BAB 6 BIOTEKNOLOGI

SMPN 264 JAKARTA

KELAS IX-I

DI SUSUN OLEH :

Khasa Aulia Kholidah

Rani Wijayanti

Erdiana Wahyu Kiswara

Nabilla Zihan Syafitri

Fahda Rufaidah Alawiyah

A. Pengertian Bioteknologi

Bioteknologi dapat diartikan sebagai teknologi yangmenyangkut makhluk hidup (organisme).

Bioteknologi memanfaatkan bantuan mikroorganismemelalui proses fermentasi (peragiaan).

Fermentasi -> penguraian metabolik senyawa organik olehmikroorganisme dalam suasana anaerob (tanpa oksigen) yangmenghasilkan energi dan membebaskan gas.

Contoh pemanfaatan fermentasi adalah sebagai berikut :1) Fermentasi berbahan baku susuLactobacillus bulgarius dan Streptococcus thermophilus

dapat mengubah susu menjadi yoghurt; Stretococcuscremoris dapat mengubah dadih susu menjadi keju;Penicillium requeforti dapat mengubah susu menjadi keju;Lactobacillus casei dapat mengubah susu menjadi yakult;dan Lactobacillus acidophilus dapatmengubah susu menjadisusu asam.

2) Fermentasi berbahan baku substrat kedelaiAspergillus wentii, Aspergillus oryzae , dan Aspergillussoyaedapat mengubah kedelai menjadi kecap; Rhizopus oryzaedan Rhizopus oligosporus dapat mengubah kedelai menjaditempe

3. Fermentasi berbhan baku substrat bungkil kacang tanahNeurospora crassa dapat mengubah bungkil (ampas) kacangtanah menjadi oncom merah; Rhizopus sp dapat mengubahbungkil ampas tahu menjadi oncom putih

4. Fermentasi berbahan baku substrat bungkil kelapaRhizopus nodosus dapat mengubah bungkil kelapa menjaditempe bongkrek

5. Fermentasi berbahan baku ketela pohon dan beras ketanSaccharomyces cerevisceea dan zigosaccharomyces dapatmengubah menjadi tempe

Bioteknologi dapat dibedakan menjadi 2 macam, yaitu :

1. Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai alat untuk menghasilkan produk dan jasa, misalnya jamur dan bakteri yang menghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh produk yang diinginkan Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi sederhana. Bioteknologi ini mempunyai beberapa manfaat, yaitu:1. Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman.2. Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat diciptakan makanan baru yaitu Nata de coco.3. Dapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan.4. Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat karena bioteknologi sederhana tidak banyak membutuhkan biaya sehingga masyarakat kecil bisa melakukannya dan menjual hasilnya untuk keperluan hidup sehari-hari. Contohnya tempe dan tape. Proses pembuatan tempe dan tape termasuk bioteknologi.

2. Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang menggunakan teknik rekayasa genetika, seperti DNA rekombinan. DNA rekombinan yaitu pemutusan dan penyambungan DNA, dengan cara kultur jaringan, kloning, dan fusi sel. Coba kamu ingat kembali proses kultur jaringan dan kloning pada materi sebelumnya. Sedangkan fusi sel yaitu meleburkan sel antara jenis yang berbeda seperti sel manusia dengan sel tikus untuk memproduksi antibodi.

No Produk Kegunaan

1 Interferon Melawan infeksi, meningkatkan sistem

kekebalan

2 Insulin Mengontrol kadar gula darah (diabetes

mellitus).

3 Vaksin Meningkatkan kekebalan tubuh

4 Penicillin Antibiotika, melawan infeksi oleh bakteri atau

jamur

5 Hormon

pertumbuhan

Melawan kekedilan, untuk penyembuhan

6 Beta endorfin Mengurangi rasa sakit

7 Activator

plasminogen

Melarutkan darah beku, mencegah stroke

8 Inferleukun 2 Mengaktifkan sistem kekebalan

9 Antibodi

monoklonal

Menyerang dan membunuh sel tumor atau

kanker

10 Enzim Meningkatkan reaksi/biokatalisator baik untuk

keperluan manusia maupun industri

Contoh Produk Bioteknologi Modern

a. Teknologi reproduksi pada tumbuhan Misalnya kultur jaringan dan pemanfaatan rekayasa genetik untuk menghasilkantanaman transgenetik

1. Kultur Jaringan Teknik perbanyakan tanaman dengan menggunakan suatu jaringan tanaman menjadi

tanaman baru yang mempunyai sifat-sifat seperti induknya. Teknik kultur jaringan memanfaatkan kemampuan sel yang disebut totipetensi

Contoh tumbuhan : anggrek,gandum,wortel,kentang dan bit . Keuntungan dari kultur jaringan lebih hemat tempat, hemat waktu, dan tanaman yang

diperbanyak dengan kultur jaringan mempunyai sifat sama atau seragam dengan induknya

kultur jaringan mempunyai beberapa keunggulan, antara lain: mempunyai sifat yang identik dengan induknya, dapat diperbanyak dalam jumlah yang besar sehingga tidakterlalu membutuhkan tempat yang luas, mampu menghasilkan bibit dengan jumlahbesar dalam waktu yang singkat, kesehatan dan mutu bibit lebih terjamin, kecepatantumbuh bibit lebih cepat dibandingkan dengan perbanyakan konvensional.

Proses tanaman kultur jaringan

Tanaman transgenik

- Tanaman trasgenik dihasilkan dari rekayasa genetik. Rekayasa genetik

- adalah tindakan merekayasa DNA (ADN/ASAM DIOKSIRIBO NUKLEAT) suatu

- organisasi sehingga menghasilkan sifat-sifat baru.

- Contoh tumbuhan transgenik di Indonesia : tebu transgenik

Teknologi reproduksi pada hewan

1. Inseminasi Buatan

Inseminasi buatan adalah persilangan dengan cara

memasukkan sperma ternak pejantan ke dalam saluran

reproduksi peternak betina menggunakan suatu alat yang

disebut inseminator. Dengan adanya teknik ini beberapa hal

dapat dihemat , misalnya biaya pengadaan ternak pejantan,

biaya transportasi ternak pejantan , dan biaya perawatan

ternak pejantan,dan biaya perawatan ternak pejantan.

2. Klon (kloning)

Berasal dari bahasa yunani purba yang berarti ranting atau cangkok. Klon

adalah satu atau sekumpulan individu hasil perbanyakan secara aseksual dari satu

induk. Proses pembuatann klon disebut pengklonan (kloning).

Teknik reproduksi ini menjadi terkenal sejak tahun 1996 karena keberhasilan

Dr. Ian Welmut, seorang ilmuwan Scotlandia yang sukses melakukan kloning pada

domba yang kemudian dikenal dengan Dolly. Sekarang teknik dan tingkat

keberhasilan kloning telah begitu pesat. Salah satu negara yang sukses menguasai

teknologi ini sekaligus menjadikannya sebagai lahan bisnis modern adalah Korea

Selatan.

Teknik ini melibatkan dua pihak, yaitu donor sel somatis (sel tubuh) dan

donor ovum (sel gamet). Meskipun pada proses ini kehadiran induk betina adalah hal

yang mutlak dan tidak mungkin dihindari, tetapi pada proses tersebut tidak ada

fertilisasi dan rekombinasi (perpaduan) gen dari induk jantan dan induk betina. Ini

mengakibatkan anak yang dihasilkan memiliki sifat yang (boleh dikatakan) sama persis

dengan ‘induk’ donor sel somatis.

.

Untuk lebih jelas, berikut ini uraian dasar proses kloning pada domba

Dolly beberapa tahun lalu. Perhatikan gambar berikut. Langkah kloning dimulai

dengan pengambilan sel puting susu seekor domba. Sel ini disebut sel somatis (sel

tubuh). Dari domba betina lain diambil sebuah ovum (sel telur) yang kemudian

dihilangkan inti selnya. Proses berikutnya adalah fusi (penyatuan) dua sel tersebut

dengan memberikan kejutan listrik yang mengakibatkan ‘terbukanya’ membran sel

telur sehingga kedua sel bisa menyatu. Dari langkah ini telah diperoleh sebuah sel

telur yang berisi inti sel somatis. Ternyata hasil fusi sel tersebut memperlihatkan sifat

yang mirip dengan zigot, dan akan mulai melakukan proses pembelahan

c. Teknologi reproduksi pada manusia

1. Bayi tabung Bayi tabung merupakan bayi yang dihasilkan dari fertilisasi in vitro.

Dibawah ini merupakan proses pembuatan bayi tabung adalah :1. Proses stimulasi atau superovulasiProses yang pertama ini dilakukan dengan tahap wanita yang menjalankan program bayi tabung awalnya diberikan obat kesuburan agar bisa memproduksi jumlah sel telur lebih dari satu. Dan kemudian, sel telur-sel telur tadi di teliti untuk mendapatkan sel telur yang berkualitas.2. Pengambil sel telur

Jika sudah diteliti, tahap selanjutnya adalah mendapatkan sel telur yang terbaik, yang dilakukan dengan melalui suatu operasi kecil.Peleburan pada antar sel kelamin.Jika suda didapatkan sel telur dan juga sel sperma, maka selanjutnya akan dilakukan paadaDisaat sel telur sudah terbelah, berarti hal ini menunjukkan bahwa sel telur sudah menjadi embrio. Kemudian setiap harinya embrio ini akan dikontrol untuk memeleburan pada keduanya. Dan peleburan ini dilakukan dengan proses menyuntikkan sel sperma ke dalam sel telur sehingga akan mengalami pembuahan.Pengembangbiakan embrioastikan bahwa embrio tadi bisab berkembang dengan baik sehingga mempunyai beberap bagian sel yang aktif.

Transfer embrioTahap selanjutnya adalah embrio-embrio yang diteliti tadi akan dimasukkan ke dalam rahim selama 3-5 hari. Jika embrio menempel dengan baik pada dinding rahim wanita, maka ini artinya embrio akan berkembang dan bisa memberikan peluang kehamilan pada wanita.

2) Memastikan jenis kelamin anak

Jenis kelamin anak ditentukan oleh kromosom X dan Y .

Perempuan mempunyai kromosom XX sedangkan laki laki

mempunya Kromosom XY . Ovum membawa kromosom X dan

sperma membawa kromosom X atau Y. Pada saat fertilasi jika

kromosom X bertemu dengn kromosom X akan mennghasilkan

bayi perempuan. Dan jika kromosom X bertemu dengn kromosom

Y akan menghasilkan bayi laki-laki. Pengetahuan ini

dimaanfaatkan untuk menghasilkan bayi sesuai dengan jenis

kelamin yang diinginkan.

3) dampak teknologi reproduksi

teknologi reproduksi dapat meningkatan kesejahteraan

manusia. Teknit kultur jaringan membantu manusia menghasilkan

banyak bibit tanaman dalam waktu singkat. Teknik bayi tabung

membantu pasangan suami istri yang kesuitan memperoleh anak.

namun teknologi yang disalahgunakan akan berdampak negatif

teknik bayi tabung adalah adanya ibu pengganti, yaitu seorang

wanita yang menyewakan rahimnya sebagai tempat implantsi

(penanaman) embrio. Tentu saja ini bertetangan dengan moral

dan norma agama. Masalah lain, misalnya bukan sperma berasal

dari suami , melainkan laki llaki lain. Akibatnya, orangtua bayi

memjadi tidak jelas

3. Pemanfaatan bioteknologi modern

a. Bidang kesehatan

1) Hormon sintetis

Salah satu hormon sintetis yang telah dihasilkan melalui rekayasa ginetik adalah insulin .

Caranya dengan nyisipkan gen manusia yang bertanggung jawab terhadap reproduksi insuln

kedalam gen bakteri. Hal itu menyebabkab bakteri dapat memproduksi insulin yang sangat

bermanfaat bagi penderita penyakit gula/kencing manis (diabetes melitus)

2) Vaksin

Vaksin adalah bibit penyakit yang sudah dilemahkan. Vaksin yang sudah dikenal luas , antara

lain vaksin cacar yang ditemukan Edward Jenner. Penemuan ini membuat menyebabkan wabah

cacar berhasil dikendalikan. Bahkan, di indonesia cacar dinyatakan sudah musnah. Vaksin yang

dihasilkan dari rekayasa ginetik yang digunakan untuk mencegah infeksi hepatitis B proses

pembuatan vaksi pada prinsipnya sama dengan pembuatan hormon insulin . Pembuatn vaksin

ini menggunakan sel-sel ragi yang telah dilapisi rantai DNA virus hepatitis dan mampu

berkembang biak debgan sangat cepat.

3) Antibiotik

Peranan lain mikroorganisme terhadap dunia kesehatan adalah penemuan antibiotik, Selman Waksam mendefinisikanantibiotik sebagai suatu senyawa organik yang dihasilkan oleh suatu mikrooganisme yang dalam jumlah sedikit mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain.

4) Antibodi monoklonal

Antibodi monoklonal adlah molekul antibodi tunggal yang dapat melawan penyakit penyakit spesifik. Misalnya kanker. Antibiotik monoklonal berasil diproduksi karena adanya teknik hibridoma. Teknik hibridoma adalah teknik penggabungan dua sel yang berasal dari jaringan, organ, atau bahkan organisme lain, menjadi satu sel tunggal. Teknik hibridoma ini dapat menghasilkan interferoon spesifik kanker dengan ntibodi monoklonal.

5) Interferon

Jika terinveksi virus, tubuh akan melakukan respon imun (kekebalan) dengan cara memproduksi suatu protein yang disebut interferon. Dengan adanya interferon ini , sel sel tubuh akan menjadi kebal terhadap virus tersebut.

b. Bidang pertanian

Bioteknoligi berperan dibidang pertanian , yaitu pembuatan tanaman trangenik dan perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan. Contoh lainnya pemanfaatan bioteknologi dibidang pertanian adlah teknik penanaman yang dikenal dengan istilah hidroponik. Hidroponik adalah cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah. Seperti media sebagai lazimnya cara bercocok tanam . Keuntungan bercocok tanam secara hidroponik, antara lain; tidak memerlukan lahan yang luas; tanaman dapat diudidayakan diberbagai tempat. Misalnya, puncak, gedung bertingkat dikota besar; relatif bebas dari hama dan penyakit hasilnya berkualitas tnggi; dan pertumbuhan tanaman lebi cepat

c. Bidang peternakan

dengan teknik rekayasa ginetika. Para ahli telah berhasil membuat hewan hewan transgenik. Hewan transgenik misalnya sapi transgenik. Pada sapi transgenik disisipkan gen yang bertanggung jawab terhadap produksi susu. Kelebihan sapi transgenik dibandingkan sapi biasa adalah produksi susunya lebih banyak.

d. Bidang perikanan

Dengan teknik rekayasa ginetika. Para ahli telah berhasil membuat ikan yang tahan terhadap suhu air yang sangat dngin. Caranya dengan menyisipkan gen antibeku yang dimiliki oleh ikan ikan air dingin kedalam tubuh ikan lainnya. Dengan adanya ikan hasil rekayasa genetika ini, sekarang pada musim dingin dapat ditemukan ikan yang jumlahnya melimpah

B. Manfaat Bioteknologi

Bioteknlogi jjuga diterapkan dalam bidang pengolahan makanan. Kedelai merupakan sumer protein nabati yang berasal dari tumbuhan. Kita dapat memnfaatkan kedelai secara langsung, misalnya digoreng, direbus atau disayur. Namun, sejak dahulu, nenek moyang kita telah meningkatkan nilai tambah kedelai dengan cara mengolah kedelai menjadi makanan yang lain. Misalnya menjadi tempe dan kecap.

Proses pembuatan tempe saat ini sudah memerhatikan kebersihan dan lebih higenis, serta produksi secara besar-besaran dan dalam skala industri kemajuan itu tidak terlepas dari sumbangan mikologi , ilmu gizi, dan higienis.

C. Dampak penerapan biotektonolgi

Banyak produksi bioteknologi modern telah beredar dipasaran. Misalnya interferon dan antibodi monoklonal. Inteferon dapat digunakan untuk menolong penderita beberpa penyakit yang terinveksi virus. Antibodi monoklonal dapat digunakan untuk mediaognosis dan sekaligus mengobati kanker.