Gelombang Elektromagnetik

Saat ini hampir semua orang memiliki peralatan yang satu ini. Dia begitu kecil yang bisa dengan nyaman diletakkan di dalam saku, namun dianggap memiliki fungsi yang sangat besar terutama untuk berkomunikasi. Ya, benda itu adalah sebuah ponsel (telepon seluler). Saat ini ponsel tidak hanya digunakan untuk menelpon saja tetapi juga untuk fungsi lain seperti mengirim dan menerima pesan singkat (sms), mendengarkan musik, atau mengambil foto. Bagaimana perangkat ponsel dapat terhubung dengan perangkat ponsel yang lain padahal mereka saling berjauhan?

Konsep yang bisa menjelaskan fenomena ini adalah konsep gelombang elektromagnetik. Dan, konsep gelombang elektromagnetik ternyata sangat luas tidak hanya berkaitan dengan TV atau ponsel saja, melainkan banyak aplikasi lain yang bisa sering kita temukan sehari-hari di sekitar kita. Aplikasi tersebut meliputi microwave, radio, radar, atau sinar-x.

Dua hukum dasarnya adalah yang menghubungkan gejala kelistrikan dan kemagnetan.

Pertama, arus listrik dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Ini dikenal sebagai gejala induksi magnet. Peletak dasar konsep ini adalah Oersted yang telah menemukan gejala ini secara eksperimen dan dirumuskan secara lengkap oleh Ampere. Gejala induksi magnet dikenal sebagai Hukum Ampere.

Michael Faraday, penemu induksi elektromagnetik

Kedua, medan magnet yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan listrik dalam bentuk arus listrik. Gejala ini dikenal sebagai gejala induksi elektromagnet. Konsep induksi elektromagnet ditemukan secara eksperimen oleh Michael Faraday dan dirumuskan secara lengkap oleh Joseph Henry. Hukum induksi elektromagnet sendiri kemudian dikenal sebagai Hukum Faraday-Henry.

Dari kedua prinsip dasar listrik magnet di atas dan dengan mempertimbangkan konsep simetri yang berlaku dalam hukum alam, James Clerk Maxwell mengajukan suatu usulan. Usulan yang dikemukakan Maxwell, yaitu bahwa jika medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan listrik maka hal sebaliknya boleh jadi dapat terjadi. Dengan demikian Maxwell mengusulkan bahwa medan listrik yang berubah terhadap waktu dapat menghasilkan (menginduksi) medan magnet. Usulan Maxwell ini kemudian menjadi hukum ketiga yang menghubungkan antara kelistrikan dan kemagnetan.

James Clerk Maxwell peletak dasar teori gelombang elektromagnetik

Jadi, prinsip ketiga adalah medan listrik yang berubah-ubah terhadap waktu dapat menghasilkan medan magnet. Prinsip ketiga ini yang dikemukakan oleh Maxwell pada dasarnya merupakan pengembangan dari rumusan hukum Ampere. Oleh karena itu, prinsip ini dikenal dengan nama Hukum Ampere-Maxwell.

Dari ketiga prinsip dasar kelistrikan dan kemagnetan di atas, Maxwell melihat adanya suatu pola dasar. Medan magnet yang berubah terhadap waktu dapat membangkitkan medan listrik yang juga berubah-ubah terhadap waktu, dan medan listrik yang berubah terhadap waktu juga dapat menghasilkan medan magnet. Jika proses ini berlangsung secara kontinu maka akan dihasilkan medan magnet dan medan listrik secara kontinu. Jika medan magnet dan medan listrik ini secara serempak merambat (menyebar) di dalam ruang ke segala arah maka ini merupakan gejala gelombang. Gelombang semacam ini disebut gelombang elektromagnetik karena terdiri dari medan listrik dan medan magnet yang merambat dalam ruang.

Pada mulanya gelombang elektromagnetik masih berupa ramalan dari Maxwell yang dengan intuisinya mampu melihat adanya pola dasar dalam kelistrikan dan kemagnetan, sebagaimana telah dibahas di atas. Kenyataan ini menjadikan J C Maxwell dianggap sebagai penemu dan perumus dasar-dasar gelombang elektromagnetik.

Teori Maxwell tentang listrik dan magnet meramalkan adanya gelombang elektromgnetik

Ramalan Maxwell tentang gelombang elektromagnetik ternyata benar-benar terbukti. Adalah Heinrich Hertz yang membuktikan adanya gelombang elektromagnetik melalui eksperimennya. Eksperimen Hertz sendiri berupa pembangkitan gelombang elektromagnetik dari sebuah dipol listrik (dua kutub bermuatan listrik dengan muatan yang berbeda, positif dan negatif yang berdekatan) sebagai pemancar dan dipol listrik lain sebagai penerima. Antena pemancar dan penerima yang ada saat ini menggunakan prinsip seperti ini.

diagram skematik eksperimen Hertz

Melalui eksperimennya ini Hertz berhasil membangkitkan gelombang elektromagnetik dan terdeteksi oleh bagian penerimanya. Eksperimen ini berhasil membuktikan bahwa gelombang elektromagnetik yang awalnya hanya berupa rumusan teoritis dari Maxwell, benar-benar ada sekaligus mengukuhkan teori Maxwell tentang gelombang elektromagnetik.

Baca Selengkapnya - Gelombang Elektromagnetik

Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Gelombang elektromagnetik yang dirumuskan oleh Maxwell ternyata terbentang dalam rentang frekuensi yang luas. Sebagai sebuah gejala gelombang, gelombang elektromagnetik dapat diidentifikasi berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Cahaya merupakan gelombang elektromagnetik sebagaimana gelombang radio atau sinar-X. Masing-masing memiliki penggunaan yang berbeda meskipun mereka secara fisika menggambarkan gejala yang serupa, yaitu gejala gelombang, lebih khusus lagi gelombang elektromagnetik. Mereka dibedakan berdasarkan frekuensi dan panjang gelombangnya. Gambar berikut ini menunjukkan spektrum gelombang elektromagnetik.

spektrum gelombang elektromagnetik

Gelombang Radio

Tentu kamu sering menonton TV, mendengarkan radio, atau menggunakan ponsel untuk berkomunikasi, bukan? Nah, semua peralatan elektronik itu menggunakan gelombang radio sebagai perambatan sinyalnya.

Gelombang radio merupakan gelombang yang memiliki frekuensi paling kecil atau panjang gelombang paling panjang. Gelombang radio berada dalam rentang frekuensi yang luas meliputi beberapa Hz sampai gigahertz (GHz atau orde pangkat 9). Gelombang ini dihasilkan oleh alat-alat elektronik berupa rangkaian osilator (variasi dan gabungan dari komponen Resistor (R), induktor (L), dan kapasitor (C)). Oleh karena itu, gelombang radio banyak digunakan dalam sistem telekomunikasi. Siaran TV, radio, dan jaringan telepon seluler menggunakan gelombang dalam rentang gelombang radio ini.

Suatu sistem telekomunikasi yang menggunakan gelombang radio sebagai pembawa sinyal informasinya pada dasarnya terdiri dari antena pemancar dan antena penerima. Sebelum dirambatkan sebagai gelombang radio, sinyal informasi dalam berbagai bentuknya (suara pada sistem radio, suara dan data pada sistem seluler, atau suara dan gambar pada sistem TV) terlebih dahulu dimodulasi. Modulasi di sini secara sederhana dinyatakan sebagai penggabungan antara getaran listrik informasi (misalnya suara pada sistem radio) dengan gelombang pembawa frekuensi radio tersebut. Penggabungan ini menghasilkan gelombang radio termodulasi. Gelombang inilah yang dirambatkan melalui ruang dari pemancar menuju penerima.

Oleh karena itu, kita mengenal adanya istilah AM dan FM. Amplitudo modulation (AM) atau modulasi amplitudo menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa berupa perubahan amplitudonya. Adapun frequency modulation (FM) atau modulasi frekuensi menggabungkan getaran listrik dan getaran pembawa dalam bentuk perubahan frekuensinya.

Gelombang Mikro

oven microwave

Pernahkah kamu mendengar tentang alat elektronik berupa oven microwave? Atau, kamu mungkin sudah pernah menggunakannya untuk memasak? Oven microwave menggunakan sifat-sifat gelombang mikro (microwave) berupa efek panas untuk memasak. Selain itu, gelombang mikro juga digunakan dalam sistem komunikasi radar dan analisis struktur atom dan molekul.

Rentang frekuensi gelombang mikro membentang dari 3 GHz hingga 300 GHz. Frekuensi sebesar ini dihasilkan dari rangkaian osilator pada alat-alat elektronik. Gelombang mikro dapat diserap oleh suatu benda dan menimbulkan efek pemanasan pada benda tersebut. Sebuah sistem pemanas berbasis microwave dapat memanfaatkan gejala ini untuk memasak benda. Sistem semacam ini digunakan dalam oven microwave yang dapat mematangkan makanan di dalamnya secara merata dan dalam waktu singkat (cepat).

Dalam suatu sistem radar, gelombang mikro dipancarkan terus menerus ke segala arah oleh pemancar. Jika ada objek yang terkena gelombang ini, sinyal akan dipantulkan oleh objek dan diterima kembali oleh penerima. Sinyal pantulan ini akan memberikan informasi bahwa ada objek yang dekat yang akan ditampilkan oleh layar radar.

antena radar

Dari waktu pemancaran sinyal sampai diterima kembali oleh radar, jarak objek yang terdeteksi dapat diketahui. Tentu kamu dapat membayangkan rumus yang dapat dipakai untuk menghitung jarak ini, bukan? Ya, jarak adalah kecepatan dikali waktu, dan karena kecepatan gelombang adalah konstan, maka dengan mengetahui waktu, jarak pun dapat dihitung. Jangan lupa bahwa pembagian dengan faktor 2 diperlukan karena sinyal menempuh jarak pulang pergi. Coba kamu tuliskan rumusnya.

Sistem radar banyak dimanfaatkan oleh pesawat terbang dan kapal selam. Dengan adanya radar, pesawat terbang dan kapal selam mampu mendeteksi keberadaan objek lain yang dekat dengan mereka. Di saat cuaca buruk di mana terjadi badai dan gangguan cuaca yang dapat mengganggu pengelihatan, keberadaan radar dapat membantu navigasi pesawat terbang untuk mengetahui arah dan posisi mereka dari tempat tujuan pendaratan.

Sinar Inframerah

Bagaimana remote TV dapat digunakan untuk mematikan atau menyalakan TV? Di sini remote menggunakan pemancar dan penerima sinar inframerah. Tahukah kamu bahwa ada ponsel yang dilengkapi dengan inframerah untuk transfer data dari atau menuju ponsel?

Sinar inframerah (infrared/IR) termasuk dalam gelombang elektromagnetik dan berada dalam rentang frekuensi 300 GHz sampai 40.000 GHz (10 pangkat 13). Sinar inframerah dihasilkan oleh proses di dalam molekul dan benda panas. Telah lama diketahui bahwa benda panas akibat aktivitas (getaran) atomik dan molekuler di dalamnya dianggap memancarkan gelombang panas dalam bentuk sinar inframerah. Oleh karena itu, sinar inframerah sering disebut radiasi panas.

Foto inframerah yang bekerja berdasarkan pancaran panas suatu objek dapat digunakan untuk membuat lukisan panas dari suatu daerah atau objek. Hasil lukisan panas dapat menggambarkan daerah mana yang panas dan tidak. Suatu lukisan panas dari satu gedung dapat digunakan untuk mengetahui daerah mana dari gedung itu yang menghasilkan panas berlebihan sehingga dapat dilakukan perbaikan-perbaikan yang diperlukan.

Dalam bidang kesehatan, pancaran panas berupa pancaran sinar inframerah dari organ-organ tubuh dapat dijadikan sebagai informasi kondisi kesehatan organ tersebut. Ini sangat bermanfaat bagi dokter dalam diagnosis dan keputusan tindakan yang sesuai buat pasien. Selain itu, pancaran panas dalam intensitas tertentu dipercaya dapat digunakan untuk proses penyembuhan penyakit seperti cacar dan encok.

hasil citra foto inframerah terhadap tubuh manusia untuk pemeriksaan kesehatan

Dalam teknologi elektronik, sinar inframerah telah lama digunakan sebagai media transfer data. Ponsel dan laptop dilengkapi dengan inframerah sebagai salah konektivitas untuk menghubungkan atau transfer data dari satu perangkat dengan perangkat lain. Fungsi inframerah pada ponsel dan laptop dijalankan melalui teknologi Irda (infra red data acquitition).

Cahaya atau sinar tampak

Dalam rentang spektrum gelombang elektromagnetik, cahaya atau sinar tampak hanya menempati pita sempit di atas sinar inframerah. Spektrum frekuensi sinar tampak berisi frekuensi dimana mata manusia peka terhadapnya. Frekuensi sinar tampak membentang antara 40.000 dan 80.000 GHz (10 pangkat 13) atau bersesuaian dengan panjang gelombang antara 380 dan 780 nm (10 pangkat -9). Cahaya yang kita rasakan sehari-hari berada dalam rentang frekuensi ini. cahaya juga dihasilkan melalui proses dalam skala atom dan molekul berupa pengaturan internal dalam konfigurasi elektron.

Pembahasan tentang cahaya begitu luas dan membentuk satu disiplin ilmu fisika tersendiri, yaitu optik.

Sinar Ultraviolet

Rentang frekuensi sinar ultraviolet (ultraungu) membentang dalam kisaran 80.000 GHz sampai puluhan juta GHz (10 pangkat 17).

Sinar ultraungu atau disebut juga sinar ultraviolet datang dari matahari berupa radiasi ultraviolet memiliki energi yang cukup kuat dan dapat mengionisasi atom-atom yang berada di lapisan atmosfer. Dari proses ionisasi atom-atom tersebut dihasilkan ion-ion, yaitu atom yang bermuatan listrik. Lapisan yang terdiri dari ion-ion ini membentuk lapisan khusus dalam atmosfer yang disebut ionosfer. Lapisan ionosfer yang terisi dengan atom-atom bermuatan listrik ini dapat memantulkan gelombang elektromagnetik frekuensi rendah (berada dalam spektrum frekuensi gelombang radio medium) dan dimanfaatkan dalam transmisi radio.

Karena energinya yang cukup kuat dan sifatnya yang dapat mengionisasi bahan, sinar ultraviolet tergolong sebagai radiasi yang berbahaya bagi manusia (terutama jika terpancar dalam intensitas yang besar). Untungnya, atmosfer bumi memiliki lapisan yang dapat menahan dan menyerap radiasi ultraviolet dari matahari sehingga sinar matahari yang sampai ke bumi berada dalam taraf yang tidak berbahaya. Tentu kamu sudah tahu lapisan apakah itu? ya, lapisan ozon.

lapisan ozon di atmosfer menahan sebagian radiasi ultraviolet

Penggunaan bahan kimia baik untuk pendingin (lemari es dan AC) berupa freon maupun untuk penyemprot (parfum bentuk spray dan pilok/penyemprot cat), dapat menyebabkan kebocoran lapisan ozon. Hal ini menyebabkan sinar ultraviolet dapat menembus lapisan ozon dan sampai ke permukaan bumi, suatu hal yang sangat berbahaya buat manusia. Jika semakin banyak sinar ultraviolet yang terpapar ke permukaan bumi dan mengenai manusia, efek yang tidak diinginkan bagi manusia dan lingkungan dapat timbul.

gas untuk spray menyebabkan lubang di lapisan ozon

Kanker kulit dan penyakit gangguan penglihatan seperti katarak dapat ditimbulkan dari radiasi ultraviolet yang berlebihan. Ganggang hijau sebagai sumber makanan alami dan mata rantai pertama dalam rantai makanan dapat berkurang akibat radiasi ultraviolet ini. ini dapat mengganggu keseimbangan alam dan merupakan sesuatu yang sangat merugikan buat kehidupan makhluk hidup di Bumi.

Sinar ultraviolet juga dapat dihasilkan oleh proses internal atom dan molekul. Sinar ultraviolet juga dapat dimanfaatkan dalam proses sterilisasi makanan dimana kuman dan bakteri berbahaya di dalam makanan dapat dimatikan.

Sinar-X

Sinar-X dikenal luas dalam dunia kedokteran sebagai sinar Rontgen. Dipakai untuk memeriksa organ bagian dalam tubuh. Tulang yang retak di bagian dalam tubuh dapat terlihat menggunakan sinar-X ini.

Sinar-X berada pada rentang frekuensi 300 juta GHz (10 pangkat 17) dan 50 miliar GHz (10 pangkat 19). Penemuan sinar-X dianggap sebagai salah satu penemuan penting dalam fisika. Sinar-X ditemukan oleh ahli fisika Jerman bernama Wilhelm Rontgen saat sedang mempelajari sinar katoda. Cara paling umum untuk memproduksi sinar-X adalah melalui mekanisme yang disebut bremstrahlung atau radiasi perlambatan. Mekanisme ini yang ditempuh oleh Rontgen saat pertama kali menghasilkan sinar-X. Dalam teori radiasi gelombang elektromagnetik diketahui bahwa muatan listrik yang dipercepat (atau diperlambat) akan menghasilkan gelombang elektromagnetik. Selain melalui radiasi perlambatan, sinar-X juga dihasilkan dari proses transisi internal elektron di dalam atom atau molekul.

Sinar Gamma

produksi sinar gamma oleh inti atom

Sinar gamma merupakan gelombang elektromagnetik yang memiliki frekuensi (dan karenanya juga energi) yang paling besar. Sinar gamma memiliki rentang frekuensi dari 10 pangkat 18 sampai 10 pangkat 22 Hz. Sinar gamma dihasilkan melalui proses di dalam inti atom (nuklir).

Baca Selengkapnya - Spektrum Gelombang Elektromagnetik

Ibu Termuda Di Dunia berusia 5 tahun

Suatu hari di rumah sakit kota Pisco (Peru), datang seorang wanita India yang berasal dari kaki bukit pegunungan Andes. Bersamanya ada seorang gadis kecil pemalu dengan tinggi kira-kira 120cm dengan rambut dikepang dan perut yang membuncit. Dia memohon pada dokter bedah Geraldo Lozada agar membantunya mengusir roh jahat yang menguasai gadis itu. Sang dokter jelas menduganya sebagai penyakit semacam tumor di perutnya, tapi akhirnya terkaget-kaget ketika diketahuinya bahwa gadis kecil yang bernama Lina Medina itu sedang hamil 8 bulan!
Dr. Lozada lalu membawanya ke Lima, ibukota Peru, untuk memastikan kehamilan Lina pada spesialis lainnya. Satu setengah bulan kemudian, tanggal 14 Mei 1939, Lina melahirkan bayi laki-lakinya melalui operasi caesar. Operasi dilakukan oleh Dr. Lozada dan Dr. Busalleu, beserta seorang dokter anastesi Colretta. Kasus ini dilaporkan oleh Dr. Edmundo Escomel kepada La Presse Medicale, disertai detail tambahan bahwa gadis itu telah mendapatkan haid pada usia 8 bulan, dan payudaranya mulai tumbuh pada usia 4 tahun. Saat usianya 5 tahun panggulnya mulai melebar dan tulangnya mengalami pendewasaan dini.


Anak laki-laki yang dilahirkannya memiliki berat 2,7 kg dan diberi nama Gerardo, mengikuti nama dokternya. Saat tumbuh Gerardo menganggap Lina sebagai kakaknya hingga saat usianya 10 tahun dia baru menyadari bahwa Lina adalah ibu kandungnya. Gerardo diketahui meninggal pada tahun 1979 di usia 40 tahun akibat penyakit pada sumsum tulangnya.

Siapa yang bertanggung jawab atas kehamilan Lina tidak pernah ada bukti yang kuat. Dr. Escomel hanya menulis bahwa Lina "tidak bisa menjelaskannya secara detail". Ayah Lina pernah ditangkap atas tuduhan perkosaan dan incest, tapi kemudian dilepaskan karena memang tidak ada bukti yang menguatkannya. Lina Medina akhirnya menikah dengan Raul Jurado yang kemudian menjadi ayah bagi anak keduanya yang lahir pada tahun 1972. Mereka tinggal di daerah miskin yang disebut Chicago Chico ("Little Chicago") di Lima. Lina pernah menolak untuk diwawancarai Reuters di tahun 2002.

Ada dua foto yang pernah dipublikasikan atas kasus ini. Yang pertama diambil di awal April 1939 saat Media sedang hamil 7,5 bulan. Diambil dari sisi kiri Medina, memperlihatkan dia berdiri telanjang dengan perut buncitnya. Foto ini menjadi sangat berharga untuk membuktikan kehamilannya juga perkembangan psikisnya. Foto ini tidak banyak diketahui kecuali dalam lingkungan medis saja. Foto lainnya dengan hasil yang lebih baik memperlihatkan Gerardo saat berusia 11 bulan, diambil di Lima setahun kemudian.


Kasus ini beberapa kali dibantah sebagai bualan alias hoax. Meski demikian sejumlah dokter selama bertahun-tahun telah memverifikasinya melalui biopsis, sinar-X rangka janin pada rahim, dan foto-foto dokumentasi dari para dokter saat merawatnya. Kedewasaan atau puber yang belum waktunya secara ekstrem seperti ini memang tidak biasa terjadi pada anak usia 5 tahun tapi bukannya tidak pernah terdengar. Kehamilan dan kelahiran dari anak pada usia seperti ini sangat jarang karena pubertas ekstrem yang belum waktunya ini biasanya diobati untuk mencegah kesuburannya dan mengurangi konsekuensi sosial pada perkembangan seksual di masa anak-anak, dan ditambah lagi saat ini pengguguran kandungan telah menjadi hal biasa ketimbang pada awal abad 20 lalu.

Kasus-kasus Kelahiran Luar Biasa Lainnya

Bobbie McCaughey adalah seorang ibu yang memegang rekor untuk kelahiran bayi terbanyak yang hidup pada proses persalinan tunggal. Dia melahirkan anaknya - sekaligus satu paket - 4 laki-laki dan 3 perempuan pada tanggal 19 November 1997 di University Hospital, Iowa, USA. Ibu ini mengandung bayinya melalui proses vitro fertilization dan melahirkan melalui operasi caesar. Bayi-bayinya tersebut dikeluarkan dalam waktu 16 menit dan diberi nama Kenneth, Nathaniel, Brandon, Joel, Kelsey, Natalie, dan Alexis.

Jayne Bleackley hingga saat ini masih memegang rekor interval terpendek antara dua kelahiran dan kehamilan yang berbeda. Wanita ini melahirkan Joseph Robert pada tanggal 3 September 1999 dan kemudian melahirkan kembali bayi berikutnya pada tanggal 30 Maret 2000. Kelahiran mereka hanya berjarak 208 hari (sekitar 7 bulan). Rajin amat yaaa...

Sebaliknya, Elizabeth Ann Buttle adalah seorang ibu pemegang rekor interval terlama antara dua kelahiran dan kehamilan yang berbeda. Ibu satu ini melahirkan Belinda pada tanggal 19 Mei 1956 dan 41 tahun 185 hari kemudian lahirlah adiknya, Joseph, pada tanggal 20 November 1997 saat usia ibunya menginjak 60 tahun.

Jumlah anak tertinggi yang pernah dicatat dipegang oleh seorang ibu asal Rusia dengan 69 anak. Antara tahun 1725 dan 1765 wanita ini mengalami 27 kehamilan, 16 diantaranya melahirkan pasangan kembar, 7 lagi menghasilkan kembar tiga, dan 4 sisanya merupakan kembar empat. Dari sekian banyak anak ini 67 diantaranya bertahan hidup.

Di masa sekarang rekor dunia jumlah anak dipegang oleh Leontina Albina dari San Antonio, Chili. Leontina mengklaim dirinya adalah ibu dari 64 anak, yang 55 diantaranya terdokumentasi. Tahun 1999 namanya masuk di Guinness Book of World Records tetapi pada edisi berikutnya namanya menghilang.

Baca Selengkapnya - Ibu Termuda Di Dunia berusia 5 tahun

Archaebacteria dan Eubacteria

Jika kita amati dengan mikroskop, kebanyakan bakteri mempunyai ukuran dan bentuk yang sama. Akan tetapi, bukti biologi molekuler menunjukkan adanya perbedaan pada RNA ribosom.  Pada ahli mikrobiologi membagi bakteri menjadi dua, yaitu Archaebacteria dan Eubacteria. Dengan metode skeunsing gen, Woese dan kawan-kawan membagi kelompok bakteri menjadi Archaebacteria dan Eubacteria.  

1. Archaebacteria 

Archaebacteria merupakan kelompok bakteri yang menghasilkan gas metan dari sumber karbon yang sederhana, uniseluler, mikroskopik, dinding sel bukan peptidoglikon, dan secara biokimia berbeda dengan Eubacteria. 

Selain itu, sifat Archaebacteria yang lain adalah bersifat anaerob, dapat hidup di sampah, tempat-tempat kotor, saluran pencernaan manusia atau hewan, halofil ekstrem, lingkungan bergaram, serta termoplastik pada suhu panas dan lingkungan asam. Archaebacteria dianggap sebagai nenek moyang dari bakteri yang ada sekarang ini.  

Archaebacteria mencakup makhluk hidup autotrof dan heterotrof. Archaebacteria terbagi menjadi tiga kelompok sebagai berikut.

a. Bakteri metanogen.  

b. Halobakterium. Genus Halobacterium dan Halococcus mencakup bakteri yang halofil ekstrem, bersifat aerob, dan heterotrof. Bakteri genus ini banyak ditemukan di tambak garam laut. 

Pada saat terjadi penggandaan sel dari halobakterium yang mengandung karotenoid, air akan berwarna merah intensif. Selain itu, Halobakterium dan Halococcus dapat tumbuh optimum pada larutan NaCl, 3,5 sampai 5 molar, serta mampu memanfaatkan energi cahaya untuk metabolisme tubuhnya.  

c. Bakteri termo-asidofil. Dalam kelompok ini, terhimpun Archaebacteri yang bersifat nonmetanogen yang berbeda-beda. Di dalamnya juga terdapat wakil autotrof dan heterotrof, asidofil ekstrem, neurofil, serta aerob dan anaerob.  

2. Eubacteria 

Eubacteria adalah bakteri yang bersifat prokariot. Inti dan organelnya tidak memiliki membran, bersifat uniseluler, bersifat mikroskopik, serta mempunyai dinding sel yang tersusun dari peptidoglikon.  Selnya dapat berbentuk bulat atau batang yang lurus, terpisahpisah atau membentuk koloni berupa rantai, serta bertindak sebagai dekomposer pengurai. Bakteri ini hidup secara parasit dan patogenik. 

Akan tetapi, ada pula yang bersifat fotosintetik dan kemoautotrof.  Eubacteria menjadi unsur yang sangat penting dalam proses daur ulang nitrogen dan elemen lain. Selain itu, beberapa Eubacteria dapat dimanfaatkan dalam proses industri. Eubacteria terbagi menjadi enam filum, yaitu bakteri ungu, bakteri hijau, bakteri gram positif, Spirochaet, Prochlorophyta, dan Cyanobacteria.  

Beberapa Eubacteria bergerak secara peritrik atau tidak bergerak. Beberapa kelas dalam Eubacteria adalah sebagai berikut. 

a . Kelas Azotobacteraceae

Ciri-ciri yang dimiliki oleh bakteri kelas Azotobacteraceae adalah sel berbentuk batang, hidup bebas di dalam tanah, mirip sel khamir, dan pada kondisi aerob dapat menambat N2. Misalnya, Azotobacter Chlorococcum, Azotobacter indicus, dan Azotobacter agilis. 

b . Kelas Rhizobiaceae 

Ciri-ciri bakteri kelas Rhizobiaceae adalah sel berbentuk batang atau bercabang, bersimbiosis dengan legominosae, membentuk bintil akar, dan mengonversi nitrogen udara yang dapat bermanfaat bagi tumbuhan leguminosae. Misalnya, Rhizobium leguminosarum membentuk bintil akar pada akar Lathyrus, Pisum, Vicia; Rhizobium japonicum pada kedelai; Agrobacterium tumefaciens menimbulkan pembengkakan pada akar pohon.  

c . Kelas Micrococcaceae 

Ciri-ciri bakteri kelas Micrococcaceae adalah sel berbentuk peluru, berbentuk koloni tetrade, serta kubus dan massa tidak beraturan. Contohnya, Sarcia dan Staphyloccus aureus yang bersifat patogen serta dapat menimbulkan berbagai penyakit.  

d . Kelas Enterobacteriaceae 

Eubacteria yang terdapat dalam kelas Enterobacteriaceae dapat menimbulkan fermentasi anaerobik pada glukosa atau laktosa, hidup sebagai dekomposer pada serasah atau patogen pada manusia, juga pada saluran pernapasan dan saluran kencing Vertebrata. Contohnya, E. coli yang terdapat di usus besar manusia dan Vertebrata; Salmonela typhosa, yaitu patogen penyebab penyakit tifus; serta Shigella dysenteriae penyebab disentri. 

e . Kelas Lactobacillaceae 

Sel Lactobacillaceae berbentuk peluru dan dapat menimbulkan fermentasi asam laktat. Contohnya, Lactobacillus caucasicus yang membantu pembuatan yogurt; Streptococcus pyogenes yang dapat menimbulkan nanah atau keracunan darah pada manusia; serta Diplococcus pneumoniae sebagai penyebab pneumonia. 

f . Kelas Bacillaceae 

Sel Bacillaceae berbentuk batang dan berfungsi sebagai pembentuk endospora. Misalnya, Bacillus antraks penyebab penyakit antraks dan Clostridium pasteurianum, yaitu bakteri anaerob penambat N2.  

g. Kelas Neisseriaceae 

Sel Neisseriaceae berbentuk peluru dan umumnya berpasangan. Misalnya, Neisseria meningitidis, yaitu bakteri penyebab meningitis; Neisseria gonorrhoeae penyebab penyakit kencing nanah; serta Veillonella parvula berada di mulut dan saluran pencernaan manusia dan hewan.

Baca Selengkapnya - Archaebacteria dan Eubacteria

Protista

Protista merupakan organisme eukariotik uniseluler yang hidup soliter atau berkoloni. Protista dapat digolongkan menjadi protista mirip hewan (protozoa), protista mirip tumbuhan (alga) dan protista mirip jamur (jamur lendir/slame mold). Bentuk tubuh organisme golongan protista amatlah beragam. Protista memiliki cara makan yang berbeda-beda, dan dapat digolongkan dalam tiga kategori:
1. Protista autototrof, yaitu protista yang memiliki klorofil sehingga mampu berfotosintesis. Contohnya : Alga
2. Protista menelan makanan, dengan cara fagositosis melalui membran sel. Contohnya: Protozoa
3. Protista saprofit dan parasit, mencerna makanan di luar sel dan menyerap sari-sari makanannya. Contoh: jamur


1. Protista Mirip Hewan (Protozoa)
Protozoa berasal dari bahasa Yunani yaitu Protos artinya pertama dan Zoon artinya hewan. Protozoa sering disebut hewan bersel satu (uniseluler). Seluruh kegiatan hidupnya dilakukan oleh sel itu sendiri melalui organel-organel yang secara fungsi analog dengan sistem organ pada hewan-hewan bersel banyak (metazoa).

Ciri-ciri Protozoa
1) Ukuran tubuh mulai dari 10 mikron-6 mm
2) Bentuk protozoa bervariasi yaitu asimetris, bilateral simetris, radial simetris dan spiral
3) Bergerak dengan flagel, pseudopodia, silia atau dengan gerakan sel itu sendiri
4) Cara hidupnya bebas, komensalisme, mutualisme, parasit
5) Cara mendapatkan makanan dibedakan menjadi : holozoik, saprofit, saprozoik, holozoik
6) Habitatnya di tempat-tempat berair, seperti di selokan, sawah, parit, sungai, dll.

Penggolongan Protozoa

Berdasarkan alat geraknya protozoa dibedakan menjadi 5 kelas yaitu:


1) Flagellata atau Mastigophora (Yunani, mastix: cambuk, poros: membawa)
Umumnya hidup di dalam air, beberapa hidup parasit pada hewan dan manusia. Flagellata mempunyai bentuk yang tetap. Berkembangbiak dengan cara aseksual dengan pembelahan biner dan seksual dengan cara konjugasi. Berdasarkan ada tidaknya klorofil kelas flagellata dibedakan menjadi dua macam yaitu:
a. Fitoflagellata
- Flagellata yang mampu melakukan fotosintesis karena mempunyai kromatofora
- Habitat di perairan bersih dan perairan kotor
- Contohnya: Euglena viridis (mempunyai klorofil), Euglena sanguinea (mempunyai pigmen fikoeritrin/merah), Volvox globator (hidup berkoloni), Noctiluca miliaris (mengeluarkan cahaya di malam hari).
b. Zooflagellata/dinoflagellata
- Tidak mempunyai klorofil, sehingga bersifat heterotrof
- Umumnya hidup sebagai parasit pada hewan dan manusia
- Contohnya:
Nama spesiesnya Penyakit yang ditimbulkan
Tripanosoma levisi parasit pada darah tikus
Tripanosoma cruci penyebab penyakit cagas (anemia anak)
Tripanosoma evansi sakit surrah, vector lalat tabanidae
Tripanosoma brucei penyakit nagano pada ternak
Tripanosoma gabiense sakit tidur, vektor lalat tsetse (G, palpalis)
Tripanosoma rhodosiense sakit tidur, vektor lalat tsetse (G, palpalis)
Tripanosoma vaginalis keputihan pada vagina
Leishmania donovani kalaazar
Leishmania tropika penyakit kulit

2) Ciliata/Ciliophora/Infusuria
Merupakan kelas terbesar dari protozoa. Ciliata adalah hewan yang berbulu getar. Silia berfungsi untuk bergerak. Menangkap makanan dan untuk menerima rangsangan dari lingkungan. Habitat banyak di tempat berair. Mempunyai bentuk tubuh yang tetap dan tetap, dan oval. Beberapa contoh kelas ciliata:
Paramecium caudatum
o Disebut hewan sandal
o Habitat di tempat berair, sawah, rawa
o Mempunyai dua macam nukleus yaitu mikronukleus untuk reproduksi dan makronukleus untuk membantu proses fisiologis yang lain
o Mempunyai dua macam vakuola yaitu vakuola makanan berfungsi untuk membantu mencerna makanan dan vakuola kontraktil berfungsi untuk mengeluarkan sisa makanan cair
o Berkembangbiak dengan dua cara yaitu vegetatif dengan cara pembelahan biner dan generatif dengan cara konjugasi
Nyctoterus ovalis (hidup diusus kecoa, berbentuk oval mirip Paramecium sp
Stylonichia
- Banyak ditemukan pada permukaan daun terendam air
- Bentuknya seperti siput
Balantidium coli (habitat di kolon manusia)
Stentor (bentuk seperti terompet, sesil, habitat di sawah-sawah)
Vorticella (bentuk seperti lonceng, sesil)
Didium (mangsa dari Paramecium sp)

3) Rhizopoda/Sarcodina
Bergerak dan menangkap mangsa dengan menggunakan kaki semu (ada dua macam yaitu lobodia dan filopodia). Hidup bebas di dalam air laut dan tawar. Berkembangbiak dengan cara membelah biner. Contoh-contohnya yaitu:
a. Amoeba sp
- Bentuk selalu berubah-ubah
- Habitat di air tawar
- Inti sel berfungsi untuk mengatur seluruh kegiatan yang berlangsung dalam sel
- Mempunyai vakuola makanan dan vakuola kontraktil
- Reproduksi dengan pembelahan biner
b. Contoh lain :
Nama spesies Keterangan
Entamoeba histolytica Di dalam usus halus manusia, penyebab disentri amoeba
Entamoeba coli Di dalam usus besar manusia, penyebab diare
Entamoeba gingivalis Di dalam rongga gigi, merusak gigi dan gusi
Arcella sp Memiliki kerangka luar, terdapat di air tawar
Difflugia Mempunyai selaput halus, sehingga pasir dapat menempel
Foraminifera Kerangka luar dari kapur
Radiolaria Kerangka luar dari kersik

4) Sporozoa (spora: benih, zoon : binatang)
Sporozoa adalah hewan berspora, tidak mempunyai alat gerak, bergerak dengan mengubah kedudukan tubuhnya. Hampir semua spesies ini bersifat parasit. Reproduksi dengan dua cara yaitu: vegetatif (schizogojni/pembelahan diri berlangsung dalam tubuh inang dan sporogoni/membuat spora yang berlangsung dalam tubuh inang perantara) dan generatif (melalui peleburan yang terjadi pada tubuh nyamuk). Contoh-contoh sporozoa:
a) Plasmodium vivax, penyebab penyakit malaria tertiana, masa sporulasi (2x24 jam) atau setiap 48 jam.
b) Plasmodium malariae, penyebab penyakit malaria quartana, masa sporulasi 72 jam
c) Plasmodium falcifarum, penyebab penyakit malaria tropika, masa sporulasi (1-2x24 jam)
d) Plasmodium ovale, penyebab penyakit limpa, masa sporulasi (2x24 jam), tidak terdapat di Indonesia
Daur hidup Plasmodium
Penemu daur hidup Plasmodium Laveran dan Grassi
Vektornya nyamuk Anopheles betina
Mengalami 2 fase, yaitu:
a. Fase generatif, terjadi dalam tubuh nyamuk malaria
Skema : fertilisasi ---- zigot ---- ookinet ---- oosista ---- sporozoid
b. Fase vegetatif, terjadi dalam rubuh manusia ada dua tempat yaitu:
a) Dalam hati (disebut eksoeritrositik)
Skema : sporozoid ---- skizon erytozoik ---- merozoit eryptozoik
b) Dalam darah (eritrositik)
Skema : tropozoit ---- skizon muda ---- skizon matang ---- merozoit ---- makrogamet/mikrogamet

2. Protista Mirip Tumbuhan (Alga)
Dalam sistem 5 kingdom, alga bukan nama takson dan tidak masuk dalam kingdom plantae. Alga masuk dalam kingdom protista, karena mempunyai ciri-ciri tubuh tersusun dari satu atau banyak sel, yang tidak berdiferensiasi membentuk jaringan khusus. Berdasarkan pigmen yang dikandungnya alga dibedakan manjadi 6 filum yaitu:

1) Filum Euglenophyta
Hidup di air tawar, di dalam tanah dan tempat lembab. Mempunyai ciri-ciri mirip hewan dan tumbuhan. Dianggap mirip hewan karena selnya tidak berdinding, bergerak bebas dan berbintik mata. Mirip tumbuhan karena memiliki klorofil a, b dan karotin untuk berfotosintesis.
Contoh Euglena viridis
a. Habitat di air tawar, misal di sawah atau air tergenang lainnya
b. Bentuk selnya oval, terdapat bintik mata atau stigma untuk membedakan gelap terang
c. Mempunyai satu flagel pada mulut selnya
d. Cara makan dengan fotosintesis dan memakan zat-zat organik
e. Berkembangbiak dengan pembelahan biner

2) Filum Alga Hijau (Chlorophyta)
Chlorophyta umumnya hidup di air tawar (90%) dan di laut (10%). Pigmen memiliki klorofil a, b, karotin dan xantofil, kloroplas mempunyai bentukseperti spiral, mangkuk, lembaran, bola. Tubuh bersel satu seperti benang, lembaran dan seperti tumbuhan tinggi. Reproduksi vegetatif dengan cara pembelahan biner, fragmentasi benang/koloni, pembentukan zoospora dan generatif dengan cara konjugasi, fertilisasi. Cara hidup dengan autotrof dan bersimbiosis dengan jamur membentuk lumut kerak.
Contoh Chlorophyta
Chlorophyta bersel tunggal tidak bergerak
Chlorella
a) Habitat di air tawar, air laut dan tempat yang lembab
b) Bentuk sel bulat dengan kloroplas seperti mangkuk
c) Digunakan penyelidikan metabolisme di laboratorium
d) Berperan sebagai bahan obat-obatan, bahan makanan dan bahan kosmetik
Chlorococcum
a) Bersel satu, habitat di air tawar dan tanah yang basah
b) Bentuk sel bulat telur, dengan kloroplas seperti mangkuk
c) Reproduksi dengan membentuk zoospora
Chlorophyta bersel tunggal dapat bergerak
Chlamydomonas
a) Bentuk bulat telur, dengan kloroplas seperti mangkuk dilengkapi stigma dan pirenoid (pusat pembentukan amilum)
b) Memiliki 2 flagel sebagai alat gerak
c) Terdapat 2 vakuola kontraktil
d) Reproduksi vegetatif dengan cara membentuk zoospora dan generatif dengan cara konjugasi/isogami
Chlorophyta berbentuk koloni tidak bergerak
Hydrodiction
a) Habitat di air tawar, koloninya berbentuk jala, reproduksi vegetatif dengan cara zoospora dan fragmentasi, reproduksi generatif dengan cara konjugasi.
b) Dapat diamati dengan mata telanjang
Chlorophyta berbentuk koloni dapat bergerak
Volvox globator
a) Habitat di air tawar, koloni berbentuk bola, tiap sel mempunyai 2 flagel
b) Reproduksi vegetatif dengan cara fragmentasi dan reproduksi generatif dengan cara konjugasi
Chlorophyta berbentuk benang
Spirogyra
a) Habitat di air tawar, kloroplas seperti pita spiral dan sebuah inti
b) Reproduksi generatif dengan cara fragmentasi dan generatif dengan cara konjugasi
Oedogonium
a) Habitat di air tawar dan sesil, kloroplas seperti jala dan tiap sel memiliki satu nukleus
b) Reproduksi vegetatif dengan cara membentuk zoozpora berflagel banyak dan generatif dengan cara fertilisasi
Chlorophyta berbentuk lembaran
Ulva lactuva
a) Hidup menempel pada kayu atau batu-batu
b) Habitat di air asin dan air payau
c) Reproduksi vegetatif dengan cara membentuk zoospora berflagel empat dan generatif dengan cara anisogami
Chara
a) Habitat di air tawar dan laut, menempell pada batu-batuan
b) Bentuk talusnya seperti tumbuhan tinggi
c) Reproduksi vegetatif dengan fragmentasi dan generatif dengan fertilisasi

3) Filum Alga Keemasan (Chrysophyta)
Terdiri atas alga yang uniseluler atau multiseluler. Dibedakan dalam tiga kelas utama yaitu:
a) Kelas alga hijau-kuning (xanthophyceae)
o Pigmen yang dimiliki yaitu klorofil (hijau) dan xantofil (kuning)
o Reproduksi vegetatif membentuk zoospora, generatif dengan fertilisasi
o Contohnya: Vaucheria sp
b) Kelas alga coklat-keemasan (chrysopyceae)
o Pigmen yang dipunyai klorofil (hijau) dan karoten (pigmen keemasan), hasil fotosintesis disimpan dalam bentuk karbohidrat dan minya
o Tubuhnya ada yang uniseluler, contohnya: Ochromonas sedang ada pula yang multiseluler contonya Synura
c) Kelas diatom (bacillariophyceae)
o Banyak dijumpai di atas permukaan tanah basah, tubuhnya ada yang uniseluler dan berkoloni
o Dinding tersusun atas dua belahan yaitu kotak (hipoteka) dan tutup (epiteka)
o Contohnya : Navicula, Pinnularia, Cyclofella
4) Filum Alga Api (Pyrrophyta)
a) Disebut juga dinoflagellata, tubuhnya tersusun atas satu sel dan berdinding sel, dapat bergerak aktif, habitat di laut bersifat fosforesensi (memancarkan cahaya)
b) Sebelah luarnya terdapat celah atau alur, masing-masing mengandung satu flagel
c) Pigmennya klorofil dan coklat kekuning-kuningan, contohnya Peridium
5) Filum Alga Coklat (Phaeophyta)
a) Bentuknya seperti tumbuhan tinggi, sebagian besar hidup di laut. Tubuhnya melekat di bebatuan, sedangkan talusnya terapung di permukaan
b) Pigmennya fikosantin, klorofil a, klorofil c, violaxantin, b-karotin, diadinoxantin
c) Cadangan makanan berupa lamirin yang disimpan dalam pirenoid, ruang antar sel pada dinding selnya mengandung asam alginat (algin)
d) Reproduksi vegetatif zoospora berflagel dan fragmentasi, generatif dengan cara oogami atau isogami
e) Contohnya Sargassum muticum (gulma laut), Fucus serratus, Macrocystis pyrifera (alga raksasa), Turbinaria decurrens
6) Filum Alga Kemerahan (Rhodophyta)
Habitat sebagian besar di laut (rumput laut) dan sebagian kecil di air tawar
Pigmen klorofil a, b dan fikoeritrin, karoten
Reproduksi vegetatif membentuk tetraspora dan generatif dengan cara oogami
Contohnya : Carollina., Palmaria, Batrachospermum moniliforme, Gelidium (agar-agar), Gracilaria, Euchema (kosmetik), Scinaia furcellata

Manfaat Alga Bagi Kehidupan Manusia‘
a. Bibang perikanan (sebagai makanan ikan yaitu fitoplankton dan zooplankton)
b. Bidang pertanian (Rumput laut untuk pupuk dipesisir)
c. Ekosistem perairan (sebagai produsen primer)
d. Bidang industri (tanah diatom untuk amplas, isolasi, bahan dasar kaca)
e. Bahan dasar makanan : Gelidium (agar-agar), Chondrus (minuman coklat), alginat (bahan campuran es krim), Porphyra (makanan)
f. Bahan obat-obatan (Chlorella)

3. Protista Mirip Jamur (Jamur Protista)
Protista mirip jamur tidak dimasukkan ke dalam fungi karena struktur tubuh dan cara reproduksinya berbeda. Jamur protista dibedakan menjadi dua macam yaitu:
a. Filum Jamur Lendir (Myxomycota)
a) Habitat di hutan basah, batang kayu yang membusuk, tanah lembab, kayu lapuk
b) Struktur tubuh vegetatif berbentuk seperti lendir atau plasmodium, yang berinti banyak dan bergerak seperti Amoeba
c) Fase hidupnya ada dua fase yaitu fase hewan (fase berbentuk plasmodium) dan fase tumbuhan (fase plasmodium mengering membentuk tubuh-tubuh buah yang bertangkai)
d) Reproduksi vegetatif dengan cara plasmodium dewasa membentuk spora dan generatif dengan cara peleburan spora kembara (myxoflagella, mempunyai 1 inti dan 2 flagel), yang akan membentuk zigot yang kemudian akan membentuk plasmodium.
b. Filum Jamur Air (Oomycota)
a) Hifa tidak bersekat, bersifat senositik (intinya banyak), dinding sel dari selulosa
b) Reproduksi vegetatif dengan cara membentuk zoospora, yang memiliki 2 flagel dan generatif dengan cara fertilisasi yang akan membentuk zigot yang tumbuh menjadi oospora.Contohnya : Saprolegnia (parasit pada telur ikan), Phytophthora (parasit pada tanaman kentang), Phytium (penyebab busuknya kecambah dan busuk akar)

Baca Selengkapnya - Protista