Buku virus

VIRUS BAHAN AJAR BIOLOGI SMA KELAS X SEMESTER 1

DAFTAR ISI DAFTAR ISI…………………………………………………………………………………………………………………………………….…1 KEGIATAN PEMBELAJARAN 1 A.VIRUS 1. Sejarah virus…………………………………………………………………………………………………………………….……3 2. Ciri-ciri virus……………………………………………………………………………………………………………….…..…….5 3. Reproduksi virus…………………………………………………………………………………………………..……….……..7 4. Tugas dan evaluasi……………….……………………………………………………………………………………………..10 KEGIATAN PEMBELAJARAN 2 B.PERANAN VIRUS 1. Peranan menguntungkan virus………………………………………………………………………………………….14 2. Peranan merugikan virus……………………………………………………………………………………………….….14 3. Bahaya virus bagi kehidupan……………………………………………………………………………………………..16 4. Tugas proyek……………………………………………………………………………………………….…………………….17 1

Capaian pembelajaran Peserta didik dapat Menganalisis struktur dan replikasi serta peran virus dalam aspek kesehatan masyarakat Tujuan pembelajaran 1. Menjelaskan struktur dan ciri-ciri virus 2. Menganalisis proses replikasi virus 3. Mengaitkan peranan virus terhadap kesehatan masyarakat 4 . Menelaah berbagai kasus penyakit yang disebabkan oleh virus 5. Menganalisis cara pencegahan infeksi virus 2

A.VIRUS 1. Sejarah virus Penelitian diawali sejak tentang mikoorganisme ditemukannya mikroskop oleh Antony van Leeuwenhoek (1632-1723). Begitu pula dengan penelitian tentang virus. Pada abad XIX dan abad XX penelitian penyakit yang disebabkan okh virus ditujukan pada materi yang terkandung dalam virus, misalnya substansi yang bersifat racun serta senyawa kimia dan enzim yang menimbulkan kerusakan organisme yang menjadi inangnya. Pada tahun 1935, seorang ilmuwan Amerika, Wendell Stanley, berhasil mengkristalkan partikel penginfeksi tanaman tembakau tersebut yang kemudian dikenal dengan nama Tobacco Mozaic Virus (TMV). Penemuan Wendell Stanley bahwa virus dapat dikristalkan menjadi berita yang sangat menarik, tetapi sekaligus membingungkan. Sel makhluk hidup yang paling sederhana pun tidak dapat dikristalkan. 3

4

2.Ciri-ciri virus Virus yang berada di luar sel hidup. tidak dapat bergerak, tumbuh atau bereproduksi. Sebaliknya, jika virus berada di dalam sel makhluk hidup lainnya, seperti tumbuhan, hewan, atau manusia, virus dapat tumbuh dan bereproduksi. ciri-ciri umum yang dimiliki virus: a. Virus merupakan organisme aseluler atau dapat dikatakan virus tidak memiliki sel seperti hewan dan tumbuhan. b. Virus berukuran sangat kecil, berkisar 0.05Nm-0,2Nm (1Nm = 1/1000 mm). Okh karena itu, virus hanya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. c. Tubuh virus terdiri atas sehubung dan bahan inti. Bahan inti berupa RNA (Ribonucleic acid) atau DNA (Deoxiribonucleic acid). Bahan inti dibungkus oleh selubung protein yang disebut kapsid. d. Bentuknya beragam, dapat berupa bola (berpelindung), batang (spiral), polyhedral (ikosahedron), dan bentuk T (prolate). Perhatikan gambar berikut. Gambar 2. Bentuk virus e. Disebut bakteriofage karena virus ini menyerang bakteri. 5

6

Tubuh virus bakteriofage terdiri atas kapsid, kepala, isi, dan ekor. 1. Kapsid merupakan lapisan pembungkus tubuh virus yang berfungsi memberi bentuk tubuh virus dan melindungi virus dari kondisi lingkungan sekitarnya. 2. Kepala virus berisi materi genetik (asam nukleat), yaitu DNA atau RNA. 3. Ekor merupakan bagian tubuh virus yang penting untuk melekatkan diri dengan sel inang serta untuk memasukkan materi genetik virus ke dalam sel inang tersebut Gambar 3. Struktur tubuh virus 3.reproduksi virus  Tahap Adsorpsi Adsorpsi adalah tahapan penempelan virus pada sel inang. Virion (partikel lengkap virus) menempel pada bagian reseptor spesifik sel inang dengan menggunakan serabut ekornya. Reseptor merupakan molekul khusus pada membran sel inang yang dapat berinteraksi atau berikatan dengan virus. 7

 Tahap Penetrasi Penetrasi adalah tahapan pemasukan genom (materi genetik) virus ke dalam sel inang. Selubung ekor berkontraksi membuat lubang yang menembus dinding dan membran sel. Selanjutnya, virus menginjeksikan materi genetiknya ke dalam sel inang sehingga kapsid virus menjadi kosong.  Tahap Sintesis (Eklifase) Sintesis (eklifase) adalah tahapan perbanyakan genom (materi genetik) virus dengan menggunakan bahan utama materi genetik sel inang. DNA sel inang dihidrolisis dan dikendalikan oleh materi genetik virus untuk membuat asam nukleat (salinan genom) dan protein komponen virus.  Tahap Pematangan Pematangan adalah tahapan pembuatan dan perbanyakan struktur tubuh virus. Hasil sintesis berupa asam nukleat da protein dirakit menjadi partikel-partikel virus yang lengkap sehingga terbentuk virus baru.  Tahap Lisis Lisis adalah tahapan pecahnya sel inang sehingga virus baru dapat keluar dan siap menyerang sel inang lain. Virus menghasilkan lisozim, yaitu enzim perusak dinding sel inang. Rusaknya dinding sel inang mengakibatkan terjadinya osmosis ke dalam sel inang, sehingga sel inang membesar dan pecah. Sementara itu, sebelumnya kita telah membahas mengenai siklus reproduksi pada virus, dimana itu terdiri dari siklus litik dan siklus lisogenik. 1. Siklus Litik Pada daur nini, sel bakteri hancur (lisis) sehingga disebut daur litik. Perkembangbiakannya dimulai dengan menempelnya virus pada bakteri. Enzim virus melarutkan dinding sel bakteri sehingga terbentuk lubang dan melalui lubang tersebut, virus memasukkan DNA-nya ke dalam bakteri. DNA virus yang telah masuk ke dalam bakteri mengambil alih tugas DNA bakteri dengan menghancurkan DNA bakteri tersebut. Setelah itu, di dalam tubuh bakteri disintesis DNA, protein pembungkus, dan bagian-bagian tubuh virus lainnya (satu sel bakteri cukup untuk membentuk 300 virus baru). Setelah virus baru terbentuk, dinding sel bakteri hancur (lisis) sehingga virus yang baru terbentuk akan keluar dan menginfeksi bakteri lain. Berikut tahapan-tahapan daur litik: a. Adsorpsi (penempelan virus pada inang) b. Injeksi/penetrasi (penyuntikan materi genetik virus ke dalam sitoplasma sel inang dengan cara membuat lubang pada membran sel inang dengan enzim hidrolitik di dalam lisosom) c. Sintesis/replikasi (pembentukan virus baru di sel inang) d. Perakitan (menyelubungi molekul-molekul protein yang sudah terbentuk dengan kapsid sehingga menjadi tubuh virus yang utuh) 8

e. Litik (penghancuran membran sel inang menggunakan enzim hidrolitik di dalam lisosom sehingga virus-virus dapat keluar dari sel inang tersebut). Gambar 4. Siklus litik virus 2. Siklus Lisogenik Siklus lisogenik merupakan siklus replikasi genom virus tanpa menghancurkan sel inang, dengan kata lain virus berintegrasi atau menggabung atau menyisip ke dalam kromosom bakteri, integrasi DNA virus ke DNA inang membentuk rekombinasi yang disebut profaga. Istilah lisogenik mengimplikasikan bahwa profaga pada kondisi tertentu dapat menghasilkan faga aktif yang melisiskan inangnya dikarenakan adanya pemicu dari lingkungan seperti radiasi atau adanya beberapa zat kimia tertentu, hal inilah yang menyebabkan virus mengubah mekanisme reproduksinya dari cara lisogenik menjadi cara litik. Pada siklus lisogenik terjadi peristiwa berikut:  tidak terbentuknya virion baru.  sel inang mengandung profga (gabungan DNA virus dengan kromosom sel inang).  sel inang tidak rusak atau tidak mati, bahkan dapat membelah diri Gambar 5. Siklus lisogenik virus 9

4. TUGAS A. petunjuk pengerjaan 1. baca dan pahami materi yang telah disajikan 2. peserta didik dibagi menjadi 4 kelompok berdasarkan bentuk virus  kelompok 1 virus berbentuk spiral  kelompok 2 virus berebentuk icosahedron  kelompok 3 virus berbentuk berpelindung  kelompok 4 virus berbentuk prolate 3. peserta didik kemudian merancang bentuk virus sesuai kelompok masing-masing menggunakan barang bekas dan dirancang semenarik mungkin. B. Mentoring dan penilaian Presentasikan hasil reliplika virus yang sudah dirancang berkelompok kedepan kelas, berikan penjelasan mengenai projek yang telah dikerjakan secara jelas, padat dan dapat dimengerti temanmu. Kemudian berikan penilaian kepada hasil karyamu sendiri, dari segi a. Kerapian b. Materi (kejelasan dan kelengkapan materi) c. Keunikan dan keindahan Dengan memberikan nilai kepada karya sendiri berarti kalian sudah belajar jujur bertanggung jawab sesuai hasil karya kalian sendiri. 10

Soal evaluasi 1. pada reproduksi virus ,tahapan penangkapan genom (materi genetic) virus dalam sel inang disebut vase?….. 2. salah satu sifat firus yang sama dengan makhluk hidup lainnya adalah ?……. 3. Virus dikategorikan bukan sebagai sel karena?………. 4. Tubuh bakteri akan mengalami pemecahan pada saat virus memenuhi ruangannya. hal ini terjadi pada fase?…… 5. Jelaskan mengapa virus bisa digolongkan menjadi makhluk hidup….. 6. Jelaskan mengapa virus dapat digolongkan menjadi benda mati?…….. 7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan kapsid?……… 8. Apa yang dilakuakan rudelf mayor saat meneliti penyakit mosaik pada tembakau?...... 11

12

13

B. PERAN VIRUS 1.Peran Menguntungkan Virus Beberapa jenis virus dapat dimanfaatkan untuk meningkatkan kesejahteraan hidup manusia. Berikut ini beberapa manfaat virus bagi manusia . 1. Pembuatan vaksin, contoh kasus pada akhir tahun 1700. Edward Jenner seorang dokter asal Inggris mengetahui dari pasien-pasien di pedesaan bahwa para pemerah susu yang telah terkena cacar sapi (penyakit ringan yang menginfeksi sapi) temyata resisten terhadap infeksi cacar sesudahnya. Dalam percobaannya. Jenner menggoreskan jarum yang mengandung cairan dari luka seorang pemerah sapi yang telah terkena cacar sapi ke seorang anak laki-laki. Anak tersebut ternyata resisten terhadap wabah cacar. Virus cacar sapi dengan virus cacar sangat mirip sehingga sistem imun tidak dapat membedakan adanya partikel asing. Selain vaksin cacar juga sudah ditemukan vaksin lainnya, misalnya vaksin polio, vaksin rubela, vaksin campak dan vaksin gondongan. 2. Teknologi rekayasa genetika (manipulasi informasi genetik), misalnya untuk terapi gen. Terapi gen merupakan upaya perbaikan informasi genetik dengan memperbaiki susunan basa nitrogen pada untaian DNA di dalam gen. salah satu keberhasilan teknik ini adalah memperbaiki kelainan genetik ADD (Adenosine deaminase dificiency) yang menyebabkan seseorang tidak memiliki daya tahan tubuh. 3. Pengobatan secara biologi, yaitu dengan melemahkan atau membunuh bakteri, jamur atau protozoa yang bersifat patogen. Misalnya, bakteri pengganggu pada produk makanan yang diawetkan. 2.Peran Merugikan Virus Virus dapat menginfeksi dan menyebabkan penyakit pada berbagai organisme baik manusia, hewan dan tumbuhan. Penyakit-penyakit apakah yang dapat ditimbulkan oleh infeksi virus? A. Penyakit pada Manusia 1. AIDS HIV merupakan virus yang menyebabkan AIDS (Acquired Immune Deficiency Syndrome), suatu penyakit yang menyerang sistem kekebalan tubuh. HIV merupakan golongan virus yang jarang terdapat pada manusia, yaitu retrovirus. Retrovirus merupakan virus RNA yang dapat membuat DNA melalui proses transkripsi balik. Oleh karenanya, virus ini melengkapi diri dengan enzim spesifik reverse transcriptase. HIV menyerang limfosit T4 yang mempunyai peranan penting dalam mengatur imunitas. Seseorang yang mengidap HIV jumlah limfosit T akan menurun. Sekali terinfeksi HIV maka seumur hidup orang tersebut akan membawa virus HIV. Virus HIV terdapat pada darah, cairan sperma, cairan yang dihasilkan vagina dan cairan tubuh lainnya dari penderita AIDS. 14

Penularan AIDS dapat terjadi melalui hal-hal berikut ini: 1) Hubungan seksual baik homoseksual maupun heteroseksual. 2) Transfusi darah dan produk darah lainnya yang berasal dari pengidap AIDS 3) Penggunaan jarum yang berulang-ulang 4) Dari ibu ke bayinya sewaktu persalinan atau lewat ASI 2. SARS (Severe Acute Respiratory Syndrome) atau sindrom pernapasan akut Disebabkan oleh virus baru yang bermutasi dari virus Corona. Virus ini menyerang sistem pemapasan. 1) Gejala awal demam lebih dari 38°C 2) Tubuh menggigil 3) Lemah, letih dan lesu 4) Batuk kering dan sesak napas karena kekurangan oksigen 3.Virus polio memiliki capsid dengan bentu kosahedral, virionnya tidak berselubung, sferis dan berukuran 20- 30 nm, termasuk RNA virus. Manusia merupakan satu- satunya inang alami virus polio. Virus ini menyerang sel- sel yang membatasi saluran pencernaan dan sel- sel susunan saraf pusat, masuk ke dalam tubuh melalui makanan, minuman atau pemafasan. Gejala klinik infeksi virus polio adalah demam, malaise, sakit tenggorokan, sakit kepala, poliomyelitis paralitik (lumpuh). meningitis aseptic, B. Penyakit pada Hewan 1. New Castle Disease (NCD), menyerang sistem saraf pada ternah unggas, misal ayam, NCD umumnya disebut dengan tetek. 2. Rabies yang dapat menyerang pada anjing kucing serta monyet. C. Penyakit pada Tumbuhan 1. Mozaik Disebut mozaik karena pada tanaman yang terinfeksi (tomat, labu dan tembakau) menunjukkan bercak-bercak pada daunnya atau buahnya. Misalnya, penyakit mozaik pada tanaman tembakau yang disebabkan tanaman diserang virus Tobacco Mozaik Virus (TMV). Dari penyakit bercak daun pada tembakau inilah dunia virus mulai terdeteksi. Pada tahun 1883, Adolf Majjer seorang saintis asal Jerman melakukan pengujian dengan jalan menyemprotkan getah yang diekstraksi dari daun tanaman yang sakit ke tanaman yang sehat. Dia mengambil kesimpulan bahwa penyebab penyakit ini adalah bakteri yang lebih kecil dari biasanya, yang tidak dapat dilihat dengan mikroskop. Setelah satu dasawarsa, hipotesis ini diuji kembali oleh Dimitri Ivonowsky yang 15

melakukan pengujian dengan mengalirkan getah dari daun tembakau yang telah terinfeksi melalui saringan yang telah didesain untuk mengumpulkan bakteri ke tembakau yang sehat, ternyata tembakau kedua ini tertular penyakit. Dia melakukan ekstraksi lagi pada daun tembakau kedua dan mengalirkannya pada tembakau ketiga, hasilnya tetap sama, yaitu tanaman ketiga terinfeksi penyakit ini juga. Sehingga dia menyimpulkan bahwa patogen tersebut memiliki kemampuan bereproduksi di peralatan yang digunakannya. Selanjutnya pada tahun 1935, saintis Amerika Wendell Crenley berhasil mengkristalkan partikel penginfeksi tersebut yang sekarang dikenal dengan Tobacco Mozaik Virus (TMV), dan setelah itu maka jenis-jenis virus lainnya dapat dilihat dengan menggunakan mikroskop elektron. 3.Bahaya Virus bagi Kehidupan Ada tiga proses yang menyebabkan virus sangat berbahaya karena menimbulkan penyakit- penyakit baru dalam kehidupan kita, yaitu kemampuannya melakukan hal-hal sebagai berikut. 1. Mutasi dari virus-virus yang telah ada Virus RNA cenderung memiliki kecepatan mutasi yang lebih tinggi dari biasanya, sebab replikasi dari asam nukleat tidak melibatkan tahapan perbaikan kesalahan replikasi seperti pada replikasi DNA. Beberapa mutasi dapat menyebabkan virus yang sudah ada berkembang perlahan-lahan menjadi varietas genetik baru yang mengakibatkan penyakit baru pada organisme yang telah memiliki imunitas (kekebalan tubuh) terhadap virus moyangnya. 2. Penyebaran virus-virus yang sudah ada dari satu spesies inang ke spesies inang lainnya. Contoh permasalahan pada kasus Hantavirus yang biasa ditemukan pada hewan pengerat khususnya Deer Mice (Peromyscus maniculatus), populasi hewan ini melonjak tajam pada tahun 1993 setelah cuaca yang basah meningkatkan persediaan makanan bagi hewan ini. Manusia terkena Hantavirus ketika mereka menghirup debu yang mengandung sedikit urin dan feses dari tikus Deer Mice yang terinfeksi. Gejalanya mirip flu biasa yang muncul setelah minggu, kemudian diikuti oleh akumulasi cairan dan sel darah putih pada paru-paru yang menyebabkan gangguan pernapasan, lalu mati. 16

TUGAS PROYEK (pembuatan konten edukatif) HIV AIDS bukan merupakan penyakit baru, penyakit ini berasal dari amerika tengah dan mungkin telah menginfeksi manusia selama puluhan tahun. Rencana kegiatan 1. Siswa dibagi menjadi beberapa kelompok. 2. Siswa mencari informasi melalui tinjauan pustaka atau pun melalui internet mengenai penyakit AIDS. 3. Siswa bersama anggota kelompoknya bersama-sama membuat sebuah video atau konten edukatif pencegahan virus HIV AIDS. 4. Siswa melaporkan dan menampilkan tugas yang telah dikerjakan 5. Tugas tersebut kemudian di upload di social media 17