IPTEK

NILAI-NILAI ILMU PENGETAHUAN ALAM

2011-10-28T02:04:00.000-07:00

Download Filenya

Disini

A. NILAI-NILAI SOSIAL DARI IPA

1. Nilai etik dan estetika dari IPA

Ilmu Pengetahuan Alam mempunyai nilai-nilai etik dan estetika yang tinggi. Nilai-nilai itu terutama terletak pada sistem yang menetapkan ‘kebenaran yang objektif’ pada tempat yang paling utama. Adapun proses IPA itu sendiri dapat dianggap sebagai suatu latihan mencari, meresapkan, dan menghayati nilai-nilai luhur.

2. Nilai moral atau humaniora dari IPA

Nilai-nilai moral atau humaniora dari IPA nampaknya mempunyai dua muka yang berlawanan arah. Muka yang menuju kepada cita-cita kemanusiaan yang luhur sedang muka yang lain menuju kepada tindak immoral yang tidak saja dapat melenyapkan nilai-nilai luhur namun dapat melenyapkan eksistensi manusia itu sendiri.

IPA dan teknologi sekedar alat yang sangat tergantung dari manusianya yang berada di belakang alat itu, untuk apa itu akan digunakan. Dengan kata lain, IPA itu sendiri adalah ‘suci’, yang tidak suci itu ialah manusianya.

3. Nilai Ekonomi dari IPA

Seorang ahli IPA, mungkin ia telah bertahun-tahun melakukan suatu penelitian. Katakanlah ia menemukan suatu kaidah dari suatu fenomena tertentu. Apakah temuannya itu mempunyai niali ekonomi? Memang tidak dapat dikatakan dengan tegas karena nilai ekonominya tidak langsung. Ini baru menjadi kenyataan bila temuan itu dapat digunakan untuk memproduksi sesuatu yang bermanfaat bagi masyarakat. lain daripada itu, bagi sang penemu, keberhasilannya itu dapat meningkatkan harga diri atau kepercayaan masyarakat terhadap dirinya. Ini berarti temuannya itu dapat memberi ‘nilai tambah’ bagi dirinya.

B. NILAI-NILAI PSIKOLOGIS/PAEDAGOGIS IPA

1. Sikap mencintai kebenaran

IPA selalu mendambakan kebenaran yaitu kesesuaiannya pikiran dan kenyataan. Oleh karena itu mereka yang selalu terlibat dalam proses IPA diharapkan mendapatkan imbas atau dampak positif berupa sikap ilmiah yang demikian itu.

2. Sikap tidak purbasangka

Kita boleh saja mengadakan dugaan yang masuk akal (hipotesis) asal dugaan itu diuji kebenarannya sesuai dengan kenyataannya atau tidak, baru menetapkan kesimpulan. Dalam kehidupan sehari-hari sikap purbasangka sangat sering menimbulkan bencana pertengkaran dan hidup ini menjadi tidak tenang dan tidak bahagia.

3. Sadar bahwa kebenaran ilmu yang diciptakan manusia itu tidak pernah mutlak

Kesimpulan seorang ilmuwan dapat hanya berlaku untuk sementara atau menyadari bahwa pengetahuan yang ia dapat itu baru sebagian, maka hal ini akan menjadikan orang itu bersikap rendah hati dan tidak sombong.

4. Yakin akan adanya tatanan alami yang teratur dalam alam semesta ini

Dengan mempelajari tentang hubungan antar gejala alam dan mendapatkan/menemukan adanya kaidah-kaidah atau hukum-hukum alam yang ternyata begitu konsisten aturan-aturannya maka orang akan menyadari bahwa alam semesta ini telah ditata dengan sangat teratur. Hal ini dapat memberikan pengaruh positif untuk meningkatkan ketakwaan kepada Tuhan Yang Maha Esa.

5. Bersikap toleran atau dapat menghargai pendapat orang lain

Menyadari bahwa pengetahuan yang ia miliki bersifat tidak mutlak sempurna maka ia dapat menghargai pendapat orang lain ternyata lebih mengetahuinya atau lebih sempurna untuk memperbaiki, melengkapi, maupun untuk meningkatkan pengetahuannya.

6. Bersikap tidak putus asa

Orang-orang yang berkecimpung dalam IPA, mereka menggali atau mencari kebenaran. Mereka akan bahagia bila mendapatkan kebenaran yang mereka yakini itu. Apalagi bila kebenaran itu juga dapat membuat orang lain sejahtera dan bahagia dalam hidupnya. Oleh karena itu mereka tidak pernah putus asa dan selalu berusaha untuk mencari kebenaran itu walaupun seringkali tidak memperoleh apa-apa.

7. Sikap teliti dan hati-hati

Seorang ilmuwan IPA memiliki sifat teliti dalam melakukan sesuatu serta hati-hati dalam mengambil kesimpulan ataupun dalam mengelurkan pendapatnya.

8. Sikap ‘curious’ atau ‘ingin tahu’

Para ilmuwan atau mereka yang berkecimpung dalam IPA akan didorong untuk ingin tahu lebih banyak, karena ilmu pengetahuan itu merupakan sistem yang utuh sehingga pengetahuan yang satu akan menunjang untuk mudah memahami yang lain, dan pengetahuan yang mereka dapatkan tentu akan memberikan ‘reinforcement’ untuk mendorong mereka mencari tahu lebih banyak.

9. Sikap optimis

Ilmuwan IPA selalu optimis, karena mereka sudah terbiasa dengan suatu eksperimentasi yang tak selalu menghasilkan sesuatu yang mereka harapkan, namun bila berhasil, temuannya itu akan memberikan imbalan kebahagiaan yang tak ternilai dengan uang. Oleh karena itu ilmuwan IPA berpendirian bahwa segala sesuatu itu tidak ada yang tidak mungkin dikerjakan.

Tag Ayu Ting-Ting, Rahmad Darmawan, PSSI, LSI, LPI

Cabang-Cabang Biologi

2011-10-28T01:58:00.001-07:00

Biologi merupakan pohon ilmu yang sangat besar. Karena luasnya bahan kajian biologi, biologi dibagi lagi menjadi cabang-cabang ilmu. Beberapa cabang-cabang ilmu biologi antara lain :

1. Acarologi, ilmu yang mempelajari tentang acarina (tungau)
1. Agronomi, ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
2. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga
3. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
4. Anatomi Perbandingan, ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup.
5. Anestesiologi, disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan anestesi.
6. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
7. Arachnologi, ilmu yang mempelajari tentang laba-laba.
8. Artrologi, ilmu yang mempelajari tentang sendi (penyakit sendi)
9. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
10. Bioinformatika, ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis
11. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
12. Biologi Reproduksi, cabang biologi yang mendalami tentang perkembangbiakan
13. Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup
14. Biofisika. cabang ilmu biologi yang mengkaji aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka fenomena hayati atau biologi
15. Biogeografi, cabang dari biologi yang mempelajari tentang keaneka ragaman hayati berdasarkan ruang dan waktu
16. Biostatistika, (gabungan dari kata biologi dengan statistika; kadang-kadang dirujuk sebagai biometri atau biometrika) adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi
17. Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
18. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
19. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
20. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
21. Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya
22. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
23. Epidemiologi, ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
24. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
25. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
26. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
27. Etnobotani, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan tumbuhan
28. Etnozoologi, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan hewan
29. Etologi, cabang ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta faktor-faktor penyebabnya
30. Eugenetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
31. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang
32. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
33. Farmakologi,ilmu yang mempelajari obat-obatan, interaksi dan efeknya terhadap tubuh manusia
34. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga.
35. filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya
36. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
37. Fisioterapi, Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
38. Fitopatologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan akibat serangan patogen ataupun gangguan ketersediaan hara
39. Gastrologi, ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan, terutama lambung dan usus
40. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
41. Genetika kuantitatif, Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel
42. Genetika molukuler, cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi genetik di tingkat subselular (di dalam sel)
43. Genetika , cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi
44. Ginekologi, ilmu yang khusus mempelajari penyakit-penyakit sistem reproduksi wanita (rahim, vagina dan ovarium)
45. Genomika, ilmu yang mempelajari tentang bahan genetik dari suatu organisme atau virus
46. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia (ular dan kadal)
47. Hematologi, ilmu yang mempelajari darah, organ pembentuk darah dan penyakitnya
48. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
49. Higiene, ilmu yang mempelajari tentang kesehatan makhluk hidup
50. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
51. Imunologi, Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
52. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
53. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
54. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
55. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang molusk
56. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
57. Metabolomika, kajian dalam biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses enzimatik yang terjadi di dalam sel
58. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
59. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
60. Miologi, ilmu yang mempelajari tentang otot
61. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
62. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
63. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematod
64. Nefrologi, cabang medis internal yang mempelajari fungsi dan penyakit ginjal
65. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem sara
66. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
67. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
68. Ontogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
69. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
70. Osteologi, ilmu yang mempelajari tentang tulang
71. Oftalmologi, ilmu yang mempelajari tentang mata ( penyakit mata )
72. Palaentologi, Ilmu yang mempelajari tentang fosil
73. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
74. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
75. Palinologi, ilmu yang mempelajari polinomorf yang ada saat ini dan fosilnya, diantaranya serbuk sari, sepura, dinoflagelata, kista, acritarchs, chitinozoa, dan scolecodont, bersama dengan partikel material organik dan kerogen yang terdapat pada sedimen dan batuan sedimen
76. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit
77. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
78. Patologi anatomi, ilmu yang mempelajari kelainan struktur mikroskopik dan makroskopik berbagai organ dan jaringan yang disebabkan penyakit atau proses lainnya
79. Patologi Klinik, ilmu yang mempelajari kelainan yang terjadi pada berbagai fungsi organ atau sistem organ
80. Pediatri, ilmu yang mempelajari masalah penyakit pada bayi dan anak
81. Philogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup
82. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
83. Proteomika, kajian secara molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel.
84. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
85. Psikiatri, ilmu kedokteran jiwa
86. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pak
87. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-par
88. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi geombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
89. Reumatologi, ilmu yang ditujukan untuk diagnosis dan terapi kondisi dan penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan tulang
90. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetis
91. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
92. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
93. Sanitasi, ilmu yang mempelajari tentang lingkungan
94. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
95. Teknik Biokimia, cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi
96. Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan formasi dari sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan fisiologi dan biokimia.
97. Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup.
98. Transkriptomika, bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom)
99. Urologi, cabang ilmu kedokteran yang mencakup ginjal dan saluran kemih pada pria dan wan ita baik dewasa dan anak serta organ reproduksi pada pria
100. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
101. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

Sumber: http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2009/04/cabang-cabang-biologi.html

Cabang-Cabang Biologi

2011-10-28T01:58:00.000-07:00

Biologi merupakan pohon ilmu yang sangat besar. Karena luasnya bahan kajian biologi, biologi dibagi lagi menjadi cabang-cabang ilmu. Beberapa cabang-cabang ilmu biologi antara lain :

1. Acarologi, ilmu yang mempelajari tentang acarina (tungau)
1. Agronomi, ilmu yang mempelajari tentang tanaman budidaya
2. Algologi, ilmu yang mempelajari tentang alga
3. Anatomi atau ilmu urai tubuh, ilmu yang mempelajari tentang bagian-bagian tubuh
4. Anatomi Perbandingan, ilmu mengenai persamaan dan perbedaan anatomi dari makhluk hidup.
5. Anestesiologi, disiplin ilmu yang mempelajari penggunaan anestesi.
6. Apiari, ilmu yang mempelajari tentang lebah termasuk ternak lebah
7. Arachnologi, ilmu yang mempelajari tentang laba-laba.
8. Artrologi, ilmu yang mempelajari tentang sendi (penyakit sendi)
9. Bakteriologi, ilmu yang mempelajari tentang bakteri
10. Bioinformatika, ilmu yang mempelajari penerapan teknik komputasional untuk mengelola dan menganalisis informasi biologis
11. Biologi Molekuler, kajian biologi pada tingkat molekul
12. Biologi Reproduksi, cabang biologi yang mendalami tentang perkembangbiakan
13. Biokimia, kajian biologi yang mempelajari kimia makhluk hidup
14. Biofisika. cabang ilmu biologi yang mengkaji aplikasi aneka perangkat dan hukum fisika untuk menjelaskan aneka fenomena hayati atau biologi
15. Biogeografi, cabang dari biologi yang mempelajari tentang keaneka ragaman hayati berdasarkan ruang dan waktu
16. Biostatistika, (gabungan dari kata biologi dengan statistika; kadang-kadang dirujuk sebagai biometri atau biometrika) adalah penerapan ilmu statistika ke dalam ilmu biologi
17. Bioteknologi, cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.
18. Botani, Ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan
19. Bryologi, ilmu yang mempelajari tentang lumut
20. Dendrologi, ilmu yang mempelajari tentang pohon maupun tumbuhan berkayu lainnya, seperti liana dan semak
21. Dermatologi, ilmu yang mempelajari kulit dan penyakitnya
22. Ekologi, ilmu yang mempelajari tentang hubungan timbale balik antara makhluk hidup dan lingkungannya
23. Epidemiologi, ilmu yang mempelajari tentang penularan penyakit
24. Embriologi, ilmu yang mempelajari tentang perkembangan embrio
25. Endokrinologi, ilmu yang mempelajari tentang hormone
26. Entomologi, Ilmu yang mempelajari tentang serangga
27. Etnobotani, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan tumbuhan
28. Etnozoologi, ilmu yang mempelajari hubungan manusia dan hewan
29. Etologi, cabang ilmu zoologi yang mempelajari perilaku atau tingkah laku hewan, mekanisme serta faktor-faktor penyebabnya
30. Eugenetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
31. Evolusi, ilmu yang mempelajari perubahan makhluk hidup dalam jangka panjang
32. Enzimologi, ilmu yang mempelajari tentang enzim
33. Farmakologi,ilmu yang mempelajari obat-obatan, interaksi dan efeknya terhadap tubuh manusia
34. Fikologi, Ilmu yang mempelajari tentang alga.
35. filogeni, kajian mengenai hubungan di antara kelompok-kelompok organisme yang dikaitkan dengan proses evolusi yang dianggap mendasarinya
36. Fisiologi, Ilmu yang mempelajari tentang faal/fungsi kerja tubuh
37. Fisioterapi, Ilmu yang mempelajari tentang pengobatan terhadappenderita yang mengalami kelumpuhan atau gangguan otot
38. Fitopatologi, cabang ilmu pengetahuan yang mempelajari penyakit tumbuhan akibat serangan patogen ataupun gangguan ketersediaan hara
39. Gastrologi, ilmu yang mempelajari tentang salurang pencernaan, terutama lambung dan usus
40. Genetika, ilmu yang mempelajari tentang pewarisan sifat
41. Genetika kuantitatif, Cabang genetika yang membahas pewarisan sifat-sifat terukur (kuantitatif atau metrik), yang tidak bisa dijelaskan secara langsung melalui hukum pewarisan Mendel
42. Genetika molukuler, cabang genetika yang mengkaji bahan genetik dan ekspresi genetik di tingkat subselular (di dalam sel)
43. Genetika , cabang genetika yang membahas transmisi bahan genetik pada ranah populasi
44. Ginekologi, ilmu yang khusus mempelajari penyakit-penyakit sistem reproduksi wanita (rahim, vagina dan ovarium)
45. Genomika, ilmu yang mempelajari tentang bahan genetik dari suatu organisme atau virus
46. Harpetologi, ilmu yang mempelajari reptilia dan ampibia (ular dan kadal)
47. Hematologi, ilmu yang mempelajari darah, organ pembentuk darah dan penyakitnya
48. Histologi, ilmu yang mempelajari tentang jaringan
49. Higiene, ilmu yang mempelajari tentang kesehatan makhluk hidup
50. Ikhtiologi, Ilmu yang mempelajari tentang ikan
51. Imunologi, Ilmu yang mempelajari tentang sistem kekebalan (imun) tubuh
52. Kardiologi, ilmu yang mempelajari tentang jantung dan pembuluh darah
53. Karsinologi, ilmu yang mempelajari tentang crustacean
54. Limnologi, ilmu yang mempelajari tentang rawa
55. Malakologi, ilmu yang mempelajari tentang molusk
56. Mamologi, ilmu yang mempelajari tentang mammalia
57. Metabolomika, kajian dalam biologi molekular yang memusatkan perhatian pada keseluruhan produk proses enzimatik yang terjadi di dalam sel
58. Mikobiologi, ilmu yang mempelajari tentang jamur
59. Mikrobiologi, ilmu yang mempelajari tentang organism
60. Miologi, ilmu yang mempelajari tentang otot
61. Mirmekologi, ilmu yang mempelajari tentang rayap
62. Morfologi, ilmu yang mempelajari tentang bentuk atau ciri luar organisme
63. Nematologi, ilmu yang mempelajari tentang nematod
64. Nefrologi, cabang medis internal yang mempelajari fungsi dan penyakit ginjal
65. Neurologi, Ilmu yang menangani penyimpangan pada sistem sara
66. Organologi, ilmu yang mempelajari tentang organ
67. Onkologi, ilmu yang mempelajari tentang kanker dan cara pencegahannya
68. Ontogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhluk hidup dari zigot menjadi dewasa
69. Ornitologi, ilmu yang mempelajari tentang burung
70. Osteologi, ilmu yang mempelajari tentang tulang
71. Oftalmologi, ilmu yang mempelajari tentang mata ( penyakit mata )
72. Palaentologi, Ilmu yang mempelajari tentang fosil
73. Paleobotani, ilmu yang mempelajari tumbuhan masa lampau
74. Paleozoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan purba
75. Palinologi, ilmu yang mempelajari polinomorf yang ada saat ini dan fosilnya, diantaranya serbuk sari, sepura, dinoflagelata, kista, acritarchs, chitinozoa, dan scolecodont, bersama dengan partikel material organik dan kerogen yang terdapat pada sedimen dan batuan sedimen
76. Parasitologi, ilmu yang mempelajari tentang parasit
77. Patologi, ilmu yang mempelajari tentang penyakit
78. Patologi anatomi, ilmu yang mempelajari kelainan struktur mikroskopik dan makroskopik berbagai organ dan jaringan yang disebabkan penyakit atau proses lainnya
79. Patologi Klinik, ilmu yang mempelajari kelainan yang terjadi pada berbagai fungsi organ atau sistem organ
80. Pediatri, ilmu yang mempelajari masalah penyakit pada bayi dan anak
81. Philogeni, Ilmu yang mempelajari tentang perkembangan makhlukhidup
82. Primatologi, ilmu yang mempelajari tentang primata
83. Proteomika, kajian secara molekular terhadap keseluruhan protein yang dihasilkan dari ekspresi gen di dalam sel.
84. Protozoologi, ilmu yang mempelajari tentang protozoa
85. Psikiatri, ilmu kedokteran jiwa
86. Pteridologi, ilmu yang mempelajari tentang tumbuhan pak
87. Pulmonologi, ilmu yang mempelajari tentang paru-par
88. Radiologi, ilmu untuk melihat bagian dalam tubuh manusia menggunakan pancaran atau radiasi geombang, baik gelombang elektromagnetik maupun gelombang mekanik
89. Reumatologi, ilmu yang ditujukan untuk diagnosis dan terapi kondisi dan penyakit yang mempengaruhi sendi, otot, dan tulang
90. Rekayasa Genetika, ilmu yang mempelajari tentang manipulasi sifat genetis
91. Rodentiologi, ilmu yang mempelajari tentang rodentia
92. Sitologi, ilmu yang mempelajari tentang sel
93. Sanitasi, ilmu yang mempelajari tentang lingkungan
94. Taksonomi, ilmu yang mempelajari tentang sistematika makhluk hidup
95. Teknik Biokimia, cabang ilmu dari teknik kimia yang berhubungan dengan perancangan dan konstruksi proses produksi yang melibatkan agen biologi
96. Teratologi adalah ilmu yang mempelajari tentang perubahan formasi dari sel, jaringan, dan organ yang dihasilkan dari perubahan fisiologi dan biokimia.
97. Toksikologi adalah pemahaman mengenai pengaruh-pengaruh bahan kimia yang merugikan bagi organisme hidup.
98. Transkriptomika, bagian dari biologi molekular yang mengkaji tentang produk transkripsi secara keseluruhan (transkriptom)
99. Urologi, cabang ilmu kedokteran yang mencakup ginjal dan saluran kemih pada pria dan wan ita baik dewasa dan anak serta organ reproduksi pada pria
100. Virologi, ilmu yang mempelajari tentang virus
101. Zoologi, ilmu yang mempelajari tentang hewan

Tag Ayu Ting-Ting, Rahmad Darmawan, PSSI, LSI, LPI

Sumber: http://kamuspengetahuan.blogspot.com/2009/04/cabang-cabang-biologi.html

MENGENAL SUPERKONDUKTOR I SUHU KRITIK I MEDAN MAGNET KRITIK

2011-10-07T03:28:00.000-07:00

Untuk lengkapnya download ja file nya Di Sini

MENGENAL SUPERKONDUKTOR

Superkonduktivitas suatu bahan bukanlah hal yang baru. Sifat ini diamati untuk yang pertama kalinya pada tahun 1911 oleh fisikawan Belanda H.K. Onnes, yaitu ketika ia menemukan bahwa air raksa murni yang didinginkan dengan helium cair ( suhu 4,2 K ) kehilangan seluruh resistansi listriknya. Sejak itu harapan untuk menciptakan alat-alat listrik yang ekonomis terbuka lebar-lebar. Bayangkan, dengan resistansinya yang nol itu superkonduktor dapat menghantarkan arus listrik tanpa kehilangan daya sedikitpun, kawat superkonduktor tidak akan menjadi panas dengan lewatnya arus listrik.
Kendala terbesar yang masih menghadang terapan superkonduktor dalam peralatan praktis sehari-hari adalah bahwa superkonduktivitas bahan barulah muncul pada suhu yang amatrendah, jauh di bawah 0 °C! Dengan demikian niat penghematan pemakaian daya listrik masih harus bersaing dengan biaya pendinginan yang harus dilakukan. Oleh sebab itulah para ahli sampai sekarang terus berlomba-lomba menemukan bahan superkonduktor yang dapat beroperasi pada suhu tinggi, kalau bisa ya pada suhu kamar.

SUHU KRITIK
Perubahan watak bahan dari keadaan normal ke keadaan superkonduktor dapat dianalogikan misalnya dengan perubahan fase air dari keadaan cair ke keadaan padat. Perubahan watak seperti ini sama-sama mempunyai suatu suhu transisis, pada transisi superkonduktor suhu ini disebut sebagai suhu kritik Tc, pada transisi fase ada yang disebut titik didih (dari fase cair ke gas) dan titik beku (dari fase cair ke padat). Pada transisi feromagnetik suhu transisinya disebut suhu Curie. Besaran fisis yang berkaitan dengan transisi superkonduktor adalah resistivitas bahan,

Pada suhu T > Tc bahan dikatakan berada dalam keadaan normal, ia memiliki resistansi listrik. Transisi ke keadaan normal ini bukan selalu berarti menjadi konduktor biasa yang baik, pada umumnya malah menjadi penghantar yang jelek, bahkan ada yang ekstrim menjadi isolator! Untuk suhu T < Tc bahan berada dalam keadaan superkonduktor. Di dalam eksperimen, pengukuran resistivitasnya dilakukan dengan menginduksi suatu sampel bahan berbentuk cincin, ternyata arus listrik yang terjadi dapat bertahan sampai bertahun-tahun. Resistivitasnya yang terukur tidak akan melebihi 10-25 ohm.meter, sehingga cukup beralasan bila resistivitasnya dikatakan sama dengan nol.

Perkembangan bahan superkonduktor dari saat pertama kali ditemukan sampai sekarang dapat diikuti pada tabel di bawah ini.

Bahan Tc (K) Ditemukan tahun
Raksa Hg (a ) 4,2 1911
Timbal Pb 7,2 1913
Niobium nitrida 16,0 1960-an
Niobium-3-timah 18,1 1960-an
Al0,8Ge0,2Nb3 20,7 1960-an
Niobium germanium 23,2 1973
Lanthanum barium
tembaga oksida 28 1985
Yttrium barium tembaga
oksida (1-2-3 atau YBCO) 93 1987
Thalium barium kalsium
tembaga oksida 125 1987

Keluarga superkonduktor yang terdiri dari unsur-unsur tunggal yang dipelopori oleh temuan Onnes, disebut superkonduktor tipe I atau superkonduktor konvensional, ada kira-kira 27 jenis dari tipe ini. Suatu hal yang menarik, bahwa unsur-unsur yang pada suhu kamar merupakan konduktor banyak diantara mereka yang tidak memiliki sifat superkonduktor pada suhu rendah, contohnya tembaga, perak dan golongan alkali.
Pada tahun 1960-an lahirlah keluarga superkonduktor tipe II, yang biasanya berupa kombinasi unsur molybdenum (Mo), niobium (Nb), timah (Sn), vanadium (V), germanium (Ge), indium (In) atau galium (Ga). Sebagian merupakan senyawa, sebagian lagi merupakan larutan padatan. Sifatnya agak berbeda dengan tipe I karena suhu kritiknya relatif lebih tinggi, sehingga tipe II ini sering disebut superkonduktor yang alot. Semua alat yang telah menerapkan superkonduktor dewasa ini menggunakan bahan tipe II ini, alasannya akan menjadi jelas kemudian.

Pada tahun 1985 di laboratorium riset IBM di Zurich, A.Muller dan G.Bednorz memulai era baru bagi ilmu bahan superkonduktor. Mereka menemukan bahwa senyawa keramik tembaga oksida dapat memiliki sifat superkonduktor pada suhu yang relatif tinggi, rekor suhu kritik yang saat ini sudah mencapai 125 K juga dipegang oleh golongan ini.
Perkembangan selanjutnya tampak agak seret, para ahli sendiri masih meributkan ada tidaknya batas suhu kritik yang mungkin dicapai. Ahli riset di Institut Teknologi California meramalkan bahwa suhu kritik superkonduktivitas tidak akan pernah melampaui 250 K, jadi masih cukup jauh di bawah suhu kamar. Apakah benar demikian, kita tunggu saja hasil-hasil penelitian berikutnya.

MEDAN MAGNET KRITIK
Tinggi rendahnya suhu transisi Tc dipengaruhi banyak faktor. Seperti tekanan yang dapat menurunkan titik beku air, suhu kritik superkonduktor juga bisa turun dengan hadirnya medan magnet yang cukup kuat. Kuat medan magnet yang menentukan harga Tc ini disebut medan kritik (Hc). Kita lihat grafik ketergantungan Tc terhadap kuat medan magnet pada gambar2.
Walaupun Pb bersuhu kritik normal (tanpa medan magnet) 7,2 K, apabila ia dikenai medan H = 4,8 ´ 104 A/m misalnya, suhu kritiknya turun menjadi 4 K. Artinya dengan medan sbesar itu pada suhu 5 K pun Pb masih bersifat normal. Medan kritiknya ini dapat dinyatakan dengan persamaan :
Hc(T) = Hc (0) [ 1 - (T/Tc)2 ]
Hc (0) adalah harga maksimum Hc yaitu harga pada suhu 0 K.
Medan kritik ini tidak harus berasal dari luar, tapi juga bisa ditimbulkan oleh medan internal, yaitu jika ia diberi aliran arus listrik. Untuk superkonduktor berbentuk kawat beradius r, arus kritiknya dinyatakan oleh aturan Silsbee :
Ic = 2 p . r . Hc
Jadi pada suhu tertentu ( T < Tc ) , bahan superkonduktor memiliki ketahanan yang terbatas terhadap medan magnet dari luar dan arus listrik yang bisa diangkutnya.
Kalau harga-harga kritik ini dilampaui, sifat superkonduktor bahan akan lenyap dengan sendirinya. Ambil contoh untuk kawat Pb beradius 1 mm pada suhu 4 K, agar ia tetap bersifat superkonduktor ia tidak boleh menerima medan magnet lebih besar dari 48000 A/m atau mengangkut arus listrik lebih dari 300 A. Pada ukuran dan suhu yang sama Nb3Sn mampu mengangkut 12500 A, oleh sebab itulah secara teknis superkonduktor tipe II lebih baik pakai.
Sebagai perbandingan YBCO pada suhu 77 K dapat mengangkut arus sebesar 530 A, cukup lumayan! Naiknya suhu operasi mempunyai nilai ekonomis, karena biaya pendinginan menjadi lebih murah dibandingkan helium cair (untuk menjaga suhu 4 K).

Satu liter He harganya US$ 4 (Rp.7000) sedangkan satu liter N2 cuma 25 cent (Rp.450), padahal dalam prakteknya penguapan 1 liter N2 setara dengan penguapan 25 liter He.

Bi-, Tl- and Hg-based high-Tc superconductors I Preparation of high-Tc superconductors

2011-10-07T03:24:00.000-07:00

Bi-, Tl- and Hg-based high-T_c superconductors

The crystal structure of Bi-, Tl- and Hg-based high-T_c superconductors are very similar. Like YBCO, the perovskite-type feature and the presence of CuO₂ layers also exist in these superconductors. However, unlike YBCO, Cu–O chains are not present in these superconductors. The YBCO superconductor has an orthorhombic structure, whereas the other high-T_c superconductors have a tetragonal structure.

The Bi–Sr–Ca–Cu–O system has three superconducting phases forming a homologous series as Bi₂Sr₂Ca_n−1Cu_nO_4+2n+x (n = 1, 2 and 3). These three phases are Bi-2201, Bi-2212 and Bi-2223, having transition temperatures of 20, 85 and 110 K, respectively, where the numbering system represent number of atoms for Bi, Sr, Ca and Cu respectively.^[32] The two phases have a tetragonal structure which consists of two sheared crystallographic unit cells. The unit cell of these phases has double Bi–O planes which are stacked in a way that the Bi atom of one plane sits below the oxygen atom of the next consecutive plane. The Ca atom forms a layer within the interior of the CuO₂ layers in both Bi-2212 and Bi-2223; there is no Ca layer in the Bi-2201 phase. The three phases differ with each other in the number of CuO₂ planes; Bi-2201, Bi-2212 and Bi-2223 phases have one, two and three CuO₂ planes, respectively. The c axis of these phases increases with the number of CuO₂ planes (see table below). The coordination of the Cu atom is different in the three phases. The Cu atom forms an octahedral coordination with respect to oxygen atoms in the 2201 phase, whereas in 2212, the Cu atom is surrounded by five oxygen atoms in a pyramidal arrangement. In the 2223 structure, Cu has two coordinations with respect to oxygen: one Cu atom is bonded with four oxygen atoms in square planar configuration and another Cu atom is coordinated with five oxygen atoms in a pyramidal arrangement.^[33]

Tl–Ba–Ca–Cu–O superconductor: The first series of the Tl-based superconductor containing one Tl–O layer has the general formula TlBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+3,^[34] whereas the second series containing two Tl–O layers has a formula of Tl₂Ba₂Ca_n-1Cu_nO_2n+4 with n = 1, 2 and 3. In the structure of Tl₂Ba₂CuO₆ (Tl-2201), there is one CuO₂ layer with the stacking sequence (Tl–O) (Tl–O) (Ba–O) (Cu–O) (Ba–O) (Tl–O) (Tl–O). In Tl₂Ba₂CaCu₂O₈ (Tl-2212), there are two Cu–O layers with a Ca layer in between. Similar to the Tl₂Ba₂CuO₆ structure, Tl–O layers are present outside the Ba–O layers. In Tl₂Ba₂Ca₂Cu₃O₁₀ (Tl-2223), there are three CuO2 layers enclosing Ca layers between each of these. In Tl-based superconductors, T_c is found to increase with the increase in CuO₂ layers. However, the value of T_c decreases after four CuO₂ layers in TlBa₂Ca_n-1Cu_nO_2n+3, and in the Tl₂Ba₂Ca_n-1Cu_nO_2n+4 compound, it decreases after three CuO₂ layers.^[35]

Hg–Ba–Ca–Cu–O superconductor: The crystal structure of HgBa₂CuO₄ (Hg-1201),^[36] HgBa₂CaCu₂O₆ (Hg-1212) and HgBa₂Ca₂Cu₃O₈ (Hg-1223) is similar to that of Tl-1201, Tl-1212 and Tl-1223, with Hg in place of Tl. It is noteworthy that the T_c of the Hg compound (Hg-1201) containing one CuO₂ layer is much larger as compared to the one-CuO₂-layer compound of thallium (Tl-1201). In the Hg-based superconductor, T_c is also found to increase as the CuO₂ layer increases. For Hg-1201, Hg-1212 and Hg-1223, the values of T_c are 94, 128 and 134 K respectively, as shown in table below. The observation that the T_c of Hg-1223 increases to 153 K under high pressure indicates that the T_c of this compound is very sensitive to the structure of the compound.^[37]

Critical temperature (T_c), crystal structure and lattice constants of some high-T_c superconductors
Formula	Notation	T_c (K)	No. of Cu-O planes in unit cell	Crystal structure
YBa₂Cu₃O₇	123	92	2	Orthorhombic
Bi₂Sr₂CuO₆	Bi-2201	20	1	Tetragonal
Bi₂Sr₂CaCu₂O₈	Bi-2212	85	2	Tetragonal
Bi₂Sr₂Ca₂Cu₃O₆	Bi-2223	110	3	Tetragonal
Tl₂Ba₂CuO₆	Tl-2201	80	1	Tetragonal
Tl₂Ba₂CaCu₂O₈	Tl-2212	108	2	Tetragonal
Tl₂Ba₂Ca₂Cu₃O₁₀	Tl-2223	125	3	Tetragonal
TlBa₂Ca₃Cu₄O₁₁	Tl-1234	122	4	Tetragonal
HgBa₂CuO₄	Hg-1201	94	1	Tetragonal
HgBa₂CaCu₂O₆	Hg-1212	128	2	Tetragonal
HgBa₂Ca₂Cu₃O₈	Hg-1223	134	3	Tetragonal

Preparation of high-T_c superconductors

Superconductor timeline

The simplest method for preparing high-T_c superconductors is a solid-state thermochemical reaction involving mixing, calcination and sintering. The appropriate amounts of precursor powders, usually oxides and carbonates, are mixed thoroughly using a ball mill. Solution chemistry processes such as coprecipitation, freeze-drying and sol-gel methods are alternative ways for preparing a homogenous mixture. These powders are calcined in the temperature range from 800 °C to 950 °C for several hours. The powders are cooled, reground and calcined again. This process is repeated several times to get homogenous material. The powders are subsequently compacted to pellets and sintered. The sintering environment such as temperature, annealing time, atmosphere and cooling rate play a very important role in getting good high-T_c superconducting materials. The YBa₂Cu₃O_7-x compound is prepared by calcination and sintering of a homogenous mixture of Y₂O₃, BaCO₃ and CuO in the appropriate atomic ratio. Calcination is done at 900–950 °C, whereas sintering is done at 950 °C in an oxygen atmosphere. The oxygen stoichiometry in this material is very crucial for obtaining a superconducting YBa₂Cu₃O_7−x compound. At the time of sintering, the semiconducting tetragonal YBa₂Cu₃O₆ compound is formed, which, on slow cooling in oxygen atmosphere, turns into superconducting YBa₂Cu₃O_7−x. The uptake and loss of oxygen are reversible in YBa₂Cu₃O_7−x. A fully oxidized orthorhombic YBa₂Cu₃O_7−x sample can be transformed into tetragonal YBa₂Cu₃O₆ by heating in a vacuum at temperature above 700 °C.^[31]

The preparation of Bi-, Tl- and Hg-based high-T_c superconductors is difficult compared to YBCO. Problems in these superconductors arise because of the existence of three or more phases having a similar layered structure. Thus, syntactic intergrowth and defects such as stacking faults occur during synthesis and it becomes difficult to isolate a single superconducting phase. For Bi–Sr–Ca–Cu–O, it is relatively simple to prepare the Bi-2212 (T_c ≈ 85 K) phase, whereas it is very difficult to prepare a single phase of Bi-2223 (T_c ≈ 110 K). The Bi-2212 phase appears only after few hours of sintering at 860–870 °C, but the larger fraction of the Bi-2223 phase is formed after a long reaction time of more than a week at 870 °C.^[33] Although the substitution of Pb in the Bi–Sr–Ca–Cu–O compound has been found to promote the growth of the high-T_c phase,^[38] a long sintering time is still required.

Possible superconductivity of the vacuum

Maxim Chernodub of the French National Centre for Scientific Research has postulated that the vacuum can become a superconductor in magnetic fields of 10¹⁶ Tesla or more,^[39] at temperatures of at least a billion,^[40] perhaps billions of degrees.^[41]

Applications

Video of superconducting levitation of YBCO

Superconducting magnets are some of the most powerful electromagnets known. They are used in MRI and NMR machines, mass spectrometers, and the beam-steering magnets used in particle accelerators. They can also be used for magnetic separation, where weakly magnetic particles are extracted from a background of less or non-magnetic particles, as in the pigment industries.

In the 1950s and 1960s, superconductors were used to build experimental digital computers using cryotron switches. More recently, superconductors have been used to make digital circuits based on rapid single flux quantum technology and RF and microwave filters for mobile phone base stations.

Superconductors are used to build Josephson junctions which are the building blocks of SQUIDs (superconducting quantum interference devices), the most sensitive magnetometers known. SQUIDs are used in scanning SQUID microscopes and magnetoencephalography. Series of Josephson devices are used to realize the SI volt. Depending on the particular mode of operation, a superconductor-insulator-superconductor Josephson junction can be used as a photon detector or as a mixer. The large resistance change at the transition from the normal- to the superconducting state is used to build thermometers in cryogenic micro-calorimeter photon detectors. The same effect is used in ultrasensitive bolometers made from superconducting materials.

Other early markets are arising where the relative efficiency, size and weight advantages of devices based on high-temperature superconductivity outweigh the additional costs involved.

Promising future applications include high-performance smart grid, electric power transmission, transformers, power storage devices, electric motors (e.g. for vehicle propulsion, as in vactrains or maglev trains), magnetic levitation devices, fault current limiters, nanoscopic materials such as buckyballs, nanotubes, composite materials and superconducting magnetic refrigeration. However, superconductivity is sensitive to moving magnetic fields so applications that use alternating current (e.g. transformers) will be more difficult to develop than those that rely upon direct current.

Nobel Prize for Superconductivity

1913 Heike Kamerlingh Onnes on Matter at low temperature
1972 John Bardeen, Leon N. Cooper, J. Robert Schrieffer on Theory of superconductivity
1973 Leo Esaki, Ivar Giaever, Brian D. Josephson on Tunneling in superconductors
1987 Georg Bednorz, Alex K. Müller on High-temperature superconductivity
2003 Alexei A. Abrikosov, Vitaly L. Ginzburg, Anthony J. Leggett on Pioneering contributions to the theory of superconductors and superfluids. ^[42]

Meissner effect I London moment I Theories of superconductivity I History of superconductivity

2011-10-07T03:22:00.000-07:00

Meissner effect

When a superconductor is placed in a weak external magnetic field H, and cooled below its transition temperature, the magnetic field is ejected. The Meissner effect does not cause the field to be completely ejected but instead the field penetrates the superconductor but only to a very small distance, characterized by a parameter λ, called the London penetration depth, decaying exponentially to zero within the bulk of the material. The Meissner effect is a defining characteristic of superconductivity. For most superconductors, the London penetration depth is on the order of 100 nm.

The Meissner effect is sometimes confused with the kind of diamagnetism one would expect in a perfect electrical conductor: according to Lenz's law, when a changing magnetic field is applied to a conductor, it will induce an electric current in the conductor that creates an opposing magnetic field. In a perfect conductor, an arbitrarily large current can be induced, and the resulting magnetic field exactly cancels the applied field.

The Meissner effect is distinct from this—it is the spontaneous expulsion which occurs during transition to superconductivity. Suppose we have a material in its normal state, containing a constant internal magnetic field. When the material is cooled below the critical temperature, we would observe the abrupt expulsion of the internal magnetic field, which we would not expect based on Lenz's law.

The Meissner effect was given a phenomenological explanation by the brothers Fritz and Heinz London, who showed that the electromagnetic free energy in a superconductor is minimized provided

where H is the magnetic field and λ is the London penetration depth.

This equation, which is known as the London equation, predicts that the magnetic field in a superconductor decays exponentially from whatever value it possesses at the surface.

A superconductor with little or no magnetic field within it is said to be in the Meissner state. The Meissner state breaks down when the applied magnetic field is too large. Superconductors can be divided into two classes according to how this breakdown occurs. In Type I superconductors, superconductivity is abruptly destroyed when the strength of the applied field rises above a critical value H_c. Depending on the geometry of the sample, one may obtain an intermediate state^[8] consisting of a baroque pattern^[9] of regions of normal material carrying a magnetic field mixed with regions of superconducting material containing no field. In Type II superconductors, raising the applied field past a critical value H_c1 leads to a mixed state (also known as the vortex state) in which an increasing amount of magnetic flux penetrates the material, but there remains no resistance to the flow of electric current as long as the current is not too large. At a second critical field strength H_c2, superconductivity is destroyed. The mixed state is actually caused by vortices in the electronic superfluid, sometimes called fluxons because the flux carried by these vortices is quantized. Most pure elemental superconductors, except niobium, technetium, vanadium and carbon nanotubes, are Type I, while almost all impure and compound superconductors are Type II.

London moment

Conversely, a spinning superconductor generates a magnetic field, precisely aligned with the spin axis. The effect, the London moment, was put to good use in Gravity Probe B. This experiment measured the magnetic fields of four superconducting gyroscopes to determine their spin axes. This was critical to the experiment since it is one of the few ways to accurately determine the spin axis of an otherwise featureless sphere.

Theories of superconductivity

Since the discovery of superconductivity, great efforts have been devoted to finding out how and why it works. During the 1950s, theoretical condensed matter physicists arrived at a solid understanding of "conventional" superconductivity, through a pair of remarkable and important theories: the phenomenological Ginzburg-Landau theory (1950) and the microscopic BCS theory (1957).^[10]^[11] Generalizations of these theories form the basis for understanding the closely related phenomenon of superfluidity, because they fall into the Lambda transition universality class, but the extent to which similar generalizations can be applied to unconventional superconductors as well is still controversial. The four-dimensional extension of the Ginzburg-Landau theory, the Coleman-Weinberg model, is important in quantum field theory and cosmology.

History of superconductivity

Superconductivity was discovered on April 8, 1911 by Heike Kamerlingh Onnes, who was studying the resistance of solid mercury at cryogenic temperatures using the recently-produced liquid helium as a refrigerant. At the temperature of 4.2 K, he observed that the resistance abruptly disappeared.^[12] In the same experiment, he also observed the superfluid transition of helium at 2.2 K, without recognizing its significance. (The precise date and circumstances of the discovery were only reconstructed a century later, when Onnes's notebook was found.)^[13] In subsequent decades, superconductivity was observed in several other materials. In 1913, lead was found to superconduct at 7 K, and in 1941 niobium nitride was found to superconduct at 16 K.

The next important step in understanding superconductivity occurred in 1933, when Meissner and Ochsenfeld discovered that superconductors expelled applied magnetic fields, a phenomenon which has come to be known as the Meissner effect.^[14] In 1935, F. and H. London showed that the Meissner effect was a consequence of the minimization of the electromagnetic free energy carried by superconducting current.^[15]

In 1950, the phenomenological Ginzburg-Landau theory of superconductivity was devised by Landau and Ginzburg.^[16] This theory, which combined Landau's theory of second-order phase transitions with a Schrödinger-like wave equation, had great success in explaining the macroscopic properties of superconductors. In particular, Abrikosov showed that Ginzburg-Landau theory predicts the division of superconductors into the two categories now referred to as Type I and Type II. Abrikosov and Ginzburg were awarded the 2003 Nobel Prize for their work (Landau had received the 1962 Nobel Prize for other work, and died in 1968).

Also in 1950, Maxwell and Reynolds et al. found that the critical temperature of a superconductor depends on the isotopic mass of the constituent element.^[17]^[18] This important discovery pointed to the electron-phonon interaction as the microscopic mechanism responsible for superconductivity.

The complete microscopic theory of superconductivity was finally proposed in 1957 by Bardeen, Cooper and Schrieffer.^[11] Independently, the superconductivity phenomenon was explained by Nikolay Bogolyubov. This BCS theory explained the superconducting current as a superfluid of Cooper pairs, pairs of electrons interacting through the exchange of phonons. For this work, the authors were awarded the Nobel Prize in 1972.

The BCS theory was set on a firmer footing in 1958, when Bogolyubov showed that the BCS wavefunction, which had originally been derived from a variational argument, could be obtained using a canonical transformation of the electronic Hamiltonian.^[19] In 1959, Lev Gor'kov showed that the BCS theory reduced to the Ginzburg-Landau theory close to the critical temperature.^[20]

In 1962, the first commercial superconducting wire, a niobium-titanium alloy, was developed by researchers at Westinghouse, allowing the construction of the first practical superconducting magnets. In the same year, Josephson made the important theoretical prediction that a supercurrent can flow between two pieces of superconductor separated by a thin layer of insulator.^[21] This phenomenon, now called the Josephson effect, is exploited by superconducting devices such as SQUIDs. It is used in the most accurate available measurements of the magnetic flux quantum , and thus (coupled with the quantum Hall resistivity) for Planck's constant h. Josephson was awarded the Nobel Prize for this work in 1973.

In 2008, it was discovered that the same mechanism that produces superconductivity could produce a superinsulator state in some materials, with almost infinite electrical resistance.^[22]

High-temperature superconductivity

Until 1986, physicists had believed that BCS theory forbade superconductivity at temperatures above about 30 K. In that year, Bednorz and Müller discovered superconductivity in a lanthanum-based cuprate perovskite material, which had a transition temperature of 35 K (Nobel Prize in Physics, 1987).^[23] It was soon found that replacing the lanthanum with yttrium (i.e., making YBCO) raised the critical temperature to 92 K, which was important because liquid nitrogen could then be used as a refrigerant (the boiling point of nitrogen is 77 K at atmospheric pressure).^[24] This is important commercially because liquid nitrogen can be produced cheaply on-site from air, and is not prone to some of the problems (for instance solid air plugs) of helium in piping. Many other cuprate superconductors have since been discovered, and the theory of superconductivity in these materials is one of the major outstanding challenges of theoretical condensed matter physics.^[25]

From about 1993, the highest temperature superconductor was a ceramic material consisting of thallium, mercury, copper, barium, calcium and oxygen (HgBa₂Ca₂Cu₃O_8+δ) with T_c = 138 K.^[26]

In February 2008, an iron-based family of high-temperature superconductors was discovered.^[27]^[28] Hideo Hosono, of the Tokyo Institute of Technology, and colleagues found lanthanum oxygen fluorine iron arsenide (LaO_1-xF_xFeAs), an oxypnictide that superconducts below 26 K. Replacing the lanthanum in LaO_1−xF_xFeAs with samarium leads to superconductors that work at 55 K.^[29]

Crystal structure of high-temperature ceramic superconductors

The structure of a high-T_c superconductor is closely related to perovskite structure, and the structure of these compounds has been described as a distorted, oxygen deficient multi-layered perovskite structure. One of the properties of the crystal structure of oxide superconductors is an alternating multi-layer of CuO₂ planes with superconductivity taking place between these layers. The more layers of CuO₂ the higher T_c. This structure causes a large anisotropy in normal conducting and superconducting properties, since electrical currents are carried by holes induced in the oxygen sites of the CuO₂ sheets. The electrical conduction is highly anisotropic, with a much higher conductivity parallel to the CuO₂ plane than in the perpendicular direction. Generally, Critical temperatures depend on the chemical compositions, cations substitutions and oxygen content. They can be classified as superstripes; i.e., particular realizations of superlattices at atomic limit made of superconducting atomic layers, wires, dots separated by spacer layers, that gives multiband and multigap superconductivity.

YBaCuO superconductors

YBCO unit cell

The first superconductor found with T_c > 77 K (liquid nitrogen boiling point) is yttrium barium copper oxide (YBa₂Cu₃O_7-x), the proportions of the 3 different metals in the YBa₂Cu₃O₇ superconductor are in the mole ratio of 1 to 2 to 3 for yttrium to barium to copper respectively. Thus, this particular superconductor is often referred to as the 123 superconductor.

The unit cell of YBa₂Cu₃O₇ consists of three pseudocubic elementary perovskite unit cells. Each perovskite unit cell contains a Y or Ba atom at the center: Ba in the bottom unit cell, Y in the middle one, and Ba in the top unit cell. Thus, Y and Ba are stacked in the sequence [Ba–Y–Ba] along the c-axis. All corner sites of the unit cell are occupied by Cu, which has two different coordinations, Cu(1) and Cu(2), with respect to oxygen. There are four possible crystallographic sites for oxygen: O(1), O(2), O(3) and O(4).^[30] The coordination polyhedra of Y and Ba with respect to oxygen are different. The tripling of the perovskite unit cell leads to nine oxygen atoms, whereas YBa₂Cu₃O₇ has seven oxygen atoms and, therefore, is referred to as an oxygen-deficient perovskite structure. The structure has a stacking of different layers: (CuO)(BaO)(CuO₂)(Y)(CuO₂)(BaO)(CuO). One of the key feature of the unit cell of YBa₂Cu₃O_7-x (YBCO) is the presence of two layers of CuO₂. The role of the Y plane is to serve as a spacer between two CuO₂ planes. In YBCO, the Cu–O chains are known to play an important role for superconductivity. T_c is maximal near 92 K when x ≈ 0.15 and the structure is orthorhombic. Superconductivity disappears at x ≈ 0.6, where the structural transformation of YBCO occurs from orthorhombic to tetragonal.^[31]

Superconductivity I Classification I Elementary properties of superconductors

2011-10-07T03:11:00.000-07:00

A magnet levitating above a high-temperature superconductor, cooled with liquid nitrogen. Persistent electric current flows on the surface of the superconductor, acting to exclude the magnetic field of the magnet (Faraday's law of induction). This current effectively forms an electromagnet that repels the magnet.

A high-temperature superconductor levitating above a magnet

Superconductivity is a phenomenon of exactly zero electrical resistance occurring in certain materials below a characteristic temperature. It was discovered by Heike Kamerlingh Onnes on April 8, 1911 in Leiden. Like ferromagnetism and atomic spectral lines, superconductivity is a quantum mechanical phenomenon. It is characterized by the Meissner effect, the complete ejection of magnetic field lines from the interior of the superconductor as it transitions into the superconducting state. The occurrence of the Meissner effect indicates that superconductivity cannot be understood simply as the idealization of perfect conductivity in classical physics.

The electrical resistivity of a metallic conductor decreases gradually as temperature is lowered. In ordinary conductors, such as copper or silver, this decrease is limited by impurities and other defects. Even near absolute zero, a real sample of a normal conductor shows some resistance. In a superconductor, the resistance drops abruptly to zero when the material is cooled below its critical temperature. An electric current flowing in a loop of superconducting wire can persist indefinitely with no power source.^[1]

In 1986, it was discovered that some cuprate-perovskite ceramic materials have a critical temperature above 90 K (−183 °C). Such a high transition temperature is theoretically impossible for a conventional superconductor, leading the materials to be termed high-temperature superconductors. Liquid nitrogen boils at 77 K, facilitating many experiments and applications that are less practical at lower temperatures. In conventional superconductors, electrons are held together in pairs by an attraction mediated by lattice phonons. The best available model of high-temperature superconductivity is still somewhat crude. There is a hypothesis that electron pairing in high-temperature superconductors is mediated by short-range spin waves known as paramagnons.

Classification

There is not just one criterion to classify superconductors. The most common are

By their physical properties: they can be Type I (if their phase transition is of first order) or Type II (if their phase transition is of second order).
By the theory to explain them: they can be conventional (if they are explained by the BCS theory or its derivatives) or unconventional (if not).
By their critical temperature: they can be high temperature (generally considered if they reach the superconducting state just cooling them with liquid nitrogen, that is, if T_c > 77 K), or low temperature (generally if they need other techniques to be cooled under their critical temperature).
By material: they can be chemical elements (as mercury or lead), alloys (as niobium-titanium or germanium-niobium or niobium nitride), ceramics (as YBCO or the magnesium diboride), or organic superconductors (as fullerenes or carbon nanotubes, though these examples technically might be included among the chemical elements as they are composed entirely of carbon).

Elementary properties of superconductors

Most of the physical properties of superconductors vary from material to material, such as the heat capacity and the critical temperature, critical field, and critical current density at which superconductivity is destroyed.

On the other hand, there is a class of properties that are independent of the underlying material. For instance, all superconductors have exactly zero resistivity to low applied currents when there is no magnetic field present or if the applied field does not exceed a critical value. The existence of these "universal" properties implies that superconductivity is a thermodynamic phase, and thus possesses certain distinguishing properties which are largely independent of microscopic details.

Zero electrical DC resistance

Electric cables for accelerators at CERN: top, regular cables for LEP; bottom, superconducting cables for the LHC

The simplest method to measure the electrical resistance of a sample of some material is to place it in an electrical circuit in series with a current source I and measure the resulting voltage V across the sample. The resistance of the sample is given by Ohm's law as R = V/I. If the voltage is zero, this means that the resistance is zero.

Superconductors are also able to maintain a current with no applied voltage whatsoever, a property exploited in superconducting electromagnets such as those found in MRI machines. Experiments have demonstrated that currents in superconducting coils can persist for years without any measurable degradation. Experimental evidence points to a current lifetime of at least 100,000 years. Theoretical estimates for the lifetime of a persistent current can exceed the estimated lifetime of the universe, depending on the wire geometry and the temperature.^[1]

In a normal conductor, an electric current may be visualized as a fluid of electrons moving across a heavy ionic lattice. The electrons are constantly colliding with the ions in the lattice, and during each collision some of the energy carried by the current is absorbed by the lattice and converted into heat, which is essentially the vibrational kinetic energy of the lattice ions. As a result, the energy carried by the current is constantly being dissipated. This is the phenomenon of electrical resistance.

The situation is different in a superconductor. In a conventional superconductor, the electronic fluid cannot be resolved into individual electrons. Instead, it consists of bound pairs of electrons known as Cooper pairs. This pairing is caused by an attractive force between electrons from the exchange of phonons. Due to quantum mechanics, the energy spectrum of this Cooper pair fluid possesses an energy gap, meaning there is a minimum amount of energy ΔE that must be supplied in order to excite the fluid. Therefore, if ΔE is larger than the thermal energy of the lattice, given by kT, where k is Boltzmann's constant and T is the temperature, the fluid will not be scattered by the lattice. The Cooper pair fluid is thus a superfluid, meaning it can flow without energy dissipation.

In a class of superconductors known as type II superconductors, including all known high-temperature superconductors, an extremely small amount of resistivity appears at temperatures not too far below the nominal superconducting transition when an electric current is applied in conjunction with a strong magnetic field, which may be caused by the electric current. This is due to the motion of vortices in the electronic superfluid, which dissipates some of the energy carried by the current. If the current is sufficiently small, the vortices are stationary, and the resistivity vanishes. The resistance due to this effect is tiny compared with that of non-superconducting materials, but must be taken into account in sensitive experiments. However, as the temperature decreases far enough below the nominal superconducting transition, these vortices can become frozen into a disordered but stationary phase known as a "vortex glass". Below this vortex glass transition temperature, the resistance of the material becomes truly zero.

Superconducting phase transition

Behavior of heat capacity (c_v, blue) and resistivity (ρ, green) at the superconducting phase transition

In superconducting materials, the characteristics of superconductivity appear when the temperature T is lowered below a critical temperature T_c. The value of this critical temperature varies from material to material. Conventional superconductors usually have critical temperatures ranging from around 20 K to less than 1 K. Solid mercury, for example, has a critical temperature of 4.2 K. As of 2009, the highest critical temperature found for a conventional superconductor is 39 K for magnesium diboride (MgB₂),^[2]^[3] although this material displays enough exotic properties that there is some doubt about classifying it as a "conventional" superconductor.^[4] Cuprate superconductors can have much higher critical temperatures: YBa₂Cu₃O₇, one of the first cuprate superconductors to be discovered, has a critical temperature of 92 K, and mercury-based cuprates have been found with critical temperatures in excess of 130 K. The explanation for these high critical temperatures remains unknown. Electron pairing due to phonon exchanges explains superconductivity in conventional superconductors, but it does not explain superconductivity in the newer superconductors that have a very high critical temperature.

Similarly, at a fixed temperature below the critical temperature, superconducting materials cease to superconduct when an external magnetic field is applied which is greater than the critical magnetic field. This is because the Gibbs free energy of the superconducting phase increases quadratically with the magnetic field while the free energy of the normal phase is roughly independent of the magnetic field. If the material superconducts in the absence of a field, then the superconducting phase free energy is lower than that of the normal phase and so for some finite value of the magnetic field (proportional to the square root of the difference of the free energies at zero magnetic field) the two free energies will be equal and a phase transition to the normal phase will occur. More generally, a higher temperature and a stronger magnetic field lead to a smaller fraction of the electrons in the superconducting band and consequently a longer London penetration depth of external magnetic fields and currents. The penetration depth becomes infinite at the phase transition.

The onset of superconductivity is accompanied by abrupt changes in various physical properties, which is the hallmark of a phase transition. For example, the electronic heat capacity is proportional to the temperature in the normal (non-superconducting) regime. At the superconducting transition, it suffers a discontinuous jump and thereafter ceases to be linear. At low temperatures, it varies instead as e^{−α /T} for some constant, α. This exponential behavior is one of the pieces of evidence for the existence of the energy gap.

The order of the superconducting phase transition was long a matter of debate. Experiments indicate that the transition is second-order, meaning there is no latent heat. However in the presence of an external magnetic field there is latent heat, as a result of the fact that the superconducting phase has a lower entropy below the critical temperature than the normal phase. It has been experimentally demonstrated^[5] that, as a consequence, when the magnetic field is increased beyond the critical field, the resulting phase transition leads to a decrease in the temperature of the superconducting material.

Calculations in the 1970s suggested that it may actually be weakly first-order due to the effect of long-range fluctuations in the electromagnetic field. In the 1980s it was shown theoretically with the help of a disorder field theory, in which the vortex lines of the superconductor play a major role, that the transition is of second order within the type II regime and of first order (i.e., latent heat) within the type I regime, and that the two regions are separated by a tricritical point.^[6] The results were confirmed by Monte Carlo computer simulations.

Sumber: Wikipedia

5 Teknologi Ini Lahir dari Novel Fiksi Ilmiah

2011-10-03T06:07:00.000-07:00

VIVAnews - Fiksi ilmiah sering dikatakan terlalu berimajinasi dan jauh dari kenyataan. Namun jangan salah, beberapa teknologi saat ini ternyata telah diprediksi oleh penulis dalam karya novel fiksi ilmiah.

Semua orang yang memiliki iPhone, iPad atau Kindle kini dapat membuktikan inovasi, efisiensi, dan keuntungan lain dari alat-alat mutakhir tersebut. Tapi, siapa sangka pada tahun 1961 novel Stanislaw Lem yang berjudul 'Return From the Stars' telah memprediksi penemuan alat-alat pintar itu. Novel itu bercerita tentang teknologi layar sentuh, di mana isi buku direkam kemudian terus dibaca.

Berikutnya adalah Closed Circuit TV (CCTV). George Orwell menghantui masyarakat pada tahun 1984 melalui novel epik. Ditulis pada tahun 1949 bukunya memimpikan sebuah masa depan dimana dongeng dan keberadaan' Big Brother, secara dekat dan rahasia menggunakan layar jarak jauh (telescreen) untuk memonitor anggota masyarakat. Lantas, dua puluh tahun kemudian, CCTV mulai dipasang di Inggris.

Kemudian, internet. Seabad yang lalu, internet telah dijelaskan oleh Mark Twain. Saat itu, dia telah menyinggung masa depan global dengan mudahnya penyebaran jaringan informasi. Dalam tulisan London Times tahun 1904, Twain telah menulis tentang 'telectroscope' pada 1898. Dia menulis telepon yang mulai diperkenalkan akan mendekatkan jarak antar manusia. Ide Twain itu, kemudian berkembang menjadi internet yang sekarang digunakan oleh jutaan manusia.

Teknologi berikutnya yang telah diprediksi dalam sebuah novel fiksi ilmiah adalah koran online. Penggunaan koran online ini telah diprediksikan oleh Arthur C. Clark melalui novelnya yang berjudul '2001: A Space Odyssey' yang mendiskripsikan koran online.

Dalam novel ini, Clark menuliskan, "Dalam waktu dekat dia dapat melihat headline setiap surat kabar yang diinginkan... Selanjutnya secara otomatis akan diupdate setiap jam; meskipun seseorang hanya membaca dalam versi Bahasa Inggris, dia dapat melewatkan seluruh waktunya tanpa berbuat apa-apa, tapi menyerap berbagai informasi dari satelit berita."

Teknologi kelima yang telah diprediksi dalam sebuah novel fiksi ilmiah adalah kartu kredit. Pembatasan uang karena pertumbuhan kartu plastik menggantikan uang cash. Hal ini telah diprediksikan oleh Edward Bellamy dalam novelnya yang berjudul Looking Backward pada tahun 1888. Seabad kemudian, prediksi Bellamy itu menjadi kenyataan. (umi)

Utopia, Proyek Kota Terapung Masa Depan

2011-10-03T06:06:00.000-07:00

VIVAnews - Idenya mungkin berasal dari salah satu film James Bond, "The Spy Who Loved Me". Namun, perusahaan Inggris BMT Nigel Gee yakin bahwa 'kota terapung' ini akan menjadi masa depan kehidupan di tengah laut.

'Kota terapung' ini memiliki 11 dek akomodasi, dan bentuknya yang bulat memungkinkan area observasi 360 derajat. Seperti kapal pesiar mewah, 'kota terapung' ini juga dilengkapi empat helipad dan sejumlah kolam renang.

Walau bukan kapal pesiar, namun kemunculan proyek yang dinamakan "Project Utopia" ini diungkap pertama kali di Monaco Yacht Show.

Desain Utopia memperlihatkan empat platform menyerupai kaki yang menjadi penegaknya. Empat platform penopang ini juga yang akan membuatnya stabil walau di laut ganas sekalipun.

Seperti kapal, Utopia juga mampu bergerak, walau dalam kecepatan lambat. Dengan bentangan luas sekitar 65 meter, Utopia menyediakan hingga 13 lantai, dengan dek observasi yang memungkinkan pandangan panorama. Selain itu, terdapat pula ruangan untuk toko, bar, dan restoran.

BMT Nigel Gee juga belum menghitung perkiraan biaya untuk pembuatan Utopia. Belum juga diketahui apakah akan ada konsumen yang bersedia tinggal di kota terapung tersebut.

Namun, Direktur Yacht Design James Roy percaya Utopia akan mengubah pandangan dan konsep awal mengenai arsitektur kelautan tradisional.

"Pandangan mengenai masa depan biasanya terbentuk dari kebiasaan yang ada di masa kini atau refleksi di masa lalu," ucap Roy.

"Utopia bukan benda untuk berpergian, tapi merupakan tempat tujuan. Seperti pulau yang dibangun untuk siapapun yang memiliki pandangan akan terciptanya tempat seperti ini," lanjutnya.

James Roy juga mengatakan desain yang dibuat tercipta dengan bekerja sama dengan Yacht Island Design, yang merepresentasikan perusahaan yang bekerja di pembuatan yacht dan perlengkapan kelautan komersial. Utopia merupakan sebuah pernyataan seni dan teknologi yang membawa inovasi dalam industri ini. | Daily Mail (eh)

Pesawat Canggih Ini Mampu Terbang Tanpa Henti

2011-10-03T05:56:00.000-07:00

VIVAnews -- Para ilmuwan Lockheed mengambil inspirasi dari alam untuk membuat desain pesawat masa depan yang canggih: mampu terbang tanpa henti, dengan bahan bakar yang ramah lingkungan. Namanya: Lockheed Stratoliner.

Seekor burung Godwit yang menyumbang ide. Burung berekor batang itu adalah pemegang rekor dunia, dalam kategori terbang tanpa henti. Bahkan, spesies burung Australia itu diketahui mampu terbang sampai Alaska, tanpa berhenti makan, menempuh jarak menakjubkan, 7.256 mil atau sekitar 11.677 kilometer.

Takjub dengan kemampuan burung itu, desainer William Black mengambil sayapnya sebagai inspirasi -- untuk membuat sebuah jet 'tanpa emisi' menjadi konsep Lockheed Stratoliner. Pesawat ini akan menggunakan sayap seperti burung, yang berfungsi meningkatkan daya angkat.

Idenya adalah sebuah jet yang dapat terbang ke mana saja di Bumi - tanpa memancarkan polusi apapun. Bahan bakarnya menggunakan hidrogen.

Jalan masih panjang untuk mewujudkan mimpi itu. Selama ini, bahan bakar hidrogen baru diuji coba pada pesawat kecil.

Konsep yang dibuat Black mengilustrasikan, pesawat tanpa emisi yang bisa terbang ke mana pun di seluruh dunia -- mengunakan daya angkat aerodinamis ekstrem, untuk mencapai ketinggian di mana tekanan udara berkurang. Sehingga, pesawat bisa melayang seperti burung.

Laman milik Black, sang desainer, di Yanko Design mengatakan, "sayap berukuran besar menghasilkan energi pengangkatan dalam jumlah besar dan memungkinkan pesawat terbang di ketinggian." Jet ini menggunakan empat mesin Cryogenic Hydrogen Turbofan yang tidak mengakibatkan emisi dan bisa menyimpan bahan bakar. (eh)

Portal Edukatif, Contoh Pemanfaatan Broadband

2011-10-03T05:55:00.001-07:00

VIVAnews - Berdasarkan data Departemen Komunikasi dan Informatika (Depkominfo), hingga akhir Juni 2011, terdapat sekitar 45 juta pengguna Internet di Indonesia.

Yang menarik, dari jumlah tersebut, 64 persen di antaranya, atau sekitar 28 juta pengguna merupakan pengguna berusia muda, antara 15 sampai 19 tahun. Usia tersebut merupakan usia di mana pengguna umumnya masih mengenyam pendidikan.

Melihat fakta tersebut, salah satu upaya yang bisa dilakukan oleh operator telekomunikasi seperti Telkomsel untuk mendukung dunia pendidikan adalah membangun web portal bagi siswa yang bersifat edukatif yang berisikan konten-konten pembelajaran yang mengacu kepada standar Diknas.

“Siswa hanya perlu untuk mengakses situs itu untuk mendapatkan materi-materi belajar yang diinginkannya,” kata Tubagus Husniyullah, General Manager Corporate Social Responsibility Telkomsel pada talkshow ‘Bincang Seluler’ keempat yang bertajuk Kreativitas Generasi Muda di Era Broadband.

Di situs, bisa juga digelar pelatihan dan gathering ICT (information, communications & technology) bagi para siswa.

“Dalam kegiatan ini, kami mengajak para siswa untuk mengenal lebih dalam dunia digital interaktif dan menyediakan kemudahan belajar.” Kata Husniyullah. “Siswa akan dikenalkan dengan metode belajar yang lebih menarik dengan pembelajaran interaktif media digital,” ucapnya.

Program pembelajaran melalui media digital interaktif ini diklaim mampu mendorong para pelajar untuk belajar dengan mandiri, lebih mudah dan atraktif. “Siswa bisa pilih pelajaran yang diinginkan seperti Fisika, Biologi dan Bahasa Inggris sesuai jenjang kelas masing-masing,” kata Husniyullah.

Selain itu, tersedia pula informasi terkini di dunia telekomunikasi khususnya selular dan perkembangannya.

“Nantinya, lewat situs itu, begitu terdaftar jadi member dan berhasil login, siswa bisa memanfaatkan portal tersebut sebagai ajang diskusi, mempelajari demo soal yang dikemas menarik dengan tampilan gambar full colour dan suara,” kata Husniyullah. “Siswa juga bisa mandapatkan latihan-latihan soal hingga meng-upload video dan foto serta link ke media sosial misalnya Facebook dan Twitter,” ucapnya.

Menurut Acep Syaripudin, praktisi internet sehat bagi pelajar, contoh di atas merupakan contoh optimalisasi broadband di kalangan remaja dan anak muda. “Ini merupakan salah satu cara pemanfaatan internet secara bijak dan sehat namun tetap kreatif,” ucapnya. (eh)

Samsung Siap 'Melucuti' Fitur Galaxy Tab?

2011-10-03T05:54:00.000-07:00

VIVAnews - Perusahaan elektronik asal Korea Selatan, Samsung, dikabarkan bersedia 'melucuti' sejumlah fitur dan komponen di Galaxy Tab 10.1. Samsung melakukan 'pelucutan' tabletnya ini untuk 'menyenangkan' hati Apple yang menggugatnya karena dianggap meniru tablet produksi Apple, iPad.

Langkah Samsung ini juga dilakukan agar bisa menjual Samsung Galaxy Tab 10.1 di Australia. Sebelumnya, Pengadilan Australia memang melarang penjualan Galaxy Tab 10.1 atas tuntutan Apple.

Selain itu, Samsung juga dikabarkan akan melakukan sejumlah penawaran kepada Apple, agar bisa menjual tabletnya di Australia.

Apple mengatakan masih membutuhkan waktu untuk mempertimbangkan tawaran yang diajukan Samsung. Dengan mengubah sejumlah fitur Galaxy Tab 10.1, ada kemungkinan Samsung akan meredakan ketegangan yang selama ini berlangsung akibat 'perang' paten dengan Apple.

Kedua pihak akan kembali ke Pengadilan Australia besok. Bagaimanapun, jika Apple menerima tawaran Samsung, sidang dapat ditunda dan Galaxy Tab bisa diluncurkan segera.

Adapun, Apple melakukan gugatan terhadap Samsung karena diduga melakukan pelanggaran atas 13 paten secara terpisah. Namun, Samsung membuat langkah kemajuan, sehingga saat ini persoalan paten hanya tinggal meliputi 3 paten.

Samsung memang berencana meluncurkan Galaxy Tab di Australia pada 11 Agustus lalu. Namun, jadwal peluncuran ini tertunda karena masalah hukum itu, dan dijadwalkan ulang pada 30 September. Tapi karena belum selesai di pengadilan, peluncurannya pun kembali ditunda.

Perang di meja hijau antara Samsung dengan Apple tidak hanya berlangsung di Australia. Kedua penguasa pasar smartphone ini juga bertarung di Amerika Serikat, Jerman, Belanda, Jepang, dan Korea Selatan.

Pengadilan Belanda dan Jerman sebelumnya telah memenangkan Apple, sehingga Samsung dilarang menjual sejumlah smartphone seri Galaxy-nya. Karena itu Samsung kemudian menuntut balas, dan mengajukan gugatan kepada Apple atas pelanggaran sejumlah paten milik Samsung, di negara-negara itu. | BBC (eh)

Zuckerberg Akui Online di Facebook Seharian

2011-10-03T05:51:00.000-07:00

VIVAnews - Mark Zuckerberg sukses mengembangkan Facebook menjadi jejaring sosial nomor satu di dunia. Walau sejumlah jejaring sosial seperti Twitter dan Google+ terus membayangi, Facebook tetap tak ditinggalkan penggunanya. Bahkan Facebook terus berkembang dengan digunakan lebih dari 800 juta akun.

Namun, ada sejumlah keraguan kalau Mark Zuckerberg juga aktif menggunaan Facebook. Salah satu keraguan ini juga diungkap pengembang situs Awesm, Jeremiah Cohick. Awesm sendiri merupakan situs yang menganalisis sosial media.

Di akun Facebook-nya, Cohick meragukan Zuck aktif menggunakan Facebook. Bahkan, Cohick menganalogikan pendiri Facebook sebagai bandar narkoba.

Menurut Cohick, seperti bandar narkoba yang tidak memakai barang jualannya, Cohick meragukan Zuck online sepanjang hari. Karena sebagai seorang visioner, Zuck dinilai Cohick tidak mungkin idle (menganggur) seharian dalam keadaan online.

"In the same way drug dealers don't use the product they sell, I doubt Zuckerberg is on Facebook all day. Visionaries don't idle online," tulis Cohick di akun Facebook-nya.

Namun, kejutan bagi Cohick, karena Zuck mengomentari langsung status Facebook-nya. Jawaban Zuckerberg pun mengejutkan, karena dia mengaku menggunakan Facebook sepanjang hari.

"No, I really do use Facebook all day long," tulis Zuckerberg.

Komentar Zuck ini pun langsung menuai respon. Setidaknya, ada 1.732 orang yang meng-like komentar Zuck tersebut.

Tulisan Zuckerberg yang dikomentari status Cohick dinilai 'memanusiakan' pendiri Facebook, sebuah jejaring sosial yang dirintisnya saat masih kuliah di Harvard University. Saat itu, Zuckerberg mengembangkan Facebook sebagai jejaring sosial dengan bermula di kampusnya, bersama rekan di Harvard, Eduardo Saverin, Dustin Moskovits, dan Chris Hughes.

Sosok Mark Zuckerberg yang unik ini bahkan sampai ditampilkan dalam sebuah film, The Social Network. Zuck diperankan dengan sangat baik oleh Jesse Eisenberg, yang bahkan meraih nominasi Oscar tahun 2010. Dalam Social Network, setidaknya penonton bisa membayangkan proses dan perjuangan Zuck, hingga menjadikan Facebook menjadi situs dengan pengunjung terbanyak kedua di bawah Google, menurut data Alexa. | TechCrunch (umi)

Hadapi Tsunami, Jepang Ciptakan 'Bahtera Nuh'

2011-10-03T05:49:00.000-07:00

VIVAnews -- Sekitar 4.000 tahun lalu, banjir besar melanda Bumi. Sebelum bencana mahadahsyat itu terjadi, wahyu turun pada Nabi Nuh. Ia diperintahkan membuat perahu besar, untuk menyelamatkan manusia dan mahluk hidup lainnya.

Seperti dimuat FOXnews, Jumat 30 September 2011, kisah itu menginspirasi sebuah perusahaan kecil di Jepang -- negara yang langganan dilanda tsunami.

Perusahaan bernama Cosmo Power mengembangkan versi modern dari 'perahu Nabi Nuh', jika bencana gempa dahsyat dan tsunami kembali menerjang Negeri Sakura.

Jangan bayangkan kapal besar yang bisa menampung ribuan manusia dan para hewan sekaligus. Yang ini adalah versi miniaturnya. Kapsul yang dikembangkan Cosmo Power berbentuk bulat, berwarna kuning, mirip bola tenis besar.

Menurut Cosmo Power, kapsul ini dibuat dari bahan fiber glass yang disempurnakan, yang bisa menyelamatkan penggunanya dari bencana -- seperti yang melanda Jepang 11 Maret 2011 lalu. Kala itu, tsunami menerjang Pantai Utara Jepang, menyebabkan hampir 20.000 orang tewas atau hilang. Gempa dan tsunami juga menyebabkan reaktor nuklir Fukushima bocor. Jepang menghadapi musibah nuklir terbesar pasca Perang Dunia II.

Direktur Cosmo Power, Shoji Tanaka mengatakan, kapsul tersebut bisa menampung empat orang dewasa. Ia mengklaim 'perahu Nabi Nuh' ciptaannya ini telah lolos uji kecelakaan. Shelter berbentuk bulat ini memiliki lubang pernafasan di atas. Jika tak ada bencana, kapsul ini juga memiliki fungsi: rumah mainan untuk anak-anak.

Cosmo telah mulai memproduksi kapsul tersebut awal bulan ini. Sudah ada 600 pesanan yang masuk ke perusahaan, termasuk dua yang telah diantar. Penasaran dengan bentuk 'perahu Nabi Nuh' versi Jepang? Lihat di sini.

Versi yang dibuat Cosmo Power jauh lebih sederhana daripada produk Perusahaan Vivos, yang berbasis di Kota Del Mar (California). Perusahaan itu membuat bunker untuk menghadapi 'Hari Kiamat' yang terletak di bawah gurun Mojave, bunker itu dirancang untuk membuat penghuni aman dari serangan nuklir dan bencana alam sekaligus membuat mereka tetap nyaman, seperti tinggal di rumah.

Kompleks 'bunker kiamat' itu dilengkapi berbagai fasilitas, mulai dari atrium, tempat fitness, hingga penjara. Setiap bunker akan dilengkapi dengan televisi layar datar, dapur, hingga mesin cuci.

Ditemukan, Partikel Lebih Cepat dari Cahaya

2011-10-03T05:37:00.000-07:00

VIVAnews - Sejumlah fisikawan menyatakan bahwa mereka telah menemukan sebuah partikel sub atomik yang disebut dengan neutrino, yang mampu berjalan dengan kecepatan lebih tinggi dibanding kecepatan cahaya. Temuan ini, bila berhasil diverifikasi, akan membatalkan teori Albert Einstein seputar relativitas.

Dalam sebuah eksperimen yang dilakukan oleh para peneliti di European Centre for Nuclear Research (CERN) di Swiss dan sebuah laboratorium di Italia, partikel mikro itu mampu bergerak dengan kecepatan hingga 300.006 kilometer per detik. Sedikit lebih cepat dibanding cahaya yang hanya mampu menembus kecepatan 300.000 kilometer per detik.

“Temuan ini sangat mengejutkan kami,” kata Antonio Ereditato, ilmuwan yang menjadi juru bicara eksperimen yang memiliki sandi Opera, seperti dikutip dari News 24, 23 September 2011.

Seperti diketahui, sebelum ini para ilmuwan menganggap tidak ada partikel yang mampu bergerak lebih cepat dibandingkan dengan kecepatan cahaya. “Kini kami sedang mencari penjelasan yang paling memungkinkan untuk semua ini,” ucap Ereditato.

Dari uji coba, sebuah akselerator partikel menembakkan pancaran neutrino dari laboratorium CERN di Swiss ke sebuah lab di Italia. Ternyata, pancaran partikel itu tiba dalam waktu 60 nanodetik atau seperenampuluh miliar detik, lebih cepat dibanding cahaya.

Pada tahun 1905, Albert Einstein melontarkan teori seputar relativitas, teori yang dikenal dengan persamaan E=MC2 yang saat ini menjadi komponen fundamental dalam ilmu fisika modern. Teori ini berdasarkan pada ide bahwa tidak ada yang bergerak lebih cepat dibanding cahaya.

Jika temuan seputar neutrino ini berhasil diverifikasi, ia akan memaksa para ilmuwan untuk memikirkan ulang apa yang telah ditemukan dalam seabad terakhir terkait bagaimana cara kerja alam semesta.

Hasil temuan dalam uji coba itu dianggap sulit dipercaya, bahkan oleh para ilmuwan yang menemukannya. Para ilmuwan juga tengah mengonsultasikan dengan rekan-rekan mereka di berbagai belahan dunia untuk verifikasi, untuk memastikan bahwa tidak ada kesalahan dalam metode pengujian ataupun kalkulasi yang dibuat.

Pedoman Penyusunan Tes Uraian I Pemberian Skor Tes Uraian

2011-09-27T01:10:00.000-07:00

Download Filenya Di Sini

Pedoman Penyusunan Tes Uraian

Agar diperoleh soal-soal bentuk uraian yang dikatakan memadai sebagai alat penilaian hasil belajar, hendaknya diperhatikan hal-hal berikut:

1) Hendaknya soal-soal tes dapat meliputi ide-ide pokok dari bahan yang diteskan, dan kalau mungkin disusun soal yang sifatnya komprehensif.

2) Hendaknya soal tidak mengambil kalimat-kalimat yang disalin langsung dari buku atau catatan

3) Pada waktu menyusun, soal-soal itu sudah dilengkapi dengan kunci jawaban serta pedoman penilaiannya

4) Hendaknya diusahakan agar pertanyaan bervariasi antara “Jelaskan”, “Mengapa”, “Bagaimana”, “Sebenarnya jauh”, agar dapat diketahui lebih jauh penguasaan siswa terhadap bahan.

5) Hendaknya rumusan soal dibuat sedemikian rupa sehingga mudah dipahami oleh siswa

6) Hendaknya ditegaskan model jawaban apa yang dikehendaki oleh penyusun tes. Untuk ini pertanyaan tidak boleh terlalu umum, tetapi harus spesifik.

Pemberian Skor Tes Uraian

Memeriksa jawaban soal-soal uraian tidak semudah tes objektif sekalipun telah ada kunci jawabannya. Setiap jawaban soal uraian harus dibaca seluruhnya sebelum diberi skor sesuai dengan kriteria yang telah ditentukan.

Ada dua cara pemeriksaan jawaban soal uraian. Cara pertama ialah diperiksa seorang demi seorang untuk semua soal, kemudian diberi skor. Cara kedua ialah diperiksa nomor demi nomor untuk semua siswa, kemudian diberi skor, dan setelah selesai baru soal nomor dua, dst. Cara kedua memang memakan waktu lama, tetapi akan lebih objektif sebab jawaban setiap nomor untuk setiap siswa dapat diketahui dan dibandingkan. Cara kedua lebih baik daripada cara pertama, namun resikonya cukup berat bagi guru, apalagi jika jumlah siswa cukup banyak. Memeriksa jawaban soal uraian jangan dipaksakan selesai pada saat itu, tetapi lakukan secara bertahap. Hal ini penting untuk mencegah kelelahan sehingga pemeriksaan tidak objektif lagi. Guru harus sabar dalam memeriksa jawaban siswa, tidak emosional, lebih-lebih bila menghadapi tulisan siswa yang tak dapat dibaca, bahasa yang berbelit-belit, sistematika berpikirnya yang tidak teratur, dll.

Skoring bisa digunakan dalam berbagai bentuk, misalnya skala 1-4 atau 1-10, bahkan bisa pula 1-100. Namun, yang paling umum digunakan adalah 1-4 atau 1-10. Dengan demikian, guru tidak memberi angka nol terhadap jawaban yang salah. Gunakan sistem bobot dalam memberikan nilai terhadap jawaban siswa untuk setiap nomor. Bobot nilai bisa menggunakan skala 1-10. Misalnya untuk soal kategori mudah diberi bobot dua, soal kategori cukup diberi bobot tiga, dan soal kategori sulit diberi bobot lima sehingga jumlah bobot itu 10. Contoh: diberikan lima soal uraian. Nomor satu soal kategori mudah; nomor 2,3, dan 4 soal kategori sedang; dan nomor lima soal kategori sukar. Sebagai hasil penilian diperoleh data sebagai berikut:

Siswa Ali:

Nomor soal

Nilai yang diperoleh

Bobot nilai

Total nilai

· Nilai rata-rata sebelum diberi bobot adalah 16/5 = 3,2

· Nilai rata-rata setelah diberi bobot adalah 48/16 = 3.0

Siswa Beni

Nomor soal

Nilai yang diperoleh

Bobot nilai

Total nilai

· Nilai rata-rata sebelum diberi bobot adalah 16/5 = 3,2

· Nilai rata-rata setelah diberi bobot adalah 54/16 = 3,33

Kedua siswa diatas, bila dinilai tanpa pembobotan, menunjukkan prestasi yang sama, yakni 3,2. Namun, jika diberi bobot, ternyata Beni lebih tinggi, yakni memperoleh nilai 3,33 sedangkan Ali hanya 3,0. Sebabnya ialah Beni menjawab sempurna soal sulit dan Ali menjawab sempurna nomor mudah. Oleh sebab itu, penghargaan kepada siswa yang dapat menjawab soal sulit lebih tinggi ketimbang kepada siswa yang menjawab soal mudah.

Dari kasus di atas dapat disimpulkan bahwa Beni lebih mampu daripada Ali sekalipun kedua-duanya mendapat nilai keseluruhan yang sama.

Dalam menilai kebenaran jawaban soal-soal bentuk uraian dipertimbangkan beberapa aspek, antara lain kebenaran isi sesuai dengan kaidah-kaidah materi yang ditanyakan, sistematika atau uraian logis dari kerangka berpikirnya yang dilihat dari penyajian gagasan jawaban, dan bahasa yang digunakan dalam mengekspresikan buah pikirannya.

Sistem penilaian yang digunakan untuk soal-soal uraian pada dasarnya sama dengan bentuk lain, yakni dapat menggunakan penilaian acuan norma dan atau penilaian acuan patokan. Pada tahap-tahap permulaan, dengan maksud mendorong motivasi siswa terhadap penggunaan tes uraian dan membiasakan mereka dengan soal bentuk uraian, ada baiknya digunakan penilaian acuan norma, yakni membandingkan posisi siswa dengan prestasi kelompoknya. Dengan sistem ini, memberi skor tinggi sekalipun jawabannya kurang memuaskan asalkan konsisten untuk semua siswa, tidak akan mempengaruhi posisi siswa dibandingkan dengan kelompoknya. Dengan perkataan lain, tidak merugikan penilaian, bahkan sebaliknya memotivasi belajar para siswa. Sebaliknya, bila digunakan penilaian acuan patokan jawaban yang tidak benar dinilai rendah dan krieria keberhasilan masih jauh dari jangkauan, bisa menyebabkan gagalnya semua siswa. Hal ini bisa melemahkan motivasi dan semangat belajar siswa. Sungguhpun demikian, penggunaan penilaian acuan norma yang terus-menerus dan berlebihan juga ada kelemahannya, yakni kurang meningkatkan hasil pendidikan. Oleh sebab itu, kedua sistem penilaian tersebut sebaiknya digunakan secara bergantian dan berkesinambungan.

Setelah mengkaji hakikat dari soal bentuk uraian baik yang berkenaan dengan keunggulan maupun dengan kelemahannya, kiranya cukup bijaksana apabila bentuk tes ini digunakan di semua tingkat pendidikan agar kualitas pendidikan nasioanal lebih meningkat lagi. Hal ini disebabkan oleh telah terlalu jenuhnya penggunaan tes objektif sehingga soal-soal bentuk objektif telah dianggap mudah menjawabnya dan para siswa kurang mempersiapkan diri dalam menghadapi ujian di sekolah. Di lain pihak, kemapuan yang diungkapkan melalui bentuk tes uraian tidak hanya mencakup berpikir logis, tetapi juga kemampuan berbahasa para siswa. Dimensi-dimensi tes uraian lebih luas dan bisa mencakup semua aspek kognitif secara seimbang di samping membiasakan para siswa belajar penuh pemahaman dan mempersiapkan diri secara matang manakala menghadapi ulangan dan ujian-ujian yang diberikan di sekolahnya.

Sumber:

Sudjana, Nana. 2010. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: PT Remaja Rosdakarya

Arikunto, Suharsimi. 2010. Dasar-Dasar Evaluasi Pendidikan. Jakarta: PT Bumi Aksara

TES URAIAN I Kelebihan dan Kekurangan I Bentuk Tes Uraian

2011-09-27T00:51:00.000-07:00

Untuk lebih lengkapnya download filenya

Di Sini

Tes Uraian

Tes uraian, yang dalam literatur disebut juga essay examination, merupakan alat penilaian hasil belajar yang paling tua. Secara umum tes uraian ini adalah pertanyaan yang menuntut siswa menjawabnya dalam bentuk menguraikan, menjelaskan, mendiskusikan, membandingkan, memberikan alasan, dan bentuk lain yang sejenis sesuai dengan tuntutan pertanyaan dengan menggunakan kata-kata dan bahasa sendiri. Dengan demikian, dalam tes ini dituntut kemampuan siswa dalam hal mengekspresikan gagasannya melalui bahasa tulisan. Dalam hal inilah kekuatan atau kelebihan tes esai dari alat penilaian lainnya. Sungguh pun demikian, sejak tahun 1960-an bentuk tes ini banyak ditinggalkan orang karena munculnya bentuk tes objektif. Bahkan sampai saat ini tes objektif sangat populer dan digunakan oleh hampir semua guru mulai di tingkat SD sampai diperguruan tinggi. Ada semacam kecenderungan di kalangan para pendidik dan guru untuk kembali menggunakan tes uraian sebagai alat penilian hasil belajar, terutama diperguruan tinggi, disebabkan oleh beberapa hal, antara lain ialah :

a) Adanya gejala menurunnya hasil belajar atau kualitas pendidikan di perguruan tinggi yang salah satu diantaranya berkenaan dengan penggunaan tes objektif

b) Lemahnya para mahasiswa dalam menggunakan bahasa tulisan sebagai akibat penggunaan tes objektif yang berlebihan

c) Kurangnya daya analisis para mahasiswa karena terbiasa dengan tes objektif yang memungkinkan mereka main tebak jawaban manakala menghadapi kesulitan dalam menjawabnya.

Kondisi seperti ini sangat menunjang penggunaan tes uraian di perguruan tinggi akhir-akhir ini dengan harapan dapat meningkatkan kembali kualitas pendidikan di perguruan tinggi. Harus diakui bahwa tes uraian dalam banyak hal mempunyai kelebihan daripada tes objektif, terutama dalam hal kemampuan menalar di kalangan mahasiswa dan siswa. Hal ini ialah karena melalui tes ini para mahasiswa dapat mengungkapkan aspek kognitif tingkat tinggi seperti analisis-sintesis-evaluasi, baik secara lisan maupun secara tulisan. Siswa juga dibiasakan dengan kemampuan memecahkan masalah (problem solving), mencoba merumuskan hipotesis, menyusun dan mengekspresikan gagasannya, dan menarik kesimpulan dari pemecahan masalah.

Kelebihan dan Kekurangan

Dari uraian di atas dapat disimpulkan bahwa kelebihan atau keunggulan tes uraian ini antara lain adalah:

a) Dapat mengukur proses mental yang tinggi atau aspek kognitif tingkat tinggi;

b) Dapat mengembangkan kemampuan berbahasa, baik lisan maupun tulisan, dengan baik dan benar sesuai dengan kaidah-kaidah bahasa;

c) Dapat melatih kemampuan berpikir teratur atau penalaran, yakni berpikir logis, analitis, dan sistematis;

d) Mengembangkan keterampilan pemecahan masalah (problem solving);

e) Adanya keuntungan teknis seperti mudah membuat soalnya sehingga tanpa memakan waktu yang lama, guru dapat secara langsung melihat proses berpikir siswa.

Di lain pihak kelemahan atau kekurangan yang terdapat dalam tes ini antara lain adalah:

a) Sampel tes sangat terbatas sebab dengan tes ini tidak mungkin dapat menguji semua bahan yang telah diberikan, tidak seperti pada tes objektif yang dapat menanyakan banyak hal melalui sejumlah pertanyaan;

b) Sifatnya sangat subjektif, baik dalam menanyakan, dalam membuat pertanyaan, maupun dalam cara memeriksanya. Guru bisa saja bertanya tentang hal-hal yang menarik baginya, dan jawabannya juga berdasarkan apa yang dikehendakinya;

c) Tes ini biasanya kurang reliabel, mengungkap aspek yang terbatas, pemeriksaannya memerlukan waktu lama sehingga tidak praktis bagi kelas yang jumlah siswanya relatif besar.

Bentuk Tes Uraian

1. Uraian Bebas (free essay)

Dalam uraian bebeas jawaban siswa tidak dibatasi, bergantung pada pandangan siswa itu sendiri. Hal ini disebabkan oleh isi pertanyaan uraian bebas sifatnya umum.

2. Uraian Terbatas

Bentuk kedua dari tes uraian adalah uraian terbatas. Dalam bentuk ini pertanyaan telah diarahkan kepada hal-hal tertentu atau ada pembatasan tertentu.

3. Uraian Berstruktur

Uraian berstruktur atau soal berstruktur dipandang sebagai bentuk antara soal-soal objektif dan soal-soal esai. Soal berstruktur merupakan serangkaian soal jawaban singkat sekalipun bersifat terbuka dan bebas menjawabnya. Soal yang berstruktur berisi unsur-unsur pengantar soal, seperangkat data, dan serangkaian subsoal perhatikan contoh di bawah ini.

Di bawah ini tercantum daftar nilai hasil ujian matematika siswa kelas dua SMA. Nilai tersebut telah diurutkan dari skor tertinggi sampai terendah disertai keterangan berupa jumlah siswa yang mencapainya, baik untuk setiap nilai maupun secara kumulatif.

Nilai

Jumlah Siswa

Kumulatif

Dari data di atas:

a) Hitunglah berapa rata-ratanya dan berapa median

b) Hitunglah berapa orang siswa yang nilainya termasuk kedalam kelompok 26-31, 30-32.

c) Hitung pula berapa simpangan bakunya.

Keuntungan soal bentuk berstruktur antara lain ialah satu soal bisa terdiri atas beberapa subsoal atau pertanyaan, setiap pertanyaan yang diajukan mengacu kepada suatu data tertentu sehingga lebih jelas dan terarah, soal-soal berkaitan satu sama lain dan bisa diurutkan berdasarkan tingkat kesulitannya.

Data yang diajukan dalam soal berstruktur bisa berupa angka, tabel, grafik, gambar, bagan, kasus, bacaan tertentu, diagram, model, dll.

Bentuk soal berstruktur dapat digunakan untuk mengukur semua aspek kognitif seperti ingatan, pemahaman, aplikasi, analisis, sintesis, dan evaluasi. Dengan demikan bentuk ini dapat mengungkapkan banyak aspek yang diinginkan. Tingkat kesulitan soal dapat dibuat sedemikian rupa sehingga berurutan dari soal yang mudah menuju soal yang sukar. Satu permasalahan yang akan diungkapkan dapat dikaji dari banyak aspek melalui subsoal-subsoal atau pertanyaan yang diacukan kepada tema permasalahan.

Kelemahan yang mungkin terjadi berkisar pada bidang yang diujikan menjadi terbatas dan kurang praktis sebab satu permasalahan harus dirumuskan dalam pemaparan yang lengkap disertai data yang memadai.

Sumber: Sudjana, Nana. 2010. Penilaian Hasil Proses Belajar Mengajar. Bandung: PT Remaja Rosdakarya

Anabolisme Karbohidrat I Fotosintesis I Kemosintesis I Kaitan antara Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

2011-09-26T01:35:00.000-07:00

Download Filenya Di sini

Anabolisme Karbohidrat

Anabolisme adalah proses pembentukan molekul kompleks dari molekul sederhana yang memerlukan energi. Contoh: fotosintesis dan kemosintesis.

Fotosintesis
Fotosintesis merupakan proses pembentukan bahan organik dari zat anorganik dengan bantuan energi cahaya.

Reaksi:
energi cahaya
6CO2 + 6H2O ----------------> C6H12O6 + 6O2
klorofil

Fotosintesis terdiri dari dua tahap, yaitu reaksi gelap dan reaksi terang.

a. Reaksi Terang
Reaksi terang berlangsung di dalam grana dan memerlukan cahaya. Cahaya matahari berfungsi mengaktifkan klorofil dan melepaskan elektron sehingga terjadi fotolisis. Fotolisis adalah penguraian air menjadi hidrogen dan oksigen.

energi cahaya
Klorofil ---------------> klorofil
e- │
V
H2O --> O2 + 2H-

Satu atom oksigen yang dihasilkan segera bergabung dengan atom oksigen yang lain membentuk senyawa O2. Adapun H2 yang ditangkap NADP sebagai akseptor hidrogen sehingga menjadi NADPH2. Selama proses ini menghasilkan ATP.

b. Reaksi Gelap
Reaksi gelap berlangsung di stroma tanpa bantuan energi cahaya. Reaksi ini menurunkan energi berupa ATP dan NADPH yang berasal dari reaksi terang untuk fiksasi CO2. Pada saat ini terjadi pengikatan CO2 di udara oleh RuBP (ribulosa biphosphat) menjadi PGA (asam 3-fosfogliserat) yang akan berikatan dengan ion H+ (dari reaksi terang) menjadi PGAL (phosphor gliseral dehide). Melalui reaksi yang diselenggarakan oleh enzim, PGAL dibentuk menjadi glukosa atau amilum.

Kemosintesis
Kemosintesis merupakan proses pembentukan bahan organik dari zat anorganik dengan menggunakan energi dari bahan-bahan kimia.
Contohnya adalah sebagai berikut.

a. Bakteri Nitrosomonas dan Nitrosococcus mendapatkan energi dengan mengoksidasi NH3 dalam bentuk (NH4)2 CO3 menjadi asam nitrit.

Reaksi:
Nitrosomonas
(NH4)2CO3 + 3O2 ---------------> 2HNO2 + CO2 + 3H2O + energi
Nitrosococcus

b. Nitrobacter mengubah nitrit menjadi nitrat.

Reaksinya:
Ca(NO2)2 + O2 -> Ca(NO3)2 + energi
kalsium nitrit kalsium nitrat

Kaitan antara Metabolisme Karbohidrat, Lemak, dan Protein

Setiap substrat respirasi yang akan masuk ke dalam siklus Krebs harus mengalami proses peruraian menjadi substrat yang lebih sederhana dahulu. Pada proses respirasi sel, karbohidrat akan diubah menjadi gula sederhan terlebih dahulu oleh enzim karbohidrase amilase menjadi maltosa. Selanjutnya maltosa yang merupakan disakarida diubah oleh enzim maltase menjadi 2 molekul glukosa. Gula sederhana ini kemudian masuk pada tahap glikolisis respirasi sel.

Lemak tersusun dari penggabungan asam lemak dan gliserol. Sebaliknya, oksidasi lemak didalam tubuh membentuk asam lemak dan gliserol. Oksidasi asam lemak terjadi di dalam mitokondria. Contohnya oksidasi asam palmitat. Energi yang dipindahkan pada tahap oksidasi asam lemak tersimpan dalam bentuk ATP. Perubahan energi bebas baku pada oksidasi asam lemak menjadi CO2 dan H2O sekitar 2.340 kal/mol. Bentuk asam lemak lain adalah asam stearat (18C). Oleh karena rantai karbonnya lebih panjang, oksidasi asam stearat menghasilkan mol asetil KoA lebih banyak sehingga energi yang dibebaskan lebih besar. Itulah sebabnya oksidasi lemak menghasilkan kalori yang lebih tinggi dibandingkan glukosa dalam proses respirasi sel.

Pada proses hidrolisis protein, gugus amin dari asam amino dilepas. Mula-mula protein akan diubah menjadi peptida oleh enzim protease. Selanjutnya peptida diubah menjadi asam amino oleh enzim peptidase. Bebrapa asam amino diubah menjadi asam piruvat atau asetil KoA. Gugus amin yang dihasilkan akan diubah menjadi ammonia di hati, kemudian dibuang keluar tubuh bersama urine.

Sumber: LKS GITA

Katabolisme Karbohidrat I Respirasiu Sel I Respirasi Anaerob (Fermentasi)I

2011-09-26T01:29:00.000-07:00

Download Filenya Di sini

Katabolisme Karbohidrat

Serangkaian reaksi biokimia dalam sel organisme hidup disebut dengan metabolisme. Pada metabolisme juga terjadi pertukaran zat dan energi yang terjadi dalam sel Metabolisme dibedakan menjadi dua, yaitu katabolisme dan anabolisme. Katabolisme adalah proses pemecahan molekul kompleks menjadi molekul sederhana dengan melepaskan energi. Contoh: respirasi.

Respirasiu Sel

Respirasi sel berlangsung di dalam mitokondria. Sebagai hasil oksidasi mitokondria terbentuk ATP. Suatu proses katabolisme yang memecah substrat seperti karbohidrat di dalam sel disebut respirasi sel. Reaksi katabolisme karbohidrat adalah sebagai berikut.

C6H12O6+6O2 --> 6CO2+6H2O+E (Energi)

Energi yang dibebaskan dari reaksi katabolisme di atas akan disimpan dalam bentuk molekul fosfat berenergi tinggi yang disebut ATP (adenosin triphosphat). Energi kimia yang dibebaskan, kemudian dimanfaatkan sel tubuh untuk melangsungkan berbagai jhenis kerja biologi di dalam sel. Oleh karena itu, reaksi katabolisme disebut juga reaksi disimilasi.
Respirasi sel melibatkan berbagai enzim dan terdiri atas tahapan-tahapan, yaitu reaksi glikolisis, reaksi dekarboksilasi oksidatik, siklus Krebs, dan transpor elektron.

a. Glikolisis, yaitu penguraian molekul glukosa menjadi 2 asam piruvat, 2 NADH, dan 2 ATP. Glikolisis terjadi di sitoplasma.

b. Reaksi dikarboksilasi oksidatif
Setelah melalui tahap glikolisis, piruvat memasuki mitokondria jika ada oksigen molekuler. Di dalam mitokondria, piruvat mula-mula diubah menjadi suatu senyawa yang disebut asetil KoA. Reaksi ini disebut reaksi dikarboksilasi oksidatif.
Selanjutnya asetil KoA siap memberikan asetatnya ke dalam siklus krebs untuk oksidasi lebih lanjut dalam rangkaian proses yang disebut siklus krebs atau siklus trikarboksilat.

c. Siklus krebs, merupakan proses pengubahan asetil KoA menjadi CO2 yang disertai dengan pembebasan energi. Asetil koA yang terdapat di dalam mitokondria bereaksi dengan asam oksaloasetat menghasilakan asam sitrat. Langkah berikutnya asam sitrat diuraikan sehingga terbentuk oksaloasetat kembali. Hasil akhir siklus krebs adalah 6 NADH, 2 FADH, dan 2 ATP. Selanjutnya NADH dan FADH masuk ke sistem transpor elektron. Siklus krebs terjadi di mitokondria.

d. Transpor elektron, berlangsung di membran dalam mitokondria. Molekul hidrogen yang dihasilkan pada siklus krebs yang terdapat dalam NADH dan FADH2 diubah menjadi elektron dan proton. Pada sistem ini, oksigen adalah aseptor hidrogen yang terakhir, kemudian hidrogen bereaksi dengan oksigen membentuk air. Dalam proses ini dihasilkan 34 ATP.

Respirasi Anaerob (Fermentasi)
Proses glikolisis menghasilkan asam piruvat. Asam piruvat tersebut akan masuk ke dalam siklus Krebs jika ada oksigen. Namun, jika kondisi lingkungannya kurang oksigen, asam piruvat yang terbentuk harus melintasi jalur lain, yaitu respirasi anaerob. Pada proses ini asam piruvat bertindak sebagai akseptor hydrogen dan memerlukan enzim (fermen) sehingga respirasi anaerob disebut juga fermentasi. Pada respirasi anaerob, asam piruvat direduksi menjadi asam laktat. Respirasi anaerob menghasilkan energi lebih sedikit dibandingkan reaksi aerob. Setiap molekul glukosa hanya menghasilkan 2 ATP yang dihasilkan pada tahap glikolisis.

Contoh respirasi anaerob adalah fermentasi asam laktat dan fermentasi alcohol.

1. Fermentasi asam laktat

Reaksi:
C6H12O6 --> 2CH3CH(OH)COOH + 2ATP
asam laktat

2. Fermentasi alkohol

Reaksi:
C6H12O6 --> 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP
alkohol

Respirasi anaerob sangat merugikan sel karena dihasilkan senyawa yang dapat menjadi racun bagi sel, contohnya alcohol. Selain itu dalam jumlah mol zat yang sama akan dihasilkan energy lebih rendah.

sumber: LKS GITA

Metabolisme Sel I Enzim I Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim I Inhibisi Kerja Enzim

2011-09-26T01:26:00.000-07:00

Download Filenya Di sini

Metabolisme Sel

Proses pertumbuhan makhluk hidup tidak lepas dari reaksi biokimia yang disebut metabolisme. Metabolisme dibedakan menjadi 2, yaitu katabolisme dan anabolisme.

Enzim
Metabolisme termasuk reaksi enzimatis karena melibatkan enzim. Metabolisme dibedakan menjadi 2 proses, yaitu anabolisme dan katabolisme. Dalam proses anabolisme terjadi pembentukan molekul kompleks dari molekul-molekul sederhana yang memerlukan energi. Adapun dalam proses katabolisme terjadi pembongkaran molekul-molekul kompleks menjadi molekul sederhana dengan melepaskan energi.

Sifat-Sifat Enzim
Enzim dapat bekerja bolak-balik dan hanya bekerja pada suhu dan pH tertentu. Semua enzim adalah protein dan aktivitas kataliknya bergantung kepada integrirtas strukturnya sebagai protein. Enzim bersifat biokatalisator, artinya senyawa organik yang dapat mempercepat reaksi, tetapi tidak ikut bereaksi.

Beberapa enzim hanya terdiri dari polipeptida. Pada Enzim tersebut, komponen proteinnya dinamakn apoenzim yang bersifat nonaktif dan mudah terpengaruh oleh perubahan suhu. Adapun komponen nonprotein enzim berjumlah sedikit yang disebut kofaktor. Kofaktor dapat berupa molekul anorganik seperti ion Fe2+, Mn2+, dan Za2+, atau berupa molekul organik kompleks yang disebut koenzim. Enzim-enzim yang memerlukan ion logam disebut metaloenzim. Enzim juga mempunyai kofaktor yang terikat pada apoenzim, yaitu gugus prostetik yang dapat melebur menjalankan aktivitasnya. Seluruh kompleks enzim kofaktor fungsional disebut holoenzim.
Beberapa enzim hanya dapat mengikat satu molekul substrat yang sangat khusus. Ada juga enzim yang mengikat berbagai substrat lain.

Cara Kerja Enzim
Kerja enzim sangat spesifik karena enzim hanya dapat membentuk senyawa kompleks dengan substrat tertentu.

Cara kerja enzim dapat terjadi dengan cara berikut

Model Kunci Gembok (Lock and Key)
Enzim mempunyai bagian kecil yang disebut sisi aktif. Bagian ini dapat berikatan dengan substrat. Jika enzim diumpamakan sebagai anak kunci, sedangkan substrat diumpamakan sebagai gembok, maka enzim merupakan anak kunci yang hanya dapat membuka gembok tertentu.

Proses kerja enzim akan memperkecil energi aktivasi memungkinkan reaksi terjadi lebih cepat pada suhu rendah. Energi aktivasi dapat diperkecil apabila enzim mengikat substrat yang disebut kompleks enzim-substrat (ES).

Model Induk Pas
Cara kerja enzim juga dapat terjadi secara induk pas (induced fit). Pada model ini sisi aktif enzim dapat berubah-ubah bentuknya sesuai dengan bentuk substrat yang akan diikat.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Kerja Enzim
Kerja enzim dipengaruhi faktor-faktor antara lain temperatur, pH, konsentrasi substrat, dan konsentrasi enzim. Enzim dapat bekerja baik pada suhu optimum. Temperatur terlalu tinggi akan menyebabkan denaturasi tetapi temperatur rendah akan menghambat kerja enzim. Kecepatan reaksi akan meningkat setiap kenaikan 10ºC karena molekul-molekul bereaksi lebih cepat dan mempunyai banayak energi pada temperatur tinggi. Namun, pada temperatur 40ºC akan terdenaturasi.

Pada konsentrasi substrat rendah, kecepatan reaksi juga rendah, tetapi kecepatan akan meningkat dengan meningkatnya keonsentrsi substrat. Pada pH dan suhu tertentu, pada konsentrasi substrat rendah laju reaksi terlihat berbanding langsung dengan kadar substrat. Selanjutnya makin tinggi kadar substrat, laju reaksi makin berkurang.

Reaksi enzimatis optimum jika perbandingan jumlah antara enzim dan substrat sesuai. Makin banyak enzim, reaksi akan makin cepat. Apabila enzim terlalu sedikit dan substrat terlalu banyak, reaksi akan berjalan lambat.

Inhibisi Kerja Enzim
Inhibisi enzim merupakan pencegahan aktivasi reaksi enzimatis. Suatu zat yang dapat menghambat kerja enzim disebut inhibitor. Keberadaan inhibitor dapat menghalangi terbentuknya kompleks enzim substrat. Ada dua jenis inhibitor, yaitu inhibitor kompetitif dan inhibitor nonkompetitif.
Pada inhibitor kompetitif, inbhibitor mempunyai struktur mirip dengan struktur substrat. Apabila inhibitor menempel pada sisi aktif tersebut, maka substrat tidak dapat menempel sehingga tidak terbentuk produk. Adapun pada hambatan nonkompetitif, inhibitor menempel di sisi nonaktif pada enzim dan kompleks ES (enzim substrat) agar dapat mengubah bentuk sisi aktif dan mencegah pemecahan ES. Apabila sisi aktif enzim telah berubah, maka substrat tidak dapat menempel pada sisi aktif.

Sumber: LKS GITA

Metabolisme I Pengertian Metabolisme I Enzim I Struktur Enzim

2011-09-26T01:01:00.000-07:00

Untuk lebih lengkap download filenya

di sini

Semua mahkluk hidup memerlukan energi. Energi itu digunakan untuk tumbuh, bergerak, mencari makanan, mengeluarkan sisa-sisa makanan, menanggapi rangsangan, dan reproduksi. Tanpa energi, semua proses kehidupan akan terhenti. Sumber energi utama bagi makhluk hidup di bumi adalah matahari. Energi matahari dimanfaatkan tumbuhan hijau untuk fotosintesis, kemudian energi itu diubah ke dalam bentuk persenyawaan kimia, yaitu dalam bentuk gula. Gula diubah menjadi amilum, protein, lemak, dan berbagai bentuk persenyawaan organik. Persenyawaan kimia ini menjadi bahan makanan bagi mahkluk hidup lain yang heterotrof. Semua mahkluk hidup, baik tumbuhan atau hewan memanfaatkan karbohidrat untuk dioksidasi menjadi energi, karbon dioksida, dan air. Jadi, energi matahari ditangkap oleh tumbuhan dan diubah menjadi persenyawaan kimia. Selanjutnya, energi kimia yang tersimpan dalam tumbuhan berpindah ke makhluk hidup yang lain pada saat tumbuhan dimakan oleh makhluk hidup tersebut. Di dalam tubuh makhluk hidup terjadi perombakan berbagai senyawa kimia untuk berbagai keperluan hidupnya.

Makhluk hidup mampu melakukan transformasi energi melalaui proses metabolisme yang berlangsung di dalam sel tubuh.

Pengertian Metabolisme

Salah satu tanda yang menunjukkan gejala hidup pada makhluk hidup adalah melakukan metabolisme. Metabolisme secara harfiah mempunyai arti “perubahan” (bahasa Yunani metabole = berubah) yang dipakai untuk menunjukkan semua perubahan kimia an energi yang terjadi di dalam tubuh, atau secara sederhana adalah penggunaan makanan oleh tubuh.

Pada makhluk hidup, banyak reaksi kimia yang terjadi secara simultan. Jika kita melihat reaksi kimia tersebut satu per satu, akan sulit memahami aliran energi yang terjadi di dalam sel. Namun demikian, ada panduan yang penting untuk memahami metabolisme sel, yaitu sebagai berikut.

1. Semua reaksi kimia yang terjadi didalam sel melibatkan enzim.

2. Reaksi-reaksi tersebut melibatkan perubahan senyawa dalam suatu serial atau lintasan. Lintasan dapat berupa lintasan lurus (linear) atau melingkar (siklik)

Metabolisme dilakukan untuk memperoleh energi, menyimpan energi, menyusun bahan makanan, membentuk struktur sel, merombak struktur sel, memasukkan atau mengeluarkan zat-zat, melakukan gerakan, dan menanggapi rangsangan. Dapat dibayangkan bahwa kesibukan molekul-molekul di dalam sel berlangsung dalam dua kegiatan besar: menyusun ion atau molekul menjadi molekul-molekul yang lebih besar, dan menguraikan senyawa-senyawa menjadi molekul yang lebih kecil. Jadi, di dalam sel terdapat “mesin” kehidupan yang rumit.

Enzim

Metabolisme bahan-bahan makanan, yaitu karbohidrat, protein, dan lemak, akan menghasilkan CO2, H2O, dan energi yang diperlukan oleh tubuh dalam bentuk ATP. Dari ketiga bahan makanan tersebut, penghasil energi yang paling mudah dicerna oleh tubuh adalah karbohidrat. Metabolisme sangat bergantung pada peran enzim. Enzim berperan sebagai pemercepat reaksi metabolisme di dalam tubuh makhluk hidup, tetapi enzim tidak ikut bereaksi.

Enzim merupakan pengatur suatu reaksi. Berikut ini adalah contoh reaksi yang diatur oleh enzim.

_maltase

Maltose ß---à 2 glukosa

(substrat) ^(enzim) (produk)

Bahan tempat enzim bekerja disebut substrat. Dalam contoh reaksi diatas, substratnya adalah maltosa. Bahan baru atau materi yang dibentuk sebagai hasil reaksi disebut produk. Dalam contoh reaksi di atas hanya ada satu produk, yaitu glukosa. Enzim yang mengkatalisis reaksi tersebut adalah maltase.

Struktur Enzim

Enzim merupakan protein yang tersusun atas asam-asam amino. Kebanyakan enzim berukuran lebih besar dari substratnya. Akan tetapi, hanya daerah tertentu dari molekul enzim tersebut yang berikatan dengan substrat, yaitu di bagian yang disebut sisi aktif (active site).

Beberapa enzim memerlukan komponen nonprotein yang disebut gugus prostetik agar dapat bekerja dalam suatu reaksi. Enzim yang lengkap tersebut disebut holoenzim.

Secara kimia, enzim yang lengkap (holoenzim) tersusun atas dua bagian, yaitu bagian protein dan bagian bukan protein.

· Bagian protein disebut apoenzim, tersusun atas asam-asam amino. Bagian protein bersifat labil (mudah berubah), misalnya terpengaruh oleh suhu dan keasaman.

· Bagian yang bukan protein disebut gugus prostetik, yaitu gugusan yang aktif. Gugus prostetik yang berasal dari molekul anorganik disebut kofaktor, misalnya besi, tembaga, zink. Gugus prostetik yang terdiri dari senyawa organik kompleks disebut koenzim, misalnya NADH, FADH, koenzim A, tiamin (vitamin B₁), riboflavin (vitamin B₂), asam pantotenat (vitamin B₅), niasin (asam nikotinat), pridoksin (vitamin B₆), biotin, asam folat, dan kobalamin (vitamin B₁₂).

Umumnya, baik koenzim maupun kofaktor terikat kuat pada molekul protein enzim. Akan tetapi, ada beberapa enzim yang tidak mengikat kuat gugus prostetiknya. Suatu enzim yang dalam bekerja membutuhkan bantuan gugus prostetik, tidak dapat bekerja jika gugus prostetik ini tidak ada. Pada manusia, kekurangan gugus prostetik dapat menyebabkan kelainan metabolisme.

Ciri-ciri enzim

Ciri-ciri enzim adalah merupakan biokatalisator, protein, bekerja secara khusus, diperlukan dalam jumlah sedikit, dapat bekerja secara bolak-balik, dapat digunakan berulang kali, rusak oleh panas, dan kerjanya dipengaruhi oleh kondisi lingkungan.

Biokatalisator

Reaksi-reaksi di dalam tabung reaksi sering kali merlukan katalisator untuk mempercepat proses reaksi. Didalam sel juga terdapat katalisator, salah satunya adalah enzim. Enzim hanya dihasilkan oleh sel-sel makhluk hidup sehingga disebut sebagai biokatalisator.

Protein

Enzim adalah suatu protein. Dengan demikiana, sifat-sifat enzim sama dengan protein, yaitu dapat rusak pada suhu tinggi dan terpengaruh oleh pH.

Bekerja secara khusus

Enzim bekerja secara khusus, artinya enzim tertentu hanya dapat mempengaruhi reaksi tertentu, tidak dapat mempengaruhi reaksi lainnya. Zat yang terpengaruh oleh enzim disebut substrat. Substrat adalah zat yang bereaksi. Oleh karena macam zat yang bereaksi di dalam sel sangat banyak, maka macam enzim pun banyak.

Kekhususan enzim dengan substrat dapat dibayangkan seperti hubungan antara gembok dengan anak kunci, setiap gembok memiliki anak kunci tersendiri. Demikian pula enzim, memiliki bagian aktif tertentu yang hanya cocok untuk substrat tertentu pula.

Dapat Digunakan berulang kali

Enzim dapat digunakan berulang kali karena enzim tidak berubah pada saat terjadi reaksi. Satu molekul enzim dapat bekerja berkali-kali, selama enzim itu sendiri tidak rusak. Jika molekul enzim rusak, enzim tersebut harus diganti. Oleh karena itu, enzim pun hanya diperlukan dalam jumlah sedikit.

Rusak oleh Panas

Enzim rusak oleh panas karena enzim adalah suatu protein. Rusaknya enzim oleh panas disebut denaturasi. Kebanyakan enzim rusak pada suhu di atas 50°C. Jika telah rusak, enzim tidak dapat berfungsi lagi walaupun pada suhu normal.

Tidak Ikut Bereaksi

Enzim hanya diperlukan sebagai pemercepat reaksi, namun molekul enzim itu sendiri tidak ikut bereaksi. Peranan enzim dalam reaksi dapat digambarkan sebagai berikut.

Substrat + enzim ----> produk + enzim

Bekerja Dapat Balik

Umumnya, enzim bekerja secara dapat balik. Artinya, suatu enzim dapat bekerja menguraikan suatu senyawa menjadi senyawa-senyawa lain, dan sebaliknya dapat pula bekerja menyusun senyawa-senyawa itu menjadi senyawa semula.

Kerja Enzim Dipengaruhi Faktor Lingkungan

Faktor lingkungan yang berpengaruh pada kerja enzim adalah suhu, pH, zat penghambat (inhibitor), dan aktivator.

· Suhu: Enzim bekerja optimal pada suhu 30°C atau pada suhu tubuh dan akan rusak pada suhu tinggi. Biasanya, enzim bersifat nonaktif pada suhu rendah (0 C atau di bawahnya), tetapi tidak rusak.jika suhunya kembai normal, enzim mampu bekerja kembali. Sementara pada suhu tinggi, enzim rusak dan tidak dapat berfungsi lagi.

· pH: Enzim bekerja optimal pada pH tertentu.

· Zat penghambat (inhibitor): Beberapa zat dapat dapat menghambat kerja enzim sehingga disebut inhibitor. Kadang kala, hasil akhir (produk) dapat menjadi inhibitor. Hasil akhir yang menumpuk menyebabkan enzim sulit “bertemu” dengan substrat.

Semakin menumpuk hasil akhir, semakin lambat kerja enzim.

· Aktivator: Kebalikan dari inhibitor, aktivator bekerja menggiatkan enzim. Aktivator berikatan dengan salah satu sisi enzim sehingga enzim tetap berada dalam bentuk aktifnya.

Penamaan Enzim

Enzim diberi nama sesuai dengan substratnya, dan diberi akhiran-ase. Contohnya sebagai berikut.

· Enzim selulase adalah enzim yang dapat menguraikan selulosa.

· Enzim lipase menguraikan lipid atau lemak

· Enzim protease menguraikan protein.

· Enzim karbohidrase menguraikan karbohidrat.

Karbohidrase merupakan suatu kelompok enzim. Enzim yang termasuk karbohidrase adalah amilase dan maltase. Amilase menguraikan amilum (tepung) menjadi maltosa. Maltase menguraikan maltosa menjadi glukosa.

Ada dua tata cara penamaan enzim, yaitu secara sistematik (didasarkan atas reaksi yang terjadi) dan trivial (nama singkat).

Contoh : ATP + glukosa à ADP + glukosa 6-fosfat

Nama sistematik : Glukosa 6-fosfatase

Nama trivial : Heksokinase

Cara Kerja Enzim

Molekul selalu bergerak dan bertumbukan satu sama lain. Jika suatu molekul substrat menumbuk molekul enzim yang tepat, substrat akan menempel pada enzim. Tempat menempelnya molekul substrat pada enzim disebut sisi aktif. Kemudian terjadi reaksi dan terbentuk molekul produk. Ada dua teori mengenai kerja enzim, yaitu teori lock and key (gembok-anak kunci) dan induced fit (kecocokan terinduksi).

Teori Gembok Anak Kunci

Sisi aktif enzim mempunyai bentuk tertentu yang hanya sesuai untuk satu jenis substrat saja. Bentuk substrat sesuai dengan sisi aktif, seperti gembok cocok dengan anak kuncinya. Hal itu menyebabkan enzim bekerja secara spesifik. Substrat yang mempunyai bentuk ruang yang sesuai dengan sisi aktif enzim akan berikatan dan membentuk kompleks transisi enzim-substrat. Senyawa transisi ini tidak stabil sehingga pembentukan produk berlangsung dengan sendirinya. Jika enzim mengalami denaturasi (rusak) karena panas, bentuk sisi aktif berubah sehingga substrat tidak sesuai lagi. Perubahan pH juga mempunyai pengaruh yang sama.

Teori Induced Fit

Reaksi antara substrat dengan enzim berlangsung karena adanya induksi molekul substrat terhadap molekul enzim. Menurut teori ini, sisi aktif enzim bersifat fleksibel dalam menyesuaikan struktur sesuai dengan struktur substrat.

Ketika substrat memasuki sisi aktif enzim, maka enzim akan terinduksi dan kemudian mengubah bentuknya sedikit sehingga mengakibatkan perubahan sisi aktif yang semula tidak cocok menjadi cocok (fit). Kemudian terjadi pengikatan substrat oleh enzim, yang selanjutnya substrat diubah menjadi produk. Produk kemudian dilepaskan dan enzim kembali pada keadaan semula, siap untuk mengikat substrat baru.

Inhibitor

Inhibitor adalah zat yag dapat menghambat kerja enzim. Inhibitor ada yang bersifat reversibel dan ada yang bersifat irreversibel.

Inhibitor Reversibel

Inhibitor reversibel adalah penghambat yang tidak berikatan secara kuat dengan enzim. Oleh sebab itu, penghambatan ini dapat dibalikkan. Inhibitor reversibel dibedakan menjadi inhibitor kompetitif dan nonkompetitif.

Inhibitor kompetitif

Inhibitor kompetitif menghambat kerja enzim dengan menempati sisi aktif enzim sehingga substrat tidak dapat masuk. Inhibitor ini bersaing dengan substrat untuk berikatan dengan sisi aktif enzim. Penghambatan ini bersifat reversibel (dapat kembali seperti semula) dan dapat dihilangkan dengan menambah konsentrasi substrat.

Inhibitor nonkompetitif

Inhibitor nonkompetitif biasanya berupa senyawa kimia yang tidak mirip dengan substrat dan berikatan pada sisi selain sisi aktif enzim. Ikatan ini menyebabkan perubahan bentuk enzim sehingga sisi aktif enzim tidak sesuai lagi dengan substratnya.

Inhibitor Irreversibel

Inhibitor ini berikatan dengan sisi aktif enzim secara kuat sehingga tidak dapat terlepas. Enzim menjadi tidak aktif dan tidak dapat kembali seperti semula (irreversibel).

Sumber: Buku Paket Erlangga SMA Kelas XII

Dikotil dan Monokotil

2011-09-26T00:55:00.000-07:00

Untuk Lebih lengkapnya, download filenya di sini

Dikotil

Keanekaragaman hayati yang ada di bumi ini tak hanya digunakan sebagai bahan pangan ataupun untuk dinikmati keindahanannya saja, tetapi juga bermanfaat sebagai bahan untuk mengobati berbagai penyakit. Tanaman yang ada, terutama yang tumbuh di Indonesia dikenal sebagai bahan yang ampuh untuk obat dan digunakan sebagai bahan baku industri obat di Indonesia selain juga sebagai obat-obatan tradisional. Sebenarnya, tanaman yang berguna sebagai obat dapat juga ditemui sehari-hari.

Tanaman seperti kunyit, jahe, jeruk pecel dapat ditanam di pekarangan rumah dan berguna sebagai pengusir berbagai penyakit ringan sehari-hari seperti batuk, masuk angin dan panas dalam. Tak hanya itu, beberapa tanaman yang ada Indonesia terbukti ampuh mengatasi berbagai penyakit yang lebih berat. Beberapa bahkan dipercaya dapat mengatasi penyakit mematikan seperti AIDS, kanker dan sebagainya. Tanaman obat juga dapat dijadikan alternatif berobat yang lebih aman dan alami. Selain itu, tanaman obat juga baik untuk menjaga kecantikan dan kesehatan kulit dan tubuh.

Berikut adalah tanaman obat yang banyak dikenal oleh masyarakat dan yang sering diolah menjadi produk yang baik untuk kesehatan tubuh atau mengobati penyakit :

* Kina : Kina adalah satu-satunya bahan yang ampuh untuk mengobati malaria. Pohon kina merupakan pohon perdu yang berkayu dan warnanya selalu hijau dengan kulit kayu yang tebal. Kina berkembang biak dengan cara berbunga dengan bakal buah di dalam bunga. Obat kina diproduksi dari kulit pohonnya.

* Jahe : Jahe adalah tanaman berakar rimpang dan bahan berkasiat pada tanaman ini terletak pada akarnya. Jahe popular sebagai minuman yang dapat menghangatkan tubuh. Meminum sari jahe dipercaya juga dapat mengembalikan kesegaran tubuh. Cara membuat minuman jahe cukup mudah, hanya digepengkan dan kemudian diseduh dengan air hangat kemudian dapat ditambahkan gula atau bahan lainnya seperti kopi dan teh.

* Lidah buaya : selain berfungsi sebagai tanaman hias, lidah buaya juga memiliki berbagai manfaat yang berguna baik untuk kesehatan ataupun kecantikan. Sejak berabad lamanya lidah buaya atau lebih dikenal dengan aloevera ini digunakan sebagai bahan untuk merawat kecantikan para putri raja. Sebagai obat, aloevera bermanfaat untuk memperlambat tumbuhnya virus HIV, memperbaiki sistim pencernaan, membunuh kuman dan menghilangkan rasa sakit. Sebagai bahan kecantikan aloevera bermanfaat untuk melindungi kulit dari kekeringan dan dehidrasi, merangsang tumbuhnya sel sel kulit yang baru, serta dapat menyuburkan rambut. Tak hanya itu lidah buaya ini juga dapat dikonsumsi dan dapat digunakan sebagai bahan campuran minuman yang menyegarkan.

* Temulawak : merupakan tanaman obat yang sangat popular di kalangan masyarakat Indonesia khususnya masyarakat jawa. Temulawak merupakan tumbuhan asli Indonesia dan memiliki khasiat yang lengkap. Temulawak atau juga disebut Curcuma biasanya diberikan kepada anak anak untuk menambah nafsu makan mereka. Temulawak juga dapat menghilangkan flek-flek hitam pada wajah dan kandungan minyak atsirinya dapat membersihkan isi perut serta memperlancar ASI pada wanita yang menyusui. Penelitian lebih lanjut mengemukakan bahwa temulawak sangat ampuh untuk mengobati penyakit hati atau penyakit liver dan menurunkan kadar kolesterol dalam darah karena dalam temulawak terdapat kandungan kurkumin yang dapat menyehatkan hati. Sama seperti jahe dan kencur, cara mengkonsumsi temulawak adalah dengan diparut dan diambil sari airnya.

* Kayu putih : kayu putih sangat dikenal di Indonesia yang berfungsi untuk menghangatkan badan. Kayu putih juga termasuk tanaman industri dan pemrosesannya adalah dengan menyuling minyak yang dihasilkan dari daunnya.

* Kencur : merupakan bumbu masak yang popular di kalangan masyarakat Indonesia. Kencur dipakai hamper di seluruh masakan Indonesia. Sebagai tanaman obat, kencur sangat bermanfaat untuk mengobati batuk, menghilangkan nafas tidak sedap, menghilangkan kembung dan mual masuk angin serta manfaat-manfaat lainnya. Selain diseduh sarinya setelah diperas, kunir juga dapat dimakan mentah-mentah

* Kunir : kunir merupakan satu kelompok tanaman yang sama dengan jahe dan kencur, yaitu tanaman berakar rimpang. Kunir mudah dikenali karena warnanya yang kuning. Selain menjadi bumbu masak utama untuk berbagai makanan Indonesia, kunir juga bermanfaat untuk mencegah sariawan, panas dalam, serta baik untuk wanita hamil dan menyusui. Cara sederhana untuk mengkonsumsi kunir adalah dengan memarut kunir dan memeras sari parutannya lalu merebusnya dengan air panas.

* Mahkota Dewa : merupakan tanaman yang sangat terkenal yang memiliki banyak manfaat untuk kesehatan. Tanaman mahkota dewa ini sebenarnya berasal dari Papua dan memiliki berbagai zat aktif yang seperti alkaloid, saponin, flavonoid dan polivenol. Beberapa manfaat tanaman ini untuk kesehatan adalah sebagai zat ampuh untuk detoksifikasi menghilangkan racun racun dalam tubuh, sumber anti bakteri dan virus, dapat meningkatkan sistim kekebalan tubuh, meningkatkan vitalitas, mengurangi kadar gula dalam darah, mengurangi penggumpalan darah, melancarkan peredaran darah ke seluruh tbuh, mengurangi kandungan kolesterol dan resiko penyakit jantung koroner, mengandung antiinlamasi, sebagai anti oksidan dan dapat membantu mengurangi sakit pada saat pendarahan. Tumbuhan ini tidak besar namun dapat tumbuh hingga 3 meter. Buahnya berwarna merah dan tumbuh dari batang hingga ke ranting.

* Mengkudu : mengkudu adalah tanaman tradisional yang banyak tumbuh dimana mana dari dataran rendah sampai dataran tinggi. Tanaman ini termasuk dalam jenis kopi-kopian dengan tumbuhan yang tidak terlalu tinggi. Buahnya hijau dengan bentuk yang lonjong dan bertotol totol dnegan biji yang banyak dan kecil dalam daging buahnya. Mengkudu banyak berkembang biak secara liar namun banyak juga yang memelihara tanaman ini di halaman rumah. Mengkudu juga dikenal dengan nama pace yang bermanfaat sebagai salah satu obat untuk mengurangi hipertensi, sakit kuning, demam, flu, batuk, dan sakit perut. Tanaman ini juga bermanfaat untuk kecantikan yaitu menghilangkan sisik pada kaki. Pada dasarnya buah mengkudu yang masak berbau tidak sedap, namun justru buah itulah yang mengandung banyak zat penting seperti morinda diol, morindone, morindin, damnacanthal, metil asetil, asam kapril dan sorandiyiol yang sangat bermanfaat untuk kesehatan

* Buah merah : Buah merah merupakan tanaman obat yang popular setelah mahkota dewa. Sama dengan tanaman mahkota dewa, buah merah juga berasal dari Papua. Buah merah sangat terkenal karena dipercaya dapat mengurangi virus HIV dalam darah. Tanaman ini tumbuh menyerupai pandan dengan tinggi tanaman hingga 16 m yang dikokohkan dengan akar tunjang. Seperti namanya buah merah berwarna merah marun saat matang namun ada juga buah yang berwarna coklat atau coklat kekuningan. Buah ini dapat juga bermanfaat untuk mencegah penyakit mata, cacingan, kulit dan meningkatkan stamina tubuh. Selain itu buah merah dipercaya dapat mengobati penyakit kanker. Buah merah banyak mengandung antioksidan seperti karoten, beta haroten dan tokoferol serta asam oleat, asam linoleat, asam linolenat, dekanoat, omega 3 dan omega 9 yang selain dapat meningkatkan daya tahan tubuh juga dapat menangkal pembentukan radikal bebas dalam tubuh.

B.Monokotil

CUCURBITA PEPO (Labu Kuning)

Cucurbita pepo termasuk dalam suku timun-timunan (Cucurbitae). Timun-timunan termasuk dalam kelas Angiospermae, merupakan salah satu suku dalam dunia tumbuhan yang beranggotakan sekitar 100 marga dengan lebih dari 800 jenis tersebar di daerah panas di selueuh dunia. Sebagian besar suku ini berupa herba semusim atau juga herba berumur lebih panjang. Warga tumbuhan suku timun-timunan mempunyai 2 kegunaan, di samping merupakan sebagai sumber bahan makanan yang beraneka ragam, warga suku tersebut juga dapat dimanfaatkan sebagai wadah. Labu seberang, labu peras, labu siam, semangka, ketimun, gambas, blewah adalah buah tumbuhan warga suku timun-timunan.

Cucurbita pepo umumnya memiliki banyak biji yang berbentuk pipih, bundar telur, sampai bundar memanjang. Bagian ujung membulat, sedangkan bagian pangkal meruncing. Permukaan biji buram, licin. Umumnya, pada sebelah permukan terdapat rusuk yang menebal lebih kurang 1mm pada tepi biji yang melintasi bagian sempit dari biji. Panjang biji 12mm sampai 25mm, lebar 7mm sampai 15mm, tebal di bagian tengah tidak kurang dari 2mm. pada irisan melintang tampak biji kulit sangat tipis pada permukaan datar dari biji dan jelas menebal pada bagian tepi biji. Kulit biji rapuh dan mudah dikelupas, bagian dalam berwarna kehijauan, berlekatan dengan inti biji; embrio kecil, terdapat di antara 2 irisan keping biji sempurna, pipih, cembung, kenyal warna putih dan banyak berisi minyak. Inti biji tanpa endosperma. Cucurbita pepo termasuk tanaman monokotil dan berakar serabut.
Pada tanaman Cucurbita pepo, bunga jantan dan bunga betinanya terpisah dalam satu individu. Bunganya kecil berwarna kuning, bunga jantan muncul lebih dulu daripada bunga betina. Bunga tanaman ini memiliki 5 kelopak, pada bagian pangkalnya terdapat gelembung yang merupakan bakal biji.

ALGORITMA I Konsep Dasar Algoritma I Algoritma Fundamental

2011-09-25T21:01:00.000-07:00

Untuk lebih lengkapnya download Filenya dibawah ini:

ALGORITMA PEMROGRAMAN

ANALISIS ALGORITMA

Algoritma memegang peranan penting dalam bidang pemrograman. Sebegitu pentingnya suatu algoritma, sehingga perlu dipahami konsep dasar algoritma. Apalagi untuk seorang programer, tentu diperlukan suatu algoritma sehingga dapat membuat program yang lebih efektif dan efisien. Bagi kebanyakan orang, algoritma sangat membantu dalam memahami konsep logika pemrograman.

Algoritma adalah kumpulan instruksi yang dibuat secara jelas untuk menunjukan langkah-langkah penyelesaian suatu masalah. Pada umumnya algoritma kurang lebih sama dengan suatu prosedur yang sering dilakukan setiap hari, misalnya prosedur untuk mengganti ban bocor/pecah, prosedur pemakaian telepon umum, prosedur membuat kue dan lain-lain.

Dalam bidang komputer, misalnya EDP (Elektronik Data Processing) atau MIS (Management Information System), algoritma sering dimanfaatkan untuk menyelesaikan suatu masalah atau untuk proses pengambilan keputusan. Seorang sistem analisis (analisist system) tentunya menggunakan algoritma untuk merancang suatu sistem. Bagi seorang programer, algoritma digunakan untuk membuat modul-modul program.
Guna memahami suatu algoritma, harus dimiliki pengetahuan dasar matematika karena pada dasarnya algoritma lahir dari konsep logika matematika. Disini yang perlu dilatih adalah kemampuan logikanya agar benar-benar bisa menyusun langkah-langkah penyelesaian masalah dengan baik.

Dalam buku ajar ini, disajikan konsep dasar dan analisis algoritma. Pada bagian konsep dasar dibahas komponen utama, desain, dan contoh pembuatan. Selanjutnya, untuk mendapatkan algoritma yang efisien serta mendapatkan rumusan matematika sebagai ukuran kerumitan (kompleksitas) maka dibahas analisis algoritma dengan menggunakan notasi O (big O).

Konsep Dasar Algoritma

Algoritma adalah kumpulan instruksi/perintah yang dibuat secara jelas dan sistematis berdasarkan urutan yang logis (logika) untuk penyelesaian suatu masalah.
French,C.S. (1984) menyatakan sejumlah konsep yang mempunyai relevansi dengan masalah rancangan program yaitu kemampuan komputer, kesulitan dan ketepatan.
Penerapan dari konsep tersebut biasanya digunakan dalam rancangan algoritma. Dalam merancang sebuah algoritma, Fletcher (1991) memberikan beberapa cara atau metode yaitu kumpulan perintah, ekspresi, tabel instruksi, program komputer, kode semu dan flow chart, sedangkan Knuth (1973) menyarankan algoritma fundamental. Untuk keperluan matematika dan program komputer metode yang sering digunakan yaitu :

1. Diagram Alir (Flow Chart)
2. Kode Semu (Pseudo Code)
3. Algoritma Fundamental

Knuth (1973) menyatakan 5 komponen utama dalam algoritma yaitu finiteness, definiteness, input, output dan effectiveness. Sehingga dalam merancang sebuah algoritma ada 3 (tiga) komponen yang harus ada yaitu:

1. Komponen masukan (input)
Komponen ini biasanya terdiri dari pemilihan variable, jenis variable, tipe variable, konstanta dan parameter (dalam fungsi).

2. Komponen keluaran (output)
Komponen ini merupakan tujuan dari perancangan algoritma dan program. Permasalahan yang diselesaikan dalam algoritma dan program harus ditampilkan dalam komponen keluaran. Karakteristik keluaran yang baik adalah benar (menjawab) permasalahan dan tampilan yang ramah (Frendly).

3. Komponen proses (processing)
Komponen ini merupakan bagian utama dan terpenting dalam merancang sebuah algoritma. Dalam bagian ini terdapat logika masalah, logika algoritma (sintaksis dan semantik), rumusan, metode (rekursi, perbandingan, penggabungan, pengurangan danlain-lain).

Algoritma Fundamental

Knuth (1973)menyajikan format algoritma yang dapat digunakan secara bebas untuk berbagai bahasa pemrograman, artinya dapat dengan mudah diimplementasikan menggunakan Pascal, C, Fortran, PL atau BASIC. Secara umum notasi dan aturan yang digunakan sebagai berikut :

1. Nama/judul algoritma harus ditulis dengan huruf kapital
Contoh : Algoritma BAGI DUA

2. Berikan komentar dan penjelasan pendahuluan. Penjelasan secara singkat tentang algoritma.
Contoh : Algoritma BAGI DUA
Mencari akar persamaan dengan taksiran pertama xb dan xa

3. Langkah-langkah. Algoritma tersusun menurut nomor langkah-langkah diawali dengan ‘[......]’ untuk memberikan keterangan tentang langkah tersebut.
Contoh : 1. [formulasikan f(x)]

4. Komentar (comments). Komentar untuk penjelasan bagi pembaca ditulis dengan tanda (......)
5. Pernyataan dan struktur Kontrol
Pernyataan adalah perintah yang terdapat didalam algoritm, sedangkan struktur kontrol untuk mengendalikan pernyataan yang digunakan. Pernyataan dan struktur kontrol terdiri dari :
a. Perintah pemberian nilai menggunakan ↔, ←
Contoh : A ← B (artinya A = B)
X ← 0 (artinya x bernilai 0)
X↔Y (artinya x dan y saling tukar)
b. Pernyataan IF
Perintah yang digunakan:
• IF kondisi
Then.....
• IF kondisi
Then.....
.......