Ilmu dan Teknologi Hayati
Dipublikasikan oleh Anisa pada 28 Februari 2025
"Keanekaragaman hayati"—“keseluruhan gen, spesies, dan ekosistem di suatu wilayah"—adalah istilah yang paling sering digunakan untuk menggantikan definisi yang lebih jelas sebelumnya, yaitu keanekaragaman spesies dan kekayaan spesies . Keuntungan dari definisi ini adalah bahwa itu menggambarkan sebagian besar situasi dan memberikan gambaran yang luas tentang jenis keanekaragaman hayati yang telah dikenal selama bertahun-tahun.
Keanekaragaman hayati, juga disebut biodiversitas, adalah variasi dan variabilitas kehidupan di Bumi. Variasi biasanya diukur pada tingkat genetik, spesies, dan ekosistem. Ekosistem hutan tropis menampung sekitar 90% spesies yang ada di Bumi, meskipun ekosistem ini hanya mencakup 10% dari permukaan Bumi, biodiversitas daratan (terestrial) biasanya lebih besar di sekitar khatulistiwa karena iklim yang hangat dan produktivitas primer (aliran energi) yang tinggi. Di sepanjang pantai barat Samudra Pasifik, di mana suhu permukaan laut paling tinggi, dan di pita lintang tengah setiap lautan, keanekaragaman hayati laut biasanya tertinggi. Gradien lintang juga memengaruhi keanekaragaman spesies. Keanekaragaman hayati umumnya mengelompok di titik panas, dan telah berkembang seiring waktu, tetapi kemungkinan akan melambat di masa depan.
Kepunahan massal biasanya disebabkan oleh perubahan lingkungan yang cepat. Lebih dari 99,9 persen dari semua spesies yang pernah ada di Bumi, yang berjumlah lebih dari lima miliar spesies, diperkirakan telah punah. Jumlah spesies saat ini diperkirakan berkisar antara 10 juta hingga 14 juta, dan sekitar 1,2 juta spesies telah diidentifikasi, tetapi lebih dari 86% di antaranya belum dideskripsikan dengan baik. Pada Mei 2016, para ilmuwan menyatakan bahwa hanya seperseribu dari satu triliun spesies yang telah dideskripsikan dari total yang diperkirakan ada di Bumi saat ini. Menurut perkiraan, ada 5,0 x 1037 pasangan basa DNA dengan berat 50 miliar ton di Bumi. Di sisi lain, diperkirakan bahwa massa total biosfer adalah 4 TtC, atau triliun ton karbon. Pada Juli 2016, para ilmuwan menemukan set 355 gen dari leluhur universal terakhir (LUCA) dari semua organisme yang hidup di Bumi.
Perkiraan usia Bumi adalah 4,54 miliar tahun.Fakta yang tidak dapat disangkal menunjukkan bahwa kehidupan di Bumi pertama kali muncul paling tidak 3,5 miliar tahun yang lalu, selama era Eoarkean, saat kerak geologis mulai mengeras setelah meleleh pada era Hadean. Fosil tikar mikrob ditemukan di batupasir di Australia Barat berumur 3,48 miliar tahun. Grafit ditemukan di batuan metasedimentari di Greenland Barat berumur 3,7 miliar tahun, dan pada tahun 2015, ditemukan "sisa-sisa kehidupan biotik" di batuan berumur 4,1 miliar tahun di Australia bagian barat."Jika kehidupan muncul relatif cepat di Bumi... maka ia bisa menjadi hal yang umum di alam semesta," kata seorang ilmuwan.
Keanekaragaman hayati telah menurun secara drastis selama lima kepunahan massal besar dan beberapa peristiwa kecil sejak kehidupan dimulai di Bumi. Selama Eon Fanerozoikum, yang berlangsung selama 540 juta tahun terakhir, pertumbuhan keanekaragaman hayati meningkat dengan cepat. Ini terjadi selama letusan Kambrium, saat kebanyakan filum organisme multiseluler pertama kali muncul. Kepunahan massal, yang mengakibatkan hilangnya keanekaragaman hayati, terjadi beberapa kali selama 400 juta tahun berikutnya. Pada periode Karbon, hutan hujan hancur, menyebabkan kehilangan kehidupan. Kepunahan terburuk, kepunahan Perm–Trias, terjadi 251 juta tahun lalu; organisme vertebrata membutuhkan 30 juta tahun untuk pulih darinya. Kepunahan terakhir, kepunahan Kapur–Paleogen, terjadi 65 juta tahun lalu, lebih menarik dibandingkan kepunahan lainnya karena mengakibatkan kepunahan dinosaurus non-avian.
Pengurangan keanekaragaman hayati dan hilangnya keanekaragaman genetik telah terjadi sejak munculnya manusia. Proses ini dikenal sebagai kepunahan Holosen, yang berarti pengurangan yang terutama disebabkan oleh manusia, terutama penghancuran habitat.Sebaliknya, keanekaragaman hayati baik untuk kesehatan manusia dalam berbagai cara, meskipun efek negatifnya juga dipelajari.Seratus
PBB menetapkan 2011–2020 sebagai Dekade Keanekaragaman Hayati PBB dan 2021–2030 sebagai Dekade Restorasi Ekosistem PBB. Menurut Laporan Penilaian Global tentang Keanekaragaman Hayati dan Layanan Ekosistem oleh IPBES pada tahun 2019, 25% spesies terancam punah karena aktivitas manusia.
Keanekaragaman hayati tidak tersebar secara merata di seluruh dunia. Sifatnya sangat beragam di mana pun kita berada di Bumi. Keanekaragaman setiap makhluk hidup (biota) dipengaruhi oleh beberapa faktor. Ini termasuk suhu, curah hujan, ketinggian, tanah, geografi, dan keberadaan spesies lain. Ilmu biogeografi berfokus pada bagaimana organisme, spesies, dan ekosistem tersebar di seluruh dunia.

Hutan hujan yang sejak lama memiliki iklim basah, seperti Taman Nasional Yasuní di Ekuador, memiliki keanekaragaman hayati yang sangat tinggi. Tingkat keanekaragaman hayati secara konsisten lebih tinggi di daerah tropis dan di beberapa wilayah lokal lainnya, seperti Wilayah Tanjung Floristik, dan umumnya lebih rendah di daerah kutub.
Keanekaragaman hayati di darat diperkirakan 25 kali lebih besar dibandingkan dengan keanekaragaman hayati di lautan. Jumlah total spesies di Bumi diperkirakan sebesar 8,7 juta, dengan 2,1 juta spesies diperkirakan hidup di lautan, tetapi perkiraan ini tampaknya kurang mewakili keanekaragaman mikroorganisme.
Titik panas keanekaragaman hayati adalah daerah yang memiliki banyak spesies endemik yang telah mengalami pengrusakan habitat yang signifikan. Norman Myers pertama kali menggunakan istilah "titik panas" (hotspot) pada tahun 1988.Meskipun titik panas ada di seluruh dunia, mayoritas di antaranya berada di hutan dan sebagian besar berada di wilayah tropis.
Hutan Atlantik Brasil adalah salah satu titik panas dengan sekitar 20.000 spesies tumbuhan, 1.350 vertebrata, dan jutaan serangga, sekitar setengahnya tidak ditemukan di tempat lain. Pulau India dan Madagaskar juga sangat terkenal. Keanekaragaman hayati Kolombia sangat kaya, dengan tingkat spesies tertinggi di dunia berdasarkan satuan luas dan jumlah endemik terbesar—spesies yang secara alami tidak ditemukan di negara lain—di dunia. Kolombia memiliki lebih dari 1.900 spesies burung, sekitar 10% dari spesies organisme di Bumi, lebih banyak daripada di Eropa dan Amerika Utara. Ini juga memiliki 14% spesies amfibi, 10% spesies mamalia, dan 18% spesies burung di dunia. Orang-orang asli Madagaskar tinggal di hutan kering dan hutan hujan dataran rendah. Banyak spesies dan ekosistem pulau ini berevolusi secara mandiri karena mereka terpisah dari daratan Afrika 66 juta tahun yang lalu.Indonesia, yang memiliki 17.000 pulau, memiliki luas 1.354.555 mil persegi, atau 1.904.560 km2, dan memiliki 10% dari tumbuhan berbunga, 12% dari mamalia, dan 17% dari reptil, amfibi, dan burung di dunia.Banyak wilayah dengan keanekaragaman hayati dan endemisme yang luas berasal dari habitat yang tidak biasa yang membutuhkan adaptasi, seperti rawa gambut di Eropa Utara atau pegunungan Alpen di pegunungan tinggi. Mengukur perbedaan keanekaragaman hayati sangat sulit. Ada kemungkinan bahwa bias seleksi di antara para peneliti akan menyebabkan penelitian empiris yang tidak akurat untuk perkiraan kontemporer tentang keanekaragaman hayati.
Sumber:
Teknik Industri
Dipublikasikan oleh Anjas Mifta Huda pada 28 Februari 2025
Pada tahun 1913, Vladimir Lenin menulis bahwa “topik yang paling banyak dibicarakan saat ini di Eropa, dan sampai batas tertentu di Rusia, adalah ‘sistem’ insinyur Amerika, Frederick Taylor”; Lenin mengecamnya sebagai sistem “ilmiah yang menguras lebih banyak keringat dari para pekerja. Sekali lagi pada tahun 1914, Lenin mencemooh Taylorisme sebagai “perbudakan manusia oleh mesin.
Namun, setelah Revolusi Rusia membawanya ke tampuk kekuasaan, Lenin menulis pada tahun 1918 bahwa “orang Rusia adalah pekerja yang buruk [yang harus] belajar untuk bekerja. Sistem Taylor ... adalah kombinasi dari kebrutalan eksploitasi borjuis yang disempurnakan dan sejumlah pencapaian ilmiah terbesar di bidang analisis gerakan mekanis selama bekerja, penghapusan gerakan yang tidak berguna dan canggung, penjabaran metode kerja yang benar, pengenalan sistem akuntansi dan kontrol yang terbaik, dll. Republik Soviet harus mengadopsi semua hal yang berharga dari pencapaian sains dan teknologi di bidang ini.
Di Uni Soviet, Taylorisme didukung oleh Aleksei Gastev dan nauchnaia organizatsia truda (gerakan untuk organisasi ilmiah tenaga kerja). Gerakan ini mendapat dukungan dari Vladimir Lenin dan Leon Trotsky. Gastev terus mempromosikan sistem manajemen tenaga kerja ini hingga ia ditangkap dan dieksekusi pada tahun 1939.
Pada tahun 1920-an dan 1930-an, Uni Soviet dengan antusias merangkul Fordisme dan Taylorisme, mengimpor para ahli Amerika di kedua bidang tersebut dan juga perusahaan-perusahaan teknik Amerika untuk membangun bagian-bagian dari infrastruktur industri barunya. Konsep Rencana Lima Tahun dan ekonomi yang direncanakan secara terpusat dapat ditelusuri secara langsung pada pengaruh Taylorisme pada pemikiran Soviet.[rujukan] Karena manajemen ilmiah diyakini sebagai lambang efisiensi Amerika, Joseph Stalin bahkan mengklaim bahwa “kombinasi antara revolusi Rusia dan efisiensi Amerika merupakan esensi dari Leninisme.”
Sorensen adalah salah satu konsultan yang membawa pengetahuan Amerika ke Uni Soviet selama era ini, sebelum Perang Dingin membuat pertukaran semacam itu tidak terpikirkan. Ketika Uni Soviet berkembang dan semakin berkuasa, kedua belah pihak, Soviet dan Amerika, memilih untuk mengabaikan atau menyangkal kontribusi yang diberikan oleh ide-ide dan keahlian Amerika: Soviet karena mereka ingin menggambarkan diri mereka sebagai pencipta nasib mereka sendiri dan tidak berhutang budi pada saingan mereka, dan Amerika karena mereka tidak ingin mengakui peran mereka dalam menciptakan saingan komunis yang kuat.
Anti-komunisme selalu menikmati popularitas yang luas di Amerika, dan anti-kapitalisme di Rusia, tetapi setelah Perang Dunia II, mereka menghalangi pengakuan dari kedua belah pihak bahwa teknologi atau ide dapat dibagikan secara bebas atau dicuri secara sembunyi-sembunyi.
Jerman Timur
Foto para perakit peralatan mesin Jerman Timur pada tahun 1953, dari Arsip Federal Jerman. Para pekerja sedang mendiskusikan standar yang menentukan bagaimana setiap tugas harus dilakukan dan berapa lama waktu yang dibutuhkan.
Pada tahun 1950-an, manajemen ilmiah telah menjadi usang,[rujukan diperlukan] tetapi tujuan dan praktiknya tetap menarik dan juga diadopsi oleh Republik Demokratik Jerman yang berusaha meningkatkan efisiensi di sektor industrinya. Para pekerja terlibat dalam sebuah contoh perbaikan proses yang direncanakan oleh negara, mengejar tujuan yang sama dengan yang dikejar pada masa yang sama di masyarakat kapitalis, seperti dalam Sistem Produksi Toyota.
Kritik terhadap ketelitian
Taylor percaya bahwa metode ilmiah manajemen mencakup perhitungan berapa lama waktu yang dibutuhkan seseorang untuk melakukan tugas tertentu, atau kecepatan kerjanya. Para pengkritik Taylor mengeluh bahwa perhitungan seperti itu bergantung pada keputusan-keputusan tertentu yang sewenang-wenang dan tidak ilmiah, seperti apa yang menjadi dasar dari pekerjaan itu, siapa yang diberi waktu, dan dalam kondisi apa.
Faktor-faktor ini dapat berubah, dan oleh karena itu dapat menghasilkan ketidakkonsistenan.[39] Beberapa orang menganggap apa yang disebut “manajemen ilmiah” atau Taylorisme sebagai pseudosains. Yang lain kritis terhadap keterwakilan pekerja yang dipilih Taylor untuk melakukan pengukurannya.
Variasi manajemen ilmiah setelah Taylorisme
Pada tahun 1900-an
Taylorisme adalah salah satu upaya pertama yang secara sistematis memperlakukan manajemen dan peningkatan proses sebagai masalah ilmiah, dan Taylor dianggap sebagai pendiri teknik industri modern. Taylorisme mungkin merupakan metode “bottom-up” pertama dan menemukan garis keturunan penerus yang memiliki banyak kesamaan. Metode-metode selanjutnya mengambil pendekatan yang lebih luas, tidak hanya mengukur produktivitas tetapi juga kualitas.
Dengan kemajuan metode statistik, jaminan kualitas dan kontrol kualitas dimulai pada tahun 1920-an dan 1930-an. Selama tahun 1940-an dan 1950-an, pengetahuan untuk melakukan manajemen ilmiah berevolusi menjadi manajemen operasi, riset operasi, dan sibernetika manajemen. Pada tahun 1980-an, manajemen kualitas total menjadi sangat populer, berkembang dari teknik pengendalian kualitas.
Pada tahun 1990-an, “rekayasa ulang” berubah dari sebuah kata sederhana menjadi sebuah mistik. Six Sigma dan lean manufacturing saat ini dapat dilihat sebagai jenis manajemen ilmiah yang baru, meskipun jarak evolusinya dari yang asli sangat jauh sehingga perbandingannya bisa menyesatkan. Secara khusus, Shigeo Shingo, salah satu pencetus.
Sistem Produksi Toyota, percaya bahwa sistem ini dan budaya manajemen Jepang pada umumnya harus dilihat sebagai semacam manajemen ilmiah. Metode-metode yang lebih baru ini semuanya didasarkan pada analisis sistematis daripada mengandalkan tradisi dan aturan praktis.
Para pemikir lain, bahkan pada masa Taylor sendiri, juga mengusulkan untuk mempertimbangkan kebutuhan individu pekerja, bukan hanya kebutuhan proses. Para kritikus mengatakan bahwa dalam Taylorisme, “pekerja dianggap sebagai roda penggerak mesin.”James Hartness menerbitkan The Human Factor in Works Management pada tahun 1912, sementara Frank Gilbreth dan Lillian Moller Gilbreth menawarkan alternatif lain selain Taylorisme. Aliran manajemen hubungan manusia (yang didirikan oleh karya Elton Mayo) berkembang pada tahun 1930-an sebagai tandingan atau pelengkap manajemen ilmiah.
Taylorisme berfokus pada pengorganisasian proses kerja, dan hubungan manusia membantu pekerja beradaptasi dengan prosedur baru.[45] Definisi modern dari “kontrol kualitas” seperti ISO-9000 tidak hanya mencakup tugas-tugas produksi yang didokumentasikan dengan jelas dan dioptimalkan, tetapi juga mempertimbangkan faktor manusia seperti keahlian, motivasi, dan budaya organisasi. Sistem Produksi Toyota, yang menjadi dasar dari lean manufacturing secara umum, mencakup “menghargai orang” dan kerja sama tim sebagai prinsip-prinsip inti.
Peter Drucker melihat Frederick Taylor sebagai pencipta manajemen pengetahuan, karena tujuan manajemen ilmiah adalah untuk menghasilkan pengetahuan tentang bagaimana meningkatkan proses kerja. Meskipun aplikasi khas manajemen ilmiah adalah manufaktur, Taylor sendiri menganjurkan manajemen ilmiah untuk semua jenis pekerjaan, termasuk manajemen sekolah, universitas, dan pemerintah.
Misalnya, Taylor percaya bahwa manajemen ilmiah dapat diperluas ke “pekerjaan salesman kita”. Tak lama setelah kematiannya, pembantunya Harlow S. Person mulai memberi kuliah kepada audiens perusahaan tentang kemungkinan menggunakan Taylorisme untuk “rekayasa penjualan” (Person berbicara tentang apa yang sekarang disebut rekayasa proses penjualan-merekayasa proses yang digunakan oleh para penjual-bukan tentang apa yang kita sebut sebagai rekayasa penjualan saat ini). Ini adalah wawasan penting dalam sejarah pemasaran perusahaan.
Pada tahun 2000-an
Metode Google dalam meningkatkan produktivitas dan hasil dapat dilihat dipengaruhi oleh Taylorisme juga. Perusahaan Silicon Valley ini merupakan pelopor dalam menerapkan ilmu perilaku (seperti motivasi tujuan, penguasaan, dan otonomi yang dikemukakan oleh Daniel Pink dalam bukunya yang berjudul Drive pada tahun 2009: Kebenaran yang Mengejutkan tentang Apa yang Memotivasi Kita) untuk meningkatkan produktivitas pekerja pengetahuan.
Dalam manajemen ilmiah klasik serta pendekatan seperti manajemen ramping di mana para pemimpin memfasilitasi dan memberdayakan tim untuk terus meningkatkan standar dan nilai mereka. Perusahaan teknologi tinggi terkemuka menggunakan konsep manajemen dorongan untuk meningkatkan produktivitas karyawan. Semakin banyak pemimpin bisnis yang mulai menggunakan manajemen ilmiah baru ini.
Militer saat ini menggunakan semua tujuan dan taktik utama manajemen ilmiah, meskipun tidak dengan nama itu. Dari poin-poin utama, semua kecuali insentif upah untuk peningkatan output digunakan oleh organisasi militer modern. insentif upah lebih muncul dalam bentuk bonus keterampilan untuk pendaftaran.
Manajemen ilmiah memiliki pengaruh penting dalam olahraga, di mana stop watch dan studi gerak menguasai hari itu. (Taylor sendiri sangat menyukai olahraga, terutama tenis dan golf. Dia dan seorang rekannya memenangkan kejuaraan nasional tenis ganda. Dia menciptakan raket tenis yang lebih baik dan stik golf yang lebih baik, meskipun pemain lain suka menggodanya karena desainnya yang tidak lazim, dan mereka tidak menarik perhatian sebagai pengganti peralatan utama).
Sumber daya manusia modern dapat dilihat telah dimulai pada era manajemen ilmiah, terutama dalam tulisan-tulisan Katherine MH Blackford.
Praktik-praktik yang diturunkan dari manajemen ilmiah saat ini juga digunakan di kantor-kantor dan di dunia kedokteran (misalnya perawatan terkelola).
Di negara-negara dengan ekonomi pasca-industri, pekerjaan manufaktur relatif sedikit, dengan sebagian besar pekerja di sektor jasa. Salah satu pendekatan untuk efisiensi dalam pekerjaan informasi disebut Taylorisme digital, yang menggunakan perangkat lunak untuk memantau kinerja karyawan yang menggunakan komputer sepanjang hari.
Disadur dari: en.wikipedia.org
Ilmu dan Teknologi Hayati
Dipublikasikan oleh Anisa pada 28 Februari 2025
Ilmu yang mempelajari tentang kehidupan dan makhluk hidup, termasuk struktur, fungsi, perkembangan, evolusi, distribusi, dan klasifikasinya, dikenal sebagai biologi atau ilmu kehidupan. Informasi yang dicakup oleh ilmu biologi modern sangat beragam, mencakup berbagai bidang dan subdisiplin. Gagasan mendasar tentang sel, gen, dan evolusi—yang mendasari semua studi biologi—umumnya menyatukan semua bidang biologi. Diakui bahwa sel adalah bahan penyusun dasar kehidupan, bahwa gen adalah bahan dasar pewarisan, dan bahwa evolusi adalah proses yang melahirkan spesies baru. Selain itu, fluktuasi energi, pola makan, dan pengatur tubuh yang menjaga keseimbangan dan kekuatan diperkirakan merupakan faktor penting dalam kelangsungan hidup makhluk hidup. Orang yang mempelajari biologi disebut biologiwan, biologiwan, atau biologist.
Definisi subdisiplin biologi memperhitungkan jenis, ukuran, dan teknik organisme yang diselidiki. Faktor-faktor ini meliputi:
Sejarahnya, kata “biologi” berasal dari kata Yunani “bios” yang berarti “kehidupan” dan akhiran “-logia” yang berarti “ilmu”. Linnaeus (Carl von Linné) pertama kali menggunakan versi Latin dari istilah ini, biologi, dalam bukunya tahun 1736 Bibliotheca botanica. Istilah ini digunakan sekali lagi pada tahun 1766 oleh ahli geologi kontinental, ahli biologi, dan ahli fitologi generalis Michael Christoph Hanov dalam Philosophiae naturalis sive Phycae: tomus III. Pertama kali digunakan dalam terjemahan buku Linnaeus pada tahun 1771, versi Jerman, Biologie, pertama kali digunakan. Frasa ini awalnya muncul dalam kata pengantar buku Theodor Georg August Roose, Grundzüge der Lehre van der Lebenskraft pada tahun 1797. Frasa ini digunakan secara lebih sempit oleh Karl Friedrich Burdach pada tahun 1800 (Propädeutik zur Studien der gesammten Heilkunst), untuk merujuk pada penyelidikan manusia dari sebuah sudut pandang morfologi, fisiologis, dan psikologis. Hanya karya Gottfried Reinhold Treviranus, Biologie, atau Philosophie der lebenden Natur (1802–22) yang memiliki kata biologi dalam definisi kontemporernya. Dikatakan bahwa:
"Objek penelitian kami adalah berbagai macam bentuk dan perwujudan kehidupan, keadaan dan hukum yang mengatur fenomena tersebut, serta penyebabnya. Ilmu yang terkait dengan objek tersebut kami sebut biologi [Biologie] atau doktrin kehidupan [Lebenslehre]."
Meskipun merupakan bidang studi yang relatif baru, ilmu-ilmu yang relevan dengan biologi kontemporer telah diteliti sejak jaman dahulu. Mesopotamia, Mesir, India, dan Cina termasuk di antara peradaban yang menganut filsafat alam. Di sisi lain, biologi kontemporer mempunyai akar dan metodologi Yunani. Meskipun studi kedokteran dimulai pada masa Hippocrates (c. 460–370 SM), Aristoteles (384–322 SM) dianggap memiliki pengaruh terbesar terhadap perkembangan biologi. Historia Animalium adalah salah satu tulisannya yang paling signifikan, bersama dengan sejumlah tulisan lainnya yang menyoroti sudut pandang seorang ilmuwan alam dan studi praktisnya tentang sebab dan akibat biologis serta keanekaragaman hayati. Theophrastus, penerus Aristoteles di Lyceum, menulis sejumlah buku penting tentang botani yang tetap relevan hingga Abad Pertengahan. Al-Jahiz (781–869), Ad-Dinawari (828–896) yang menulis tentang botani, dan ar-Razi (865–925) yang menulis tentang anatomi dan fisiologi adalah tiga contoh ulama Islam Abad Pertengahan. yang belajar biologi.
Ide-ide Aristoteles, khususnya yang berkaitan dengan tatanan kehidupan, mempunyai dampak yang signifikan terhadap ilmu pengetahuan alam, sedangkan kedokteran dipelajari sesuai dengan tradisi para filsuf Yunani. Dengan dikembangkannya mikroskop oleh Antony van Leeuwenhoek, biologi mulai mengalami kemajuan pesat. Ia berjasa atas penemuan bakteri, spermatozoa, infusoria, dan beberapa bentuk kehidupan mikroskopis lainnya. Penelitian oleh Jan Swammerdam membantu menciptakan pewarnaan mikroskopis dan metode bedah, serta membangkitkan minat pada disiplin ilmu entomologi. Pemikiran biokimia juga sangat dipengaruhi oleh perkembangan mikroskop. Banyak ahli biologi mulai menyadari pentingnya gagasan sel pada awal tahun 1800-an. Pada tahun 1838, Schleiden dan Schwann mulai mempromosikan konsep-konsep yang sekarang diterima secara umum: (1) Sel adalah bahan penyusun dasar semua makhluk; dan (2) Setiap sel mempunyai sifat-sifat kehidupan. Namun, mereka tidak setuju dengan anggapan bahwa semua sel merupakan hasil pembelahan sel lain. Namun, sebagian besar ahli biologi menerima ketiga konsep ini—yang sekarang dikenal sebagai teori sel—pada tahun 1860-an berkat karya Robert Remak dan Rudolf Virchow.
Biologi modern

Teori sel menyatakan bahwa sel adalah bahan penyusun dasar semua kehidupan dan semua makhluk hidup terdiri dari satu atau lebih produk sel yang disekresikan (seperti cangkang). Setiap sel membelah untuk menghasilkan sel-sel baru. Semua sel dalam tubuh organisme multiseluler pada akhirnya berasal dari satu sel dalam sel telur yang telah dibuahi. Selain itu, sel dianggap sebagai bahan dasar proses patogenik, dan fenomena aliran energi terjadi di dalam sel selama proses metabolisme. Selanjutnya, selama pembelahan sel, unit keturunan dipindahkan dari satu sel ke sel lain di dalam sel.
![]()
Gagasan bahwa semua spesies mempunyai nenek moyang yang sama dan bahwa kehidupan berevolusi melalui proses evolusi adalah salah satu gagasan mendasar biologi. Semua spesies di Bumi, hidup dan punah, berasal dari nenek moyang atau kumpulan gen yang sama, menurut teori evolusi. Diperkirakan nenek moyang terakhir ada 3,5 miliar tahun yang lalu. Gagasan nenek moyang semua bakteri, archaea, dan eukariota didukung oleh keseragaman kode genetik, menurut para ahli biologi. Meskipun Jean-Baptiste de Lamarck memasukkan evolusi ke dalam kamus ilmiah pada tahun 1809, Charles Darwin harus menjelaskan mekanismenya—seleksi alam—untuk validasi teori tersebut lima puluh tahun setelah teori tersebut pertama kali diajukan. Alfred Russel Wallace juga berjasa membantu menemukan evolusi karena ia berkontribusi pada studi dan eksperimen yang berkaitan dengan konsep tersebut.
Menurut Darwin, proses seleksi buatan, pembiakan selektif, dan seleksi alam berkontribusi terhadap evolusi spesies dan ras. Mekanisme baru dalam sintesis teori evolusi kontemporer adalah penyimpangan genetik. Saat ini, evolusi digunakan untuk menjelaskan keanekaragaman biologis bumi. Filogeni adalah studi tentang sejarah evolusi suatu spesies dan kaitannya dengan spesies lain melalui silsilah. Beberapa metode digunakan untuk menghasilkan informasi mengenai filogeni, termasuk perbandingan paleontologi fosil dan sekuens ADN yang dibandingkan di bidang genomik dan biologi molekuler. Berbagai teknik, termasuk penanggalan radiokarbon, digunakan oleh para ilmuwan untuk menentukan rentang waktu terjadinya evolusi. Ahli biologi menggunakan pendekatan filogenetik, fenetik, dan kladistik untuk menguji hubungan evolusi.
Unit dasar hereditas pada semua makhluk hidup adalah gen. Gen adalah komponen ADN yang mempengaruhi struktur atau kemampuan suatu organisme. Setiap makhluk, termasuk bakteri dan mamalia, memiliki sistem untuk mengubah ADN menjadi protein. ADN diterjemahkan oleh sel menjadi asam ribonukleat (ARN), yang kemudian diterjemahkan menjadi protein, yang merupakan rangkaian asam amino, oleh ribosom. Setiap makhluk memiliki kode terjemahan yang kurang lebih sama. Misalnya, ketika dimasukkan ke dalam spesies lain, misalnya tumbuhan, rangkaian ADN yang mengkode insulin dalam tubuh manusia juga mengkode insulin.
Pada prokariota, ADN sering kali berbentuk kromosom melingkar, dan pada eukariota, berbentuk kromosom linier. Histon dan ADN membentuk struktur yang dikenal sebagai kromosom. Istilah "genom" mengacu pada kumpulan kromosom dalam sel serta unit hereditas lain yang ada di mitokondria, kloroplas, dan organel lainnya. Pada eukariota, inti sel mengandung ADN genom, beberapa mitokondria, dan kloroplas. ADN ditemukan di nukleoid, sejenis sitoplasma yang terlihat pada prokariota. Gen menyimpan informasi genetik yang ditemukan dalam genom; pengelompokan gen-gen ini dalam suatu organisme disebut sebagai genotipe.

Kapasitas sistem terbuka untuk mengendalikan stabilitas lingkungan melalui modifikasi keseimbangan dinamis yang diatur oleh sistem peraturan terkait dikenal sebagai homeostasis. Setiap makhluk hidup, baik bersel tunggal maupun multiseluler, mengalami homeostatis. Suatu sistem harus memantau gangguan dan bereaksi terhadapnya untuk menjaga keseimbangan dinamika dan melaksanakan tugas-tugas tertentu secara efisien. Sistem biologis biasanya bereaksi melalui mekanisme umpan balik negatif setelah memantau gangguan. Dengan kata lain, sistem menyesuaikan aktivitas suatu organ atau sistem untuk menstabilkan kondisi. Produksi glukagon tubuh sebagai respons terhadap kadar gula darah rendah yang tidak normal adalah salah satu contohnya.

Suatu organisme membutuhkan masukan energi yang konstan untuk bertahan hidup. Untuk membantu mengembangkan dan mempertahankan sel-sel baru, proses kimia yang menghasilkan struktur dan aktivitas tertentu dapat menyerap energi dari zat yang mereka makan. Komponen kimia makanan mempunyai dua fungsi dalam proses ini: pertama, menyediakan energi yang dapat diubah untuk mempertahankan proses kimia pada makhluk hidup, dan kedua, membantu makanan membentuk struktur molekul baru. Autotrof adalah organisme yang berkontribusi terhadap pasokan energi suatu lingkungan. Hampir setiap makhluk autotrofik memperoleh energinya dari radiasi matahari. Melalui proses fotosintesis, yang mengubah sumber daya dasar menjadi molekul organik seperti ATP yang dapat dipecah untuk menghasilkan energi, tumbuhan dan fototrof lainnya memanfaatkan energi matahari. Di sisi lain, kemotrof—organisme yang mendapatkan energinya dari sumber non-surya seperti metana atau sulfida—adalah satu-satunya sumber energi di ekosistem tertentu. Sebagian energi yang diterima digunakan untuk menghasilkan biomassa, yang mendorong pertumbuhan dan perkembangan serta dapat mendukung kehidupan. Mayoritas energi yang tersisa diubah menjadi molekul limbah dan panas. Respirasi dan metabolisme sel adalah dua proses penting yang melepaskan energi dari komponen kimia dan mengubahnya menjadi energi yang dibutuhkan makhluk hidup.
Sumber:
Ilmu Pendidikan
Dipublikasikan oleh Anisa pada 28 Februari 2025
Dalam lanskap pendidikan yang berkembang pesat saat ini, pembelajaran berbasis kompetensi telah muncul sebagai kerangka kerja transformatif, yang membentuk kembali paradigma tradisional dalam pengajaran dan penilaian. Pendekatan inovatif ini mencerminkan penyimpangan dari metode konvensional, yang mengutamakan hasil terukur dan demonstrasi pengetahuan dan keterampilan yang nyata. Pada intinya, pembelajaran berbasis kompetensi bertujuan untuk memberdayakan siswa agar menjadi peserta aktif dalam perjalanan belajar mereka sendiri, mendorong pemahaman yang lebih mendalam dan penerapan konsep dalam konteks dunia nyata.
Konsep pembelajaran berbasis kompetensi berkisar pada "kompetensi" yang telah ditentukan sebelumnya – pengetahuan, keterampilan, dan kemampuan khusus yang diharapkan dikuasai oleh peserta didik pada akhir kursus atau program. Berbeda dengan pendidikan tradisional, yang sering mengukur keberhasilan berdasarkan waktu yang dihabiskan di kelas atau penyelesaian tugas, pembelajaran berbasis kompetensi berfokus pada perolehan dan penerapan kompetensi penting.
Inti dari kerangka pendidikan berbasis kompetensi adalah gagasan tentang penguasaan yang ditunjukkan. Daripada hanya mengandalkan tes atau nilai standar, siswa dievaluasi berdasarkan kemampuan mereka dalam menerapkan konsep yang dipelajari dalam konteks otentik. Penekanan pada penguasaan ini mendorong pemahaman yang lebih dalam tentang materi pelajaran dan memungkinkan pelajar untuk maju sesuai kecepatan mereka sendiri, memastikan bahwa tidak ada siswa yang tertinggal. Selain itu, dengan memberikan siswa berbagai kesempatan untuk menunjukkan penguasaan dan menerima umpan balik yang membangun, pendidik dapat menyesuaikan pengajaran untuk memenuhi kebutuhan pembelajaran individu dan mendorong perbaikan berkelanjutan.
Dukungan individual bagi siswa merupakan ciri lain dari pembelajaran berbasis kompetensi. Menyadari bahwa peserta didik memiliki kekuatan, kelemahan, dan gaya belajar yang unik, pendidik berusaha untuk memberikan bimbingan dan dukungan yang dipersonalisasi untuk membantu setiap siswa mencapai potensi penuh mereka. Hal ini mungkin melibatkan pengajaran yang berbeda, intervensi yang ditargetkan, atau penyediaan sumber daya tambahan untuk mengatasi tantangan pembelajaran tertentu. Dengan menumbuhkan lingkungan pembelajaran yang mendukung dan inklusif, pendidikan berbasis kompetensi berupaya memberdayakan semua siswa agar sukses secara akademis dan seterusnya.
Metodologi pembelajaran berbasis kompetensi ditandai dengan perencanaan pembelajaran yang cermat dan strategi penilaian yang fleksibel. Pendidik berkolaborasi untuk mengidentifikasi hasil pembelajaran dan kriteria kinerja tertentu, menetapkan tolok ukur yang jelas bagi pencapaian siswa. Pembelajaran berdasarkan pengalaman memainkan peran sentral, karena siswa didorong untuk menerapkan pengetahuan dan keterampilan mereka dalam lingkungan dunia nyata, memperoleh pengalaman praktis dan meningkatkan pemahaman mereka tentang konsep-konsep kompleks. Pendekatan langsung ini tidak hanya memperdalam pembelajaran namun juga menumbuhkan pemikiran kritis, pemecahan masalah, dan keterampilan kolaborasi yang penting untuk kesuksesan di dunia kerja saat ini.
Berbeda dengan pendekatan tradisional yang sangat bergantung pada pengujian sumatif, pembelajaran berbasis kompetensi memprioritaskan penilaian formatif yang berkelanjutan dan putaran umpan balik yang berulang. Dengan terus memantau kemajuan siswa dan menyesuaikan strategi pengajaran, pendidik dapat mengidentifikasi bidang kekuatan dan bidang yang perlu ditingkatkan, sehingga mendorong pertumbuhan dan perkembangan berkelanjutan. Penguasaan dalam kerangka ini memiliki banyak aspek dan bergantung pada konteks, yang mencerminkan beragam kebutuhan dan aspirasi peserta didik di berbagai disiplin ilmu.
Kesimpulannya, pembelajaran berbasis kompetensi mewakili perubahan paradigma dalam pendidikan, yang menempatkan peserta didik sebagai pusat pengalaman pendidikan. Dengan memprioritaskan hasil yang bermakna, dukungan yang dipersonalisasi, dan strategi penilaian yang fleksibel, pendidik dapat membuka potensi penuh setiap siswa, mempersiapkan mereka untuk sukses di dunia yang terus berubah. Saat kita merangkul kekuatan transformatif dari pendidikan berbasis kompetensi, kita memiliki peluang untuk membina generasi pembelajar yang dilengkapi dengan pengetahuan, keterampilan, dan kepercayaan diri untuk berkembang.
Sumber:
Elektronika
Dipublikasikan oleh Wafa Nailul Izza pada 28 Februari 2025
Transistor efek medan oksida-semikonduktor (MOSFET, MOS-FET, atau MOS FET) adalah jenis transistor efek medan (FET), yang paling sering dibuat dengan oksidasi terkontrol silikon. Ini memiliki gerbang terisolasi, yang tegangannya menentukan konduktivitas perangkat. Kemampuan untuk mengubah konduktivitas dengan jumlah tegangan yang diberikan dapat digunakan untuk memperkuat atau mengalihkan sinyal elektronik. Istilah transistor efek medan isolator-semikonduktor logam (MISFET) hampir sama dengan MOSFET. Istilah lain yang hampir sama adalah transistor efek medan gerbang terisolasi (IGFET).
Keuntungan utama dari MOSFET adalah bahwa ia hampir tidak memerlukan arus input untuk mengontrol arus beban, jika dibandingkan dengan transistor persimpangan bipolar (BJT). Dalam mode peningkatan MOSFET, tegangan yang diterapkan ke terminal gerbang meningkatkan konduktivitas perangkat. Dalam transistor mode penipisan, tegangan yang diterapkan pada gerbang mengurangi konduktivitas.
"Logam" dalam nama MOSFET terkadang salah kaprah, karena bahan gerbang dapat berupa lapisan polisilikon (silikon polikristalin). Demikian pula, "oksida" dalam nama juga bisa salah kaprah, karena bahan dielektrik yang berbeda digunakan dengan tujuan mendapatkan saluran yang kuat dengan tegangan yang lebih kecil.
MOSFET sejauh ini merupakan transistor yang paling umum di sirkuit digital, karena miliaran dapat dimasukkan dalam chip memori atau mikroprosesor. Karena MOSFET dapat dibuat dengan semikonduktor tipe-p atau tipe-n, pasangan komplementer transistor MOS dapat digunakan untuk membuat sirkuit switching dengan konsumsi daya yang sangat rendah, dalam bentuk logika CMOS.
Sejarah
Struktur yang menyerupai transistor MOS diusulkan oleh ilmuwan Bell, William Shockley, John Bardeen, dan Walter Houser Brattain, selama penyelidikan mereka yang mengarah pada penemuan efek transistor. Struktur ini gagal menunjukkan efek yang diantisipasi, karena masalah kondisi permukaan: jebakan pada permukaan semikonduktor yang menahan elektron untuk tidak bergerak. Pada tahun 1955, Carl Frosch dan L. Derick secara tidak sengaja menumbuhkan lapisan silikon dioksida di atas wafer silikon. Penelitian lebih lanjut menunjukkan bahwa silikon dioksida dapat mencegah dopan berdifusi ke dalam wafer silikon. Berdasarkan penelitian ini, Mohamed M. Atalla menunjukkan bahwa silikon dioksida sangat efektif dalam memecahkan masalah satu kelas keadaan permukaan yang penting.
Mengikuti penelitian ini, Mohamed Atalla dan Dawon Kahng mendemonstrasikan pada tahun 1960-an sebuah perangkat yang memiliki struktur transistor MOS modern. Prinsip-prinsip di balik perangkat ini sama dengan yang dicoba oleh Bardeen, Shockley dan Brattain dalam upaya mereka yang gagal untuk membangun perangkat efek medan permukaan.
Perangkat ini sekitar 100 kali lebih lambat daripada transistor bipolar kontemporer dan pada awalnya dianggap lebih rendah. Namun demikian, Kahng menunjukkan beberapa keuntungan dari perangkat ini, terutama kemudahan fabrikasi dan aplikasinya dalam sirkuit terpadu.
Komposisi
Biasanya semikonduktor pilihan adalah silikon. Beberapa produsen chip, terutama IBM dan Intel, menggunakan paduan silikon dan germanium (SiGe) dalam saluran MOSFET. Banyak semikonduktor dengan sifat listrik yang lebih baik daripada silikon, seperti galium arsenida, tidak membentuk antarmuka semikonduktor-ke-isolator yang baik, sehingga tidak cocok untuk MOSFET. Penelitian terus berlanjut untuk menciptakan isolator dengan karakteristik listrik yang dapat diterima pada bahan semikonduktor lainnya.
Untuk mengatasi peningkatan konsumsi daya akibat kebocoran arus gerbang, dielektrik κ tinggi digunakan sebagai pengganti silikon dioksida untuk isolator gerbang, sementara polisilikon digantikan oleh gerbang logam (mis. Intel, 2009).
Gerbang dipisahkan dari saluran oleh lapisan isolasi tipis, secara tradisional dari silikon dioksida dan kemudian silikon oksinitrida. Beberapa perusahaan menggunakan kombinasi dielektrik dan gerbang logam κ tinggi di simpul 45 nanometer.
Ketika tegangan diterapkan antara gerbang dan terminal badan, medan listrik yang dihasilkan menembus oksida dan menciptakan lapisan inversi atau saluran pada antarmuka semikonduktor-isolator. Lapisan inversi menyediakan saluran yang melaluinya arus dapat lewat antara terminal sumber dan terminal pembuangan. Memvariasikan tegangan antara gerbang dan bodi memodulasi konduktivitas lapisan ini dan dengan demikian mengontrol aliran arus antara saluran pembuangan dan sumber. Ini dikenal sebagai mode peningkatan.
Operasi
Struktur semikonduktor oksida-logam
Struktur semikonduktor oksida-logam (MOS) tradisional diperoleh dengan menumbuhkan lapisan silikon dioksida (SiO
2) di atas substrat silikon, biasanya dengan oksidasi termal dan menyimpan lapisan logam atau silikon polikristalin (yang terakhir biasanya digunakan). Karena silikon dioksida adalah bahan dielektrik, strukturnya setara dengan kapasitor planar, dengan salah satu elektroda digantikan oleh semikonduktor.
Secara konvensional, tegangan gerbang di mana kerapatan volume elektron dalam lapisan inversi sama dengan kerapatan volume lubang di dalam bodi disebut tegangan ambang. Ketika tegangan antara gerbang transistor dan sumber (VGS) melebihi tegangan ambang batas (Vth), perbedaannya dikenal sebagai tegangan overdrive.
Struktur dengan bodi tipe-p ini adalah dasar dari MOSFET tipe-n, yang membutuhkan penambahan daerah sumber dan drain tipe-n.
Kapasitor MOS dan diagram pita
Struktur kapasitor MOS adalah jantung dari MOSFET. Pertimbangkan kapasitor MOS di mana basis silikon adalah tipe-p. Jika tegangan positif diterapkan pada gerbang, lubang yang berada di permukaan substrat tipe-p akan ditolak oleh medan listrik yang dihasilkan oleh tegangan yang diterapkan. Pada awalnya, lubang-lubang tersebut hanya akan ditolak dan yang akan tetap berada di permukaan adalah atom-atom yang tidak bergerak (negatif) dari tipe akseptor, yang menciptakan daerah penipisan pada permukaan. Sebuah lubang dibuat oleh atom akseptor, misalnya Boron, yang memiliki satu elektron lebih sedikit daripada Silikon. Lubang tidak benar-benar ditolak, karena tidak memiliki entitas; elektron tertarik oleh medan positif, dan mengisi lubang ini. Hal ini menciptakan wilayah penipisan di mana tidak ada pembawa muatan karena elektron sekarang terpasang pada atom dan tidak bergerak.
Ketika tegangan pada gerbang meningkat, akan ada titik di mana permukaan di atas daerah penipisan akan diubah dari tipe-p menjadi tipe-n, karena elektron dari area curah akan mulai tertarik oleh medan listrik yang lebih besar. Hal ini dikenal sebagai inversi. Tegangan ambang batas di mana konversi ini terjadi adalah salah satu parameter terpenting dalam MOSFET.
Dalam kasus MOSFET tipe-p, inversi massal terjadi ketika tingkat energi intrinsik di permukaan menjadi lebih kecil dari tingkat Fermi di permukaan. Ini dapat dilihat pada diagram pita. Tingkat Fermi mendefinisikan jenis semikonduktor dalam diskusi. Jika tingkat Fermi sama dengan tingkat Intrinsik, semikonduktor adalah jenis intrinsik, atau murni. Jika tingkat Fermi terletak lebih dekat ke pita konduksi (pita valensi) maka tipe semikonduktor akan menjadi tipe-n (tipe-p).
Ketika tegangan gerbang dinaikkan dalam arti positif (untuk contoh yang diberikan), ini akan menggeser pita tingkat energi intrinsik sehingga akan melengkung ke bawah ke arah pita valensi. Jika tingkat Fermi terletak lebih dekat ke pita valensi (untuk tipe-p), akan ada titik ketika tingkat Intrinsik akan mulai melewati tingkat Fermi dan ketika tegangan mencapai tegangan ambang batas, tingkat intrinsik benar-benar melewati tingkat Fermi, dan itulah yang dikenal sebagai inversi. Pada saat itu, permukaan semikonduktor dibalik dari tipe-p menjadi tipe-n.
Jika tingkat Fermi terletak di atas tingkat Intrinsik, semikonduktor adalah tipe-n, oleh karena itu pada Inversi, ketika tingkat Intrinsik mencapai dan melintasi tingkat Fermi (yang terletak lebih dekat ke pita valensi), jenis semikonduktor berubah di permukaan seperti yang ditentukan oleh posisi relatif tingkat energi Fermi dan Intrinsik.
Struktur dan pembentukan saluran
MOSFET didasarkan pada modulasi konsentrasi muatan oleh kapasitansi MOS antara elektroda badan dan elektroda gerbang yang terletak di atas badan dan diisolasi dari semua wilayah perangkat lainnya oleh lapisan dielektrik gerbang. Jika dielektrik selain oksida digunakan, perangkat ini dapat disebut sebagai FET isolator-semikonduktor logam (MISFET). Dibandingkan dengan kapasitor MOS, MOSFET mencakup dua terminal tambahan (sumber dan saluran pembuangan), masing-masing terhubung ke masing-masing daerah yang sangat didoping yang dipisahkan oleh daerah tubuh. Daerah-daerah ini dapat berupa tipe p atau n, tetapi keduanya harus memiliki tipe yang sama, dan berlawanan dengan daerah badan. Sumber dan saluran pembuangan (tidak seperti tubuh) sangat didoping seperti yang ditandai dengan tanda "+" setelah jenis doping.
Jika MOSFET adalah n-channel atau nMOS FET, maka sumber dan saluran pembuangan adalah daerah n+ dan badan adalah daerah p. Jika MOSFET adalah p-channel atau pMOS FET, maka sumber dan saluran pembuangan adalah daerah p+ dan badan adalah daerah n. Sumber dinamakan demikian karena merupakan sumber pembawa muatan (elektron untuk saluran-n, lubang untuk saluran-p) yang mengalir melalui saluran; Demikian pula, saluran pembuangan adalah tempat pembawa muatan meninggalkan saluran.
Hunian pita energi dalam semikonduktor ditentukan oleh posisi tingkat Fermi relatif terhadap tepi pita energi semikonduktor.
Dengan tegangan gerbang yang cukup, tepi pita valensi didorong jauh dari tingkat Fermi, dan lubang dari tubuh didorong menjauh dari gerbang.
Pada bias gerbang yang lebih besar, di dekat permukaan semikonduktor, tepi pita konduksi dibawa mendekati tingkat Fermi, mengisi permukaan dengan elektron dalam lapisan inversi atau saluran-n pada antarmuka antara daerah p dan oksida. Saluran konduksi ini membentang antara sumber dan saluran pembuangan, dan arus dialirkan melaluinya ketika tegangan diterapkan di antara dua elektroda. Meningkatkan tegangan pada gerbang menyebabkan kepadatan elektron yang lebih tinggi pada lapisan inversi dan oleh karena itu meningkatkan aliran arus antara sumber dan drain. Untuk tegangan gerbang di bawah nilai ambang batas, saluran akan terisi sedikit, dan hanya arus bocor sub-ambang batas yang sangat kecil yang dapat mengalir antara sumber dan saluran pembuangan.
Ketika tegangan gerbang-sumber negatif (gerbang-sumber positif) diterapkan, ini menciptakan saluran-p di permukaan wilayah n, analog dengan kasus saluran-n, tetapi dengan polaritas muatan dan tegangan yang berlawanan. Ketika tegangan yang kurang negatif dari nilai ambang batas (tegangan negatif untuk saluran-p) diterapkan antara gerbang dan sumber, saluran menghilang dan hanya arus sub-ambang batas yang sangat kecil yang dapat mengalir antara sumber dan saluran pembuangan. Perangkat ini dapat terdiri dari silikon pada perangkat isolator di mana oksida yang terkubur terbentuk di bawah lapisan semikonduktor tipis. Jika daerah saluran antara dielektrik gerbang dan daerah oksida yang terkubur sangat tipis, saluran tersebut disebut sebagai daerah saluran ultra-tipis dengan daerah sumber dan saluran pembuangan yang terbentuk di kedua sisi di dalam atau di atas lapisan semikonduktor tipis. Bahan semikonduktor lain dapat digunakan. Ketika daerah sumber dan saluran pembuangan dibentuk di atas saluran secara keseluruhan atau sebagian, mereka disebut sebagai daerah sumber / saluran pembuangan yang ditinggikan.
Disadur dari: en.wikipedia.org
Ilmu dan Teknologi Hayati
Dipublikasikan oleh Anisa pada 28 Februari 2025
Genetika molekuler, sebuah cabang penting dalam bidang biologi, menyelidiki bagaimana perbedaan dalam struktur atau ekspresi molekul-molekul DNA tercermin sebagai variasi di antara organisme. Dengan menggunakan pendekatan investigatif, genetika molekuler memusatkan perhatian pada penentuan struktur dan/atau fungsi gen dalam genom organisme menggunakan skrining genetik. Bidang studi ini menyatukan beberapa sub-bidang dalam biologi seperti pewarisan Mendel klasik, biologi sel, biologi molekuler, biokimia, dan bioteknologi, untuk mengeksplorasi hal-hal seperti pewarisan genetik, regulasi dan ekspresi gen, serta mekanisme molekuler di balik berbagai proses kehidupan.
Salah satu tujuan utama dari genetika molekuler adalah mengidentifikasi dan mempelajari mutasi genetik. Para peneliti mencari mutasi dalam suatu gen atau menginduksi mutasi dalam suatu gen untuk menghubungkan sekuens gen dengan fenotipe tertentu. Oleh karena itu, genetika molekuler menjadi metodologi yang kuat untuk menghubungkan mutasi dengan kondisi genetik yang dapat membantu dalam pencarian pengobatan berbagai penyakit genetik.
Sejarah
Perkembangan genetika molekuler sebagai sebuah disiplin didasarkan pada karya gabungan banyak ilmuwan. Pada tahun 1869, ahli kimia Johann Friedrich Miescher menemukan dan mengisolasi molekul baru yang ia sebut nuklein dari inti sel, yang akhirnya menjadi penemuan pertama dari molekul DNA yang kemudian ditentukan sebagai dasar molekul kehidupan. Selanjutnya, biokimia Albrecht Kosell mengidentifikasi nuklein sebagai asam nukleat dan memberinya nama asam deoksiribonukleat (DNA). Ia juga memisahkan blok bangunan dasar DNA dan RNA, yang terdiri dari nukleotida: adenin, guanin, timin, sitosin, dan urasil. Pekerjaannya tentang nukleotida memperoleh hadiah Nobel di bidang Fisiologi.
Pada awal abad ke-20, Gregor Mendel, yang dikenal sebagai salah satu bapak genetika, memberikan kontribusi besar bagi bidang genetika melalui berbagai eksperimennya dengan tanaman kacang polong di mana ia dapat menemukan prinsip-prinsip pewarisan seperti sifat resesif dan dominan. Pada pertengahan abad ke-19, ahli anatomi Walther Flemming menemukan apa yang sekarang kita kenal sebagai kromosom dan proses pemisahan yang mereka alami melalui mitosis. Karyanya bersama Theodor Boveri pertama kali mencetuskan Teori Kromosom Pewarisan, yang membantu menjelaskan beberapa pola yang diamati oleh Mendel jauh sebelumnya.
Pada tahun 1944, Avery, McLeod, dan McCarthy berhasil mengisolasi DNA dari strain virulen S. pneumoniae dan hanya dengan DNA ini mampu mengubah strain yang tidak berbahaya menjadi virulen. Mereka menyebut proses pengambilan, inkorporasi, dan ekspresi DNA oleh bakteri sebagai "transformasi", yang menunjukkan bahwa DNA adalah materi genetik bakteri. Penemuan ini menunjukkan bahwa DNA adalah materi genetik dari bakteri. Penemuan lain yang signifikan adalah pada tahun 1950, Erwin Chargaff menemukan aturan-aturan yang menawarkan bukti bahwa DNA adalah materi genetik kehidupan. Ini adalah "1) bahwa komposisi dasar DNA bervariasi antar spesies dan 2) dalam molekul DNA alami, jumlah adenin (A) sama dengan jumlah timin (T), dan jumlah guanin (G) sama dengan jumlah sitosin (C)". Aturan-aturan ini membantu pemahaman genetika molekuler.
Pada tahun 1953, Francis Crick dan James Watson, membangun atas karya kristalografi sinar-X yang dilakukan oleh Rosalind Franklin dan Maurice Wilkins, berhasil menemukan struktur heliks ganda 3-D DNA. Kelompok bakteriofaga yang dipimpin oleh Max Delbrück memberikan kontribusi besar bagi genetika molekuler dan asal-usul biologi molekuler selama periode sekitar 1945 hingga 1970. Penemuan dan studi yang dilakukan oleh genetikawan molekuler yang terafiliasi dengan kelompok ini berkontribusi pada pemahaman bagaimana protein yang dikodekan oleh gen berfungsi dalam replikasi DNA, perbaikan DNA dan rekombinasi DNA, serta bagaimana virus disusun dari komponen protein dan asam nukleat (morfogenesis molekuler). Selanjutnya, peran kodon penghentian rantai dipahami dengan baik.
Isolasi endonuklease pembatas pada E. coli oleh Arber dan Linn pada tahun 1969 membuka bidang rekayasa genetika. Enzim pembatas digunakan untuk melinerkan DNA untuk pemisahan dengan elektroforesis dan Southern blotting memungkinkan identifikasi segmen DNA tertentu melalui probe hibridisasi. Pada tahun 1971, Berg menggunakan enzim pembatas untuk membuat molekul DNA rekombinan pertama dan plasmid DNA rekombinan pertama. Pada tahun 1972, Cohen dan Boyer menciptakan organisme DNA rekombinan pertama dengan menyisipkan plasmid DNA rekombinan ke dalam E. coli, yang sekarang dikenal sebagai transformasi bakteri, dan membuka jalan bagi kloning molekuler. Pengembangan teknik sekuensing DNA pada akhir tahun 1970-an, pertama oleh Maxam dan Gilbert, kemudian oleh Frederick Sanger, sangat penting bagi penelitian genetika molekuler dan memungkinkan ilmuwan untuk mulai melakukan skrining genetik untuk menghubungkan sekuens genotipe dengan fenotipe. Reaksi berantai polimerase (PCR) menggunakan polimerase Taq, yang ditemukan oleh Mullis pada tahun 1985, memungkinkan ilmuwan untuk membuat jutaan salinan sekuens DNA spesifik yang dapat digunakan untuk
Sumber: