Materi Tes Seleksi P3K / PPPK Mapel IPA Pembelajaran 3 Makhluk Hidup dan Proses

A. Kompetensi

Menguasai teori dan aplikasi mencakup muatan materi mata pelajaran Ilmu Pengetahuan Alam terdiri atas Metode Ilmiah, Materi Perubahannya, Gaya dan Energi, Makhluk Hidup dan Proses Kehidupan, Bumi dan Alam Semesta.

B. Indikator Pencapaian Kompetensi

1. Menguasai sistem organ pernapasan, mekanisma proses pernapasan pada manusia dan aplikasinya dalam pembelajaran di SD
2. Menguasai sistem organ pencernaan dan mekanisma proses pencernaan manusia serta aplikasinya dalam pembelajaran di SD
3. Menguasai sistem organ jantung, peradaran darah dan mekanisma proses kerja jantung serta aplikasinya dalam pembelajaran di SD

C. Uraian Materi

Mempelajari tubuh manusia, sebaiknya terlebih dahulu harus memahami organisasi tubuh manusia. Organisasi ini diawali oleh sel, yaitu unit atau unsur terkecil dari tubuh manusia. Sel yang sama bentuk dan fungsinya membentuk jaringan. Ada empat jaringan pembentuk tubuh manusia, yaitu jaringan epithel,

jaringan ikat, jaringan otot, dan jaringan saraf. Jaringan-jaringan bekerjasama membentuk organ (alat tubuh) seperti jantung, ginjal, paru-paru, hati, lambung dan lain-lainnya lagi. Semua organ tubuh akan bekerjasama dalam suatu sistem yang dikenal dengan sistem organ tubuh manusia. Sistem organ pada manusia merupakan kumpulan berbagai organ yang memiliki fungsi masing-masing, namun dapat saling bekerja sama untuk menjaga kesinambungan fungsi tubuhseutuhnya. Kendali kegiatan fisiologi organ tubuh dalam mekanisma kerja sistem organ tubuh manusia harus melalui penginderaan terlabih dahulu, melalui koordinasi sistem saraf pusat tubuh, guna merespon semua stimulasi yang diterima oleh organ indera.

1. Organ Pernapasan
   Untuk memahami kajian sistem pernapasan sebaiknya anda mengetahui terlebih dahulu organ-organ yang terlibat dalam proses pernapasan. Organ pernapasan manusia terdiri dari hidung dan rongga hidung, tenggorokan (faring), batang tenggorokan (laring) trachea, bronchus, bronciolus, alveolus paru-paru. Berikut adalah bagian-bagian organ alat pernapasan pada manusia, perhatikan gambar di bawah ini.
1. Hidung (Cavum Nasalis)
   Sebagai salah satu organ pernapasan manusia yang berhubungan langsung dengan udara luar, ketika udara masuk rongga hidung akan difiltrasi oleh rambutrambut hidung yang berfungsi sebagai pelindung di dalam rongga hidung. Di saat hidung kita menghirup oksigen, bulu-bulu yang ada akan membantu menyaring masuknya udara kotor yang mengandung debu. Ini dilakukan sebelum udara tersebut diproses oleh paru-paru kita. Rambut hidung juga merupakan tempat menempelntya selaput lendir yang merupakan alat pengirim sinyal yang dapat memastikan bau apa yang sedang kita hirup.
   Dengan demikian maka hidung berfungsi sebagai alat untuk menghirup udara,penyaring udara yang akan masuk ke paru-paru, dan sebagai indera penciuman.
2. Tekak (Faring) Faring merupakan persimpangan antara rongga hidung ke tenggorokan (saluran pernapasan) dan rongga mulut ke kerongkongan (saluran pencernaan). Pada bagian belakang faring terdapat laring. Laring disebut pula pangkal tenggorok. Pada laring terdapat pita suara dan epiglotis atau katup pangkal tenggorokan. Pada waktu menelan makanan epiglotis menutupi laring sehingga makanan tidak masuk ke dalam tenggorokan. Sebaliknya pada waktu bernapas epiglotis akan membuka sehingga udara masuk ke dalam laring kemudian menuju tenggorokan. Mengapa ketika menelan makanan ke mulut kita tidak boleh berbicara? 
3. Tenggorokan (Trakea)
   Tenggorokan berbentuk seperti pipa dengan panjang kurang lebih 10 cm. Di paru-paru trakea bercabang dua membentuk bronkus. Dinding tenggorokan terdiri atas tiga lapisan berikut.
1. Lapisan paling luar terdiri atas jaringan ikat.
2. Lapisan tengah terdiri atas otot polos dan cincin tulang rawan. Trakea tersusun atas 16-20 cincin tulang rawan yang berbentuk huruf C. Bagian belakang cincin tulang rawan ini tidak tersambung dan menempel pada esofagus.Hal ini berguna untuk mempertahankan trakea tetap terbuka.
3. Lapisan terdalam terdiri atas jaringan epitelium bersilia yang menghasilkan banyak lendir. Lendir ini berfungsi menangkap debu dan mikroorganisme yang masuk saat menghirup udara.
4. Cabang Tenggorokan (Bronkus)
   Bronkus merupakan cabang batang tenggorokan. Jumlahnya sepasang, yang satu menuju paru-paru kanan dan yang satu menuju paru-paru kiri. Bronkus yang ke arah kiri lebih panjang, sempit, dan mendatar daripada yang ke arah kanan. Hal inilah yang mengakibatkan paru-paru kanan lebih mudah terserang penyakit. Struktur dinding bronkus hampir sama dengan trakea. Perbedaannya dinding trakea lebih tebal daripada dinding bronkus. Bronkus akan menjadi bronkiolus. Bronkus kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi dua bronkiolus berca menjadi bronkiolus. Bronkus kanan bercabang menjadi tiga bronkiolus sedangkan bronkus kiri bercabang menjadi dua bronkiolus.
5. Bronkiolus
   Bronkiolus merupakan salah satu bagian penting dari organ pernapasan pada manusia. Bronkiolus adalah cabang dari bronkus dan memiliki dinding yang lebih tipis, pada ujung bronkiolus terdapat banyak sekali gelembung-gelembung kecil yang dinamakan alveolus. Jumlah cabang bronkiolus yang menuju paru-paru kanan dan kiri tidak sama. Bronkiolus yang menuju paru-paru kanan mempunyai 3 cabang, sedangkan bronkiolus yang menuju paru-paru sebelah kiri hanya bercabang 2. Bronkiolus merupakan cabang dari bronkus. Bronkiolus bercabang-cabang menjadi saluran yang semakin halus, kecil, dan dindingnya semakin tipis. Bronkiolus tidak mempunyai tulang rawan tetapi rongganya bersilia. Fungsi pertama yang dimiliki oleh bronkiolus dalam proses pernapasan manusia adalah untuk menyalurkan udara dari bronkus ke dalam alveoli. Bronkiolus akan membantu mengatur jumlah udara dan juga oksigen yang akan masuk ke dalam paru-paru, sesuai dengan kebutuhan dari paru-paru itu sendiri.
6. Alveolus
   Alveolus memiliki struktur berbentuk bola-bola mungil yang diliputi oleh pembuluhpembuluh darah. Epitel pipih yang melapisi alveoli memudahkan darah di dalam kapiler-kapiler darah mengikat oksigen dari udara dalam rongga alveolus. Paya terjadi paru-paru mempunyai 700 juta alveolus, yang di dalamnya terjadi proses pertukaran gas oksigen (O2) dan karbondioksida (CO2). Pada ujung bronkus terdapat gelembung-gelembung kecil berisi udara yang disebut alveolus (jamak: alveoli). Pada gelembung-gelembung ini terjadi proses pertukaran gas oksigen dengan gas sisa metebolisme (karbondioksida) melalui dinding alveolus. Dinding alveolus dilapisi oleh sel-sel tipis yang banyak mengandung pembuluh darah kapiler. Pertukaran gas terjadi dengan mekanisme difusi (perpindahan suatu zat melalui sebuah selaput atau dinding). Oksigen yang berada dalam alveolus akan diserap oleh pembuluh kapiler dan ditukar dengan gas karbondioksida. Gas sisa tersebut akan di keluarkan dari dalam tubuh melalui hidung. Di dalam darah oksigen akan diikat oleh hemoglobin dan selanjutnya akan dialirkan ke seluruh tubuh. Oksigen akan digunakan dalam proses oksidasi zat makanan yang akan menghasilkan gas sisa berupa karbondioksida. Darah yang banyak megandung karbondioksida akan dialirkan kembali ke paru-paru untuk ditukar dengan oksigen.
7. Paru-paru
   Keberadaan paru-paru terletak di dalam rongga dada. Rongga dada dan perut dibatasi oleh suatu sekat disebut diafragma (sekat rongga dada). Paru-paru ada dua buah yaitu paru-paru kanan dan paru- paru kiri. Paru-paru kanan terdiri atas tiga gelambir (lobus) yaitu gelambir atas, gelambir tengah dan gelambir bawah. Sedangkan paru-paru kiri terdiri atas dua gelambir yaitu gelambir atas dan gelambir bawah. Paru-paru diselimuti oleh suatu selaput paru-paru (pleura).
2. Mekanisma Proses Pernapasan
   Tahukah saudara tentang pernapasan pada manusia? Coba saudara tutup lubang hidung selama satu menit, betul, saudara akan terasa sesak karena oksigen dari udara luar tidak masuk ke dalam tubuh, akibatnya oksigen pada paru-paru kekurang. Sesungguhnya tujuan kita bernapas itu untuk apa? Saudara mengenal bentuk respirasi? Betul, bentuk respirasi ada dua macam, yaitu respirasi eksternal (pernapasan luar) dan respirasi internal (pernapasan dalam). Respirasi eksternal meliputi proses pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida dan uap air antara manusia dan lingkungannya. Sementara untuk respirasi internal disebut juga respirasi seluler karena pernapasan ini terjadi di dalam sel yaitu dalam sitoplasma dan mitochondria. Respirasi sel merupakan proses penggalian energi dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phospat) dari glukosa dalam makanan yang saudara makan. Bagaimana respirasi sel terjadi dalam sel? Terdapat tiga langkah dalam respirasi sel, antara lain: (1) Glikolisis, yaitu proses glukosa dipecah dalam sitoplasma menjadi dua molekul piruvat 3 karbon baik secara aerobik ataupun an- aerobik; (2) Siklus Krebs, yaitu proses pengangkutan molekul piruvat ke dalam mitochondria secara aerobik dengan menggunakan molekul 2-karbon (asetil-coA) yang berasal dari piruvat dan menghasilkan karbondioksida; (3) Transfer elektron, yaitu proses masuknya pembawa energi (NADH) memasuki rantai transfer elektron untuk dihasilkan ATP. Secara konseptual pernapasan atau respirasi adalah seluruh proses mulai dari pemasukan udara yang mengandung Oksigen (O2), pengambilan oksigen, penggunaan oksigen untuk oksidasi biologi sampai dengan pengeluaran karbondioksida (CO2) sebagai zat sisa pernapasan. Apa oksidasi biologi? betul, peristiwa pembakaran zat makanan oleh oksigen yang berlangsung di dalam sel tubuh untuk mendapatkan energi, inilah oksidasi biologi. Jadi, tujuan pernapasan sesungguhnya adalah untuk mendapatkan energi.
   Apa hubungannya hasil pernapasan dengan hasil pencernaan makanan? Bernapas/respirasi adalah proses pembebasan energi kimiawi yang terdapat pada makanan menjadi energi yang diperlukan untuk hidup. Proses respirasi terdiri atas dua pengertian, yaitu: 
1. Respirasi Internal
   Respirasi ini merupakan proses masuknya oksigen dari dalam darah ke jaringan (sel) dan keluarnya karbondioksida dari jaringan (sel) ke dalam darah. Oksigen yang masuk ke dalam sel akan menghasilkan energi. Proses respirasi berlangsung pada organ sel yang disebut mitokondria dan terjadi melalui empat tahap reaksi, yaitu:
1. Tahap glikolisis
2. Tahap antara glokolisis dan siklus krebs
3. Tahap siklus krebs disebut juga siklus asam sitrat.
4. Tahap sistem sitokrom
   Dari empat tahap kejadian di atas, respirasi mempunyai persamaan kimia sebagai berikut: C6H12O6 + 6 O2 6 CO2 + 6 H2O + Energi
2. Respirasi Eksternal
   Merupakan proses masuknya oksigen dari udara luar melalui alat pernapasan ke dalam darah dan keluarnya karbondioksida dan air dari darah ke alat pernapasan.
   Dilihat dari proses pengambilan udara pernapasan, ada dua macam respirasi, yaitu:
1. Pernapasan perut, melibatkan otot diafragma, mekanismanya dibedakan menjadi: a. Fase inspirasi, otot diafragma berkontraksi sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan dalam rongga dada mengecil udara dari luar masuk membawa O2 ; b. Fase ekspirasi, diafragma relaksasi rongga dada mengecil, akibatnya tekanan dalam rongga dada membesar dan udara keluar membawa CO2 .
2. Pernapasan dada, melibatkan otot antar tulang rusuk, mekanismanya dibedakan menjadi: a. Fase inspirasi, otot antar tulang rusuk berkontraksi, sehingga rongga dada membesar, akibatnya tekanan udara rongga dada mengecil dan udara masuk membawa oksigen; b. Fase ekspirasi, otot antar tulang rusuk relaksasi, akibatnya tekanan dalam rongga dada membesar dan udara keluar membawa CO2 Coba saudara tarik napas, lalu keluarkan, ini mekanisma pernapasan yang dilakukan manusia setiap saat. Dalam keadaan normal, manusia bernapas setiap menit sebanyak 12-15 kali. Bagaimana pernapasan saat sedang bekerja keras? betul, frekuensi pernapasan meningkat. Hal ini dilakukan karena supaya oksigen yang diperoleh menjadi bertambah banyak, agar oksidasi makanan dalam tubuh menjadi meningkat supaya energi untuk bekerja terpenuhi.