Materi Ajar Virus Dan Peranannya - Kurikulum Nasional Untuk SMA Kelas X Fase E

VIRUS DAN PERANANANNYA

Pertemuan I (Model Pembelajaran Problem Based Learning/PBL)

Materi ajar !

2.1 Apakah Virus Itu?

Kata virus adalah kata yang tidak asing lagi bagi kalian. Dalam dunia komputer, virus merupakan suatu program yang dapat mengganggu kinerja program komputer lainnya. Bahkan dalam dunia sosial media istilah viral sering digunakan. Kata viral ini berarti memiliki sifat seperti virus mudah menyebar. Akan tetapi yang akan kita bahas pada bab ini bukan virus pada dunia komputer atau pada berita infotainment, melainkan virus yang memiliki material genetik yang dapat menimbulkan penyakit pada manusia dan makhluk hidup lainnya. 

Semenjak pandemi COVID-19 pada akhir tahun 2019, kata virus hampir setiap hari muncul dalam berita atau infografis yang ada di media masa. Akibat virus ini pula Kalian melakukan physical distancing, lebih sering tinggal di rumah, belajar secara daring dari rumah (BDR), dan jika terpaksa keluar rumah harus menggunakan masker dan sering mencuci tangan dengan sabun dan air mengalir atau alternatifnya dengan pembersihan tangan (hand sanitizer). Virus ini tidak kasat mata tetapi sangat berbahaya. Seperti apakah virus itu? Apakah virus tergolong makhluk hidup? Bagaimana bentuknya? 

Pernahkah Kalian berinteraksi dengan teman atau anggota keluarga Kalian yang mengalami flu dan kemudian kalian juga mengalami gejala flu beberapa hari selanjutnya? Penularannya cepat dan tanpa Kalian sadari bukan? Seperti yang kalian ketahui bahwa flu disebabkan oleh virus. Virus memiliki ukuran yang sangat kecil. Diameter virus berkisar antara 20 nanometer (nm) hingga 400 nanometer (nm). Oleh karena itu virus hanya dapat dilihat dengan mikroskop elektron. Partikel lengkap virus, yang disebut dengan virion, terdiri atas asam nukleat yang dibungkus oleh protein pelindung yang di sebut dengan kapsid. 

Asam nukleat memiliki peranan penting dalam proses perbanyakkan diri virus pada inang. Tanpa asam nukleat virus tidak akan bisa memerintahkan sel inang untuk membuat bagian-bagian partikel virus. Berdasarkan jenis asam nukleat yang menyusunnya, virus dikelompokkan menjadi virus DNA dan virus RNA. Virus DNA adalah virus yang memiliki asam nukleat berupa DNA (asam deoksiribonukleat) sedangkan virus RNA adalah virus yang memiliki asam nukleat berupa RNA (asam ribonukleat). 

Kapsid tersusun atas subunit protein identik yang disebut dengan kapsomer. Beberapa virus memiliki amplop (membran lipoprotein) yang berasal dari sel inang. Bentuk virus beranekaragam, ada yang berbentuk heliks, polihedral, amplop/spherikal dan kompleks. Contoh virus yang berbentuk heliks adalah Tobacco mosaic virus, contohnya adalah bakteriofage (virus pemakan bakteri).

2.2 Bagaimana Virus Bereproduksi

Covid-19 pertama kali diidentifikasi di kota Wuhan, Cina. Dalam beberapa bulan virus ini menyebar hingga ke seluruh dunia. Bagaimanakah cara virus memperbanyak diri dan menyebar ke seluruh dunia?

Virus secara umum hanya terdiri dari asam nukleat dan protein kapsid. Hal ini menunjukan hahwa tubuh virus bukan merupakan sebuah sel yang memiliki membran sel, sitoplasma, asam nukleat dan ribosom. Seperti yang kalian ketahui bahwa unit terkecil dari mahkluk hidup adalah sel, sedangkan virus tidak memiliki komponen sel selain asam nukleat. Dengan demikian dilihat dari strukturnya virus bukanlah mahkluk hidup.

Satu-satunya ciri mahkluk hidup yang dimiliki oleh virus adalah mampu bereproduksi. Virus dapat memperbanyak dirı hanya jika berada dalam sel inang. Struktur tubuh virus pada bagian luar memiliki protein reseptor. Virus dapat menginfeksi apabila struktur tersebut cocok dengan protein reseptor pada membran sel inang.

Proses memperbanyak diri virus disebut dengan replikasi. Replikasi virus terdiri dari siklus litik dan lisogenik. Virus melakukan siklus litik dan lisogenik tergantung pada virulensi atau ketahanan sel inang terhadap virus penginfeksi, Jika sel inang memiliki ketahanan yang lemah maka virus dapat melakukan siklus litik. Sebaliknya, jika sel inang memiliki ketahanan yang tinggi maka virus melakukan siklus lisogenik.

Pada siklus litik perkembangbiakan virus diawali dengan tahap melekatnya virus pada sel inang, kemudian penetrasi asam nukleat virus ke dalam sel inang. Tahap selanjutnya adalah asam nukleat virus akan memerintah sel inang untuk mensintesis asam nukleat dan bagian tubuh virus untuk dirakit menjadi tubuh virus baru. Akhir siklus ini sel inang pecah dan mengeluarkan banyak virus baru.

Berbeda dengan siklus litik, pada siklus lisogenik sel inang akan tetap membawa asam nukleat virus meskipun sel inang memperbanyak dirinya. Siklus lisogenik ini dapat beralih ke siklus titik. 

2.3 Peranan Virus

Ketika kalian mendengar kata virus, yang terlintas pastilah penyakit, menular dan mematikan. Apalagi semenjak kita berada dalam masa pandemi Covid-19, kata virus menyebabkan ketakutan pada kita. Begitu pula hasil penyelidikan, kalian mungkin menemukan berbagai penyakit yang disebabkan oleh virus pada manusia, seperti demam berdarah, polio, flu, cacar dan hepatitis. Selain itu virus juga menyebabkan penyakit pada tumbuhan seperti mosaik dan tungro, serta penyakit pada hewan seperti rabies dan tetelo.

Sesungguhnya virus juga bermanfaat untuk kehidupan manusia. Baculovirus adalah virus yang menyerang serangga dan artropoda sehingga dimanfaatkan sebagai biopestisida di lahan pertanian. Kemampuannya dalam melemahkan inangnya dimanfaatkan dalam pengobatan biologis melemahkan atau membunuh bakteri, jamur atau protozoa yang bersifat patogen.

Pada sub topik replikasi virus, kalian telah mempelajari pada saat virus menginfeksi sel inang, virus memasukkan asam nukleatnya ke dalam sel inang. Kemampuan ini dapat dimanfaatkan dalam proses rekayasa genetika pada pembuatan insulin dan terapi gen. Virus yang disisipi gen penghasil insulin menginfeksi bakteri, sehingga bakteri ini berkembangbiak dan menghasilkan insulin. Sedangkan pada terapi gen, virus dimasukkan gen terapeutik agar virus mengirimkan gen ini pada sel target untuk memulihkan fungsi gen yang rusak.

Dalam dunia kesehatan, virus dapat dijadikan sebagai agen anti kanker dan bahan pembuat vaksin. Virus oncolytic digunakan sebagai agen anti kanker. Virus tersebut selektif untuk memilih sel kanker sehingga menginfeksi dan merusak sel kanker tanpa merusak sel yang sehat.

Pada pembuatan vaksin, diperlukan virus inaktif atau bagian struktur tertentu pada virus sebagai protein khusus yang akan memacu terbentuknya respon kekebalan tubuh untuk melawan suatu penyakit. Ketika tubuh terpapar oleh virus yang dilemahkan ini, limfosit akan aktif dan membentuk antibodi untuk mengikat virus agar tidak menginfeksi sel targetnya. Uniknya sistem imun kita akan mengingat virus yang pernah masuk sehingga jika terpapar yang kedua kalinya tubuh akan lebih cepat mengatasi infeksi virus tersebut.

Pertemuan II (Model Pembelajaran Project Based Learning/PjBL)

Materi ajar

2.4 Cara Mencegah Penyebaran Virus

Setiap virus menyebar dengan cara tertentu. Virus Dengue yang menyebabkan demam berdarah menyebar dengan perantara nyamuk Aedes aegypti, virus varicella zoster yang menyebabkan cacar menyebar melalui sentuhan dengan penderita, percikan cairan tubuh penderita atau sentuhan terhadap benda yang sebelumnya disentuh oleh penderita, sedangkan HIV menyebar melalui injeksi langsung ke aliran darah, kontak membran mukosa atau jaringan yang terluka dengan cairan tubuh tertentu (darah, ASI, semen) penderita.

Khusus untuk virus corona yang melanda dunia saat ini virus menyebar melalui droplet yang dikeluarkan oleh penderita melalui bersin, batuk atau saat pederita berbicara. Penyebarannya sangat cepat dan mudah terjadi tanpa disadari oleh pembawanya. Ada beberapa cara yang dapat dilakukan dalam mengurangi penyebaran virus corona ini.

Cara pertama yaitu tindakan yang bersifat fisik. Virus corona menyebar melalui droplet penderita yang akan jatuh beberapa meter dari penderita, sehingga disarankan agar terdapat jarak kurang lebih 2 meter ketika berinteraksi dengan seseorang. Virus ini masuk melalui saluran pernafasan atau mulut, sehingga untuk mengurangi kesempatan tersebut disarankan menggunakan masker yang menutupi area hidung hingga dagu. Itu pulalah alasan mengapa kita dianjurkan untuk tidak menyentuh area wajah dengan tangan karena droplet yang keluar dapat terjatuh di pakaian penderita atau di benda-benda lain dekat penderita yang tanpa sengaja dapat kita sentuh.

Cara kedua adalah tindakan yang menggunakan bahan kimia. Seperti yang telah Kalian pelajari beberapa virus memiliki struktur amplop. Salah satu cara agar virus tidak dapat menginfeksi sel inang adalah dengan merusak struktur amplop tersebut. Penggunaan sabun dan air dapat merusak struktur amplop pada virus. Sabun mengandung zat mirip lemak yang disebut amphiphiles, yang secara struktural sangat mirip dengan lipid di amplop virus corona. Molekul sabun bersaing dengan lipid di amplop virus sehingga mampu merusak amplop virus. Disamping itu pula sabun membantu melepaskan virus ketika menempel pada kulit. Jika kita tidak memiliki sabun dan air, pembersih tangan (hand sanitizer) dapat juga merusak struktur amplop virus karena mengandung alkohol 70% dan zat lain yang dapat merusak selubung protein virus.

Cara pencegahan yang ketiga bersifat biologis. Untuk bertahan danı serangan penyakit, tubuh manusia memiliki sistem tubu Sistem kekebalan spesifik pada manusia memiliki kemampuan pertan yang kuat untuk menghadapi patogen tertentu. Tubuh mampu mengingat patogen tertentu yang pernah menyerang sehingga dapat segera membentuk antibodi untuk melawannya. Dengan demikian patogen tersebut tidak membahayakan atau tidak bisa menjangkit kedalam tubuh untuk kedua kalinya. Dalam memberikan reaksi terhadap serangan dari patogen tersebut, sistem kekebalan tubuh akan mengaktifkan limfosit dan memproduksi antibodi. Inilah mengapa vaksin diberikan kepada manusia.

Ada dua jenis vaksin yaitu attenuated whole-agent vaccines yang berasal dari potagen hidup yang dilemahkan dan inactivated whole-agent vaccines yang berasal dari patogen yang telah dihancurkan kemampuan infeksinya tetapi mampu antibodi. Vaksin merangsang sistem kekebalan tubuh manusia untuk mengingat patogen tersebut dan menghasilkan antibodi, sehingga ketika tubuh diserang oleh patogen tersebut, tubuh telah memiliki persiapan untuk melawannya. Selain itu anjuran untuk makan- makanan seimbang, istirahat yang cukup, menghindari stress dan minum vitamin adalah cara untuk meningkatkan sistem kekebalan tubuh manusia.

Tubuh yang telah terinfeksi oleh virus dapat diobati dengan memberikan zat antivirus yang dapat menghambat menghambat perkembangbiakan virus. Acyclovir merupakan salah satu zat antivirus yang menghambat proses replikasi herpes simplex virus penyebab penyakit herpes. Acyclovir menghambat proses sintesis DNA virus pada sel inangnya sehingga menghambat perbanyakan tubuh virus.

Pemberian antibodi secara langsung juga dapat dilakukan untuk mengatasi penyakit akibat virus. Seperti dalam penerapan terapi plasma darah pada pasien Covid-19. Plasma darah yang digunakan adalah milik pasien Covid-19 yang sembuh sehingga di dalam plasma darah tersebut telah memiliki antibodi untuk melawan virus corona. Pemberian plasma darah ini akan membantu pasien Covid-19 lainnya dalam melawan virus Corona.

Penyusun: Thom Fallo

Referensi: Ayuk, R., Elizabeth, T. & Niken, R. 2021. Ilmu Pengetahuan Alam Untuk Kelas X. Jakarta: Kementerian Pendidikan Dan Kebudayaan.

Disclaimer: Materi ini disusun dari berbagai referensi yang akan digunakan untuk meningkatkan mutu pendidikan dalam kegiatan pembelajaran sesuai amanat UU NO.20 Tahun 2013 Tentang Sistem Pendidikan Nasional.

Share :