek lain yang menunjang proses pembelajaran. Dengan demikian guru harus bijak dalam merencanakan pembelajaran, sehingga hasil akhir berupa pemahaman peserta didik yang maksimal akan materi yang dipelajari dapat tercapai dengan maksimal.

Catatan Seorang Guru : Setelah Beberapa Bulan Melaksanakan PTM

Sudah sekitar hampir tiga bulan sejak tahun ajaran baru 2021/2022 dimulai, pembelajaran di sekolah saya telah dilaksanakan secara tatap muka. Pada bulan pertama, pembelajaran dilaksanakan dengan tatap muka terbatas. Dimana peserta didik belajar di sekolah sebanyak dua kali seminggu, sedangkan hari yang lain dilaksanakan pembelajaran secara daring.

Namun sekarang setelah tiga bulan berjalan, kegiatan pembelajaran telah dilaksanakan secara penuh, dimana peserta didik masuk ke sekolah setiap hari dan tanpa ada pembatasan jumlah peserta didik. Hal ini dikarenakan jumlah peserta didik di sekolah kami tidak banyak sehingga memungkinkan untuk dapat masuk semua tanpa bergiliran.

Respon peserta didik terhadap dilaksanakan PTM ini sangat positif. Mungkin peserta didik telah lama rindu akan suasana belajar di sekolah. Walaupun pembelajaran secara daring terlihat keren dan canggih, tapi ada sesuatu yang hilang dalam pembelajaran daring, yaitu interaksi sosial antar manusia. Walaupun komunikasi dapat dilaksanakan dengan moda daring seperti video call atau chatting, namun hal itu tidak dapat menggantikan nilai yang kita rasakan saat kita berinteraksi satu sama lain secara langsung.

Namun pembelajaran secara tatap muka ini bukan berarti akan berjalan terus tanpa masalah, masalah yang ditakutkan muncul adalah naiknya angka positif Covid-19 di masyarakat. Jika nilai positif Covid-19 naik maka dapat diperkirakan pembelajaran akan dikembalikan lagi ke moda daring. Sehingga keberlangsungan pembelajaran tatap muka bergantung dari peran serta masyarakat dalam menekan angka penularan virus Covid-19.

Salah satu syarat agar dapat melaksanakan pembelajaran tatap muka adalah seluruh pendidik dan tenaga kependidikan dalam satuan pendidikan telah melaksanakan vaksinasi. Hal ini dilakukan untuk memberikan "jaminan keamanan" untuk guru saat berinteraksi dengan peserta didik, yang secara teori memiliki daya tahan atau imunitas lebih tinggi daripada guru.

Selain itu penerapan protokol kesehatan yang ketat saat pelaksanaan PTM merupakan hal yang wajib dilaksanakan. Saat peserta didik datang maka sudah ada petugas yang melakukan cek suhu, menyuruh untuk cuci tangan, dan selalu mengingatkan untuk memakai masker. Tentu kita harus realistis dimana mendisplinkan peserta didik untuk patuh prokes akan membutuhkan upaya yang ekstra. Hal ini dikarenakan pada jenjang SD atau SMP peserta didik masih dalam tahap anak-anak yang keinginan bermainnya sangat tinggi dan terkadang abai terhadap peraturan yang ada. Maka, guru harus sabar dan selalu mengingatkan peserta didik.

Terakhir kita berdoa agar wabah Covid-19 ini segera berakhir dan kegiatan dapat kembali normal seperti dahulu, walaupun tentu tidak akan bisa sama seperti dulu. Kita berharap kegiatan sosial di masyarakat dan kegiatan pembelajaran di sekolah dapat berjalan dengan baik, aman, dan dalam lindungan Allah swt. Aamiin.

DOWNLOAD GRATIS E-BOOK PEMBAHASAN SOAL OSN/KSN IPA SMP TAHUN 2016

 

Dalam rangka persiapan KSN 2021 Jenjang SMP untuk mata pelajaran IPA, maka disusunlah e-book ini. Ebook ini berisi pembahasan soal OSN IPA Tingkat SMP tahun 2016. Tidak ada jaminan bahwa pembahasan dalam e-book ini tanpa kesalahan, karena e-book ini disusun berdasarkan pengetahuan penulis yang sangat terbatas dan rendah.

E-book ini diedarkan secara gratis dan semoga tidak ada yang memperjualbelikannya. Semoga e-book ini menjadi sarana amal jariyah dan mendapatkan ridlo Allah swt bagi penulis. silahkan sebarkan e-book ini jika dirasakan ada manfaatnya dengan menggunakan link postingan pada blog ini.

Akhirnya semoga bermanfaat untuk semuanya, dan jika ada kritik dan saran silahkan dituliskan pada komentar blog ini. Terima kasih dan semoga bermanfaat dan berkah. E-book dapat diunduh disini.

Keanekaragaman Dalam Makhluk Hidup

Makhluk hidup di bumi sangat beragam, dalam sistem lima kingdom makhluk hidup terbagi menjadi lima kingdom  antara lain Monera, Protista, Fungi, Plantae, dan Animalia. Jika dijabarkan lagi menurut sistem taksonomi sampai pada tingkat spesies, maka kita akan mengetahui begitu banyak dan beragam makhluk hidup yang ada di bumi ini. Mulai dari makhluk hidup mikroskopis sampai makroskopis. Sungguh begitu indah ciptaan Allah yang harus kita syukuri dan pelajari.

Dalam sudut pandang ekologi, keanekaragaman makhluk hidup terbagi menjadi tiga tingkatan: Keanekaragaman tingkat gen, keanekaragaman tingkat spesies, dan keanekaragaman tingkat ekosistem. Jika kita melihat sebuah fenomena keanekaragaman makhluk hidup, bagaimana kita menentukan termasuk dalam keanekaragaman tingkat apa. Di paragraf berikutnya kita akan membahas satu per satu tingkat keanekaragaman tersebut.

1. Keanekaragaman Tingkat Gen

Gen merupakan materi genetik yang membawa sifat makhluk hidup, gen terdapat pada kromosom. Manusia memiliki 46 kromosom atau 23 pasang, terdiri dari 44 kromosom tubuh (22 pasang autosom) dan 2 kromosom kelamin (1 pasang genosom).

Jika dua jenis organisme kawin, maka sifat kedua induk tersebut akan diturunkan kepada anaknya. Hal ini mengakibatkan hasil keturunannya tidak sama persis dengan induknya, juga tidak sama persih dengan hasil keturunan yang lainnya.

Misalnya dua induk kucing melakukan perkawinan, maka akan dihasilkan anak kucing yang tidak sama dengan induk atau keturunan yang lainnya. Variasi keragaman dapat berupa warna rambut,bentuk ekor, dan pola warna rambut pada kucing tersebut.

2. Keanekaragaman Tingkat Spesies

Suatu organisme dikatakan satu spesies jika dua organisme tersebut dapat melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan yang fertil. Fertil dapat dikatakan mampu melakukan perkawinan dan menghasilkan keturunan.

Untuk dapat melihat keanekaragaman tingkat spesies dapat ditinjau dari habitat atau komunitas yang di tempati berbagai macam organisme. Selain itu keanekaragaman tingkat spesies dapat dilihat dari genus yang sama. Contohnya genus Ipomea memiliki variasi Ipomea batatas (ubi manis), Ipomea aquatica (kangkung), dan Ipomea pescaprae (katang-katang).

Ipomea batatas (ubi manis)

Ipomea aquatica (kangkung)

Ipomea pescaprae (katang-katang)

3. Keanekaragaman Tingkat Ekosistem

Setiap organisme bergantung pada lingkungan tempat tinggalnya, sehingga kondisi lingkungan juga berperang mempengaruhi jenis, pola makan, struktur tubuh, dan cara hidup organisme. Keanekaragaman lingkungan akan mempengaruhi keanekaragaman hayati, hal ini membuat ekosistem menjadi beragam.

Setiap ekosistem memiliki karakteristik yang berbeda, bergantung pada faktor abiotik yang berada dalam ekosistem tersebut. Misalnya ekosistem air tawar yang berada pada daerah subtropis dan tropis akan memiliki karakteristik yang berbeda, hal ini dipengaruhi oleh iklim dan suhu yang berbeda. Perbedaan iklim dan suhu ini memberikan pengaruh pada organisme yang hidup di dalamnya.

Dengan berbagai keanekaragaman yang ada di bumi ini, maka kita sebagai manusia wajib mempelajari atas ciptaan Allah swt yang sangat indah dan sempurna ini. Dan hendaknya dengan semakin mempelajari kita menjadi insan yang semakin bersyukur.

PTK dalam pembelajaran jarak jauh

Tahun pelajaran 2021/2021 telah dimulai, dalam minggu ini peserta didik baru mulai jenjang SD hingga SMA melaksanakan MPLS (masa pengenalan lingkungan sekolah) yang semuanya dilaksanakan secara online. Penggunaan metode online ini dilakukan karena saat tahun pelajaran ini dimulai, kondisi di Indonesia masih menghadapi Pandemi Covid-19 yang telah berlangsung hampir dua tahun.

Setelah hampir dua tahun kegiatan pembelajaran di sekolah dilaksanakan secara jarak jauh, banyak sekali konsekuensi yang muncul. Yang paling terasa adalah semakin menurunnya motivasi peserta didik untuk bersekolah. Secara umum masyarakat menganggap pembelajaran secara jarak jauh atau online adalah bukan sekolah, karena interaksi antara guru dan peserta didik yang lemah. Tidak semua guru mampu melaksanakan pembelajaran jarak jauh dengan maksimal, dan tidak semua peserta didik dan orang tuanya memberikan perhatian untuk mengikuti pembelajaran jarak jauh.

Namun sekarang tidak ada pilihan lagi, semua harus dilaksanakan secara jarak jauh. Guru harus mengambil peran yang sangat besar agar bisa memastikan peserta didik memberikan perhatian kepada kegiatan pembelajaran. Kegiatan pembelajaran jarak jauh yang hanya sekedar memberikan tugas melalui whatsapp, memposting materi pembelajaran di akun media sosial atau di LMS seperti classrooms harus di modifikasi sehingga membuat tertarik peserta didik untuk belajar.

Hal yang paling utama bagi saya saat ini adalah bagaimana membuat peserta didik untuk termotivasi dan bersemangat untuk mengikuti kegiatan pembelajaran jarak jauh yang dilaksanakan. Semakin lama partisipasi peserta didik dalam mengikuti pembelajaran jarak jauh semakin menurun, sehingga perlu beberapa upaya agar semua itu bisa teratasi.

Platform media sosial yang berkembang dan banyak diakses peserta didik saat ini seperti youtube, tiktok, dan aplikasi lainnya yang sejenis. Satu garis besar yang bisa diambil adalah, peserta didik lebih tertarik pada konten yang bersifat visual dan memiliki unsur menghibur (entertainment). Peserta didik sebagian besar tidak menyukai dengan konten yang berupa tulisan, hal ini juga menunjukkan bahwa kemampuan literasi (baca dan tulis) semakin menurun. Sebagian besar peserta didik menyukai untuk melihat dan mendengar konten berbasis video.

Tentu kita sebagai guru kurang nyaman jika harus membuat konten pembelajaran seperti video youtube, yang harus berdurasi tidak terlalu panajang, menghibur, dan penyajiannya mengikuti tren yang sedang digemari sekarang, karena diakui atau tidak terkadang tren tersebut bertentangan dengan nilai-nilai yang ditanamkan di dunia pendidikan.

Salah satu solusi yang ingin saya coba adalah dengan melaksanakan pembelajaran jarak jauh dengan video confrence seperti menggunakan google meets. Dengan seperti itu aspek audio visual yang disukai peserta didik dapat tercapai. Untuk memberikan situasi yang menyenangkan, maka dalam kegiatan video confrence seperti itu harus menggunakan media-media animasi dan gambar yang menarik agar peserta didik antusias dalam mengikuti pembelajaran.

Mungkin akan sedikit memaksa di awal agar peserta didik ikut bergabung dalam pembelajaran seperti, namun dengan berjalannya waktu maka ikatan antara guru dan peserta didik akan bisa tumbuh dan terjalin lagi. Peserta didik akan mulai merasa bahwa setiap hari mereka akan berinteraksi dengan guru mereka, sehingga hubungan emosional yang turun dapat meningkat lagi.

Mungkin cara ini bukan satu-satunya cara yang efektif, dalam perjalanannya saya meyakini perlu modifikasi-modifikasi lagi agar motivasi belajar peserta didik dapat tumbuh lagi seperti dahulu. Hal ini mungkin akan saya jadikan penelitian tindakan kelas pertama saya, yaitu tentang pembelajaran jarak jauh berbasis video confrence untuk menumbuhkan motivasi belajar dan meningkatkan hasil belajar peserta didik. Semoga semua itu dapat terlaksana.

Kalzium, Software Gratis Untuk Belajar Atom dan Unsur

Kalzium merupakan sebuah open source software (OSS) yang bersifat terbuka dan gratis, yang dapat kita manfaatkan untuk belajar mengenai atom, unsur, dan berbagai hal yang terkait. Tampilan software ini mirip seperti tabel periodik kimia, dimana simbol-simbol unsur berderet dari kiri ke kanan, serta atas ke bawah.

Dalam aplikasi ini kita dapat mencari informasi tentang unsur, mempelajari fakta tentang tabel periodik, melihat gambaran umum tentang unsur. Gambaran umum yang dimaksud seperti titik lebur, afinitas elektron, negativas elektron, konfigurasi elektron, jari-jari atom, dan energi ionisasi.

Dalam aplikasi tersebut dapat dilakukan visualisasi untuk melihat berbagai keadaan unsur, mulai titik lebur dan wujud zatnya. Saat kita mengklik salah satu simbol unsur maka berbagai informasi yang mengenai unsur tersebut akan tampak, bahkan ada link untuk merujuk ke sumber informasi tersebut.

Saya mengetahui aplikasi Kalzium pertama kali saat saya menggunakan operating system Linux Ubuntu. Aplikasi Kalzium ini hanya dapat di install di sistem operasi berbasis linux, bukan windows. Sehingga bagi komputer yang menggunakan sistem operasi windows tidak dapat menggunakan aplikasi kalzium ini.

Dalam sistem operasi ubuntu, aplikasi Kalzium dan berbagai aplikasi lain di bidang pendidikan dapat kita tambahkan dengan menginstall addons edubuntu. Edubuntu merupakan sistem operasi ubuntu yang dikhususkan untuk pendidikan, di dalamnya menyediakan aplikasi pendidikan mulai jenjang taman kanak-kanak hingga perguruan tinggi.

Kembali ke aplikasi Kalzium, dengan menggunakan aplikasi ini kita dapat mempelajari berbagai hal mengenai sifat-sifat atom dan unsur. Dengan bantuan aplikasi ini maka belajar kimia, terutama tentang unsur dan tabel periodik akan menjadi lebih mudah dan menyenangkan.

Aplikasi ini memang tidak begitu populer, karena hanya dapat di install di sistem operasi linux. Padahal sebagian besar pengguna komputer di Indonesia adalah pengguna windows. Dulu pemerintah memang pernah mencanangkan Indonesia goes to open source, tapi sepertinya belum berjalan maksimal.

Demikian tulisan saya untuk pagi ini, mengambil tema tentang aplikasi Kalzium, semoga dapat memberikan gambaran kepada kita semua tentang berbagai pilihan media pembelajaran yang dapat digunakan dan dimanfaatkan.

Dari Update Buku Hingga Buku Nasibmu Kini

Pagi ini saya ingin menulis tentang perkembangan buku yang sedang masuk tahapan editing, yaitu buku "Manual Handbook KSN IPA". Sampai pagi ini saya dan editor masih melakukan revisi naskah buku, tepatnya sudah revisi ke tiga. Di revisi pertama saya fokuskan pada layout, tata letak, dan paragraf. Namun di revisi kedua kemarin saya memfokuskan pada kata per kata, mencari typo dan kalimat yang kurang sesuai. Di revisi ketiga ini saya menyusuri lagi dari awal apakah ada kesalahan pada naskah yang terlewat. Semoga saja tidak, sehingga setelah ini buku bisa langsung untuk dicetak.

Membicarakan masalah buku, tidak bisa dipungkiri bahwa paradigma membaca buku kini telah berkurang dibandingkan sepuluh atau dua puluh tahun yang lalu. Saat kita menarik waktu sepuluh sampai dua puluh tahun kebelakang, maka kita yang besar pada masa itu merasakan bahwa buku merupakan sesuatu yang penting, terutama di lingkungan sekolah. Dulu saat saya bersekolah di tingkat menengah pertama, selain mendapat pinjaman buku paket dari sekolah, kita masih harus membeli buku pendamping untuk tiap-tiap mapel, serta lembar kerja siswa untuk tiap-tiap mapel.

Pada Era itu, minimal untuk satu mata pelajaran kita mempunyai tiga sumber bacaan. Ditambah dengan belum maraknya internet, sehingga sumber belajar utama adalah buku. Namun kondisi sekarang sudah berubah, kita tidak menjumpai peserta didik memegang buku yang banyak, kemungkinan hanya buku paket pinjaman dari sekolah. Sedangkan buku pendamping mapel dan lembar kerja siswa menjadi sesuatu yang optional, sehingga lebih banyak peserta didik tidak mempunyai buku pendamping dan lembar kerja siswa.

Memang sekarang sumber bacaan tidak hanya buku, namun banyak juga di internet. Seperti artikel blog, format buku pdf, dan video tutorial youtube. Namun yang perlu menjadi bahan pertimbangan kita, kebanyakan sumber informasi di internet adalah bersifat subjektif atau menurut pemahaman penulisnya, dimana isi informasi tersebut belum valid. Hal ini beda dengan buku, karena pada buku si penulis merupakan orang bisa dipertanggungjawabkan mengenai isi tulisannya.

Menurut saya menumbuhkan minat baca lagi harus dilakukan, walaupun hal itu cukup sulit. Hal ini bisa dilihat dari kenyataan saat ini bahwa orang lebih suka melihat dan mendengar video, daripada membaca tulisan. Hal ini menunjukkan bahwa orang menyukai sesuatu yang simple dan cepat mendapatkan hasil. Berbeda dengan buku bahwa kita harus membaca dan menelaah isi buku dahulu, untuk bisa menyimpulkan hasilnya.

Mungkin ini saja yang dapat saya tulis untuk pagi ini, mengenai suatu tema tentang "kondisi buku" di jaman sekarang. Mungkin saya bisa memberi kalimat penutup bahwa buku memang barang "old school" yang mungkin dilihat tidak bisa memberikan asupan informasi dengan sangat cepat, tetapi kalau kita ingin mendapatkan informasi yang tepat dan akurat, maka tidak bisa cepat, perlu membaca dan menelaah.

Buku mungkin tidak cepat dibanding video youtube, tapi buku lebih akurat.

Pagi ini : Tulisan Tanpa Ide

Pagi ini saya ingin menulis, tapi tidak tahu ide apa yang akan saya jadikan tema tulisan, jadilah judul postingan blog untuk pagi ini: Tulisan Tanpa Ide. Memang karena tidak ada ide harus menulis apa, namun keinginan untuk menulis muncul cukup kuat. Setidaknya tulisan ini merupakan bentuk mencoba konsisten untuk menulis, walaupun cuma beberapa paragraf saja.

Saya pernah membaca sebuah buku berjudul "Atomic Habbits" karya James Clear, dalam buku tersebut mengulas bagaimana upaya menumbuhkan kebiasaan-kebiasaan yang baik dan menghilangkan kebiasaan-kebiasaan yang jelek. Secara umum membentuk konsistensi dalam membuat suatu kebiasaan tidak bisa langsung dipaksakan dalam dosis yang besar, namun melatih sebuah kebiasaan baru harus sedikit demi sedikit. Sebuah kebiasaan kecil yang dilakukan terus menerus secara konsisten, maka dalam waktu satu tahun kebiasaan tersebut akan terlihat dampaknya dalam kehidupan kita.

Saya mencoba untuk bisa menulis satu postingan per hari di blog pribadi saya ini, dan itupun belum bisa konsisten. Terlalu banyak alasan yang dapat saya pergunakan untuk membenarkan inkonsistensi saya tersebut, yang sebenarnya bukan sebuah alasan yang tepat. Yang terpenting bagiamana bisa melawan dan menciptakan kebiasaan baru untuk menulis setiap hari, entah ada ide yang menarik atau tidak. Goals saya adalah saya mempunyai kebiasaan menulis dan dapat berkarya lewat tulisan saya.

Salah satu jenis tulisan yang ingin saya pelajari adalah tulisan fiksi, seperti cerpen dan novel. Menurut saya menulis cerpen atau novel lebih sulit daripada menulis sebuah buku ajar, entah karena saya yang belum terbiasa atau memang sebenarnya lebih sulit. Tetapi itu tantangan saya, saya sekarang sedang mencoba menulis di platform KBM app. Untuk langkah awal saya sedang menulis sebuah buku tentang pembahasan OSN IPA SMP tahun 2016-2020. Namun target saya adalah saya dapat membuat cerpen atau novel, sebagai pembuktian bahwa saya bisa menulis apapun genre tulisannya.

Langkah pertama saya, saya akan mempersiapkan membuat kumpulan cerpen, mungking sepuluh judul cerpen saja. Jika saya dapat melaluinya maka saya bisa meraih target awal saya membuat cerpen, sebelum membuat nove. Semoga Allah memudahkan. Aamiin.

Mungkin ini saja tulisan saya untuk pagi ini, selamat menulis.

Mempersiapkan Tahun Pelajaran 2021/2022, Harus Bagaimana ?

Coretan ini ditulis sekitar dua belas hari sebelum memasuki awal tahun ajaran baru 2021/2022, awal tahun pelajaran yang dulu diperkirakan akan menjadi awal kembalinya aktivitas di sekolah, namun kenyataannya sekarang menjadi semakin tidak jelas. Setidaknya begitulah menurut saya.

Dahulu sebelum pandemi, kita sebagai guru banyak mendebatkan tentang RPP satu lembar dan RPP berlembar-lembar, namun sekarang perdebatan itu sudah tidak ada, bahkan sudah tidak penting lagi, hilang begitu saja. Setidaknya kebingungan kita adalah bagaimana membuat sebuah RPP baik selembar atau berlembar-lembar dengan kondisi pembelajaran dilakukan secara daring, semi daring, atau kunjungan. Mendadak segala administrasi itu menjadi tidak penting lagi, bukan prioritas.

Prioritas kita, setidaknya prioritas saya adalah bagaimana memastikan kualitas layanan pendidikan menjadi lebih baik, entah dengan metode pembelajaran seperti apa. Satu setengah tahun kemarin kita mengalami hal yang mengagetkan, berpindah dari cara mengajar konvensional menjadi daring. Bukan karena keinginan kita, namun karena keterpaksaan. Tidak ada panduan dan tidak ada contoh bagaimana cara melakukan pembelajaran daring atau jarak jauh, semua menggunakan interpretasinya sendiri-sendiri. Alhasil, satu setengah tahun kemarin menjadi ajang latihan dan ujicoba bagi guru untuk melakukan pembelajaran jarak jauh.

Namun tahun ajaran 2021/2022 bukan lagi waktu untuk ujicoba, namun kita harus sudah dapat melakukan pembelajaran jarak jauh dengan benar dan optimal. Frekuensi pembelajaran jarak jauh dengan cara hanya memberikan tugas, kemudian peserta didik mengirim jawaban kembali, harus dikurangai. Bagi saya pembelajaran yang baik nanti adalah saat dapat terjadi kembali interaksi antara guru dan peserta didik, serta menghadirkan kehangatan suasana sekolah walaupun dalam moda daring.

Tentu hal itu semua bukan hal yang mudah, ini semua merupakan tantangan yang berat bagi kita semua selaku pendidik. Kita tidak punya pilihan selain menghadapi dan beradaptasi dengan kondisi yang terjadi. Kita harus mengakui bahwa pembelajaran jarak jauh di awal-awal pandemi bisa dikatakan tidak sukses, banyak faktor yang mempengaruhi hal tersebut, seperti sarana dan prasarana yang tidak mendukung, kemampuan beradaptasi guru yang kurang, dan kurangnya perhatian orang tua dalam memastikan anaknya untuk belajar.

Mungkin ini saja tulisan saya di pagi ini, kadang hidup ini tidak sesuai kemauan kita, tapi kita dapat memilih untuk beradaptasi dengan setiap keadaan dan menjadikan diri kita sebagai pemenang. Persiapan untuk awal tahun pelajaran harus mulai disiapkan, terutama mental dan mindset untuk tidak menyerah dengan keadaan, dan tetap berusaha menjadi guru yang hebat, guru yang kehadirannya dirindukan peserta didiknya. Amin.

PhET : Laboratorium Virtual untuk Pembelajaran Jarak Jauh

Kegiatan pratikum merupakan aktivitas yang tidak dapat dipisahkan dalam pembelajaran IPA. Karena untuk beberapa materi, pemahaman konsep yang utuh oleh peserta didik harus ditunjang dengan kegiatan pratikum. Seperti pada materi pengukuran, pemahaman tentang bagaimana pengukuran dan cara melakukan yang benar baru dapat dipahami secara utuh saat peserta didik memahami teori dan melakukan kegiatan pengukuran dengan alat ukur.

Namun dalam kondisi pandemo Covid-19 seperti sekarang ini dimana kegiatan pembelajaran sebagian besar dilaksanakan secara daring, maka kegiatan pratikum di laboratorium tidak dapat dilakukan. Sebagai seorang guru kita harus bisa kreatif dalam menyiasati hal tersebut, sehingga kompetensi dasar yang diamanatkan kurikulum dapat dikuasai oleh peserta didik, walaupun tentu saja dengan kondisi seperti sekarang ini kita harus realistis bahwa penguasaan kompetensi dasar oleh peserta didik tidak akan maksimal.

Untuk menyiasati kegiatan pratikum yang dahulu dilaksanakan secara tatap muka, sekarang harus diubah strateginya. Sekarang kegiatan laboratorium harus dapat dimasukkan dalam pembelajaran daring, salah satunya adalah dengan menggunakan laboratorium virtual.

Laboratorium virtual merupakan media pembelajaran yang dapat diakses melalui gawai, dimana dalam media pembelajaran tersebut kita dapat melakukan kegiatan pratikum, lebih tepatnya melakukan simulasi pratikum. Walaupun menurut teori pembelajaran bahwa pemahaman peserta didik akan lebih kuat jika melakukan kegiatan tersebut secara langsung, namun dengan melihat kondisi seperti sekarang ini laboratorium virtual merupakan salah satu solusi terbaik untuk menghadirkan kegiatan pratikum kepada peserta didik.

Selain laboratorium maya yang disediakan Rumah Belajar, terdapat alternatif situs yang menyediakan layanan laboratorium maya, yaitu PhET. PhET merupakan layanan simulasi pratikum yang dibuat oleh University of Colorado. Dalam situs ini bahasa indonesia sudah dapat digunakan, sehingga guru dan peserta didik dapat lebih mudah memahami layanan yang ada didalamnya.

Simulasi yang disediakan oleh PhET dikhususkan untuk mata pelajaran matematika dan IPA. Untuk mata pelajaran IPA masih diperinci untuk tiap cabang mata pelajaran, seperti fisika, kimia dan biologi. Dalam situs tersebut kita dapat memilih berbagai macam simulasi percobaan yang sesuai untuk kita gunakan. Selain digunakan secara online, simulasi percobaan dalam PhET juga dapat di unduh sehingga dapat kita simpan di komputer kita dan dapat kita gunakan secara offline.

Dengan adanya laboratorium virtual seperti ini kita harapkan bahwa kualitas pembelajaran IPA dalam masa pandemi Covid-19 dapat terjaga kualitasnya, sehingga penguasaan kompetensi pengetahuan dan keterampilan peserta didik dapat lebih maksimal.

Saya pribadi berencana untuk mengintegrasikan penggunaan PhET dalam pembelajaran IPA di tahun pelajaran 2021/2022 yang kemungkinan dilaksanakan secara blended learning. Dimana pembelajaran tatap muka dilaksanakan dengan terbatas, serta dikombinasikan dengan pembelajaran jarak jauh secara daring. Semoga kita sebagai guru dapat terus kreatif dalam menghadapi segala situasi dan tantangan dalam memberikan layanan pendidikan kepada peserta didik, khususnya mata pelajaran IPA. Aamiin.