EKOLOGI

Ekologi adalah ilmu yang mempelajari hubungan timbal-balik antara organisme dan antara organisme dengan lingkungan fisiknya, atau dengan pengertian yang luas, ekologi adalah ilmu yang mempelajari biosfer dan komponen-komponennya. Biosfer adalah lapisan semu yang membalut bumi yang mencakup bagian bumi yang disebut hidrosfer (perairan), litosfer (daratan), dan atmosfer (udara). Lingkungan fisik biasanya disebut lingkungan abiotik dan organisme lain yang berhubungan langsung maupun tidak langsung disebut linkungan biotik.

A. Lingkungan organisme
Lingkungan organisme adalah segala sesuatu yang berada di sekitar organisme dan merupakan kondisi atau persyaratan organisme untuk hidup. Berdasarkan sifatnya, lingkungan dapat dibedakan atas lingkungan abiotik dan lingkungan biotik.

1. Lingkungan abiotik
Ada dua macam lingkungan abiotik, yaitu yang bersifat fisis atau mekanis dan yang bersifat kimiawi. Keduanya sangat berpengaruh terhadap keberadaan organisasi tertentu.
a. Cahaya
Cahaya, terutama yang berasal dari matahari, mengandung energi sehingga matahari dianggap sumber energi utama bagi makluk di bumi. Makhluk yang secara langsung dapat memanfaatkan energi matahari adalah tumbuhan yang berklorofil. Klorofil adalah suatu senyawa kimia yang berperan penting dalam proses fotosintesis. Meskipun tidak semua energi yang dipancarkan dari matahari untuk proses itu. Tanpa cahaya matahari tumbuhan tidak dapat hidup.
b. Suhu
Suhu sering dikacaukan dengan cahaya walaupun di antara keduanya dapat berdiri sendiri. Semua reaksi kimia memerlukan suhu tertentu, baik yang terjadi di luar maupun di dalam tubuh makhluk hidup. Dengan demikian, mudah di pahami bahwa setiap makhluk hidup mempunyai rentangan suhu tertentu, di antara suhu maksimal, optimal, minimal, dan kritis.
c. Kelembapan
Kelembapan menyatakan konsentrasi H2O dalam udara atau tanah. Kelembapan udara yang tinggi akan menghambat penguapan melalui permukaan tubuh, demikian pula sebaliknya pada kelembapan rendah. Secara tidak langsung, kelembapan mempengaruhi peredaran air di dalam tubuh organisme. Kemampuan organisme mengatur peredaran air di dalam tubuhnya akan menentukan daya adaptasinya.
d. Angin
Angin merupakan gerakan udara yang berpindah dari daerah bertekanan tinggi ke daerah bertekanan rendah. Dalam pergerakannya, angin memiliki kecepatan dan kekuatan yang sangat bervariasi dari tempat ke tempat dan dari waktu ke waktu. Makhluk hidup harus beradaptasi dengan keadaan tersebut.
e. Salinitas
Kadar garam (salinitas) terutama sekali menentukan kehidupan makhluk yang hidup di air. Daerah perairan dengan salinitas tinggi menuntut cara adaptasi yang berbeda dengan daerah perairan yang salinitasnya rendah.
f. Ombak
ombak merupakan gerakan air yang berpindah tempat akibat tiupan angin dan perbedaan suhu. Seperti halnya dengan angin, kekuatan dan kecepatan ombak bervariasi mulai dari riak sampai gelombang pasang. Semua ini menuntut adaptasi yang berbeda.
g. Arus air
Arus air terutama terdapat pada sungai, baik sungai yang dangkal maupun sungai yang dalam. Arus air dapat berperan membantu penyebaran tumbuhan air ke berbagai tempat. Akan tetapi, kadang-kadang arus air dapat merupakan penghalang terjadinya penyerbukan pada tumbuhan air atau pembuahan sel telur oleh sel sperma pada katak maupun iakn.
h. Topografi
Topografi menyatakan perbedaan tempat dipandang dari altitude (ketinggian tempat yang diukur dari permukaan laut) dan latitude (letak berdasarkan garis lintang yang diukur dari khatulistiwa) menyebabkan adanya perbedaan dalam penerimaan cahaya matahari. Hal ini sangat menentukan suhu, kelembapan, dan tekanan udara yang selanjutnya akan menentukan cuaca dan iklim.
i. Air
Air merupakan salah satu kebutuhan vital bagi makhluk hidup dan merupakn komponen utama dari sel. Air dalam sel memungkinkan terjadinya reaksi kimia dan transportasi zat dari dan ke dalam sel. Air juga merupakan pelarut serta sabilisator suhu yang paling baik.


2. Lingkungan biotik
Lingkungan biotik adalah lingkungan yang komponen-komponennya berupa makhluk hidup, baik yang sejenis maupun yang berbeda jenis. Di antara makhluk hidup itu terjalin suatu ikatan saling ketergantungan yang akan mempengaruhi cara hidup, penyebaran, dan kepadatan makhluk di suatu habitat tertentu. Beberapa bentuk ikatan itu, antara lain netralisme, kompetisi, komensalisme, parasitisme, predasi, dan mutualisme.
a. Netralisme
Hubungan antara dua makhluk dikatakan netralisme jika keduanya, baik secara terpisah maupun secara berkumpul tidak saling mempengaruhi.
b. Kompetisi
Kompetisi atau persaingan di antara makhluk hidup sering terjadi untuk memperebutkan segala keperluan hidupnya. Misalnya, cahaya, air, mineral, tempat hidup, dan pasangan hidup.
c. Komensalisme
Hubungan antar populasi dikatakan komensalisme jika populasi yang satu mendapat untung, sedangkan populasi yang lainnya tidak dirugikan.
d. Parasitisme
Hidup bersama antara dua makhluk hidup yang hanya menguntungkan sepihak saja di sebut parasitisme.
e. Predasi
Suatu makhluk hidup dapat dimakan atau memakan makhluk lain. Akibat ikatan yang demikian, terjadi hubungan yang erat antara jumlah dan penyebarannya makhluk yang dimakan dengan yang memakan.
f. Mutualisme
Hubungan antar populasi dikatakan mutualisme jika bersifat saling menguntungkan. Misalnya, antara bakteri Rhizobium dan akar kacang-kacangan.
B. Ekosistem darat

1. Hutan hujan tropis
Bioma hutan hujan tropis merupakan bioma yang memiliki keanekaragaman jenis tumbuhan dan hewan yang paling tinggi. Meliputi daerah aliran sungai Amazone-Orinaco, Amerika Tengah, sebagian besar daerah Asia Tenggara dan Papua Nugini, dan lembah Kongo di Afrika.
Ciri-ciri:
a. Curah hujannya tinggi, merata sepanjang tahun, yaitu antara 200 - 225 cm/tahun.
b. Matahari bersinar sepanjang tahun.
c. Dari bulan satu ke bulan yang lain perubahan suhunya relatif kecil.
d. Di bawah kanopi atau tudung pohon, gelap sepanjang hari, sehingga tidak ada perubahan suhu antara siang dan malam hari.
Flora yang berada pada bioma hutan hujan tropis terdapat beratus-ratus spesies tumbuhan. Pohon-pohon utama dapat mencapai ketinggian 20 - 40 m, dengan cabang-cabang berdaun lebat sehingga membentuk suatu tudung atau kanopi.
Tumbuhan khas yang dijumpai adalah liana dan epifit. Liana adalah tumbuhan yang menjalar di permukaan hutan, contoh: rotan. Epifit adalah tumbuhan yang menempel pada batang-batang pohon, dan tidak merugikan pohon tersebut, contoh: Anggrek, paku Sarang Burung.
Fauna yang berada pada daerah tudung yang cukup sinar matahari, pada siang hari hidup hewan-hewan yang bersifat diurnal yaitu hewan yang aktif pada siang hari, di daerah bawah kanopi dan daerah dasar hidup hewan- hewan yang bersifat nokfurnal yaitu hewan yang aktif pada malam hari, misalnya: burung hantu, babi hutan, kucing hutan, macan tutul.

2. Sabana
Sabana merupakan padang rumput tropis yang juga ditumbuhi pohon-pohon yang tersebar, dan merupakan habitat hewan-hewan yang merumput. Sebagian besar hewan dan tumbuhn yang berada pada daerah itu aktif pada musim hujan. Sabana biasanya merupakan daerah peralihan antara hutan dan padang rumput. Berdasarkan jenis tumbuhan yang menyusunnya sabana dibedakan menjadi dua yaitu sabana murni dan sabana campuran. Sabana murni bila pohon-pohon yang menyusunnya hanya terdiri dari satu jenis tumbuhan saja. Sabana campuran bila pohon-pohon penyusunnya terdiri dari campuran berjenis-jenis pohon.

3. Gurun
Bioma gurun dan setengah gurun banyak ditemukan di Amerika Utara, Afrika Utara, Australia dan Asia Barat.
Ciri-ciri:
a. Curah hujan sangat rendah, + 25 cm/tahun
b. Kecepatan penguapan air lebih cepat dari presipitasi
c. Kelembaban udara sangat rendah
d. Perbedaan suhu siang hari dengan malam hari sangat tinggi(siang dapat mencapai 45 C, malam dapat turun sampai 0 C)
e. Tanah sangat tandus karena tidak mampu menyimpan air
Tumbuhan yang tumbuh adalah tumbuhan yang dapat beradaptasi dengan daerah kering (tumbuhan serofit), misalnya : kaktus. Hewan besar yang hidup di gurun umumnya yang mampu menyimpan air, misalnya unta, sedang untuk hewan-hewan kecil misalnya kadal, ular, tikus, semut, umumnya hanya aktif hidup pada pagi hari, pada siang hari yang terik mereka hidup pada lubang-lubang.
4. Padang rumput
Bioma padang rumput membentang mulai dari daerah tropis sampai dengan daerah beriklim sedang, seperti Hongaria, Rusia Selatan, Asia Tengah, Amerika Selatan, Australia.
Ciri-ciri:
a. Curah hujan antara 25 - 50 cm/tahun, di beberapa daerah padang rumput curah hujannya dapat mencapai 100 cm/tahun.
b. Curah hujan yang relatif rendah turun secara tidak teratur.
c. Turunnya hujan yang tidak teratur tersebut menyebabkan porositas dan drainase kurang baik sehingga tumbuh-tumbuhan sukar mengambil air.
Tumbuhan yang mampu beradaptasi dengan daerah dengan porositas dan drainase kurang baik adalah rumput, meskipun ada pula tumbuhan lain yang hidup selain rumput, tetapi karena mereka merupakan vegetasi yang dominan maka disebut padang rumput. Nama padang rumput bermacam-macam seperti stepa di Rusia Selatan, puzta di Hongaria, prairi di Amerika Utara dan pampa di Argentina. Hewan yang ada disana adalah bison dan kuda liar (mustang) di Amerika, gajah dan jerapah di Afrika, domba dan kanguru diAustralia. Dan ada juga hewan karnivora seperti singa, srigala, anjing liar, cheetah.

5. Hutan gugur iklim sedang
Ciri khas bioma hutan gugur iklim sedang adalah tumbuhannya sewaktu musim dingin, daun-daunnya meranggas. Bioma ini dapat dijumpai di Amerika Serikat, Eropa Barat, Asia Timur, dan Chili.
Ciri-ciri:
a. Curah hujan merata sepanjang tahun, 75 - 100 cm/tahun
b. Mempunyai 4 musim: musim panas, musim dingin, musim gugur dan musim semi
c. Keanekaragaman jenis tumbuhan lebih rendah daripada bioma hutan tropis.
Musim panas pada bioma hutan gugur, energi radiasi matahari yang diterima cukup tinggi, demikian pula dengan presipitasi (curah hujan) dan kelembaban. Kondisi ini menyebabkan pohon-pohon tinggi tumbuh dengan baik, tetapi cahaya masih dapat menembus ke dasar, karena dedaunan tidak begitu lebat tumbuhnya. Konsumen yang ada di daerah ini adalah serangga, burung, bajing, dan racoon yaitu hewan sebangsa luwak/musang.
Pada saat menjelang musim dingin, radiasi sinar matahari mulai berkurang, suhu mulai turun. Tumbuhan mulai sulit mendapatkan air sehingga daun menjadi merah, coklat akhirnya gugur, sehingga musim itu disebut musim gugur.
Pada saat musim dingin, tumbuhan gundul dan tidak melakukan kegiatan fotosintesis. Beberapa jenis hewan melakukan hibernasi (tidur pada musim dingin). Menjelang musim panas, suhu naik, salju mencair, tumbuhan mulai berdaun kembali (bersemi) sehingga disebut musim semi.

6. Taiga
Bioma ini kebanyakan terdapat di daerah antara subtropika dengan daerah kutub, seperti di daerah Skandinavia, Rusia, Siberia, Alaska, Kanada.
Ciri-ciri bioma hutan taiga:
a. Perbedaan antara suhu musim panas dan musim dingin cukup tinggi, pada musim panas suhu tinggi, pada musim dingin suhu sangat rendah.
b. Pertumbuhan tanaman terjadi pada musim panas yang berlangsung antara 3 sampai 6 bulan.
c. Flora khasnya adalah pohon berdaun jarum/pohon konifer, contoh pohon konifer adalah Pinus merkusii (pinus). Keanekaragaman tumbuhan di bioma taiga rendah, vegetasinya nyaris seragam, dominan pohon-pohon konifer karena nyaris seragam, hutannya disebut hutan homogen. Tumbuhannya hijau sepanjang tahun, meskipun dalam musim dingin dengan suhu sangat rendah.
d. Fauna yang terdapat di daerah ini adalah beruang hitam, ajak, srigala dan burung-burung yang bermigrasi kedaerah tropis bila musim dingin tiba. Beberapa jenis hewan seperti tupai dan mamalia kecil lainnya maupun berhibernasi (tidur) pada saat musim dingin.

7. Tundra
Bioma ini terletak di kawasan lingkungan Kutub Utara sehingga iklimnya adalah iklim kutub. Istilah tundra berarti dataran tanpa pohon, vegetasinya didominasi oleh lumut dan lumut kerak, vegetasi lainnya adalah rumput-rumputan dan sedikit tumbuhan berbunga berukuran kecil.
Ciri-ciri:
a. Mendapat sedikit energi radiasi matahari, musim dingin sangat panjang dapat berlangsung selama 9 bulan dengan suasana gelap.
b. Musim panas berlangsung selama 3 bulan, pada masa inilah vegetasi mengalami pertumbuhan.
Pada musim tumbuh yang pendek hanya beberapa rerumputan dan tumbuhan semusim saja yang tumbuh. Demikan pula sejumlah besar serangga. Kawanan burung bermigrasi, khususnya unggas air, menduduki tundra dalam musim panas untuk mengasuh anaknya, memberinya makan serangga dan berbagai macam avertebrata dan vertebrata air. Menjelang akhir musim panas kutub, burung-burung terbang ke selatan, dan hampir semua dari penghuni tetap, menurut caranya masing-masing mempersiapkan diri menghabiskan musim dingin dalam keadaan dormal. Fauna khas bioma tundra adalah "Muskoxem" (bison berbulu tebal) dan Reindeer/Caribou (rusa kutub).

B. Ekosistem akuatik
Hampir 75% permukaan bumi kita adalah lautan yang luas. Kedalaman rata-rata lautan kurang lebih 3 km, dan hampir sebagian besar gelap dan dingin (laut dalam). Organisme dapat berfotosintesis pada kedalam beberapa ratus meter saja, karena cahaya dalam lautan tidak dapat menembus lebih dalam. Organisme yang hidup lebih dalam memakan sisa-sisa organik hasil dekomposisi organisme yang mati dan yang berasal dari curah hujan.
Ekosistem akuati terbagi menjadi atas ekosistem perairan laut dan ekosistem air tawar.

1. Ekosistem perairan laut

Terdapat 3 tipe ekosistem perairan laut yaitu

a. Ekosistem laut dangkal. Ekosistem ini hanya merupakan bagian kecil dari ekosistem laut, yang umumnya terdapat di sepanjang pantai. Bagian yang kecil ini menyimpan amat banyak spesies dibandingkan ekosistem laut lainnya. Daerah intertidal merupakan daerah pasang surut ekosistem ini. Pada ekosistem ini dijumpai estuaria yang merupakan pertemuan perairan tawar dan perairan laut dengan keanekaragaman jenis tumbuhan, alga dan mikroorganisme yang tinggi,yang merupakan pemasok makanan terbesar bagi hewan-hewan baik di estuaria maupun di laut terbuka.

b. Ekosistem laut terbuka. Ekosistem ini kaya akan plankton, yang sebagiaan besar terdapat pada kedalaman 100 m di lautan. Beberapa plangton merupakan algae dan bakeri fotosintesis yang hidup sejauh cahaya mata hari dapat sampai. Aktivitas ini menunjang konsumen sekunder dan konsumen yang lebih tinggi.

c. Ekosistem laut dalam. Hanya beberapa spesies organisme yang terdapat pada ekosistem ini, karena penetrasi cahaya matahari hanya mencapai maksimal 300 m. Banyak organisme laut dalam bersifat bioluminesens yang berguna untuk pertahanan tubuh dan menarik perhatian calon mangsanya.

2. Ekosistem perairan darat
Dalam ekosistem perairan darat dibagi menjadi 2 yaitu danau dan sungai. Danau menutupi 1,8% permukaan bumi, sedangkan sungai sekitar 0,3%. Seluruh habitat perairan tawar amat terikat pada daratan. Sejumlah besar materi organik dan anorganik yang memasuki badan air berasal dari komunitas yang tumbuh di daratan sekitarnya.

a. Danau
Penelitian menunjukan bahwa danau yang dalam terdiri atas tiga zona utama, masing –masing mempunyai ciri komunitas organisme yaitu :

1) Zona litoral. Disini cahaya sampai di dasarnya. Produsen di zona litoral ialah tumbuhan yang berakar sampai ke dasar dan juga algae yang menempel ada tumbuhan tadi dan pada setiap substrat padat lainnya. Ada berbagai konsumen, biasanya mencakup krustasea kecil, cacing pipih, larva serangga, dan siput, demikian pula hewan yang lebih besar seperti katak, ikan, dan kura-kura.

2) Zona limnetik merupakan lapisan terbuka dan di sisi masih dapat terjadi produksi primer. Makin ke dalam kita turun di zona limnetik, jumlah cahaya yang tersedia untuk fotosintesis makin berkurang sampai pada kedalaman dengan laju fotosintesis produsen menjadi sama dengan laju respirasinya. Zona limnetik lebih dangkal dalam air keruh daripada air jernih dan merupakan ciri yang penting bagi danau. Kehidupan dalam zona limnetik didominasi oleh mikroorganisme terapung, disebut plangkon, dan hewan yang berenang aktif, disebut nekton. Nekton cendrung merupakan konsumen sekunder atau lebih tinggi. Mencakup di dalamnya serangga yang berenang dan ikan. Pada umumnya nekton bergerak bebas di antara zona litoral dan zona limnetik.

3) Zona profundal merupakan zona yang sangat dalam sehingga tidak cukup cahaya mencapai kedalaman yang lebih dalam untuk menunjang produktivitas primer bersih. Karena tidak adanya produktivitas primer bersih, kehidupan dalam zona profundal untuk kalorinya bergantung pada bahan organik yang dialirkan dari zona litoral dan zona limnetik.
Sungai
Tempat tinggal yang disediakan oleh sungai berbeda dibandingkan danau. Sebab aliran air akan senantiasa menambah kadar oksigen. Banyak spesies yang hidup di sini, seperti ikan, telah beradaptasi dengan kadar oksigen yang tinggi. Bila hal ini tereduksi misalnya, disebabkan oleh populasi limbah atau materi organik lain, dapat menjadikan pertumbuhan massal pada akan.

C. Aliran energi pada ekosistem
Energi yang mengalir menuju dunia biologi berasal dari matahari. Kehidupan di bumi dapat berlangsung karena tertangkapnya energi cahaya dan ditransformasikannya energi cahaya tersebut menjadi energi kimia melalui proses fotosintesis dan dipakai unuk membuat molekul organik. Molekul organik inilah yang disebut makanan. Organisasi hidup mempergunakan energi dalam makanan untuk membuat materi baru yang digunakan untuk tumbuh, untuk memperbaiki jaringan yang rusak, untuk memproduksi dan sebagainya.
Organisme yang dapat menangkap energi cahaya yang berasal dari amtahari adalah tumbuhan juga beberapa alga dan bakteri. Organisme ini digolongkan sebagai produsen, yaitu yang memproduksi sendiri molekul penyimpanan energi melalui proses fotosintesis. Seluruh organisme dalam ekosistem yang mengkonsumsi tumbuhan produsen disebut konsumen. Ahli ekologi menggolongkan setiap organisme dalam suatu ekosistem pada tingkat trofiknya tergantung pada sumber energinya.

1. Produsen
Tingkat trofik terendah pada setiap ekosistem dimiliki oleh produsen, yang dalam hal ini adalah tumbuhan hijau pada kebanyakan ekosistem darat, dan umumnya alga pada perairan tawar. Tumbuhan menggunakan energi matahari untuk membangun molekul gula kaya energi. Tumbuhan juga menyerap nitrogen dan substansi penting lainnya dari udara dan tanah dan membuatnya menjadi molekul biologi.

2. Konsumen
Tingkat trofik ke 2 dimiliki oleh konsumen yang mengkonsumsi produsen. Karena produsen umumnya merupakan tumbuhan hijau atau herbivora. Pada kelompok konsumen juga dikenal isilah karnivora atau organisme pemakan herbivora yang menduduki tingkat trofik 3. Beberapa organisme pemakan tumbuhan maupun hewan digolongkan kepada omnivora yang menduduki tingkat trofik paling tinggi dalam rantai makanan suatu ekosistem (tingkat tropik 4).

3. Dekomposer
Pada suatu ekosistem terdapat golongan konsumen khusus yang disebut dekomposer yang berarti pengurai. Kelompok ini mendapatkan energi dari limbah organik atau jasad organisme yang diproduksi pada seluruh tingkat tropik. Bakteri dan fungi adalah dekomposer utama pada ekosistem darat.

4. Jaring-jaring makanan
Pemindahan makanan dari satu organisme ke organisme lainnya dari tingkat tropik yang berbeda akan membentuk rantai makanan. Rantai makanan adalah suatu bagan aliran energi dan nutrian pada ekosistem. Jika lebih dari satu rantai makanan bermula dari produsen primer yang sama, maka sebuah jaring makanan terbentuk.

5. Piramida energi
Energi selalu mengalir satu arah malalui rantai makanan. Energi dari produsen primer misalnya, sebagian akan masuk ke konsuman primer dan sebagian lagi hilang sebagai energi panas yang terpakai untuk berbagai aktivitas organisme. Demikianlah selanjutnya dengan energi konsumen primer ke konsumen sekunder, energi konsumen sekunder ke konsumen tersier, dan energi konsumen tersier ke konsumen kuarterner (konsumen tertinggi). Piramida energi bisa juga disebut biomassa. Biomasa adalah perkiraan kuantitatif dari keseluruhan materi makhluk hidup. Unit pengukuran biomassa ini dapat dinyatakan dengan volume, berat kering, atau berat basah/hidup, sedangkan unit pengukuran energi dinyatakan dengan kalori.

D. Daur Biogeokimia
Dalam biosfer, unsur-unsur kimia sebagai penyusun tubuh makhluk hidup beredar melalui jalur-jalur khusus, yakni dari lingkungan masuk ke organisme dan kembali ke lingkungan. Peredaran atau gerak perpindahan unsur-unsur kimia yang melibatkan organisme biologi dan lingkungan fisiknya disebut daur biogeokimia.

1. Daur nitrogen
Atmosfer bumi mengandung hampir 80% nitrogen (N2), tetapi nitrogen dalam bentuk tersebut tidak dapat dimanfaatkan oleh kebanyakan organisme. Hanya organisme prokariotik tertentu (misalnya, bakteri dan ganggang biru) yang mampu mengikat nitrogen dengan mengubahnya menjadi amonia (NH3) untuk digunakan dalam pembentuk senyawa nitrogen organik (misalnya, asam amonia). Selain itu, organisme tersebut juga berperan penting sebagai mana rantai penghubungan dengan organisme-organisme lainnya. Pada umumnya, tumbuh-tumbuhan memanfaatkan nitrogen dalam bentuk ion nitrat (NO3-) dan kadang-kadang dalam bentuk ion amonium (NH4+) atau urea (CO(NH2)2). Hewan danorganisme heterotrof lainnya seringkali memerlukan nitrogen dalam bentuk senyawa organik.
Amonia yang ada dalam tanah digunakan oleh bakteri yang bersifat aerob. Bakteri tersebut mengoksidasi amonia menjadi nitrit (N2), selanjutnya menjadi nitrat (NO3) yang disebut nitrifikasi. Proses pertama dilaksanakan oleh bakteri Nitrosomonas yang mengubah amonia menjadi nitri, disebut nitritasi.
Nitrosomonas
2NH3 + 3O2 2NO2- + 2H2O + 2H+ + energi

Proses kedua dilaksanakan oleh bakteri Nitrobacter yang mengubah nitrit menjadi nitrat, disebut nitratasi.
Nitrobacter
2NO2- + O3 2NO3- + energi

2NO3- 2NO2- 2NO N2O N2
nitrat nitrit nitrogen nitrogen
oksigen

Nitrat yang dilepaskan oleh kelompok bakteri tersebut diserap oleh tumbuhan untuk diubah menjadi senyawa nitrogen organik, misalnya asam amino dan protein. Protein bersama dengan senyawa organik lainnya akan berpindah dari satu tingkat trofik ke tingkat trofik berikutnya. Senyawa itu kembali ke dalam tanah bersama-sama dengan kotoran dan organisme mati. Di dalam tanah, senyawa tersebut akan dirombak oleh organisme pengurai menjadi bentuk yang dapat diserap oleh akar. Prosesnya disebut, amonifikasi, yaitu pemecahan protein menjadi amonium. Beberapa senyawa nitrogen dalam bentuk nitrat diubah menjadi gas nitrogen dan dikembalikan ke atmosfer melalui akivitas bakteri denitrifikasi.

2. Daur Oksigen
Oksigen molekular (O2) merupakan 20% dari atmosfer bumi. Ini merupakan keperluan seluruh organisme darat yang berespirasi dan, karena melarut dalam air oksigen juga merupakan keperluan organisme air. Dalam proses respirasi, oksigen berfungsi sebagai penerima terakhir untuk elektron yang dilepaskan dari atom-atom karbon pada makanan. Produk ini adalah air. Daur ini dilengkapi dalam fotosintesis karena energi cahaya digunakan untuk pelucutan elektron jauh dari atom-atom oksigen yang ada pada molekul air. Elektron mereduksi atom-atom karbon (dari karbon dioksida) menjadi karbohidrat. Oksigen molekular tertinggal dan daur itu menjadi lengkap.
Untuk setiap molekul oksigen yang digunakan dalam setiap karbon dioksida yang diambil fotosintesis, dilepaskan satu molekul oksigen. Setiap molekul oksigen yang terakumulasi di atmosfer harus merupakan atom karbon yang pernah direduksi dalam fotosintesis tetapi sejak itu telah terlepas dari oksidasi. Pada waktu membakar bahan bakar fosil, kita menggunakan sejumlah oksigen yang terdapat di atmosfer ketika atom-atom karbon bahan bakar tersebut mula-mula direduksi. Realisasi ini menimbulkan perkiraan bahwa karena kita membakar batu bara, minyak, dan gas alam dalam jumlah yang sangat meningakat, kita mungkin secara serius menghabiskan konsentrasi oksigen dalam udara.

3. Daur Karbon
Unsur karbon memasuki jaring-jaring makanan melalui organisme berklorofil, yaitu dalam bentuk CO2 yang diperoleh dari udara atau larut di dalam air. Di dalam tubuh organisme berklorofil, CO2 diubah menjadi senyawa organik (termasuk karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat). Dalam bentuk tersebut, karbon dimanfaatkan oleh organisme pada tingkat trofik yang lebih tinggi (herbivora dan karnivora).
Di dalam ekosistem air, daur karbon langsung lebih lengkap sebab adanya reaksi antara karbon (CO2), air (H2O), dan kapur (CaCO3) karbon dioksida bereaksi dengan air membentuk asam karbonat (H2CO3). Selanjutnya, asam karbonat bereaksi dengan kapur membentuk bikarbornat (HCO3-) dan karbonat (CO32-). Karbon organik yang terdapat pada kerak bumi berupa batu bara, gas alam, minyak bumi, batu kapur, dan batu karang. Pembebasan karbon deposit tersebut akan berlangsung dalam waktu yang lama secara priodik.

4. Daur Sulfur
Sulfur merupakan unsur penyusun protein. Tumbuhan mendapat sulfur dari dalam tanah dalam bentuk sulfat (SO42-). Di dalam tubuh tumbuhan, sulfur digunakan sebagai bahan penyusun protein. Hewan dan manusia mendapat sulfur dengan cara memakan tumbuhan. Jika tumbuhan dan hewan mati, jasad renik akan menguraikannya menjadi gas berbau busuk yakni H2S atau menjadi SO2 dan SO42-.
Secara alami, sulfur terkandung di dalam tanah dalam bentuk mineral tanah. Selain itu, sulfur di udara juga berasal dari sisa pembakaran minyak bumi dan batubara, dalam bentuk SO2. Gas demikian banyak dihasilkan oleh asap kendaraan dan pabrik, karena uap air hujan, gas tersebut berubah menjadi sulfat yang jatuh di tanah, sungai atau lautan. Selanjutnya sulfat dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan atau ganggang air.
5. Daur Fosfor
Fosfor merupakan bahan pembentuk tulang pada hewan. Semua makhluk hidup memerlukan fosfor karena digunakan sebagai pembentukan DNA, RNA, protein, energi (ATP), dan persenyawaan organik lainnya. Daur fosfor terjadi melalui proses berikut. Di dalam tanah terkandung fosfat anorganik yang dapat diserap tumbuhan. Hewan mendapatkan fosfor setelah memakan tumbuhan. Tumbuhan dan hewan yang mati, feses, dan urinnya akan terurai menghasilkan fosfat organik. Oleh bakteri, fosfat organika akan diubah menjadi fosfat anorganik yang dapat diserap tumbuhan.

6. Daur Air
Air merupakan kebutuhan mutlak bagi makhluk hidup. Seluruh metabolisme dalam tubuh makhluk hidup tidak dapat terlepas dari adanya air. Di dalam tubuh makhluk hidup, air berfungsi sebagai medium maupun sebagai bahan pelarut.
Di alam daur air di mulai dari air laut kemudian karena adanya panas matahari, air laut menguap membentuk awan. Adanya penurunan suhu menyebabkan air jatuh kembali berupa hujan. Hujan yang jatuh di daratan membentuk sungai yang mengalir ke laut dan sebagian masuk ke dalam tanah menjadi air tanah.

Jelaskan informasi tentang mitokondria, lisosom, reticulum endosplasmik, badan golgi, dan sentriol

Mitokondria merupakan organel dalam sel yang bertindak sebagai respirasi yang dapat mengubah glukosa dan substansi lain menjadi energi yang dibutuhkan oleh sel. Semakin banyak kegiatan sel semakin banyak pula mitokondria yang dimiliki. Mitokondria hanya terdapat pada sel eukariotik.

Lisosom adalah struktur yang agak bulat yang di batasi membrane tungal. Lisosom dihasilkan badan golgi yang penuh dengan protein berisikan kira-kita tiga lusin macam enzim hidrolitik. Enzim yang mencernakan polisakarida, lipit, fosfolipid, asam nuklead, dan protein semuanya tersedia. Lisosom juga berperan penting dalam matinya sel-sel. Bila sel luka atau mati lisosomnya membantu dalam menghancurkannya. Hal ini bermanfaat sekali sehingga sel sekat dapat menggantikan yang rusak tadi. Kematian sel merupakan tingkatan yang penting dalam daur hidup beberapa organisme.

Reticulum endoplasmic adalah system membrane kompleks yang tersusun tidak beraturan, membentuk jaringan-jaringan kerja. Reticulum endoplasmic merupakan saluran-saluran yang menghubungkan dengan nucleus. Reticulum endoplasmic di bagi menjadi 2 yaitu reticulum endoplasmic kasar yang banyak terdapat ribosom dan reticulum endoplasmic halus yang terbebas dari ribosom. Tetapi keduanya berperan penting dalam sintesis dan transporasi protein.

Badan golgi dijumpai pada semua hewan. Terdiri dari setumpuk saku pipih yang dibatasi membrane. Protein yang disintesis oleh reticulum endoplasmic kasar dipindahkan kedalam badan golgi. Disini karbohidrat tambahan dapat dibubuhkan kepadanya. Protein yang ada terkumpul didalam saku-saku sampai penuh. Saku-saku tersebut dapat berpindah kepermukaan sel dan mengeluarkan isinya ke bagian luar. Saku-saku yang lain pada badan golgi dapat disimpan didalam sel sebagai lisosom.

Sel hewan dan sel beberapa organisme dan tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol yang terdapat dalam sitoplasma di dekat permukaan sebelah luar nukleusnya. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silnder sebanyak sembilan mikrotubula. Akan tetapi, setiap mikrotubul tadi mempunyai dua bagian yang terikat padanya. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus. Sejenak sebelum sel membagi diri, sentriolnya berduplikasi dan satu pasang berpindah ke sisi berlawanan pada nucleus.

Jelaskan mekanisme fisiologi proses difusi dan osmosis dalam sel

Difusi adalah perpindahan molekul atau ion. Sebagai akibat gerak acak, dari daerah berkonsentrasi tinggi ke daerah dengan konsentrasi rendah. Kecepatan difusi zat melalui membran sel tidak hanya tergantung pada gradien konsentrasi (perbedaan konsentrasi antar ruang pada sel), tetapi juga pada besar, muatan dan daya larut dalam lipid dari partikel-partikel tersebut. Pada umumnya zat-zat yang larut dalam lipid, yaitu molekul hidrofobik, lebih mudah berdifusi melalui membrane daripada molekul hidrofilik. Membrane sel, kurang permeable terhadap ion-ion (seperti Na+, Cl-, K+) dibandingkan dengan molekul kecil yang tidak bermuatan. Dalam keadaan yang sama, molekul kecil lebih cepat berdifusi melalui membrane sel daripada molekul besar.Osmosis adalah pertukaran air antara sel dan lingkungan dengan cara difusi yang melalui membran semifermiabel. Pada sel-sel tanaman air, air masuk ke dalam sel-sel dengan jalan osmosis. Dengan meningkatnya jumlah molekul di dalam sel, isi sel mulai menekan dinding sel. Tekanan ini disebut tekanan balik. Dinding selulosa dari sel yang kuat itu mampu bertahan terhadap tekanan ini. Dengan cepat tekanan turgor di dalam sel ini sama dengan tekanan osmosis meskipun konsentrasi air di dalam tidak sama dengan di luar sel. Dalam vakuola-vakuola sentral sel-sel tanaman darat acapkali dapat larutan dalam konsentrasi yang tinggi. Air yang diserap dari tanah masuk kedalam sel dengan jalan osmosis dan menimbulkan tekanan turgor. Hal ini membuat dinding-dinding sel itu menjadi kaku. Tekanan turgor inilah yang menyebabkan kekakuan pada bagian dari tanaman yang tidak berkayu seperti daun, bunga dan sebagainya. Jika tanaman darat tidak mampu mendapatkan cukup air dari tanah maka sel-selnya kehilangan tekanan turgor dan tanaman itu akan layu.

Air Murni

Informasi tentang sel hewan

Pada sel hewan terdapat membrane sel, nucleus, mitokondria, ribosom, reticulum endoplasmic, badan golgi, lisosom, peroksisom, vakuola, mikrofilamen, mikrotubul, sentriol, silia dan flagela, kromatin, dan sitosol.

Membrane sel adalah bagian terluar dari sel yang merupakan pembatas antara isi sel dengan lingkungan sel. Membrane sel juga mempunyai tugas seperti mengontrol atau mengendalikan zat yang masuk dan keluar dari sel, sebagai pelindung agar isi sel tetap pada tempatnya tidak keluar sel.

Nucleus merupakan bagian terpenting dari sel karena tanpa adanya nucleus, sel tidak dapat mengendalikan sebuah kegiatan sel.

Mitokondria merupakan organel dalam sel yang bertindak sebagai respirasi yang dapat mengubah glukosa dan substansi lain menjadi energi yang dibutuhkan oleh sel. Semakin banyak kegiatan sel semakin banyak pula mitokondria yang dimiliki. Mitokondria hanya terdapat pada sel eukariotik.

Ribosom merupakan organel yang terdapat bebas di dalam sitoplasma maupun melekat pada reticulum endoplasmic. Ribosom merupakan penyintesis protein dari asam amino.

Reticulum endoplasmic adalah system membrane kompleks yang tersusun tidak beraturan, membentuk jaringan-jaringan kerja. Reticulum endoplasmic merupakan saluran-saluran yang menghubungkan dengan nucleus. Reticulum endoplasmic di bagi menjadi 2 yaitu reticulum endoplasmic kasar yang banyak terdapat ribosom dan reticulum endoplasmic halus yang terbebas dari ribosom. Tetapi keduanya berperan penting dalam sintesis dan transporasi protein.

Badan golgi dijumpai pada semua hewan. Terdiri dari setumpuk saku pipih yang dibatasi membrane. Protein yang disintesis oleh reticulum endoplasmic kasar dipindahkan kedalam badan golgi. Disini karbohidrat tambahan dapat dibubuhkan kepadanya. Protein yang ada terkumpul didalam saku-saku sampai penuh. Saku-saku tersebut dapat berpindah kepermukaan sel dan mengeluarkan isinya ke bagian luar. Saku-saku yang lain pada badan golgi dapat disimpan didalam sel sebagai lisosom.

Lisosom adalah struktur yang agak bulat yang di batasi membrane tungal. Lisosom dihasilkan badan golgi yang penuh dengan protein berisikan kira-kita tiga lusin macam enzim hidrolitik. Enzim yang mencernakan polisakarida, lipit, fosfolipid, asam nuklead, dan protein semuanya tersedia. Lisosom juga berperan penting dalam matinya sel-sel. Bila sel luka atau mati lisosomnya membantu dalam menghancurkannya. Hal ini bermanfaat sekali sehingga sel sekat dapat menggantikan yang rusak tadi. Kematian sel merupakan tingkatan yang penting dalam daur hidup beberapa organisme.

Peroksisom mirip lisosom karena dibatasi oleh membrane tunggal dan berisikan penuh enzim dan yang paling khas ialah katalase. Enzim ini mengkatalisasi perombakan hidrogen peroksida (H2O2), produk yang berpotensi bahaya dari metabolisme sel. Peroksisom dapat juga berperan dalam perubahan lemak menjadi karbohidrat dan dalam perubahan purin dalam sel. Peroksisom pada hewan terkurung dalam sel-sel hati dan ginjal.

Mikrofilamen adalah serat tipis panjang berdiameter 5-6 nm terdiri dari protein yang disebut aktin. Banyak mikrofilamen membentuk kumpulan atau jaringan pada berbagai tempat dalam sel. Adanya hal itu digabungkan dengan gerak sel. Bila sel hewan membelah menjadi dua. Misalnya terbentuklah seberkas mikrofilamen dan memisahkan kedua sel anak tersebut. Pada banyak sel sitoplasmanya bergerak dan fenomena ini dinamakan aliran sitoplasmik. Geraknya bergantung pada adanya mikrofilamen. Mikrofilamen ini juga merupakan ciri yang penting sekali dalam sel yang berpindah-pindah dan berubah-ubah bentuk. Misalnya amuba dan sel hewan yang mengalami pembentukan embrio.


Mikrotubula adalah silinder protein yang terdapat pada kebanyakan sel hewan dan tumbuhan. Diameter luarnya kira-kira 25 nm diameter lumennya sekitar 15 nm. Panjangnya variable, tetapi tidak jarang adanya mikrotubula yang panjangnya 1000 kali tebalnya. Protein yang membentuk mikrotubula disebut tubulin. Ada dua macam tubulin dan tubulin. Mikrotubula ternyata kaku dan diduga menyebabkan kekakuan pada bagian-bagian sel tempat struktur itu terdapat. Jadi mikrotubula bersama filamen intermediate menentukan bentuk struktur pada sitoplasma.

Sel hewan dan sel beberapa organisme dan tumbuhan tingkat rendah mengandung dua sentriol yang terdapat dalam sitoplasma di dekat permukaan sebelah luar nukleusnya. Setiap sentriol terdiri atas sebaris silnder sebanyak sembilan mikrotubula. Akan tetapi, setiap mikrotubul tadi mempunyai dua bagian yang terikat padanya. Kedua sentriol biasanya berhadapan dengan sudut tegak lurus. Sejenak sebelum sel membagi diri, sentriolnya berduplikasi dan satu pasang berpindah ke sisi berlawanan pada nucleus.

Banyak sel eukariotik mempunyai struktur gerak seperti ekor yang disebut flagella, sedangkan sel lain yang bebas mempunyai silia. Di dalam tubuh kita terdapat beribu-ribu silia untuk mengusir bakteri dan partikel-partikel lain yang terbawa masuk oleh udara yang masuk ke dalam saluran pernafasan. Flagela dan silia mempunyai organisasi internal yang sama. Sebanyak 9 pasang mikrotubula membentuk cincin di sekeliling dua mikrotubula pusat, sehingga terbentuk susunan 9+2.

Berika contoh hubungan fisiologi dengan genetika dan fisiologi dengan ekologi

Contoh hubungan fisiologi dengan genetika
Anak yang menderita jantung lemah bawaan akan menimbulkan tingkah laku yang berbeda pada perilakunya seperti cepat lelah yang menyebabkan dirinya menjadi orang yang pendiam dan dapat menyebabkan kurangnya pergaulan sesama teman sebayanya karena aktivitasnya yang terbatas. Penderita seperti ini tidak tahu penyakit yang dideritanya sebelum melakukan pemeriksaan .

Contoh hubungan fisiologi dengan ekologi
Beruang yang akan mengalami musim dingin akan berbeda dengan beruang yang ada pada musim semi karena pada musim dingin beruang akan tidur selama musim dingin atau hibernasi. Pada awal musim dingin beruang akan lebih banyak makan untuk mempertebal lemak yang ada di dalam tubuhnya untuk mempertahankan tubuhnya pada musim dingin.

Mengapa Fisiologi selalu di kaitkan dengan anatomi, fisika dan kimia?

Dari pengertian fisiologi saja sudah bisa di simpulkan bahwa dalam fisiologi harus ada anatomi, fisika dan kimia. Tidak adanya ketiga komponen tersebut fisiologi tidak mungkin terjadi. Fisiologi adalah gejala yang ditemukan pada makluk hidup. Gerak yang di timbulkan karena adanya reflek merupakan akibat tanggapan indra pengelihatan yang di sampaikan kepada otak melalui saraf sensorik yang kemudian diteruskan kembali kepada saraf motorik yang kemudian menggerakan otot untuk melakukan gerakan pada organ. Gerakan tersebut merupakan gejala fisika sedangkan proses yang terjadi merupakan proses kimia di dalam tubuh.

Makanan untuk Kulit

Beberapa jenis buah, sayuran, serta rempah-rempah di bawah ini bisa di jadikan pilihan untuk mempercantik kulit. Makanan-makanan ini penuh kandungan viamin A, E, C, Zat besi, dan selenium yang diperlukan tubuh dan kulit.
1. Jeruk, kaya akan vitamin E yang baik untuk mencerahkan kulit.
2. Alpukat, mengandung vitamin E yang cocok untuk kulit. Dapat dikonsumsi secara langsung ataupun dibuat jus. Minyaknya digunakan sebagai bahan dasar sabun untuk tubuh dan wajah yang dapat digunakan mulai dari bayi hingga orang dewasa.
3. Aprikot, cocok untuk kulit kering dan kusam. Sebelum tidur manjakan diri dengan plain milk yang dicampur dengan buah aprikot.
4.Stroberi, untuk kulit kering dan sensitif. Buah ini mengandung antioksidan yang bermanfaat bagi tubuh untuk menjaga kesehatan kulit.
5.Wortel, selain baik untuk mata juga baik untuk kulit.
6.Biji bunga matahari atau yang lebih dikenal kuaci, berguna untuk menjaga kekuatan tulang. Biji bunga matahari yang mengandung thiamin dan niacin juga berguna untuk manjaga kesehatan otak dan kelembaban kulit.
7.Telur, kaya akan protein untuk menjaga kesehaan kulit.
8.Onion dan garlic. Bawang putih sangat dianjurkan untuk dikonsumsi, terutama untuk para wanita, karena mengandung chromium dan vitamin C yang dapat mengurangi resiko penyakit kanker sekaligus memelihara tulang agar tetap kuat. Sedangkan bawang merah bisa membantu meremajakan sekaligus menghaluskan kulit.
9. Sereal, memiliki komposisi vitamin yang lengkap untuk tubuh dan kulit.
10.Tomat, mengandung oksidan pencegah kanker kulit seperti beta karoten, vitamin C dan lycopene.
11.Ikan berminyak seperti salmon, mengandung asam lemak omega 3, membantu melembabkan dan memberikan nutrisi pada kulit.