peranan sains dalam pengembangan (bio)teknologi untuk kesejahteraan -kuliah umum
TRANSCRIPT
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 1/23
PERANAN SAINS DASAR DALAM
PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
UNTUK KESEJAHTERAAN
Dr. Abd. Rahman Razak, S.Si., M.Si., Apt.Jurusan Kimia FMIPA Universitas Tadulako
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 2/23
MAKHLUKCIPTAAN TUHAN
MAKHLUK HIDUP MAKHLUK TAK-HIDUP
MANUSIA
HEWAN
TUMBUHAN
MIKROORGANISMETANAH
MINERAL
AIR
UDARA
ALAM SEMESTA
MANUSIA SEBAGAI MAKHLUK
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 3/23
TUJUAN HIDUP MANUSIA
BAHAGIA/SEJAHTERA
MANUSIA
KEBUTUHAN
HARUSDIPENUHI
KEBUTUHAN
HARUS
DIPENUHI
KEBUTUHANHARUS
DIPENUHI
KEBUTUHANHARUS
DIPENUHI
KEBUTUHANHARUS
DIPENUHI
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 4/23
PENCAPAIAN TUJUAN HIDUP
BAHAGIA/SEJAHTERA
MANUSIATUMBUHAN
MIKROORGANISME
TANAH
MINERAL
AIR UDARA
HEWAN
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 5/23
BERPIKIR… DINAMIKA HIDUP SEBAGAI JAWABAN ATAS TUNTUTAN
HIDUP YANG SEMAKIN PRAGMATIS KEHARUSAN/KEWAJIBAN MANUSIA KARENA
MERUPAKAN PERINTAH TUHAN DALAM KITAB
AL QUR’AN : AFALA YATAFAKKARUN…
AFALA YAKKILUUN…
BUAH DARI PROSES BERPIKIR…
DALAM RANGKA MENGOPTIMALKAN
PEMENUHAN KEBUTUHAN HIDUP YANGSEMAKIN BANYAK DAN SPESIFIK
ILMU PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI BERKEMBANG!!!
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 6/23
HEWAN
TUMBUHAN
MIKROORGANISME
TANAH
MINERAL
AIR
UDARA
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 7/23
DEFINISI menurut Wikipedia: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.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan
tahun yang lalu. 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.
APA ITU BIOTEKNOLOGI?
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 8/23
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara
negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macamteknologi 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. Penerapanbioteknologi 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.
APA ITU BIOTEKNOLOGI?
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 9/23
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.
GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI
1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke (Inggris) melalui
mikroskop.[6]
1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian
komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.
1880 Mikroorganisme ditemukan.
1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan
rekombinan.[7]
1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam
penyampaian sifat induk ke turunannya.[8]
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 10/23
1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.
1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untukmemotong 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.
[9]
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
GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 11/23
MACAM BIOTEKNOLOGI
:: Berdasar tingkat aplikasinya:
1. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL | penggunaan makhluk
hidup atau produknya secara langsung (fermentasi)
2. BIOTEKNOLOGI MODERN | penggunaan makhluk hidup yang
telah direkayasa secara genetika
:: Berdasar asosiasi warna:
1. BIOTEKNOLOGI MERAH (red biotechnology )2. BIOTEKNOLOGI PUTIH/ABU-ABU (white/gray biotechnology )
3. BIOTEKNOLOGI HIJAU (green biotechnology )
4. BIOTEKNOLOGI BIRU (blue biotechnology )
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 12/23
BIOTEKNOLOGI berdasar asosiasi warna
1. Bioteknologi merah (red biotechnology ) aplikasi bioeknologi dibidang medis mencakup seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai
dari tahap preventif , diagnosis, dan pengobatan | Contoh: antibiotika,
vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta
terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan
atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.
2. Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology )
bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan
dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi
terbarukan | Contoh: memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, dan enzim untuk memudahkan proses produksi dan
pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral
dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan
pembuatan bioetanol dengan khamir.
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 13/23
3. Bioteknologi hijau (green biotechnology ) aplikasi bioteknologi di
bidang pertanian dan peternakan | Contoh: tanaman tahan hama,bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi, tanaman yang
menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat, hewan sebagai
"bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting misalnya kambing,
sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-
protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan
senyawa asing (antigen).
4. Bioteknologi biru (blue biotechnology ) disebut juga bioteknologi
akuatik/perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di
lingkungan akuatik | Contoh: akuakultura -menumbuhkan ikan bersiripatau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber
makanan (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia
dihasilkan oleh akuakultura), pengembangan tiram tahan penyakit dan
vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang
lain.
BIOTEKNOLOGI berdasar asosiasi warna
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 14/23
INSULIN
PRODUK BIOTEKNOLOGI(yang telah dimanfaatkan manusia)
BAYI TABUNG
TRANSGENIK
KLONING
ANTIBIOTIK
TAHU/TEMPE
ROTI
WINE
TAPE
KEJU/MENTEGA
YOGURT
BIOETANOL
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 15/23
ILMU YANG MENDASARI
PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
Menurut Wikipedia, bahwa 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.
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 16/23
BAGAIMANA WUJUD PERAN SAINS DASAR
DALAM BIOTEKNOLOGI?
BIOLOGI KIMIABIOKIMIA
BIOTEK-
NOLOGI
BIO-
REKAYASA
KETEKNIKAN
TEKNIK
KIMIA
MATEMATIKA FISIKA
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 17/23
1.1. MATEMATIKAMATEMATIKA
a) DEFINISI/PENGERTIAN DASAR DARI OBYEK BAHASAN
b) PENGERTIAN BENAR, SALAH, DSB
c) UNGKAPAN KETERKAITAN BEBERAPA PENGERTIAN(DALAM SIMBOL) DALAM SATU RUMUSAN DAN RUMUS
d) KETERAMPILAN DALAM MELAKUKAN PROSESARITMATIKA, ANALISIS (DIFERENSIAL-INTEGRAL),BENTUK FUNGSI, URAIAN, NUMERIK, DSB.
e) KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, ANALISIS, DEDUKTIF,INDUKTIF, ANALISIS, SINTESIS, DSB.
STRUKTUR PENALARAN SAINS DASAR
(Lilik Hendrajaya, Guru Besar Fisika Bumi, FMIPA – ITB)
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 18/23
2.2. FISIKAFISIKA
a) MEMODELKAN KEJADIAN/PERISTIWA DALAM SISTEM
SEBAB (SUMBER) DAN AKIBAT (BENTUK, GERAK, KINERJA,
HASIL) YANG DAPAT DIUKUR LANGSUNG DAN TAK
LANGSUNG. DENGAN MERUJUK HUKUM ALAM DAN
PRINSIP-PRINSIP TURUNANNYA.
b) MENGGUNAKAN BAHASA MATEMATIKA (ANALISIS,
KETERAMPILAN TERKAIT, PROBABILISTIK, DSB) UNTUK
MERUMUSKAN HUBUNG SEBAB-AKIBAT TADI
(HUBUNGAN DINAMIKA).
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 19/23
3.3. FISIKAFISIKA – – MATEMATIKA, SUATU SINERGISMATEMATIKA, SUATU SINERGIS a) MENGUNGKAPKAN SUATU PROSES/PERISTIWA DALAM BAHASA
RUMUS (RUMUSAN) SERTA MENGGUNAKAN SIMBOL ADALAHMERINGKASKAN
• URAIAN/CERITERA BAGAIMANA PROSES ITU TERJADI
• MENGUNGKAPKAN KETERUKURAN PROSES TERSEBUT
(KUANTITATIF)
• MENYATAKAN MANA YANG DIKETAHUI/HARUS DIUKUR, YANGDIMISALKAN DAN MANA YANG HARUS DIPERKIRAKAN/
DIHITUNG
b) ENTITAS/BESARAN FISIKA SUATU BENDA SUMBER PADA BANYAK HAL
TIDAK DAPAT DISENTUH DIUKUR LANGSUNG. MAKA DIGUNAKAN
“MEDAN FISIKA” (PANAS, GRAVITASI, MAGNET, LISTRIK, CAHAYA,TEGANGAN, DSB) YANG DIPANCARKAN SUMBER ATAU YANG
DITANGGAPI SUMBER JIKA DIBERI GANGGUAN, YANG KEMUDIAN
MENGHASILKAN “GERAKAN” YANG DAPAT DIUKUR. SISTEM
KONVERSI MEDAN ITU DISEBUT INSTRUMEN/ALAT UKUR.
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 20/23
4.4. KIMIAKIMIA
KIMIA ADALAH PROSES PERTUKARAN ELEKTRON DI KULIT
LUAR SUATU ATOM DARI SUATU SENYAWA.
PENALARAN KIMIA SELALU TERKAITKAN DENGAN PROSES
PENGOLAHAN BAHAN/MATERI.
FISIK-MATEMATIKA MENJADI ALAT PENALARAN PROSES
KIMIA.
PROSES KIMIA DALAM SISTEM HAYATI DISEBUT BIOKIMIA
MENDASARI BIOPROSES.
5.5. BIOLOGI, ILMU HAYATIBIOLOGI, ILMU HAYATI
MEMPELAJARI SISTEM KEHAYATAN: MANUSIA, TUMBUHAN,
HEWAN, MIKROBA YANG SEMULA DIUNGKAPKAN DARI HASIL
PENGAMATAN (FAKTA) DAN KEMUDIAN BIOKIMIA, BIOFISIKA
MENJADI BAHASA MEKANISME PROSES
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 21/23
SAINS DASAR MENJAWAB PERMASALAHANSAINS DASAR MENJAWAB PERMASALAHAN
KEHIDUPAN DENGANKEHIDUPAN DENGAN MENGHASILKAN:MENGHASILKAN:
• TERAPAN : “PROBLEM SOLVING” MASALAH NYATA
• INDUSTRI : MEMENUHI KEBUTUHAN MANUSIA YANG
SIFATNYA MASSAL DENGAN MENGHASILKAN
“KOMODITAS” YANG DIPERLUKAN
• MENGHASILKAN CARA BERPIKIR KRITIS, TERUKUR
DAN KONSTRUKTIF DALAM MEMBANGUN
KEHIDUPAN MASYARAKAT (SOSIAL EKONOMI DAN
KEMANUSIAAN)
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 22/23
SAINS DASAR
TEKNOLOGI
BIOTEKNOLOGI
PRODUK
PEMENUHAN KEBUTUHAN
TUJUAN
HIDUP
(SEJAHTERA)
7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum
http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 23/23