BIOTEKNOLOGI

ILMU KEALAMAN DASAR

Oleh :

SHINTA OKTAVIANI

NIM/BP :1100130/2011

JURUSAN : ADMINISTRASI PENDIDIKAN

UNIVERSITAS NEGERI PADANG

2012

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Allah Swt yang telah melimpahkan rahmatNya

sehingga penulis dapat menyelesaikan makalah ini sebagaimana mestinya. Shalawat beserta

salam semoga dilimpahkan Allah kepada Nabi Muhammad SAW.

Makalah ini disusun dengan mengangkat judul tentang bioteknologi. Tujuan penulisan

makalah ini yaitu untuk melengakapi tugas mata kuliah ilmu kealaman dasar dan juga

diharapkan dengan adanya makalah ini penulis lebih mengetahui bagaimana perkembangan

bioteknologi dari zaman ke zaman serta mengetahui manfaat dan dampaknya dalam

kehidupan,

Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada pihak-pihak yang telah membantu

dalam pembuatan makalah ini, terutama dosen mata kuliahilmu kealaman dasar.Akhir kata

penulis mohon maaf apabila terdapat kesalahan dalam pembuatan makalah ini

PADANG , MEI 2012

Penulis

BAB IPENDAHULUAN

LATAR BELAKANG

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS . Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.

Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

Banyak sekali kegunaan Bioteknologi,dalam menjawab permasalahan manusia.Di negara maju,bioteknologi sudah berkembang sangat pesat.Pernah dengar Negara jepang?,Negara Jepang adalah negara yang wilayahnya terdiri dari kepulauan yang kecil,tapi ternyata Jepang mampu memenuhi kebutuhan pangannya dengan hasil alamnya sendiri.Tanpa harus mengimpor dari Negara Lain.Tentu ini juga karena pemanfaatan Bioteknologi yang sudah dimanfaatkan dengan baik.

TUJUAN PENULISAN

1. Untuk mengetahui pengertian bioteknologi2. Untuk mengetahui perkembangan bioteknologi3. Untuk mengetahia dampak bioteknologi4. Memberikan informasi tentang manfaat dan cara cara bioteknologi

BAB IIPEMBAHASAN

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan . Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur . Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia.Biokimia mempelajari struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke organisme lain.

Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan. Adapun beberapa definisi dari bioteknologi adalah sebagai berikut:1. Penggunaan terpadu biokimia, mikrobiology dan ilmu keteknikan untuk mewujudkan aplikasi teknologi dari mikro-organisme, kultur jaringan dan bagian-bagian lainnya.2. Aplikasi dari organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan pelayanan jasa.3. Teknologi yang menggunakan fenomena biology untuk mengopi dan menghasilkan bermacam-macam produk yang berguna.4. Bioteknologi adalah tidak lebih dari sebuah istilah diberikan untuk sekumpulan teknik-teknik dan proses-proses.5. Bioteknologi adalah penggunaan organisme hidup dan komponennya dalam bidang pertanian, pangan dan proses-proses industri lainnya.6. Aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya serta untuk menghasilkan produk dan/atau jasa.

Bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998). Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi barang atau jasa. Free sms Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa. Selama ini , kita melihat begitu pesat perkembangan bioteknologi di berbagai bidang. Pesatnya perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dimuka bumi.

Ciri utama bioteknologi:

1. Adanya aBen biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau hewan2. Adanya pendayagunsan secara teknologi dan industry3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian

Gbr. Kegunaan Bioteknologi untuk memenuhi kebutuhan manusia.

B. PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

1. Era bioteknologi generasi pertama bioteknologi sederhana.Penggunaan mikroba masih secara tradisional, dalam produksi makanan dan tanaman serta pengawetan makanan.

Contoh:pembuatan tempe, tape, cuka, dan lain-lain.

2. Era bioteknologi generasi kedua.Proses berlangsung dalam keadaan tidak steril.

Contoh: a. produksi bahan kimia: aseton, asam sitratb. pengolahan air limbahc. pembuatan kompos

3. Era bioteknologi generasi ketiga.Proses dalam kondisi steril.

Contoh:produksi antibiotik dan hormon

4. Era bioteknologi generasi baru bioteknologi baru.

Contoh:produksi insulin, interferon, antibodi monoklonal

Garis waktu bioteknologi

* 8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.* 6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi* 4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat* 1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia* 1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.* 1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan* 1880 Mikroorganisme ditemukan* 1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan* 1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.* 1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi* 1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen* 1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein* 1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar

* 1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia)* 1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver"* 2000 Perampungan Human Genome Project

BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL (TRADISIONAL) DAN MODERNBioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/ tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan.Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.

BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL

Di bidang pertanian, bioteknologi diantaranya berperan dalam:

1. Pembentukan tumbuhan tahan hama 2. Pembuatan tumbuhan yang mampu menambat nitrogen

3. Mengendalikan serangga perusak tanaman budidaya

4. Pembiakan tanaman unggul tahan hama

5. Mengatasi produksi bibit yang sama dalam jangka waktu singkat

6. Mengatasi terbatasnya lahan pertanian

APLIKASI BIOTEKNOLOGI TRADISIONAL

1. Bioteknologi Bidang Pangan a. Pengolahan produk susu :

1) Yoghurt Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu,selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu

Lactobacillus bulgaricusdan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.

2) Keju Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.

3) Mentega Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.

b. Produk makanan non – susu :

1) Kecap Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

2) Tempe Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia, menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner, penyakit gula, dan kanker. Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus, yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.

3) Tape Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.

2. Bioteknologi Bidang Pertanian

a. Penanaman secara hidroponik Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos yang

berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara lain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir (menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.

b. Penanaman secara aeroponik Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (memberdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara tersebut.

3. Bioteknologi Bidang Peternakan Bioteknologi tradisional di bidang peternakan , misalnya pada domba ankon yang merupakan domba berkaki pendek dan bengkok , sebagai hasil mutasi alami dan sapi Jersey yang diseleksi oleh manusia agar menghasilkan susu dengan kandungan krim lebih banyak .

 4. Bioteknologi Bidang Kesehatan dan Pengobatan Beberapa contoh bioteknologi tradisional di bidang pengobatan , misalnya antibiotic penisilin yang digunakan untuk pengobatan , diisolasi dari bakteri dan jamur , dan vaksin yang merupakan mikroorganisme yang toksinnya telah dimatikan bermanfaat untuk meningkatkan imunitas .

BIOTEKNOLOGI MODERN Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut :

a. 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. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat makhluk hidup secara turun-temurun. Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.

b. Bioteknologi bidang kedokteran Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.

c. Bioteknologi bidang pertanian Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat. Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan bioteknologi di bidang pertanian.

d. Bioteknologi bidang peternakan  Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuhan yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan buatan atau BST (Bovin Somatotropin Hormon). Hormon tersebut direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai 20%.

e. Bioteknologi bahan bakar masa depan Kamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu, suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para ilmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi melalui bioteknologi.

f. Bioteknologi pengolahan limbah Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan. Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut yang paling baik adalah dengan daur ulang.

BIOTEKNOLOGI MODERN

DOMBA DOLLY HASIL KLONING (kiri) DAN INDUKNYA (kanan)

Berbeda dengan bioteknologi konvensional, dalam bioteknologi modern terjadi proses pengubahan sifat makhluk hidup sehingga memiliki kemampuan seperti yang diinginkan. Teknik yang digunakan dalam pengubahan sifat makhluk hidup ini antara lain adalah dengan rekayasa genetika. Produk bioteknologi modern diantaranya adalah makhluk hidup transgenik (GEO = genetic engineering organism), yaitu makhluk hidup yang telah diubah sifatnya sehingga memiliki sifat unggul tertentu. Misalnya: domba Dolly, bakteri Escherechia

coli dimanfaatkan dalam pembuatan hormon insulin untuk mengobati kencing manis, jagung yang memiliki kadar protein tinggi dan semangka tanpa biji.

C. ILMU-ILMU YANG MENDUKUNG BIOTEKNOLOGI

Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi diantaranya sebagai berikut:

A. . Mikrobiologi Mikrobiologi merupakan cabang ilmu biologi yang khusus mempelajari jasad-jasad renik. Mikrobiologi berasal dari bahasa yunani (micros: kecil, bios: hidup, dan logos: pengetahuan) sehingga secara singkat dapat diartikan bahwa mikrobiologi adalah ilmu yang mempelajari tentang makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil. Makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil tersebut disebut juga dengan mikroorganisma, mikrobia, mikroba, jasad renik atau protista. Beberapa aspek yang dibahas dalam mikrobiologi, anatara lain mengkaji tentang:a. Karakteristik sel hidup dan bagaimana mereka melakukan kegiatan.b. Karakteristik mikroorganisme, suatu kelompok organisme penting yang mampu hidup bebas, khususnya bakteri.c. Keanekaragaman dan evolusi, membahas perihal bagaimana dan mengapa muncul macam-macam mikroorganisme.d. Keberadaan mikroorganisme pada tubuh manusia, hewan dan tumbuhan.e. Peranan mikrobiologi sebagai dasar ilmu pengetahuan biologi.f. Bagaimana memahami karakteristik mikroorganisme dapat membantu dalam memahami proses-proses biologi organisme yang lebih besar termasuk manusia.

Mikroorganisma tidak dapat dipisahkan dengan lingkungan biotik maupun lingkungan abiotik dari suatu ekosistem karena berperan sebagai pengurai. Oleh karena itu organisme yang hidup di dalam tanah berperan aktif dalam proses-proses pembusukan dan mineralisasi.Ada juga mikroorganisme tertentu yang dapat mengikat zat lemas (N) dari udara bebas sehingga dapat menyuburkan tanah. Dalam sejarah kehidupan, mikroorganisme telah banyak sekali memberikan peran sebagai bukti keberadaannya. Mulai dari pembentukan minyak bumi di dasar-dasar samudra sampai proses pembuatan tempe, semuanya merupakan ‘pekerjaan’ mikroorganisme. Bukan hanya itu, sekarang mikroorganisme telah digunakan dalam pembuatan antibiotika, berbagai bahan makanan, sampai pada teknik rekayasa genetika modern. Begitu banyak dan dominannya peranan mikroorganisme dalam kehidupan ini menjadi salah satu unsur dalam cakupan mikrobiologi. Dengan semakin majunya teknologi mikroskop, semakin mendukung perkembangan mikrobiologi, sehingga pembahasan tentang ilmu ini semakin luas dan mendalam. Bahkan mikrobiologi telah dibagi menjadi beberapa cabang, seperti mikrobiologi pertanian, mikrobiologi kedokteran/medis, mikrobiologi lingkungan dan lain-lain. Pembagian ini bertujuan untuk mengakomodir perkembangan nikrobiologi yang pesat dan besarnya peranan serta mungkin dampak dari mikroorganime di dalam kehidupan. Mikrobiologi dalam kehidupan telah diterapkan di banyak sekali sektor kehidupan, yang paling mashur adalah di bidang pangan: pembuatan tempe, bir, tape, keju dan lain-lain; di bidang kedokteran: telah banyak dihasilkan berbagai jenis serum dan antibiotika dari mikrobia; di bidang lingkungan mikroba telah menjadi bahasan penting, dan banyak lagi di bidang-bidang lainnya.

B. Biokimia

Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung dalam semua organisme. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein, karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi enzim dan sifat-sifat protein.Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA), sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal. Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun 1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR), pelabelan radioisotop, mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa. Saat ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir, sekitar 5000 tahun yang lalu.

C. Genetika Genetika (dari bahasa Yunani γέννω atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama "genetika" diperkenalkan oleh William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang Genetika ke-3 pada tahun 1906. Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi (lihat entri biologi). Secara lebih rinci, genetika berusaha menjelaskan:

• material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),• bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan• bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).

Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya kajian genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-trah murni (pemuliaan) ternak dan tanaman.Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut "ilmu pewarisan" atau hereditas.

D. Biologi sel Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel, daur hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala mikroskopik maupun skala molekular, dan sel biologi meneliti baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia. Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua bidang ilmu biologi. Pengetahuan akan persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis sel merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi molekular.Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu, yang memungkinkan prinsip-prinsip yang dipelajari dari suatu sel diekstrapolasikan dan digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian biologi sel berkaitan erat dengan genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan.

E. Enzimologi Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam suatu reaksi kimia. Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat. Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim α-amilase hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa. Hal-ihwal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari tersendiri sebagai satu jurusan tersendiri tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian. Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.

F. Virologi Virologi ialah cabang biologi yang mempelajari makhluk suborganisme, terutama virus. Dalam perkembangannya, selain virus ditemukan pula viroid dan prion. Kedua kelompok ini saat ini juga masih menjadi bidang kajian virologi.

Virologi memiliki posisi strategis dalam kehidupan dan banyak dipelajari karena bermanfaat bagi industri farmasi dan pestisida. Virologi juga menjadi perhatian pada bidang kedokteran,

D.Dampak Biokteknologi terhadap Lingkungan dan Kehidupan

Masyarakat

Bioteknologi mempunyai segi positif maupun negatif terhadap lingkungan dan kehidupan masyarakat. Dari segi positif teknologi baru ini sangat dibutuhkan oleh masyarakat untuk meningkatkan kesejahteraan melalui pemenuhan kebutuhan primer, yaitu pangan dan gizi yang meningkat, alternatif perawatan kesehatan dan lingkungan yang aman dari polusi yang berbahaya. Di samping sederetan manfaat yang ditawarkan, ternyata tidak sedikit dampak negatif yang ditimbulkan oleh bioteknologi terhadap lingkungan dan kehidupan masyarakat. Yang banyak dirugikan dengan masuknya bioteknologi ini terutama masyarakat pertanian kalangan bawah hanya mempunyai modal sedikit untuk mengembangkan usaha pertaniannya. Masyarakat kalangan atas dengan modalnya yang kuat melebarkan usahanya dan mendesak petani kecil yang terbatas kemampuannya. Kesenjangan di antara masyarakat kalangan atas dan bawah ini makin melebar dengan diberlakukannya perlindungan hak paten terhadap bentuk-bentuk kehidupan dan produk bioteknologi. Bioteknologi menimbulkan perubahan sosial, budaya dan etika di kalangan masyarakat. Adanya produk hasil rekayasa genetika, menyebabkan bertambahnya pilihan yang dapat dilakukan oleh masyarakat. Masalah yang timbul dalam masyarakat adalah karena dalam teknologi ini gen dari suatu organisme dapat disisipkan ke organisme lain. Asal gen ini merupakan masalah, karena berkaitan dengan agama, atau pola makan yang melarang atau memanfaatkan organisme tertentu termasuk bagian-bagian dari organisme tersebut. Kloning merupakan masalah tersendiri dalam industri bioteknologi. Kloning pada tanaman melalui kultur jaringan telah banyak dilakukan dan mempunyai banyak manfaat. Kloning pada hewan mamalia sudah lama dilakukan dengan memasukkan inti sel embrional ke dalam sel telur yang belum dibuahi. Pada domba Dolly, kloning dilakukan dengan memasukkan inti dari sel dewasa, yang berasal dari kelenjar susu, ke dalam sel telur yang telah dikeluarkan intinya. Domba kloning ini mirip dengan domba yang menjadi donor inti. Kloning pada manusia secara teori dapat dilaksanakan. Masalah kloning menimbulkan pro dan kontra di kalangan masyarakat. Yang tidak menyetujui menghubungkannya dengan masalah moral dan etika. Kloning manusia mungkin dapat dipertimbangkan untuk maksud tertentu, misalnya untuk tujuan memperoleh anak atau penyembuhan penyakit tertentu.

E. Manfaat Bioteknologi

Bioteknologi amatlah menjanjikan dalam bidang kedokteran, pengelolaan lingkungan, produksi makanan dan pertanian.

Kedokteran

Sejumlah besar obat-obatan berbasis bioteknologi kini tersedia untuk mengobati penyakit. Insulin, contohnya, sekarang tersedia untuk mengobati diabetes dan hormon pertumbuhan dipakai untuk mengobati gangguan pertumbuhan serta mempercepat penyembuhan luka. Bioteknologi memberikan metode baru untuk membuat vaksin bagi pencegahan penyakit seperti Hepatitis B dan untuk membantu mendeteksi dan mendiagnosis penyakit karena virus serta kelainan bawaan.Pengelolaan Lingkungan Bioteknologi membuka peluang baru dalam perlindungan lingkungan. Contohnya, bakteri yang dimodifikasi secara genetik bisa digunakan untuk mengubah sampah organik menjadi produk yang berguna atau untuk membersihkan tumpahan minyak.

Produksi Makanan

Produksi makanan adalah satu bidang lagi di mana bioteknologi memainkan perang penting dengan menyediakan bahan makanan, vitamin, kultur biang dan enzim untuk mengolah makanan yang lebih banyak dan lebih berkualitas.

Pertanian

Sekarang para ilmuwan mampu meningkatkan tampilan buah dan sayuran, memperpanjang waktu makanan dapat disimpan, meningkatkan kandungan nutrisi tanaman serta tanaman yang tahan penyakit dan hama. Di masa mendatang, para ahli bioteknologi berharap mampu menghasilkan tanaman yang tahan terhadap kondisi buruk iklim seperti kering, panas tinggi ataupun dingin, sehingga menjadikan petani dapat memanfaatkan tanah yang sebelumnya jarang diusahakan. Teknik perbanyakan mikro - di mana tanaman ditumbuhkan dari satu sel atau bagian tanaman - telah dipakai di banyak rumah penyemaian tanaman untuk menghasilkan tanaman yang identik dalam waktu cepat. Modifikasi genetik pada tanaman hias membuka jalan bagi dihasilkannya warna-warna yang tidak biasa, sehingga meningkatkan nilai varietas dan komersialnya.

Secara umum bioteknologi dikembangkan untuk kesejahteraan umat manusia. Meningkatnya populasi manusia dan menipisnya Sumber Daya Alam yang ada membuat manusia mau tidak mau harus menciptakan sesuatu yang baru yang dapat dengan cepat diperoleh dengan meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul. Pemanfaatan Bioteknologi bagi kehidupan manusia dintaranya digunakan dalam bidang:

1. Pertanian 2. Kesehatan

3. Lingkungan

MANFAAT BIOTEKNOLOGI DI BIDANG KESEHATAN

HORMON INSULIN

Dalam bidang kesehatan, baik bioteknologi konvensional maupun bioteknologi modern memiliki peranan yang sangat besar. Melalui bioteknologi, berbagai produk obat-obatan, vaksin, antibodi dan hormon ditemukan, misalnya penicilin dan hormon insulin. Beberapa penyakit menurun atau kelainan genetik dapat disembuhkan dengan cara menyisipkan gen yang kurang pada penderita, cara ini dikenal dengan istilah terapi gen.

MANFAAT BIOTEKNOLOGI DI BIDANG LINGKUNGAN

Pencemaran lingkungan merupakan salah satu isu global yang marak dibicarakan saat ini. Tingginya tingkat pencemaran akan berdampak serius terhadap kelangsungan hidup umat manusia.

Di bidang lingkungan, bioteknologi diantaranya berperan dalam:

1. Menghasilkan energi berupa bahan bakar yang ramah lingkungan, misalnya etanol dan biogas (gas metana)

2. Pengolahan berbagai macam limbah, misalnya limbah industri, limbah plastik dan pencemaran air yang disebabkan oleh minyak melalui bioremediasi

Pada awalnya bioteknologi diharapkan dapat membantu memecahkan berbagai persoalan yang dihadapi oleh umat manusia, seperti kekurangan pangan, penyakit, hambatan-hambatan dalam melakukan aktivitas manusia seperti pertambangan dan lain sebagainya. Banyak masalah-masalah umat manusia dapat diatasi melalui bioteknologi, namun perlu disadari bahwa dampaknya juga tidak sedikit. Dampak penerapan bioteknologi terdapat pada berbagai aspek kehidupan, yaitu di bidang:

1. Sosial Ekonomi 2. Etika/Moral

3. Kesehatan

4. Lingkungan Hidup

F. DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI

DAMPAK DI BIDANGSOSIAL EKONOMI

Dampak sosial ekonomi yang terjadi antara lain:

1. Hak paten hasil rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi bioteknologi pada kelompok tertentu membuat petani tradisional tidak dapat mengadakan bibit sendiri dan para peneliti harus mendapatkan ijin terlebih dahulu sebelum melakukan penelitian menggunakan bibit-bibit hasil rekayasa tersebut.

2. Merugikan petani kecil dan menimbulkan kesenjangan ekonomi karena produk bioteknologi yang pada umumnya dimiliki oleh pemilik modal dapat meningkatkan produksi hingga 50 %.

3. Produk bioteknologi hasil modifikasi genetika suatu organisme dapat menyingkirkan plasma nutfah, yaitu suatu jenis makhluk hidup yang masih memiliki sifat asli.

DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI BIDANG ETIKA / MORAL

Ananda Chakrabarty, orang pertama yang memiliki hak paten atas organisme transgenik

Contoh penerapan bioteknologi yang bertentangan dengan etika dan moral diantaranya adalah:

1. Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagai pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima masyarakat

2. Penyisipan gen babi ke dalam buah semangka dapat membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu.

3. Pemberian hak paten atas organisme transgenik bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai nilai intrinsik makhluk hidup karena pemberian hak paten pada organisme hasil rekayasa menyebabkan pemberian hak pribadi atas organisme yang bisa disalahgunakan.

4. Kloning manusia saat ini masih dipertentangkan dan dianggap merusak nilai etika dan moral karena merusak embrio/janin manusia untuk alasan apapun dianggap tidak manusiawi

DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI BIDANG KESEHATAN

VIRUS KORONA

Produk rekayasa bidang kesehatan telah menimbulkan masalah yang serius. Contohnya adalah:

1. Penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. 2. Tomat Flavr Savr hasil rekayasa diketahui mengandung gen yang resisten terhadap

antibiotik.

3. Susu sapi yang disuntik hormon BGH (bovine growth hormone) atau hormon pertumbuhan sapi, disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia..

4. Jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas menjadikan unggas tersebut mengandung genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia.

5. Ada dugaan bahwa SARS yang menghebohkan dunia, diduga disebabkan oleh rekayasa genetika virus Corona.

DAMPAK PENERAPAN BIOTEKNOLOGI BIDANG LINGKUNGAN HIDUP

KUCING YANG MENGALAMI MUTASI

Penerapan bioteknologi di bidang lingkungan hidup dapat mengakibatkan:

1. Pencemaran biologi, karena apabila makhluk hidup transgenik lepas ke alam bebas dan kawin dengan makhluk normal dapat menghasilkan keturunan yang mutan.

2. Penyalahgunaan hak pribadi, karena dengan rekayasa genetika perubahan genotip tidak dirancang secara alami sesuai dengan kebutuhan, melainkan menurut kebutuhan

pelaku bioteknologi itu sendiri. Hal ini dapat menimbulkan peluang bahaya bagi kelestarian lingkungan hidup.

PENANGGULANGAN DAMPAK NEGATIF PENERAPAN BIOTEKNOLOGI

Berbagai upaya dilakukan untuk menanggulangi dampak negatif penggunaan bioteknologi, misalnya perizinan dan pengawasan yang sangat ketat dari pihak terkait kepada para peneliti yang ingin melakukan penelitian-penelitian.

Namun segala sesuatu akan kembali kepada individu masing-masing. Nilai-nilai kemanusiaan, etika, moral, religius dan kesadaran yang tinggi untuk menjaga dan mencintai lingkungan hidup yang nyaman dan asri merupakan kunci utama dari penanggulangan dampak negatif penerapan bioteknologi. Penggunaan hak dan kewajiban secara arif dan bijaksana sangatlah diperlukan untuk meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul.

BAB IIIPENUTUP

KESIMPULAN

Bioteknologi adalah Ilmu yang mempelajari tentang pemanfaatan makhluk hidup,guna menghasilkan barang dan jasa untuk menjawab kebutuhan manusia yang semakin komplek dan sangat beragam.

Bioteknologi tidak berdiri sendiri,Ia adalah kombinasi dari berbagai disiplin ilmu lain seperti biologi,komputer,kimia,genetika,matematika dan lain sebagainya untuk menghasilkan sebuah temuan produk barang dan jasa baru yang bermanfaat untuk manusia.

Jika dahulu,kita hanya mengenal padi sekali tanam sekali panen,dengan bioteknologi bisa didapatkan Padi yang sekali tanam,bisa tiga atau empat kali panen.Dengan Bioteknologi,kita juga bisa menemukan obat untuk menyembuhkan penyakit-penyakit genetik kronis,yang sebelumnya tidak bisa disembuhkan.

Banyak sekali kegunaan Bioteknologi,dalam menjawab permasalahan manusia.Di negara maju,bioteknologi sudah berkembang sangat pesat.Pernah dengar Negara jepang?,Negara Jepang adalah negara yang wilayahnya terdiri dari kepulauan yang kecil,tapi ternyata Jepang mampu memenuhi kebutuhan pangannya dengan hasil alamnya sendiri.Tanpa harus mengimpor dari Negara Lain.Tentu ini juga karena pemanfaatan Bioteknologi yang sudah dimanfaatkan dengan baik.

SARAN

Dilihat dari kesimpulan maka perkembangan bioteknologi tidak selalu berkembang psitf. Bioteknologi dapat menhasilkan dampak negative. Ileh karena itu kita haris menanggulangi perkembangan bioteknologi supaya tiidak terlalu berdampak nehatif karna itu akan menanggu ekosistem makhluk hidup.

Namun segala sesuatu akan kembali kepada individu masing-masing. Nilai-nilai kemanusiaan, etika, moral, religius dan kesadaran yang tinggi untuk menjaga dan mencintai lingkungan hidup yang nyaman dan asri merupakan kunci utama dari penanggulangan dampak negatif penerapan bioteknologi. Penggunaan hak dan kewajiban secara arif dan bijaksana sangatlah diperlukan untuk meminimalisir dampak negatif yang mungkin timbul

DAFTAR PUSTAKA

^ a b c Merck. Biotechnology Institute. 2005. What is biotechnology??. http://www.biotechinstitute.org/what_is/. Diakses pada 25 April 2010.

^ a b c d e f Smith JE. 2004. Biotechnology; Studies in Biology. Ed ke-4. Cambridge: Inggris.

^ Peters P. 1993. Biotechnology: A Guide To Genetic Engineering. Wm C Brown: AS.

^ a b Clark DP, Pazdernik NJ. 2009. Biotechnology; Applying the Genetic Revolution. Elsevier: China.

^ a b Chirikjian JG. 1995. Plant Biotechnology, Animal Cel Culture, Immunobiotechnology. Vol 1. Jones and Bartlett Publishers: London.