Mikroskopis

Alat Ukur dan Pengukuran secara Mikroskopis

A.      Jenis-Jenis Alat Ukur Mikroskopis

Berdasarkan fungsi dan jenisnya alat ukur mikroskopis diidentifikasi dan diklasifikasikan sebagai berikut :

1.    Penggaris milimeter

              Penggaris milimeter merupakan alat ukur panjang yang satuannya menggunakan mili atau berskala milimeter (mm), yang digunakan untuk mengukur benda yang bisa dilihat dengan mata telanjang atau tanpa menggunakan mikroskop, namun alat ini juga dapat digunakan untuk mengukur benda yang berukuran mikro dibawah mikroskop jika penggaris yang lebih teliti tidak ada.

Penggaris milimeter

2.    Mikrometer

Mikrometer okuler dan obyektif

              Mikrometer  merupakan kaca berskala yang menggunakan satuan mikron, mikrometer digunakan untuk mengukur benda yang berukuran mikron atau benda yang tidak terlihat oleh mata telanjang. Mikrometer dikenal ada 2 jenis yaitu mikrometer okuler dan mikrometer objektif

a.    Mikrometer okuler

              Mikrometer okuler adalah mikrometer yang berbentuk lingkaran gelas yang dipasang pada lensa okuler dan digunakan untuk mengukur obyek yang sedang diamati dibawah mikroskop berukuran mikron. Di dalamnya terdapat skala-skala kecil yang ukurannya dapat ditentukan dengan cara mengkalibrasikan dengan mikrometer panggung atau mikrometer obyektif. Mikrometer okuler memiliki dua jenis yaitu mikrometer linier dan mikrometer kuadran.

1.      Mikrometer okuler linier

             Mikrometer okuler linier adalah mikrometer berbentuk lingkaran gelas yang dipasang pada tabung lensa okuler yang terdiri dari 100 skala berukuran mikron yang ukurannya dapat ditentukan dengan cara mengkalibrasikan dengan mikrometer panggung  dan digunakan untuk mengukur panjang suatu obyek mikroskopis.

2.      Mikrometer okuler kuadran

             Mikrometer okuler kuadran adalah mikrometer yang dipasang pada tabung lensa okuler yang terdiri dari kotak-kotak kecil yang ukurannya dapat ditentukan dengan cara mengkalibrasikan dengan mikrometer panggung  dan digunakan untuk mengukur luas permukaan suatu obyek berukuran mikron.

b.    Mikrometer obyektif atau mikrometer panggung

              Mikrometer obyektif atau mikrometer panggung terbuat dari kaca benda yang didalamnya terukir skala dengan ukuran tertentu. Biasanya terbagi menjadi sepuluh skala besar yang masing-masing skala berukuran 0,1 mm. masing-masing skala besar terbagi lagi masing-masing dengan dengan ukuran 0,01 mm.

3.    Skala panggung mikroskop

              Skala panggung mikroskop adalah penggaris yang terdapat pada meja mikroskop yang berskala milimeter dan digunakan untuk menentukan titik koordinat fokus suatu obyek mikroskopis yang sedang diamati.

Skala panggung pada meja mikroskop terdiri dari dua bagian, yaitu skala panggung horizontal dan skala panggung vertikal.

B.       Prosedur Pengukuran

            Alat bantu yang digunakan untuk membantu pengukuran harus menggunakan prosedur tertentu dalam pemakaiannya, adapun langkah-langkah pengukuran dengan alat bantu yang digunakan adalah :

1.      Penggaris milimeter

Prosedur penggunakan penggaris milimeter untuk mengukur obyek dibawah mikroskop adalah:

a.       Meletakkan penggaris milimeter plastik transparan pada panggung mikroskop.

b.      Menempatkan skala milimeter penggaris plastik transparan di tengah-tengah panggung mikroskop

c.       Mula-mula menggunakan perbesaran lemah untuk mengamati garis milimeter penggaris plastik transparan.

d.      Menempatkan garis-garis penggaris pada bagian tengah dari lapang pandang, menggunakan makrometer untuk mendapatkan bayangan yang jelas. Jarak antara dua garis pada penggaris adalah 1 milimeter (mm).

e.       Sambil melihat lensa okuler, penggaris tersebut digerakan sehingga satu garis milimeter tampak pada satu lapang pandang

f.       Untuk menentukan diameter lapang pandang dibawah mikroskop dapat dilakukan dengan cara :

-          Menghitung jumlah garis milimeter yang tampak pada lensa okuler.

-          Hasil yang diperoleh dikonversi kedalam satuan mikrometer (μm/satuan pengukuran besarnya 1/1000 mm). hal demikian dilakukan karena dimensi sel umumnya dinyatakan dalam satuan mikrometer. Misalnya, diameter yang tampak adalah 2 mm maka diameter lapang pandand adalah 2000 μm.

g.      Setelah diameter lapang pandang diperoleh, preparat diletakkan ditengah panggung mikroskop dan slide tersebut ditahan dengan penjepit.

h.      Menghitung panjang satu spesimen yang melintang pada lapang pandang (misalnya 8). Ukuran panjang spesimen sebenarnya adalah hasil bagi diameter lapang pandang dengan angka yang tampak pada lapang pandang, sehingga panjang spesimen : 2000/8 = 250μm.

2.      Mikrometer

Mikrometer merupakan alat bantu ukur mikroskopis yang berupa kaca berskala dan dikenal 2 jenis mikrometer yaitu mikrometer okuler dan mikrometer objektif. Mikrometer okuler dipasang pada lensa okuler mikroskop, sedangkan mikrometer objektif berbentuk slide yang ditempatkan pada meja preparat mikroskop. Jarak antara garis skala pada mikrometer okuler tergantung pada perbesaran lensa objektif yang digunakan untuk menentukan lapang pandang mikroskop. Jarak ini dapat ditentukan dengan mengkalibrasi antara mikrometer okuler dan objektif. Mikrometer objektif memiliki skala yang telah diketahui, menjadi tolak ukur untuk menentukan ukuran skala mikrometer okuler. 1 skala mikrometer objektif = 0,01 mm / 10 μm.

Kalibrasi dilakukan dengan menghimpitkan skala mikrometer objektif dan okuler pada perbesaran yang diinginkan. Skala ke nol (garis pertama) dari kedua mikrometer disimpulkan menjadi 1 garis kemudian dilihat pada skala ke berapa kedua jenis mikrometer tersebut bertemu atau berhimpit kembali. Dari hasil tersebut dapat diketahui satu satuan panjang pada skala mikrometer okuler itu berdasarkan beberapa jumlah skala kecil mikrometer objektif yang berada di antara garis yang berhimpit tadi, dan dapat dihitung dengan rumus :

1 skala okuler              =  Jarak yang diketahui antara 2 garis pada mik. Ob

(O.D = Okuler Division)         Jarak skala pada mikrometer okuler

= 0,01  X  Skala Objektif        (mm)

     Skala Okuler

= 10  X  Skala Obyektif          (μm)

             Skala Okuler

Langkah-langkah kalibrasi adalah sebagai berikut :

1.    Memasukkan mikrometer okuler ke dalam tabung lensa okuler dengan melepas lensa okuler yang paling atas. Apabila kedudukan mikrometer telah tepat maka skala akan terlihat dengan jelas.

2.    Meletakkan mikrometer panggung pada panggung mikroskop, dengan menggunakan lensa obyektif perbesaran 10x, kemudian memfokuskan sehingga skala yang ada di dalamnya tampak jelas.

3.    Memutar revolver untuk mengganti lensa obyektif yang lebih besar kemudian memfokuskan. Apabila telah fokus, menggeser mikrometer panggung dan memutar-mutar mikrometer okuler sehingga masing-masing skala pada kedua mikrometer tampak saling tumpang tindih.

4.    Menggeser mikrometer panggung supaya salah satu batas skala mikrometer okuler berada sejajar dengan batas skala besar dari mikrometer panggung. Selanjutnya mencari dua garis batas pada mikrometer okuler yang tepat sejajar dengan batas mikrometer panggung.

5.    Langkah selanjutnya mengkalibrasi skala pada mikrometer okuler dengan skala pada mikrometer panggung dengan menggunakan rumus di atas.

6.    Apabila telah diketahui 1 skala mikrometer okuler, maka telah selesai pekerjaan mengkalibrasi, selanjutnya melepaskan mikrometer panggung dan dengan demikian mikroskop siap digunakan untuk mengukur benda yang diamati dengan cara membandingkan benda dengan skala pada mikrometer okuler.

3.        Skala panggung mikroskop

Prosedur penggunaan skala panggung mikroskop untuk menentukan titik koordinat fokus suatu obyek adalah :

a.       Menyiapkan preparat yang akan diamati

b.      Meletakkan preparat yang telah disiapkan pada meja mikroskop

c.       Mengamati preparat tersebut, mula-mula dengan perbesaran paling lemah, kemudian mengatur makrometer sampai mendapatkan bayangan yang jelas.

d.      Menentukan titik koordinat obyek yang diamati dengan cara menggeser letak preparat ke kanan atau ke kiri, ke belakang atau ke depan sampai mendapatkan obyek yang akan diamati benar-benar fokus.

e.       Menghitung skala pada panggung mikroskop baik yang vertikal maupun pada skala horizontal dengan cara membaca skala yang ada, dan mencatat pada skala ke berapa obyek yang diamati diperoleh bidang penglihatan yang fokus.

f.       Mengganti obyektif yang semula pada perbesaran yang lemah dilanjutukan dengan obyektif pada perbesaran yang lebih kuat.

g.      Menggunakan pemutar halus (mikrometer) untuk memfokuskan apabila bayangan tampak kabur serta memperhatikan skala yang terdapat pada pemutar halus tersebut, pada skala keberapa obyek yang diamati terlihat benar-benar fokus.

SEL

Sel dan Ukuran Sel

Sel Prokariotik and Eukariotik

Sejak ditemukannya mikroskop elektron para ahli biologi mulai berhasil mengidentifikasi struktur internal dari berbagai macam sel. Berdasarkan hasil pengamatannya, para ahli menggolongkan sel menjadi dua kelompok, yaitu sel prokariotik dan sel eukariotik. Penggolongan ini didasarkan atas ukuran dan struktur intemal atau kandungan organel selnya. Sel prokariotik memiliki struktur yang sederhana, misalnya bakteri, ganggang hijau-biru, dan mikoplasma. Sedangkan, sel eukariotik memiliki struktur yang lebih kompleks, misalnya protista, fungi, tumbuhan, dan hewan.

 Prokariotik berasal dari kata “Pro yang artinya sebelum” dan “karion yang artinya inti”. Jadi arti dari prokariotik adalah sebelum inti, ini mengandung pengertian bahwa sel prokariotik bukan tanpa inti tetapi memiliki materi inti yng berada didaerah inti di dalam sitoplasma dan ukuran sel prokariotik berkisar antara 0,5-2,0 μm. Sejalan dengan itu ada pendapat lain yang menyatakan bahwa ukuran sel prokariotik adalah berkisar antara 0,5-3,0 μm (Anonim, 2008). Diantara sel-sel yang termasuk kedalam sel prokariotik adalah bakteri, ganggang hijau-biru (Cyanobacteria). Sel-sel prokariotik dikelilingi oleh dinding sel yang biasanya bukan berupa selulose, dan oleh karenanya berbeda dengan dinding sel tumbuhan tingkat tinggi. Sel prokariotik terkecil yang hidup bebas adalah mikroplasma atau sering disebut PPLO (Pleuropneumonia Like Organism). Ukuran diameternya berkisar antara 0,25μm-0,1μm atau sama besarnya dengan ukuran virus yang terbesar.

Sel Eukariotik berasal dari kata “Eu yang artinya sungguh atau benar” dan “Karion yang artinya inti”. Jadi arti dari Eukariotik adalah sel yang telah memiliki inti sel atau sel yang telah memiliki materi inti yang terorganisasi dalam suatu selaput, sehingga inti selnya tampak jelas. Raul Cano dan Jaime S.Colome dalam bukunya Muslimin Ibrahim ( 2007) menyatakan ukuran diameter eukariotik rata-rata adalah 20 μm, memiliki luas permukan 1200 μm dengan volume 4000 μm³. Lebih lanjut Bruce Albert dkk, menjelaskan bahwa ukuran untuk sel eukariotik pada sel hewan berkisar antara 10-30 μm dan untuk sel tumbuhan berkisar antara 10-100. Sel eukariotik biasanya merupakan penyusun struktur makhluk hidup multiseluler. Sel eukariotik tersusun atas membran sel, sitoplasma, nukleus, sentriol, retikulum endoplasma, ribosom, komplek golgi, lisosom, badan mikro, mitrokondria, mikrotubulus dan mikro filamen. Organe-organel di dalam sel memiliki peran yang sangat penting bagi kelangsungan hidup sel tersebut. Setiap organel di dalam sel memiliki fungsi yang berbeda – beda.

Galapagos

Mekanisme Evolusi yang Terjadi di Kepulauan Galapagos 

Di kepulauan Galapagos, yang terletak di Pasifik, sebelah barat kotinen  Amerika Selatan, Charles Darwin mengintizhar (mrngobservasi) di sana burung  pekicau yang bentuknya menyimpang dengan yang di daratan Amerika. Pada setiap  pulau terdapat bentuk yang berbeda dari jenis yang sama. Kepulauan ini sudah  lama terisolasi, sehingga burung-burung itupun juga sudah lama terisolasi.  Begitupun keadannya dengan penyu-penyu laut, terdapat pula penyimpangan dengan  yang sejenisnya di pesisir Amerika Barat. Darwin tiba pada kesimpulan, bahwa  burung-burung ataupun penyu-penyu yang berbeda itu berasal dari jenis yang  sama. Terjadinya perbedaan itu, karena mengalami proses evolusi, menyesuaikan  diri dengan keadaan lingkungannya Selanjutnya Darwin kemudian menarik  kesimpulan dengan generalisasi, bahwa setiap binatang yang sekarang ada  persamaannya, berasal dari jenis yang sama. Evolusi yang terjadi karena  binatang itu menyesuaikan diri lingkungannya, sehingga dari satu jenis yang  sama terjadi variasi bentuk, disebut evolusi horisontal. Adapun urutan mekanisme evolusi yang terjadi adalah sebagai berikut:

1.   Evolusi terjadi di alam

2.   Perubahan evolusioner terjadi secara perlahan-lahan (gradual) dalam tempo ribuan sampai jutaan tahun

3.   Mekanisme utama dalam terjadinya evolusi adalah satu proses yang disebut seleksi alam; dan

4. Jutaan spesies yang hidup dewasa ini berasal dari satu bentuk kehidupan asli tunggal melalui proses pencabangan yang dikenal dengan nama spesiasi

Paruh burung finch (sejenis burung manyar) menjadi topik pemikiran Darwin yang mendasari evolusi teorinya. Ketika berada di kepulauan Galapagos, bagian dari ekspedisi HMS Beagle, Darwin melihat bahwa paruh burung finch berbeda-beda, tergantung dari pulau mana asalnya. Ini adalah salah satu contoh bagaimana burung finch menyesuaikan diri dengan kondisi pulau yang berbeda-beda. Contohnya, di pulau yang satu, paruh burung finch kuat dan pendek dan cocok untuk memecahkan kulit kacang yang keras. Di pulau lainnya, paruh burung finch sedikit lebih panjang dan lebih tipis, cocok untuk mengisap jenis makanan yang berada di pulau itu. Hal ini membuat Darwin berpikir akan suatu kemungkinan bahwa burung finch tidak diciptakan begitu saja, melainkan melalui proses adaptasi.

Namun ada beberapa tokoh yang menentang teori tersebut karena mereka berpendapat adanya beberapa kelemahan dari teori mekanisme evolusi Darwin, antara lain:

1.    Teori Darwin tidak kuantitatif, jadi tidak mampu memprediksi apa yang akan terjadi. Teori Darwin itu hanya dapat menjelaskan apa yang sudah terjadi. Di sinilah kelemahan yang pertama teori Darwin

2.    Paradoks Entropi Evolusi ialah kenyataan adanya peningkatan kompleksitas, yaitu munculnya spesies yang lebih kompleks secara struktural ataupun secara behavioral, misalnya munculnya organisme multiselular (lompatan kompleksitas struktural) dan munculnya manusia dengan kesadarannya (lompatan kompleksitas behavioral/fungsional). Di sini pulalah kelemahan yang kedua teori Darwin, tidak dapat menjelaskan mekanisme loncatan ini.

3.    Paradoks Revolusi-Evolusi ialah kenyataan adanya titik-titik diskontinuitas dalam keseluruhan proses evolusi yang perdefinisi adalah gradual, yaitu adanya gap dalam rangkaian khronologis fosil. Orang filsafat menyebutnya paradoks, tapi di bidang sains disebut sebagai anomali yaitu ketidak-sesuaian antara fakta pengamatan dengan predisksi berdasar atas teori yang ada. Inilah kelemahan yang ketiga teori Darwin.

Kontroversi mekanisme evolusi di Galapagos sampai sekarang masih menjadi perdebatan yang yang hangat untuk dibicarakan karena benar atau salah dari perdebatan ini memang tidak akan diketehui karena teori evolusi hanya bias dibuktikan dalam kurun waktu yang cukup lam yaitu ribuan hingga jutaan tahun, sedangkan umur manusia hanya berkisa sampai pada puluhan tahun saja, sehingga inilah penyebab perdebatan ini tidak prnah berhenti sampai sekarang.