Selasa, 18 Januari 2011

genetika


Gen adalah unit utama dari warisan dalam semua organisme. gen adalah unit keturunan dan sesuai dengan wilayah dari DNA yang mempengaruhi bentuk atau fungsi organisme dengan cara tertentu. Semua organisme, dari bakteri untuk binatang, berbagi mesin dasar yang sama bahwa salinan dan DNA diterjemahkan menjadi protein. Sel menuliskan sebuah gen DNA ke versi RNA gen, dan kemudian menerjemahkan ribosom RNA menjadi protein, urutan asam amino. Kode terjemahan dari kodon RNA asam amino adalah sama bagi sebagian besar organisme, tetapi sedikit berbeda untuk beberapa. Sebagai contoh, urutan DNA yang mengkode insulin pada manusia juga kode untuk insulin bila dimasukkan ke dalam organisme lain, seperti tanaman [25] [26].
 
DNA biasanya terjadi sebagai kromosom linier pada eukariota, dan kromosom melingkar di prokariota. kromosom adalah suatu struktur organisasi yang terdiri dari DNA dan histon. Himpunan kromosom dalam sel dan informasi turun-temurun lain yang ditemukan dalam mitokondria, kloroplas, atau lokasi lain secara kolektif dikenal sebagai genomnya. Pada eukariota, DNA genomik terletak di inti sel, bersama dengan jumlah kecil di mitokondria dan kloroplas. Pada prokariota, DNA diadakan dalam badan tidak beraturan berbentuk sitoplasma disebut nucleoid tombol [27] Informasi genetik dalam genom seringkali dilakukan dalam gen, dan kumpulan lengkap informasi ini dalam organisme disebut genotipe nya.. [28
]
Homeostasis
Artikel utama: Homeostasis
Hipotalamus mensekresi CRH, yang mengarahkan kelenjar pituitari untuk mensekresikan ACTH. Pada gilirannya, ACTH mengarahkan korteks adrenal untuk mensekresi glukokortikoid, seperti kortisol. Para GCS kemudian mengurangi laju sekresi oleh hipotalamus dan kelenjar pituitari sekali jumlah yang cukup GCS telah dirilis. [29]


Homeostasis adalah kemampuan dari suatu sistem terbuka untuk mengatur lingkungan internal untuk mempertahankan kondisi yang stabil dengan beberapa penyesuaian kesetimbangan dinamis dikontrol oleh mekanisme peraturan yang saling berkaitan.
Semua organisme hidup, baik yang uniseluler atau multiseluler, homeostasis pameran. [30]

Untuk menjaga keseimbangan dinamis dan efektif melaksanakan fungsi tertentu, sistem harus mendeteksi dan menanggapi gangguan. Setelah deteksi gangguan, sebuah sistem biologis biasanya menanggapi melalui umpan balik negatif. Ini berarti menstabilkan kondisi dengan baik mengurangi atau meningkatkan aktivitas organ atau sistem. Salah satu contoh adalah pelepasan glukagon bila kadar gula terlalu rendah.
Energi
Dasar gambaran energi dan kehidupan manusia.

Kelangsungan hidup organisme tergantung pada input terus menerus energi. Reaksi kimia yang bertanggung jawab atas struktur dan fungsi yang sesuai untuk mengekstrak energi dari zat yang bertindak sebagai makanan dan mengubah mereka untuk membantu membentuk sel-sel baru dan mempertahankan mereka. Dalam proses ini, molekul zat kimia yang merupakan makanan memainkan dua peran, pertama, mereka mengandung energi yang dapat diubah untuk reaksi kimia biologi, kedua, mereka mengembangkan struktur molekul baru yang terdiri dari biomolekul.

Organisme yang bertanggung jawab untuk pengenalan energi ke ekosistem dikenal sebagai produsen atau autotroph. Hampir semua organisme awalnya menarik energi dari matahari [31] Tanaman dan. Phototrophs lainnya menggunakan energi matahari melalui proses yang dikenal sebagai fotosintesis untuk mengubah bahan baku menjadi molekul organik, seperti ATP, obligasi yang dapat dibagi untuk melepaskan energi. [ 32] Sebuah ekosistem Beberapa, bagaimanapun, tergantung sepenuhnya pada energi diekstraksi oleh chemotrophs dari metana, sulfida, atau sumber energi non-luminal. [33]

Beberapa energi ditangkap digunakan untuk menghasilkan biomassa untuk mempertahankan kehidupan dan menyediakan energi untuk pertumbuhan dan pembangunan. Mayoritas dari sisa energi ini hilang sebagai molekul panas dan limbah. Proses yang paling penting untuk mengubah energi terjebak dalam zat kimia menjadi energi yang berguna untuk mempertahankan hidup adalah metabolisme [34] dan respirasi selular. [35]
Penelitian
Struktural
Skema sel hewan khas yang menggambarkan berbagai organel dan struktur.
Artikel utama: Molekul biologi, biologi Cell, Genetika, dan biologi Pembangunan

Biologi molekular adalah studi biologi pada tingkat molekul. [36] Bidang ini tumpang tindih dengan daerah lain biologi, terutama genetika dan biokimia. Biologi molekular terutama kekhawatiran sendiri dengan memahami interaksi antara berbagai sistem sel, termasuk keterkaitan DNA, RNA, dan sintesis protein dan belajar bagaimana interaksi tersebut diatur.

Sel biologi mempelajari sifat struktural dan fisiologis sel, termasuk perilaku mereka, interaksi, dan lingkungan. Hal ini dilakukan pada kedua tingkat mikroskopis dan molekuler, untuk organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel khusus dalam organisme multisel seperti manusia.
Memahami struktur dan fungsi sel adalah dasar semua ilmu biologi. Kesamaan dan perbedaan antara tipe sel sangat relevan dengan biologi molekular.

Anatomi mempertimbangkan bentuk-bentuk struktur makroskopik seperti organ-organ dan sistem organ. [37]

Genetika adalah ilmu tentang gen, keturunan, dan variasi organisme. [38] [39] Gen menyandikan informasi yang diperlukan untuk sintesis protein, yang pada gilirannya memainkan peran besar dalam mempengaruhi (meskipun, dalam banyak kasus, tidak sepenuhnya menentukan) fenotipe akhir dari organisme.
Dalam penelitian modern, genetika menyediakan alat penting dalam penyelidikan fungsi gen tertentu, atau analisis interaksi genetik. Dalam organisme, informasi genetik umumnya dibawa dalam kromosom, di mana ia direpresentasikan dalam struktur kimia dari molekul DNA tertentu.

Perkembangan biologi mempelajari proses dimana organisme tumbuh dan berkembang. Berasal di embriologi, modern studi biologi perkembangan kontrol genetik pertumbuhan sel, diferensiasi, dan "morfogenesis," yang merupakan proses yang semakin menimbulkan jaringan, organ, dan anatomi. Model organisme untuk biologi perkembangan termasuk cacing bulat elegans Caenorhabditis, [40] lalat buah Drosophila melanogaster, [41] zebrafish Danio rerio, [42] mouse Mus musculus, [43], dan gulma Arabidopsis thaliana. [44] [45] (Organisme model adalah spesies yang dipelajari secara ekstensif untuk memahami fenomena biologis tertentu, dengan harapan bahwa penemuan dibuat dalam organisme yang memberikan wawasan tentang kerja organisme lain.) [46]
Fisiologis
Artikel utama: Fisiologi

Fisiologi mempelajari proses mekanik, fisik, dan biokimia dari makhluk hidup dengan mencoba untuk memahami bagaimana semua struktur fungsi secara keseluruhan. Tema dari "struktur berfungsi" merupakan pusat biologi. studi fisiologis secara tradisional telah dibagi menjadi fisiologi tumbuhan dan fisiologi hewan, tetapi beberapa prinsip dari fisiologi bersifat universal, tidak peduli apa tertentu organisme sedang dipelajari. Sebagai contoh, apa yang dipelajari tentang fisiologi sel ragi juga dapat diterapkan pada sel manusia. Bidang fisiologi hewan meluas alat dan metode fisiologi manusia untuk spesies non-manusia. fisiologi Tanaman meminjam teknik dari kedua bidang penelitian.

Studi Fisiologi bagaimana misalnya sistem saraf, kekebalan tubuh, endokrin, pernafasan, dan sirkulasi, fungsi dan berinteraksi. Studi tentang sistem-sistem ini dibagi dengan disiplin medis berorientasi seperti neurologi dan imunologi.
Evolusioner

Evolusi penelitian berkaitan dengan asal dan keturunan spesies, serta mengubah mereka dari waktu ke waktu, dan termasuk ilmuwan dari disiplin ilmu taksonomi berorientasi banyak. Sebagai contoh, umumnya melibatkan ilmuwan yang memiliki pelatihan khusus dalam organisme tertentu seperti ilmu pengetahui binatang menyusui, ilmu burung, botani, atau Herpetologi, tetapi gunakan organisme sebagai sistem untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan umum tentang evolusi.

Evolusi biologi sebagian didasarkan pada paleontologi, yang menggunakan catatan fosil untuk menjawab pertanyaan tentang mode dan tempo evolusi, [47] dan sebagian pada perkembangan di berbagai bidang seperti genetika populasi [48] dan teori evolusi. Pada 1980-an, kembali memasuki biologi perkembangan biologi evolusi dari pengecualian awal dari sintesis modern melalui studi biologi perkembangan evolusi. [49] bidang Terkait sering dianggap bagian dari biologi evolusioner filogenetik, sistematika, dan taksonomi.
Sistematika
Sebuah pohon filogenetik dari semua makhluk hidup, berdasarkan data gen rRNA, menunjukkan pemisahan dari tiga bakteri domain, archaea, dan eukariota seperti yang dijelaskan pada awalnya oleh Carl Woese. Pohon dibangun dengan gen lainnya umumnya sama, meskipun mereka dapat menempatkan beberapa kelompok awal-percabangan sangat berbeda, mungkin karena evolusi rRNA cepat. Hubungan yang tepat dari tiga domain masih sedang diperdebatkan.
Artikel utama: Sistematika

Beberapa peristiwa spesiasi membuat sebuah sistem terstruktur pohon hubungan antar spesies. Peran sistematika adalah untuk mempelajari hubungan dan dengan demikian perbedaan dan persamaan antara spesies dan kelompok spesies [50] Namun,. Sistematika adalah bidang penelitian aktif jauh sebelum pemikiran evolusi adalah hal biasa. [51] Klasifikasi, taksonomi, dan nomenklatur organisme biologis ini dikelola oleh Kode Internasional Nomenklatur Zoologi, Kode Internasional Nomenklatur Botani, dan Kode Internasional Tata nama bakteri bagi hewan, tumbuhan, dan bakteri, masing-masing. Klasifikasi virus, viroid, prion, dan semua agen sub-virus lainnya yang menunjukkan karakteristik biologi dilakukan oleh klasifikasi Internasional Kode Virus dan tata-nama. [52] [53] [54] [55] Namun, beberapa virus lain klasifikasi sistem memang ada.

Secara tradisional, makhluk hidup telah dibagi menjadi lima kingdom: Monera, Protista, Fungi, Plantae, Animalia [56].

Namun, banyak ilmuwan sekarang menganggap sistem lima-kerajaan kuno. sistem modern klasifikasi alternatif umumnya mulai dengan sistem tiga-domain: Archaea (awalnya Archaebacteria); Bakteri (awalnya Eubacteria); Eukaryota (termasuk protista, jamur, tumbuhan, dan hewan) [57] domain ini mencerminkan apakah sel memiliki inti atau tidak , serta perbedaan dalam komposisi kimia dari sel eksterior. [57]

Selanjutnya, setiap kerajaan dipecah rekursif sampai setiap spesies secara terpisah diklasifikasikan. Urutan: Domain, Kingdom, Phylum, Class, Order, Family, Genus, Species.

Ada juga serangkaian parasit intraseluler yang "di tepi kehidupan" [58] dalam hal aktivitas metabolisme, yang berarti bahwa banyak ilmuwan tidak benar-benar mengklasifikasikan struktur ini sebagai hidup, karena kurangnya mereka setidaknya satu atau lebih fungsi dasar yang mendefinisikan kehidupan.
Mereka diklasifikasikan sebagai virus, viroid, prion, atau satelit.

Nama ilmiah organisme dihasilkan dari genus dan spesies. Misalnya, manusia yang terdaftar sebagai Homo sapiens. Homo adalah genus, dan spesies sapiens. Saat menulis nama ilmiah suatu organisme, adalah tepat untuk mengkapitalisasi huruf pertama dalam genus dan menaruh semua spesies dalam huruf kecil. Selain itu, seluruh istilah mungkin dicetak miring atau digarisbawahi. [59] [60]

Sistem klasifikasi yang dominan disebut taksonomi Linnaean. Ini termasuk peringkat dan tata-nama binomial. Bagaimana organisme yang bernama diatur oleh perjanjian internasional seperti Kode Internasional Nomenklatur Botani (ICBN), Kode Internasional Zoological Nomenklatur (ICZN), dan Kode Internasional Tata nama Bakteri (ICNB).

Rancangan penggabungan, BioCode, diterbitkan pada tahun 1997 dalam upaya untuk membakukan nomenklatur di tiga wilayah, tapi belum secara resmi diadopsi [61] Draft BioCode telah mendapat sedikit perhatian sejak tahun 1997;. Awalnya direncanakan pelaksanaannya tanggal 1 Januari
, 2000, telah berlalu tanpa diketahui. Namun, kertas 2004 tentang cyanobacteria yang tidak menganjurkan adopsi masa depan sebuah BioCode dan langkah-langkah interim yang terdiri dari mengurangi perbedaan antara kode [62] Kode Internasional Virus Klasifikasi dan Tata nama (ICVCN) tetap. Luar BioCode.
Ekologi
Saling simbiosis antara clownfish dari genus Amphiprion yang tinggal di antara tentakel anemon laut tropis. Ikan teritorial melindungi anemon dari ikan anemon-makan, dan pada gilirannya tentakel menyengat dari anemon melindungi ikan badut dari predator
Artikel utama: Ekologi, Etologi, Perilaku, dan biogeografi

Ekologi mempelajari distribusi dan kelimpahan organisme hidup, dan interaksi antara organisme dan lingkungannya [63] Habitat suatu organisme dapat digambarkan sebagai faktor abiotik lokal seperti iklim dan ekologi,. Di samping organisme lain dan faktor-faktor biotik yang berbagi lingkungan. [64] Salah satu alasan bahwa sistem biologi bisa sulit untuk belajar adalah bahwa interaksi begitu banyak berbeda dengan organisme lain dan lingkungan adalah mungkin, bahkan pada skala terkecil. Sebuah bakteri mikroskopis menanggapi gradien gula lokal merespons lingkungannya sebanyak singa merespons lingkungannya ketika mencari makanan di savana Afrika. Untuk setiap jenis tertentu, perilaku bisa koperasi, agresif, parasit, atau simbiosis. Hal-hal menjadi lebih rumit ketika dua atau lebih spesies yang berbeda berinteraksi di suatu ekosistem. Studi jenis ini berada dalam provinsi ekologi.

sistem ekologi yang dipelajari pada tingkat yang berbeda, dari individu dan populasi untuk ekosistem dan biosfer. Biologi populasi Istilah sering digunakan bergantian dengan ekologi populasi, walaupun biologi populasi lebih sering digunakan ketika mempelajari penyakit, virus, dan mikroba, sedangkan ekologi populasi adalah lebih umum ketika mempelajari tanaman dan hewan. Seperti yang bisa menduga, ekologi adalah ilmu yang mengacu pada beberapa disiplin.

Etologi studi perilaku hewan (terutama yang dari hewan sosial seperti primata dan canids), dan kadang-kadang dianggap sebagai cabang zoologi. Etolog telah sangat peduli dengan evolusi perilaku dan pemahaman perilaku dalam hal teori seleksi alam. Di satu sisi, etolog modern pertama adalah Charles Darwin, yang bukunya, The Ekspresi Emosi dalam Manusia dan Hewan, dipengaruhi etolog yang akan datang. [65]

1 komentar: