hairulll biologi
TRANSCRIPT
SKL 10 : MENJELASKAN PRINSIP-PRINSIP DAN APLIKASI BIOTEKNOLOGI
A. MENJELASKAN PRINSIP DASAR BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi mengandung pengertian-pengertian sebagai berikut.
1. Suatu penerapan asas-asa ilmu pengetahuan alam dan rekayasa atau teknologi pada
pengolahan suatu bahan yang melibatkan aktivitas bagian jasad hidup untuk menghasilkan
barang dan jasa.
2. Pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan
makhluk hidup untuk menghasilkan produk atau jasa guna kepentingan manusia.
3. Ilmu pengetahuan tentang berbagai proses produksi yang berdasarkan pada kerja
mikroorganisme serta komponen aktifnya dan pada proses produksi yang melibatkan
penggunaan sel dan jaringan dan suatu organisme yang Lebih tinggi.
Komponen-komponen dalam bioteknologi meliputi:
1. bahan yang diproses sebagai bahan masukan (input);
2. organisme yang menyelenggarakan proses;
3. prinsip ilmu yang melandasi proses;
4. produk atau jasa sebagai keluaran (output).
Bioteknologi dapat dibedakan menjadi bioteknologi tradisional dan bioteknologi modern.
Bioteknologi tradisional menggunakan mikroorganisme bakteri dan jamur untuk memproduksi
alkohol, asam asetat, dan bahan makanan, seperti kecap, tempe, dan tapai.
Bioteknologi modern memanfaatka mikroorganisme dengan menggunakan prinsip-prinsip
ilmiah untuk memperoleh produk danjasa. Bioteknologi modern dapat diproduksi secara massal
dan dapat dilakukan rekayasa genetika sesuai duduk sifat-sifat yang diinginkan manusia.
Tahap pengembangan bioteknologi meliputi empat Iangkah sebagai berikut.
1. Bioteknologi produksi makanan dan tanaman.
Contoh: pemanfaatan mikroorganisme (ragi) untuk pembuatan roti, anggur, bin, keju, tapai,
tempe, oncom, dan yoghurt.
2. Bioteknologi produksi asam-asam organik, zat pelarut, dan biomassa di bawah kondisi
nonsteril.
3. Proses-proses bioteknologi di bawah kondisi steril.
4. Aplikasi keilmuwan dalam bioteknologi.
B. MENJELASKAN CONTOH APLIKASI BIOTEKNOLOGI
KONVENSIONAL/MODERN
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL/ TRADISIONAL
bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam
asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan.
Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan
makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim
Pengolahan Bahan Makanan
Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.
Yoghurt
Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus
dan Streptococcus thermophillus.
Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan
Streptococcus.
Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.
Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonosto
ceremoris..
Produk makanan nonsusu
Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih
dahulu.
Jamur Aspergillus wentii bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada
kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.
Tempe
Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus
Rhizopus
1. Rhyzopus oligosporus
2. Rhyzopus stolonifer
3. Rhyzopus arrhizus
4. Rhyzopus oryza
Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi dari spora
Aspergillus oryzae
BIOTEKNOLOGI MODERN
Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.
1. REKAYASA GENETIKA
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan
makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan.
Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA.
Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup.
Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.
Transplantasi inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan
individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya.
Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak.
Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid.
Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan
inti diploid.
Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga
terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.
Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya.
Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain.
Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak.
Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis
kelamin yang sama.
Fusi sel/Hibridoma
Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya
terbentuk sel bastar atau hibridoma.
Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma
(plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal,
dan membentuk spesies baru.
Di dalam fusi sel diperlukan adanya:
1. sel sumber gen (sumber sifat ideal)
2. sel wadah (sel yang mampu membelah cepat)
3. fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
Teknologi plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar
kromosomnya.
Sifat-sifat plasmid, antara lain:
1. merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu
2. dapat beraplikasi diri
3. dapat berpindah ke sel bakteri lain
4. sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen
ke dalam sel target.
Rekombinasi DNA
Proses menyambungkan DNA disebut rekombinasi DNA. Karena tujuan rekombinasi DNA
adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalam DNA maka disebut juga rekombinasi gen.
Rekombinasi DNA terbagi menjadi dua, yaitu alami dan buatan. Alami yaitu dengan pindah
silang, transduksi, transformasi. Sedangkan Buatan dengan penyambungan DNA secara in vitro
Alasan dapat dilakukan rekombinasi DNA karena Struktur DNA semua spesies sama sehingga
DNA dapat disambung-sambungkan. Ditemukan enzim pemotong dan penyambung sehingga
memudahkan gen untuk dapat terekspresi di sel apa pun.
Faktor-Faktor DNA Rekombinan:
1. Enzim (pemotong dan penyambung)
2. Vektor
3. Agen (sel target)
Enzim pemotong dikenal dengan nama enzim restriksi endonuklease. Fungsi enzim ini adalah
untuk memotong-motong benang DNA yang panjang menjadi pendek agar dapat disambung-
sambungkan kembali degan enzim penyambung, Nama lain dari enzim penyambung adalah
enzim ligase. Enzim ligase berfungsi menyambung untaian-untaian nukleotida
Sifat enzim ligase, Ligase DNA tidak dapat menyambungkan DNA untai tunggal, jadi hanya bisa
digunakan pada DNA rangkap karena mengkatalisis ikatan fosfodiester antara dua rantai DNA
Vektor, DNA yang akan diklonkan membutuhkan alat transportasi untuk menuju tempat
pembiakannya, alat transportasi disebut wahana kloning atau vektor. Vektor yang digunakan
biasanya berupa plasmid
Agen / sel target yang digunakan biasanya berupa mikroba, umunya bakteri. Contohnya E. Coli.
Bakteri yang telah diinfeksi memperbanyak plasmid ‘titipan’ ketika bereproduksi. Alasan
pemilihan bakteri untuk rekombinasi DNA karena daya reproduksi bakteri tinggi dan cepat
sehingga diperoleh jumlah keturunan yang banyak dalam waktu singkat, Merupakan mikroba
yang mengandung banyak plasmid, dan tidak mengandung gen yang membahayakan.
Proses Rekombinasi DNA :
Para penderita diabetes melitus (kencing manis) membutuhkan asupan insulin.
Gen insulin manusia dari pulau Langerhans diambil kemudian disambungkan ke dalam
plasmid bakteri yang sudah dipotong oleh enzim restriksi endonuklease membentuk
kimera (DNA rekombinan).
Kimera dimasukkan ke dalam agen (E. coli) dan disambungkan dengan bantuan enzim
ligase untuk dikembangbiakkan
2. Bioteknologi bidang kedokteran
Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam
pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.
Pembuatan antibodi monoklonal
Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.
Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:
1. untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil
2. mengikat racun dan menonaktifkannya
3. mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
Pembuatan vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari
mikroorganisme.
Vaksin didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari
mikroorganisme tersebut.
Pembuatan antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk
menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya.
Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II oleh
para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.
Pembuatan hormon
Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi
hormon.
Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,
dan testosteron.
3. MENJELASKAN DAMPAK APLIKASI BIOTEKNOLOGI BAGI MASYARAKAT
DAN LINGKUNGAN
Bioteknologi sampai saat ini telah memberikan sumbangan yang cukup besarterhadap
kesejahteraan manusia, antara lain:
1. dapat menghasilkan energi;
2. bermanfaat dalam bidang medis, pertanian, dan peternakan;
3. berperan dalam penguraian limbah;
4. bermanfaat dalam pembuatan bahan makanan dan minuman;
5. dapat menghasilkan zat yang bermanfaat.
Akan tetapi, ternyata bioteknologi juga memunculkan dampak negatif.
Dampak negatif bioteknologi, antara lain sebagai berikut.
1. Dengan adanya rekayasa genetika yang dapat menghasilkan makhluk hidup baru, masyarakat
beranggapan bahwa mi telah melawan kodrat sehingga masyarakat banyak yang belum dapat
menerima.
2. Dengan adanya makhluk hidup hash transgenik muncul kekhawatiran masyarakat terhadap
keseimbangan lingkungan, sehingga berpendapat bahwa muncul dampak negatif terhadap
lingkungan.
3. Kasus bayi tabung belum ada perangkat hukum yang mengatur. Apalagi seandainya muncul
pengkloningan manusia.
Diposkan oleh agung di 22.44