Makalah Evolusi Biologi

Bab I Pendahuluan

A.   Latar belakang

Kehidupan dimuka bumi ini tidak muncul secara instan, namun dibentuk melalui proses evolusi yang sangat panjang. Secara garis besar terdapat dua tipe sel yaitu prokariot dan eukariot. Organisme prokariot dianggap organisme tertua di bumi ini karena strukturnya paling primitif.

Menurut para ahli evolusi, berjuta-juta tahun yang lalu terdapat monomer-monomer organik seperti air, gas hidrogen, gas amonia, gas metana yang bergabung menjadi polimer organik atau protenoid. Protenoid akan menjadi protobion, dimana protobion ini merupakan bahan dasar pembentuk sel purba atau disebut progenot. Semua makhluk hidup yang hidup saat ini merupakan hasil perkembangan sel purba ini. Progenot atau sel purba akan berkembang menjadi kelompok sel prokariotik purba seperti Archeabacteria.Archeabacteria merupakan kelompok bakteri yang hidup pada kondisi ekstrim. Kelompok sel ini memiliki dinding sel dengan berbagai jenis protein, pigmen fotosintesis berupa bakteriorodopsin, dan mampu menghasilkan ATP sendiri.

Organisme prokariotik muncul dengan proses yang sangat panjang, dimulai dari molekul tak hidup yang berpolimer membentuk gabungan molekul yang sangat kompleks. Hal itu dapat terjadi, karena keadaan bumi pada saat itu berbeda dengan sekarang. Kadar gas oksigen masih minim, banyak petir, kadar karbon dioksida yang tinggi, aktivitas vulkanik, hantaman meteor, dan radiasi sinar UV yang sangat tinggi dibandingkan dengan keadaan bumi saat ini. Oleh karena itu, lingkungan pada kondisi dulu dapat memungkinkan terbentuknya kehidupan. Namun, masih banyak perdebatan mengenai asal-usul kehidupan di bumi.

B.   Rumusan Masalah

a.    Bagaimana asal usul Prokariotik?

b.    Bagaimana asal usul Autotrof?

c.    Bagaimana asal usul Eukariotik?

d.    Bagaimana asal usul Mitokondria?

e.    Bagaimana asal usul Kloroplas?

C.   Tujuan penulisan

Adapun tujuan dari penulisan ini adalah..

a.      Untuk Mengetahui asal usul Prokariotik

b.      Untuk Mengetahui asal usul Autotrof

c.      Untuk Mengetahui asal usul Eukariotik

d.      Untuk Mengetahui asal usul Mitokondria

e.      Untuk Mengetahui asal usul Kloroplas

Bab II Pembahasan

A.   Asal usul sel Prokariotik

Sel prokariotik dapat ditemukan pada makhluk hidup uniseluler atau bersel satu. Namun bukan berarti sel yang satu ini tidak bisa anda temukan dalam makhluk hidup yang lain atau makhluk hidup multi seluler. Setiap kegiatan pada masing-masing sel prokariotik dilakukan oleh organel-organel yang membentuk suatu kesatuan. Dari situ, akan terlihat fungsi mesosom sebagai penghasil energy yang ada pada sel prokariotik. Mesosom merupakan organel pengganti yang berfungsi untuk menghasilkan energy sama halnya dengan mitokondria yang ada pada sel eukariotik.[1]

Sel primitif yang terbentuk pertama kali ialah sel prokariotik, yaitu sel sederhana yang tidak memiliki membran inti, hanya memiliki membran sel. Sitoplasma yang mengandung DNA, dan RNA, serta zat-zat organik dari lingkungannya sebagai makanan. Sel ini tidak mengandung mitokondria yang berfungsi menghasilkan energi. Sehingga, sel ini bersifat anaerobik. Hal ini sesuai dengan kondisi lingkungan saat itu yang miskin akan oksigen.[2]

Bahan dasar pembentuk sel purba adalah protobion atau progenot. Progenot merupakan cikal bakal universal semua jenis sel yang ada sekarang. Progenot berkembang  menjadi kelompok sel prokariotik purba seperti Archaebacteria. Archaebacteria adalah bakteri yang beradaptasi  terhadap suhu sekitar 100 derajat Celcius, kadar garam tinggi, atau kadar asam tinggi. Archaebacteria bersifat anaerob, memiliki dinding sel yang tersusun dari berbagai jenis protein, memiliki pigmen fotosintetik berupa baketriodopsin, dan mampu menghasilkan ATP sendiri. Kelompok sel yang lain, yaitu Eubacteria, merupakan bakteri yang hidup pada kondisi lingkungan yang tidak seekstrim lingkungan hidup Archaebacteria. Eubacteria ada yang berifat aerob dan anaerob, memiliki dinding sel yang tersusun dari peptidoglikan, memiliki pigmen fotosintetik berupa bakterioklorofil, dan mampu menghasilkan ATP secara lebih efisien karena system transport elektronnya lebih berkembang. Sel prokariotik merupakan sel yang memiliki struktur lebih sederhana dibandingkan dengan sel eukariotik. Para ahli menduga bahwa makhluk hidup yang pertama kali muncul merupakan prokariot. Kita tahu bahwa kehidupan tidak muncul secara spontan dari materi yang tidak hidup dan tidak berwujud seperti yang ada sekarang ini. Kondisi bumi sekarang sangat berbeda dengan kondisi bumi saat baru berusia satu juta tahun. Kondisi atmosfernya berbeda, misalnya kondisi oksigen yang minimal, banyak petir, aktivitas gunung berapi, hantaman-hantaman meteor, serta radiasi UV sangat tinggi dibandingkan dengan keadaan bumi saat ini. Oleh karenanya, lingkungan pada kondisi dlu memungkinkan bermulanya kehidupan ini. Namun, masih banyak perdebatan mengenai asal-usul kehidupan di bumi.[3]

B.   Asal usul Autotrof

Sel heterotrof primitif terus berkembangbiak sehingga bahan makanan berupa bahan organik terus menipis. Kondisi demikian memaksa sel membuat makanannya sendiri melalui adaptasi terhadap lingkungannya dengan cara membran plasmanya melekuk ke dalam, membentuk lembaran-lembaran fotosintetik untuk menangkap energi sinar guna membuat zat organik dari zat anorganik. Munculah sel autotrof sebagai akal bakal sel tumbuhan yang memungkinkan terjadinya fotosintesis. 

Proses fotosintesis menghasilkan oksigen. Makin banyak sel autotrof, makin banyak karbondioksida yang diperlukan dan makin banyak pula oksigen yang dikeluarkan. Proses fotosintes menyebabkan kadar gas karbondioksida di atmosfer makin berkurang. Sementara itu kadar oksigen semakin bertambah. Terbentuknya sel autotrof ini diperkirakan berlangsung selama 2 milyar tahun yang lalu.

C.   Asal usul Eukariotik

Sel prokariotik tentu saja berbeda dengan sel eukariotik. Ada beberapa faktor mendasar yang membedakan diantara keduanya. Salah satu perbedaan yang signifikan diantara sel prokariotik dengan sel eukariotik yaitu ada tidaknya selaput inti atau membran inti seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Sel prokariotik tidak memiliki membran inti dan materi genetik di dalamnya bersifat menyebar karena tidak terlindung selaput inti. Sementara itu, sel eukariotik memiliki materi genetik yang terbungkus dengan sangat rapi karena memiliki selaput inti. Organel-organel diantara masing-masing sel juga berbeda satu sama lain. Sebagai contoh, pada sel prokariotik terdapat mesosom, sedangkan organel tersebut tidak ditemukan dalam sel eukariotik. Namun anda dapat menemukan organel tambahan lainnya seperti nucleus, mitokondria dan badan golgi dalam sel eukariotik yang tidak akan anda temui dalam sel prokariotik.

Organisme eukariotik diduga muncul sekitar 1,5 milyar tahun yang lalu. Organisme eukariotik diduga berasal dari organisme prokariotik yang melakukan evolusi, karena dalam sel prokariotik terdapat DNA. DNA merupakan materi genetik yang menentukan sifat organisme sehingga perlu dilindungi. Membran sel mengalami pelekukan ke dalam sehingga mengelilingi DNA. Membran bagian dalam bersatu membentuk membran nukleus dalam. Sedangkan, bagian luar menjadi membran nukleus luar. Jadi membran yang mengelilingi DNA merupakan membran rangkap.

Hipotesis ini berdasarkan kenyataan saat ini bahwa membran nukleus merupakan membran rangkap, dan membran luar nukleus memiliki hubungan secara langsung dengan membran sel melalui Retikulum Endoplasma (RE). Hubungan ini merupakan sisa-sisa membran plasma yang melekuk ke dalam. Dengan terbentuknya membran nukleus, terbentuklah sel eukariotik yang merupakan hasil evolusi dari sel prokariotik.

D.   Asl usul Mitokondria

Mitokondria merupakan organel pernapasan sel. Kamu telah mengetahui bahwa sel pertama yang terbentuk adalah sel heterotrof yang merupakan sel anaerobik. Mengingat energi yang dihasilkan kecil, organisme berevolusi agar dihasilkan energi yang cukup banyak dengan cara melakukan respirasi secara aerobik melalui daur krebs. Jadi, respirasi aerobik muncul setelah respirasi anaerobik. Energi yang dihasilkan dari kedua respirasi dapat kamu lihat pada respirasi berikut ini.

Respirasi Anaerobik:

C6H12O6 → 2C2H5OH + 2CO2 + 21 kal

Respirasi Aerobik:

C6H12O6 + 6O2 → 6H2O + 6CO2 + 675 kal 

Jadi, yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik "menelan" sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sebagai simbion, sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang.

Dalam perkembangan selanjutnya, sel prokariotik tersebut berubah menjadi mitokondria, yaitu organel penghasil energi yang terdapat di dalam sel. Simbiosis antara sel prokariotik aerobik dengan sel eukariotik anaerobik yang demikian itu dikenal sebagai endosimbions. Dasar dari dugaan ini dikarenakan pada saat ini:

1.       Mitokondria memiliki dua membran, yaitu membran luar dan membran dalam. Membran luar diduga berasal dari membran sel inang yang melekuk ke dalam ketika menelan sel bakteri aerobik. Sedangkan, membran dalam diduga berasal dari membran bakteri aerobik.

2.      Masih adanya bakteri aerobik yang memiliki mesosom sebagai penghasil energi. Diduga, sel prokariotik aerobik mirip dengan bakteri aerobik.

3.      DNA mitokondria mirip dengan DNA prokariotik.

4.      Polipeptida yang disintesis dalam mitokondria digunakan sendiri oleh mitokondria tersebut. Polipeptida ini berbeda dengan Polipeptida sel inang.

5.      Mitokondria mampu membelah diri seperti halnya bakteri.

E.   Asal usul Kloroplas

Seperti halnya mitokondria, kloroplas juga terbentuk melalui endosimbiosis. Pada awal pertengahan kehidupan telah terbentuk sel autotrof yang diduga mirip dengan Cyanobakteri (bakteri biru) pada masa sekarang ini. Sel purba heterotrof yang bernapas secara aerobik dan memiliki membran inti, menelan sel autotrof yang mampu berfotosintesis.

Sel autotrof yang hidup di dalamnya mendapatkan karbon dioksida dan air dari sel inangnya, sementara itu sel inang mendapatkan oksigen dan hasil-hasil fotosintesis. Sel autotrof ini akhirnya menjadi kloroplas. Terbentuklah sel berkloroplas, berinti, memiliki mitokondria, yang merupakan cikal bakal sel tumbuhan.

Hipotesis endosimbiosis kloroplas ini dikemukakan berdasarkan kenyataan pada saat ini, bahwa:

1.    Kloroplas memiliki membran rangkap dan membran luarnya mirip dengan struktur membran sel.

2.    Ada beberapa fotosintetik (cyanobakteria) yang memiliki membrane fotosintetik, yang mirip dengan tilakoid pada kloroplas.

3.    Di dalam kloroplas terdapat DNA yang juga dijumpai pada bakteri fotosintetik.

4.    Kloroplas dapat bertambah banyak melalui pembelahan, seperti halnya bakteri.

Bab III Penutup

A.   Kesimpulan

Kesimpulan dari makalah ini adalah :

a.    Sel prokariotik dapat ditemukan pada makhluk hidup uniseluler atau bersel satu. Namun bukan berarti sel yang satu ini tidak bisa anda temukan dalam makhluk hidup yang lain atau makhluk hidup multi seluler. Setiap kegiatan pada masing-masing sel prokariotik dilakukan oleh organel-organel yang membentuk suatu kesatuan. Dari situ, akan terlihat fungsi mesosom sebagai penghasil energy yang ada pada sel prokariotik. Mesosom merupakan organel pengganti yang berfungsi untuk menghasilkan energy sama halnya dengan mitokondria yang ada pada sel eukariotik.

b.    Sel heterotrof primitif terus berkembangbiak sehingga bahan makanan berupa bahan organik terus menipis. Kondisi demikian memaksa sel membuat makanannya sendiri melalui adaptasi terhadap lingkungannya dengan cara membran plasmanya melekuk ke dalam, membentuk lembaran-lembaran fotosintetik untuk menangkap energi sinar guna membuat zat organik dari zat anorganik. Munculah sel autotrof sebagai akal bakal sel tumbuhan yang memungkinkan terjadinya fotosintesis.

c.    Sel prokariotik tentu saja berbeda dengan sel eukariotik. Ada beberapa faktor mendasar yang membedakan diantara keduanya. Salah satu perbedaan yang signifikan diantara sel prokariotik dengan sel eukariotik yaitu ada tidaknya selaput inti atau membran inti seperti yang telah dijelaskan sebelumnya. Sel prokariotik tidak memiliki membran inti dan materi genetik di dalamnya bersifat menyebar karena tidak terlindung selaput inti. Sementara itu, sel eukariotik memiliki materi genetik yang terbungkus dengan sangat rapi karena memiliki selaput inti.

d.    Yang terbentuk pertama kali adalah sel prokariotik anaerobik yang berevolusi menjadi sel prokariotik aerobik. Dengan demikian, terdapat beberapa macam sel, yaitu sel prokariotik anaerobik, sel prokariotik aerobik, dan sel eukariotik anaerobik. Selanjutnya, sel eukariotik anaerobik "menelan" sel prokariotik aerobik. Sel prokariotik itu hidup di dalam sel eukariotik dan melakukan simbiosis mutualisme sebagai sel inang, sel eukariotik mendapatkan energi dari sel prokariotik, sedangkan sebagai simbion, sel prokariotik mendapatkan asam piruvat dari sel inang.

e.    Seperti halnya mitokondria, kloroplas juga terbentuk melalui endosimbiosis. Pada awal pertengahan kehidupan telah terbentuk sel autotrof yang diduga mirip dengan Cyanobakteri (bakteri biru) pada masa sekarang ini. Sel purba heterotrof yang bernapas secara aerobik dan memiliki membran inti, menelan sel autotrof yang mampu berfotosintesis.

B.   Saran

Demikianlah makalah yang dapat penulis sajikan, penulis menyadari bahwa makalah kami masih banyak kekeliruan, untuk itu penulis membutuhkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari Bapak pembimbing dan rekan-rekan serta para pembaca sekalian demi kebaikkan, dalam pembuatan makalah selanjutnya dan semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kita semua, Aamiin

Daftar Pustaka

Pratiwi, D.A, Sri Maryati, Srikini, dkk. 2006. Biologi Jilid II. Erlangga :Jakarta

http://jokowarino.id/apakah-yang-dimaksud-dengan-sel-prokariotik/  (Minggu, 05 Juni 2016)

http://www.cpuik.com/2013/04/evolusi-biologi.html (Minggu, 05 Juni 2016)

http://rahmasangpemimpi.blogspot.co.id/2012/06/sel-eukariotik-dan-prokariotik.html (Minggu, 05 Juni 2016)

---

[1] http://jokowarino.id/apakah-yang-dimaksud-dengan-sel-prokariotik/  (Minggu, 05 Juni 2016)

[2] http://www.cpuik.com/2013/04/evolusi-biologi.html (Minggu, 05 Juni 2016)

[3] http://rahmasangpemimpi.blogspot.co.id/2012/06/sel-eukariotik-dan-prokariotik.html (Minggu, 05 Juni 2016)