bioteknologi yuni

Click here to load reader

Download Bioteknologi yuni

Post on 21-May-2015

1.334 views

Category:

Documents

18 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • 1. DEPARTEMEN PENDIDIKAN NASIONALDIREKTORAT JENDERAL MANAJEMEN PENDIDIKAN DASAR DAN MENENGAHDIREKTORAT PEMBINAAN SEKOLAH MENENGAH PERTAMA2008

2. eranan Bioteknologi untukMendukung KelangsunganHidup ManusiaPenerapan Bioteknologi Sehari-hari 3. Peta Konsep Bioteknologi Kelangsungan hidup Makhluk Hidupditunjang oleh teknologi melalui bioteknologidibedakan bioteknologi konvensional bioteknologi modernmisalnya misalnyatempe kecapkejumikroprotein kultur jaringan rekayasa genetika 4. Bioteknologi berasal dari kata Bio dan teknologi, secarabebas didefinisikan sebagai pemanfaatan organisme hidupuntuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaatbagi manusia. Bioteknologi sudah dikerjakan manusia sejak ratusan tahunyang lalu, karena telah bertahun-tahun menggunakanmikroorganisme (bakteri & jamur ragi) untuk membuatmakanan bermanfaat seperti tempe, roti, anggur, keju, danyoghurt. Istilah bioteknologi baru berkembang setelah Pasteurmenemukan proses fermentasi dalam pembuatan anggur. Di bidang pertanian sudah menggunakan mikroorganimesejak abad ke-19 untuk mengendalikan hama serangga &menambah kesuburan tanah. 5. Mikroorganisme juga sudah digunakan secara luas di dalammengolah limbah industri dalam dasawarsa ini. DI bidang kesehatan & kedokteran, manusia telah dapatmemproduksi vaksin tertentu dengan bantuan virus. Perkembangan pesat bidang biologi sel & biologi molekulersejak tahun 1960-an mendorong perkembanganbioteknologi secara cepat. Dewasa ini manusia telah mampumemanipulasi, mengubah, dan/atau menambahkan sifattertentu pada suatu organisme. Pengubahan itu dilakukan pada tingkat DNA (DioxiriboNucleic Acid = Asam dioksirobonukleat), yaitu suatu rantaikimia yang terdapat di dalam inti sel yang mengontrolseluruh aktivitas sel, termasuk sifat suatu organisme. 6. Atas dasar itu, definisi bioteknologi sekarang adalah:Pemanfaatan dan/atau perekayasaan proses biologi darisuatu agen biologi untuk menghasilkan produk dan jasayang bermanfaat bagi manusisa. Definisi bioteknologi yang terakhir ini lebih dikenal sebagaibioteknologi modern, karena di dalamnya terdapatperekayaan proses, termasuk rekayasa genetika. Definisi yang pertama mengacu kepada bioteknologikonvensional (tradisional), dimana manusia hanyamenggunakan proses yang terjadi dalam organisme, tanpamelakukan manipulasi, seperti dalam pembuatan tape atautempe. 7. Karakteristik Konvensional ModernTeknik yg Fermentasi DNA rekombinanDigunakanKeterlibatanTdk mengubah sifat Mengubah sifat (proses)Manusia (proses) pd agen biologi pd agen biologi yg digu-(organisme) yg digunakan nakanContoh hasiltempe, tape, kecap,Insulin dr bakteri,asam cuka, yogurt, Tomat yg tahan lamaalkohol 8. Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yangmengandalkan jasa mikroba untuk menghasilkan produk yangdibutuhkan manusia melalui proses fermentasi (prosesperagian). Di dalam pemanfaatan mikroba ini, manusia tidak melakukanmanipulasi atau rekayasa proses. Manusia hanya menciptakankondisi dan bahan makanan yang cocok bagi mikroba untukberkembang secara optimal. Contoh rangkaian proses dalam bioteknologi konvensional: daritepung menjadi glukosa oleh jamur Aspergillus, selanjutnyaglukosa diubah menjadi alkohol oleh jamur Saccharomyces.Rangkaian proses ini telah lama digunakan manusia untukmenghasilkan asam cuka tau metana. 9. Contoh lain yang lebih populer ketika seseorangmembuat tape. Pembuat tape sebenarnya hanya memeliharajamur ragi tape (mikroba pembuat tape) padaketela pohon atau nasi ketan yang dijadikansubstrat bagi jamur ragi. Pemeraman ketela pohon atau nasi ketan yang telah ditaburi ragi sebagai upaya untuk menciptakan kondisi yang sesuai untuk pertumbuhan jamur ragi, karena jamur ragi menyukai tempat yang gelap dan hangat. 10. Bioteknologi modern (khususnya rekayasa genetika) berusahamengubah sifat organisme sehingga memiliki kemampuanseperti yang diinginkan. Sebagai contoh misalnya, bakteri pada masa dahulu tidakmampu menghasilkan insulin yang diperlukan oleh manusia,pada saat sekarang orang sudah berhasil menambah sifat barukepada bakteri tersebut, sehingga mampu menghasilkan insulin. Bioteknologi modern juga digunakan untuk merekombinasi DNA. DNA dipotong kemudian disambung dengan DNA baru yangmembawa sifat unggul. DNA baru hasil penggabungan inilah yang disebut DNA 11. 1. Mula-mula orang mencari DNA unggul, misalnya diambildari makhluk hidup lain atau membuatnya. Orang pada saatsekarang sudah berhasil membuat DNA ini. 2. Menyiapkan wahana (vektor), yaitu alat untukmemasukkan DNA itu ke dalam makhluk hidup yang akandiubah sifatnya. Wahana biasanya berupa virus atau plasmiddari bakteri. Plasmid adalah DNA yang bentuknyamelingkar, terdapat di luar DNA inti bakteri. DNA plasmidmampu keluar masuk sel dan bisa bergabung dengankromosom sel organisme lain. DNA plasmid yang telahbergabung ini dapat pula lepas kembali. 3. Memasukkan DNA rekombinan ke dalam sel. 12. 4. Kloning (perbanyakan) DNA rekombinan. DNAyang sudah dimasukkan ke dalam sel, diperlakukansedemikian rupa sehingga bakteri yang dimasuki DNAitu menggandakan DNA tersebut di dalam selnya. 5. Memelihara sel agar menghasilkan produk yangdiinginkan, sesuai dengan sifat yang dibawa oleh DNAyang disisipkan. 6. Makhluk hidup yang telah disisipi sifat (DNA) barubiasanya akan memiliki sifat baru itu. Makhluk hidupyang demikian itu disebut makhluk hidup transgenik(GMO= genetic manipulating organism). 13. Banyak produk bahan makanan yang proses pembuatannyamemanfaatkan kerja mikroba, misalnya tempe. Nata de coco (sari kelapa atau kolang-kaling dari air kelapa)juga produk bioteknologi konvensional yang pembuatannyadibantu bakteri Acetobacter xylinum. Nata de coco ini berupa massa kenyal berwarna putih yangterbentuk dari serabut hemiselulosa yang terbentuk padapermukaan medium cair tempat hidup bakteri Acetobacterxylinum. Contoh lain adalah tape dan anggur yang dibuat denganmemanfaatkan Saccharomyces cerevisiae. Keju jugamerupakan produk bioteknologi konvensional yangmemanfaatkan bakteri Propionibacterium shermanii . 14. 1) Aspergillus oryzae atau Aspergillus soyae bersama Saccharomycesrouxii atau Pediococcus soyae atau Torulopsis sp. digunakan dalampembuatan kecap. Mikroorganisme tersebut mengubah campurankedelai dan padi-padian menjadi kecap (Indonesia), Shoyu (Jepang),Chiang-yu (Cina) , dan soy-sauce (Eropa). 2) Aspergillus wentii digunakan untuk memfermentasikan biji-bijian,kedelai, dan garam menjadi tauco. 3) Rhizopus oryzae, R. oligosporus, R. stolonifer, R. chlamydosporusdimanfaatkan oleh orang untuk memfermentasikan kedelai yangsudah dikupas kulitnya. Miselium jamur tersebut akan mengikatkeping-keping biji kedelai membentuk produk yang disebut tempe. 4) Makanan lain yang dibuat menggunakan jasa mikroorganismemelalui proses fermentasi adalah oncom (Neurospora), tape(Aspergillus oryzae, Saccharomyces, Rhizopus sp., Hansenula sp., danTorulopsis, sp.); roti, kue, anggur, dan bir, (Saccharomyces), serta keju,mentega, yoghurt (Streptococcus lactis) 15. Mikroorganisme tidak hanya dapat mengubah bahan pangan, tapi justrudapat menjadi bahan pangan itu sendiri. Contoh: 1) Protein Sel Tunggal (PST). Istilah protein sel tunggal digunakanuntuk menyatakan protein mikroorganisme untuk membedakan denganprotein yang berasal dari hewan dan tumbuhan. PST mengacu kepada selmikroorganisme yang dikeringkan seperti bakteri, alga dan jamur yangsebelumnya ditumbuhkan di dalam sistem biakan yang berskala besar. Meskipun mikroorganisme ini ditumbuhkan untuk menghasilkan protein,tetapi juga mengandung karbohidrat, lemak, vitamin, mineral, dansenyawa nitrogen bukan protein seperti asam nukleat. Produksi PST pertama yang memberikan harapan berasal dari Jerman,diperoleh dengan jalan menumbuhkan Saccharomyces cerevisae di dalammedium molase (limbah pabrik gula) dan garam amonium. Hasil proses inidikonsumsi oleh manusia sebagai pengganti protein. Limbah pabrik buburkayu berupa sulfit juga telah digunakan sebagai bahan baku denganmemanfaatkan khamir Candida utilia untuk menghasilkan protein bagimanusia dan hewan. 16. 2)Mikoprotein merupakan produk makanan yang berasal dari miselium jamur (tubuh jamur). Pada pembuatan mikoprotein ini, digunakan jasa jamur Fusarium graminearum. Mikoprotein dihasilkan melalui fermentasi menggunakan glukosa sebagai bahan baku dan zat hara lain serta gas amoniak dan garam amoniak. 17. Produk bioteknologi modern antara lain berupamakhluk hidup transgenik, yaitu makhluk hidup yangtelah diubah sifatnya sehingga memiliki keunggulantertentu. Contoh makhluk transgenik adalah bakteri yangmampu menambang tembaga, bakteri yang mampumembersihkan lingkungan yang tercemar, bakteriyang mampu mengubah bahan pencemar menjadibahan lain yang tidak berbahaya, jagung yangmemiliki kadar protein tinggi, dan jeruk yang tahanpenyakit busuk akar, tomat (Favr Savr) yang tahanlama, kapas yang tahan hama, berang dengankandungan vitamin A tinggi, dan sebagainya. 18. Tanamanjeruktransgenikmemiliki dayatahanterhadappenyakitbusuk akar 19. PRODUKMANFAAT------------------------------------------------------------------------------Insulin manusiaMengobati kencing manisInferonMencegah virusHormon Pertumbuhan Mengobati kekerdilanProtein Hepatitis-BVaksin melawan Hepatitis BUrokinaseMenghilangkan bekuan darahGen Beta GlobulinMengobati thalasemiaAntibodi MonoklonalDiagnosis penyakit menurun (Misal: Sick cell anemiae)Erythropetin Mengobati anemia dan merangsang pembentukan sel darah baru 20. PENYAKITGEN YANG DISISIPKAN=================================================HemofiliFaktor VIIIKanker Otak Interleukin-2Kanker Paru-ParuAntisense RasAIDSSelubung Protein HIVKanker Indung Telur Thymidin kinase 21. Kopi super juga sedang diusahakan oleh perusahaanEscagenetics, Amerika Serikat. Oleh perusahaan ini kopi diubah susunan genetiknyasehingga berubah rasa, kandungan kafein, sertameningkat proporsi bahan padatnya yang dapatdiekstraksi guna pembuatan kopi instant yang mudahlarut