: "BIOTEKNOLOGI

Kelas XII Semester

2 Oleh : EVA YENANI

Standar KompetensiSiswa mampu memahami prinsip-prinsip dasar bioteknologi serta implikasinya pada sains, lingkungan, teknologi dan masyarakat.Kompetensi DasarMenjelaskan dan menganalisis peran bioteknologi serta implikasi hasil-hasil bioteknologi pada salingtemas

IndikatorMenjelaskan arti, peran, sifat-sifat organisme dalam prose bioteknologi.Menjelaskan perbedaan bioteknologi tradisional dan modernMenjelaskan kemampuan proses-proses rekayasa dalam memanipulasi sifat organisme.Menjelaskan manfaat dan bahaya bioteknologi bagi kehidupan.Memberi contoh-contoh penerapan bioteknologi yang berpengaruh pada pengembangan bahan pangan, sandang dan bidang medis.Memberi contoh dampak bioteknologi pada perbaikan dan perusakan lingkungan.Merumuskan tindakan-tindakan yang dilakukan untuk mencegah dampak negatif bioteknologi di masa yang akan datang.Melakukan kegiatan implementasi bioteknologi.

PengertianBioteknologi berasal dari istilah latin yaitu bio (hidup), teknos (teknologi = penerapan), dan logos (ilmu). Jadi bioteknologi adalah ilmu yang menerapkan prinsip-prinsip biologi atau pemanfaatan prinsip-prinsip dan kerekayasaan terhadap organisme, sistem atau proses biologi untuk menghasilkan atau meningkatkan potensi organisme maupun menghasilkan produk dan jasa bagi kepentingan hidup manusia.ManfaatMeningkatkan nilai bahan mentah dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme atau bagian-bagiannya seperti bakteri dan kapang. Selain itu juga bioteknologi memanfaatkan sel tumbuhan dan hewan yang dibiakkan sebagai bahan dasar berbagai proses industri.

ILMU-ILMUYANGDIGUNAKDALAMBIOTEKNOLOGI
MikrobiologiMerupakan cabang biologi yang mempelajari tentang mikroba atau jasad renik. Pengetahuan sifat-sifat dan struktur mikroba mendukung kemajuan bioteknologi. Misalnya, mikroba berupa bakteri dapat tumbuh pada kisaran suhu tertentu. Oleh karenanya, bakteri dapat digolongkan sebagai psikrofil yang tumbuh pada suhu 0°C hingga 30°C, mesofil yang tumbuh pada suhu 25°C hingga 40°C, dan termofil yang tumbuh pada suhu 50°C atau lebih. Pengetahuan mengenai bakteri ini dapat digunakan saat membuat yoghurt. Yoghurt dibuat dari susu yang difermentasi dengan menggunakan bakteri Lactobacillus bulgaricus, pada suhu 40°C selama 2,5 jam sampai 3,5 jam.

 ILMU-ILMUYANGDIGUNAKANDALAMBIOTEKNOLOGI
Biologi selMerupakan cabang biologi yang mempelajari sel. Pengetahuan mengenai sifat-sifat dan struktur sel akan mendukung aplikasi bioteknologi. Pengetahuan mengenai sifat protoplasma suatu sel yang dapat berfusi atau bergabung dengan protoplasma sel lain pada spesies yang sama, bermanfaat bagi aplikasi fusi sel di bidang pemuliaan tanaman

ILMU-ILMUYANGDIGUNAKANDALAMBIOTEKNOLOGI
GenetikaMerupakan cabang biologi yang mempelajari pewarisan sifat-sifat genetik makhluk hidup dari satu generasi ke generasi berikutnya. Pemahaman mengenai bentuk dan karakteristik materi pewaris sifat, yaitu DNA (gen) akan membantu percepatan kemajuan bioteknologi. Penemuan tanaman tomat yang tidak mudah rusak atau busuk, insulin manusia yang disintesis dari bakteri Escherichia coli, dan lainnya, merupakan penerapan ilmu genetika dalam bioteknologi

ILMU-ILMUYANGDIGUNAKANDALAMBIOTEKNOLOGI
BiokimiaMerupakan cabang ilmu kimia yang mempelajari makhluk hidup dari aspek kimianya. Biokimia menganggap hidup adalah kimia, gejala hidup adalah gejala kimia, dan proses-proses hidup diselenggarakan atas dasar reaksi dan peristiwa kimia. Dengan biokimia maka ahli bioteknologi memperlakukan yang dapat dipadukan dan direkayasaSelain mikrobiologi, biologi sel, dan biokimia, ilmu-ilmu lain juga digunakan dalam bioteknologi. Contohnya virologi (ilmu mengenai virus), teknologi pangan, biologi pertanian, biologi kedokteran, dan biologi kehutanan

 PERBEDAANBIOTEKNOLOGITRADISIONALDANMODERN
Bioteknologi tradisional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan proses genetik alami seperti mutasi dan rekombinasi genetik. Penangkaran ternak dan tanaman panen, pembuatan alkohol, minuman keras, dan minuman anggur telah dikenal masyarakat tradisionalBioteknologi modern merupakan teknologi yang diterapkan untuk menghasilkan produk dalam skala industri dengan menggunakan organisme, system, atau proses bioteknologi (Pratiwi, dkk). Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA, selain memanfaatkan dasar mikrobiologi dan biokimia(Aryulina Diah,dkk).

APLIKASIBIOTEKNOLOGITRADISIONAL
Pangan.Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pangan misalnya (1) tempe, dibuat dari kedelai dengan menggunakan jamur Rhizopus sp (2) oncom, dibuat dari ampas kedelai dengan menggunakan jamur Neurospora sitophila (3) tapai, dibuat dari ketela pohon dengan menggunakan khamir Saccharomyces cereviceae dan (4) keju dan yoghurt, dibuat dari susu sapi dengan menggunakan bakteri Lactobacilius.

APLIKASIBIOTEKNOLOGITRADISIONAL
Pertanian.Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pertanian, misalnya (1) hidroponik, merupakan cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman, (2) suatu tanaman jenis mustard alami yang diseleksi oleh manusia menghasilkan tanaman kolabri, brokoli, kubis, kembang kol.

 APLIKASIBIOTEKNOLOGITRADISIONAL
PeternakanBeberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang peternakan misalnya pada (1) domba ankon, yang merupakan domb a berkaki pendek dan bengkok, sebagai hasil mutasi alami dan (2) sapi "Jersey" yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu dengan kandungan krim lebih banyak.

 APLIKASIBIOTEKNOLOGITRADISIONAL
Kesehatan dan pengobatan.Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pengobatan, misalnya (1) antibiotik yang digunakan untuk pengobatan, diisolasi dari bakteri dan jamur dan (2) vaksin, yang merupakan mikroorganisme atau bagian mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan, bermanfaat untuk meningkatkan imunitas

 APLIKASIBIOTEKNOLOGIMODERN
Pangan.Beberapa bioteknologi modern pada bidang pangan, misalnya (1) buah tomat hasil manipulasi genetik sehingga tahan lama, tidak cepat matang serta membusuk dan (2) kentang yang telah mengalami mutasi genetik sehingga kadar pati kentang meningkat 20% dari kentang biasa.Pada bidang pertanianmisalnya (1) tanaman kedelai Tengger dan kedelai hijau Camar yang berumur pendek dengan produktivitas tinggi, diperoleh dari radiasi seleksi biji-biji kedelai dan (2) tanaman jagung dan kapas yang resisten terhadap serangan peny akit gen tertentu (setelah gennya dimanipulasi)

 Kesehatandanpengobatan.
Peternakan.Beberapa bioteknologi modern pada bidang peternakan misalnya (1) pembelahan embrio secara fisik (splitting) mampu menghasilkan kembar identik pada domba, sapi, babi, kuda (2) ternak unggul hasil manipulasi genetik, contohnya unggul pada daging dan susunya.Kesehatan dan pengobatan.Beberapa bioteknologi modern pada bidang kesehatan dan pengobatan antara lain: (1) hormon pertumbuhan somatotropin yang dihasilkan oleh Escherichia coli dan (2) manipulasi produksi vaksin dengan menggunakan E. coli agar lebih efisien

KEUNTUNGAN PENGGUNAAN MIKROORGANISME DALAM BIOTEKNOLOGI
Reproduksinya sangat cepatMudah diperoleh dari lingkunganMemiliki sifat yang tetapDapat menghasilkan berbagai produk yang dibutuhkan manusia, tidak bergantung musim dan iklim

Contoh bioteknologi pengolahan bahan pangan antara lain :
Oncom dapat dibuat dari ampas tahu, singkong, kelapa, atau kacang tanah, dengan penambahan mikroorganisme berupa NeurosporaRoti dibuat dari biji-bijian serealia dalam bentuk tepung dengan penambahan khamir Saccaromyces cereviceae.Keju dibuat dari susu dengan penambahan bakteri asam laktat ( Lactobacillus dan Streptococcus)Yoghurt dibuat dari susu dengan penambahan bakteri asam laktat (Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus termophylus)Mentega dibuat dari bahn dasar susu dengan penambahan Sterptococcus lactis dan Leuconostoc cremorisProtein Sel Tunggal merupakan makanan kaya protein yang berasal dari mikroorganisme. Contoh mikroorganisme protein sel tunggal yaitu jamur Fusarium graminearum yang mengandung protein 45% dan lemak 13% dan Chlorella yang mengandung protein 30 % sampai 60 %

Bioteknologidibidangkedokteran
Antibodi monoclonalMerupakan antibody yang diperoleh dari satu sumber tunggal atau sel klona yang hanya mengenali satu antigen. Digunakan untuk pengobatan kanker.Langkahnya :Menginjeksi antigen ke tubuh kelinci atau tikus percobaanLimfanya dipisahkanDilakukan peleburan sel-sel limpa dengan sel mieloma (sel kanker )1% sel limpa menghasilkan antibody dan 10%sel hibridoma menghasilkan antibodySKEMA PEMBUATAN ANTIBODI MONKLONAL

Bioteknologidibidangkedokteran
Pembuatan insulinInsulin adalah protein yang bertugas mengontrol metabolisme gula dalam tubuh manusia. Gen insulin adalah daerah dalam DNA yang memiliki informasi untuk menghasilkan insulin. Penderita diabetes militus tubuhnya tidak mampu memproduksi hormone ini sehingga mereka harus menerima suntikan insulin setiap hari, oleh karena itu harus ada insulin dalam kadar yang tinggi, penyediaan ini dilakukan dengan rekayasa genetikaSKEMA PEMBUATAN INSULIN

BIOTEKNOLOGIPERTANIAN
Kultur jaringan tumbuhanAdalah bentuk perbanyakan (propagasi) tumbuhan secara vegetarif dengan memanipulasi jaringan somatik (jaringan tubuh) tumbuhan di dalam kultur aseptik (bebas kuman) dengan lingkungan terkontrol. Dengan kultur jaringan, tumbuhan utuh dapat dihasilkan dari bagian (potongan) akar, batang, atau daun, yang disebut eksplan.TEKNIK KULTUR JARINGAN

BIOTEKNOLOGIREKAYASAGENETIKA
Rekayasa genetik atau DNA rekombinan atau pencangkokan gen (KLONING) adalah suatu kumpulan teknik-teknik eksperimental yang memungkinkan peneliti untuk mengisolasi, mengidentifikasi, dan melipatgandakan suatu fragmen DNA dalam bentuk murninya.BEBERAPA CONTOH KLONING

 DAMPAKNEGATIFBIOTEKNOLOGI
Alergi.Gen asing yang disisipkan pada organisme yang menjadi maknan manusia dapat menyebabkan alergi terhadap individu tertentu, untuk menjegahnya perlu dilakukan pengujian dalam jangka panjang, dan memberikan label pada produk yang merupakan hasil dari rekayasa bioteknologi sehingga konsumen akan lebih waspadaHilangnya plasma Nutfah.Penggunaan ranaman dan hewan yang bersifat unggul dari hasil rekayasa genetik mengancam variasi dari mahluk hidup tersebut. Hal ini dapat diatasi dengan melakukan pemeliharaan hewan dan tumbuhan di suatu situs konservasi tertentu.Rusaknya ekosistemPenggunaan hasil rekayasa genetic dapat menyebabkan organisme tertentu dalam ekosistem mati, contoh penggunaan Bt mematikan hama dan larva kupu-kupu.