PENGERTIAN BIOTEKNOLOGIPeta Konsep Materi BioteknologiBioteknologi berasal dari dua kata yaitu bios yang berarti hidup dan teknologi yang berarti metode ilmiah untuk mencapai tujuan praktis. Jadi Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip/ metode ilmiah yang menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia. Sedangkan Ilmu-ilmu pendukung dalam Bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik, kimia, ayat-ayat Al Qurán yang berkaitan dengan Bioteknologi dimana bumi dan kekayaan yang ada di dalamnya perlu dimanfaatkan untuk kemakmuran dan kesejahteraan umat manusia di masa kini dan masa datang, terdapat pada QS. ABASA 24-32 yang artinya 24.Maka hendaklah manusia melihat makanannya dari apakah ia dijadikan. 25.Sesungguhnya Kami telah menurunkan airhujan sebanyak-banyaknya. 26.Kemudian Kami gemburkan tanah segembur-gemburnya. 27. Lalu Kami tumbuhkan padanya biji. 28.Dan buah anggur dan ruthab buah kurma yang dimakan waktu masak. 29. Dan zaitun dan pohon kurma. 30. Dan kebun-kebun yang besar-besar pohonnya. 31.Dan buah-buahan untuk manusia dan padang ternak. 32 .Untuk kesenangan bagimu dan bagi ternak-ternakmuAdapun Bioteknologi dibagi menjadi 2 dua yaitu Bioteknologi Konvensional dan Bioteknologi KONVENSIONALBioteknologi 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. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantu mikroorganisme misalnya dengan fermentasi. hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, oncom, alkohol, asam asetat, gula termasuk keju dan bioteknologi KonvensionalMeningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minumanMenciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat dibuat Nata de cocoDapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan, secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat karena bioteknologi konvensional tidak banyak membutuhkan biayaProduk-produk Bioteknologi KonvensionalTempeUntuk 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 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. Jamur yang digunakan adalah Aspergillus oryzae,KecapDalam 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 dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45˚C. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90˚C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30˚C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32˚C – 420˚C dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar mikroorganismeStreptococcus 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 MODERNDi bidang pertanian dan peternakan yaitu mampu menciptakan bibit-bibit unggul yang akan memberikan produk bermutu tinggi secara kualitas dan kuantitas. Di bidang kesehatan, mampu menciptakan produk obat untuk penyakit. di bidang industri, mampu menciptakan pemberantas hama secara biologis Bacillus thuringensis dan tanaman tahan hama dalam tubuhnya disisipi gen bakteri tanaman transgenik. Di bidang pertambangan, mampu melakukan pengolahan biji besi Thiobacillus ferrooxidans Produk-produk modern bioteknologi untuk pengobatanPerbedaan bioteknologi konvensional dan modern Bioteknologi konvensional1. Teknik yang di gunakan fermentasi2. Tidak mengubah sifat proses pada agen biologi organisme yang digunakan3. Contoh tape, tempe, alkohol, asam cuka, yoghurt, kecap Bioteknologi modern1. Teknik yang digunakan DNA rekombinan2. Mengubah sifat proses pada agen biologi yang dihasilkan3. Contoh insulin, vaksin, penicilinREKAYASA GENETIKARekayasa Genetika yaitu suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau Rekombinasi gen Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi INTITranspalantasi inti yaitu 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 SELFusi 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 olehpeleburan sitoplasma plasmogami dan peleburan inti sel kariogami.Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Didalam fusi sel diperlukan adanyaa sel sumber gen sumber sifat ideal;b sel wadah sel yang mampu membelah cepat;c fusigen zat-zat yang mempercepat fusi sel.TEKNOLOGI PLASMIDPlasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, antaralaina merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;b dapat beraplikasi diri;c dapat berpindah ke sel bakteri lain;d sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel DNARekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen. Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut 1 Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup DNA dapat disambungkanBioteknologi bidang Pertanian Kultur JaringanPelaksanaan teknik kultur jaringan bertujuan untuk memperbanyak jumlah tanaman. Tanaman yang dikultur biasanya adalah bibit unggul. Dengan teknik ini, kita bisa mendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki sifat yang sama dengan jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensi yang dimiliki oleh sel tumbuhan. Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhanuntuk menjadi individu yang sempurnaTanaman TransgenikAdalah tanaman varitas unggul yang dihasilkan dari teknologi rekayasa genetika dengan menyisipkan gen pembawa sifat unggul dari satu organisme misalnya bakteri ke dalam satu jenis tanaman. Contonya tebu transgenik, kapas transgenik, tomat, kedelaiHibridisasiHibridisasi adalah persilangan antara varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari hibridisasi adalah hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari kedua induknya. Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan danhewan. Contoh hibrid tumbuhan yang telah dibudidayakan adalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan secara hidroponikMetode 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 pasirPenanaman secara aeroponikAeroponik 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 tumbuhan yang mampu mengikat nitrogenNitrogen N2 merupakan unsur esensial dari protein DNA dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri Rhizobium yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya bioteknologi, para peneliti mencoba mengembangkan agar bakteri Rhizobium dapat hidup di dalam akar selain tumbuhan polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya meningkatkan kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik rekombinasi bidang peternakanDengan 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%.Inseminasi buatanInseminasi buatan/kawin suntik adalah pembuahan atau fertilisasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina. Jadi, fertilisasi ini tidak membutuhkan jantan, tetapi hanya membutuhkan spermanya adalah penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetik yang sama atau identik. Kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio sel telur termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkan telur dari kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikutMengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina,dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina nukleus sel telur yang sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula domba donor sel telur.Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil dari REPRODUKSI PADA MANUSIABayi tabungSel telur yang mengalami ovulasi pada induk atau wanita diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi medium seperti kondisi yang ada pada rahim wanita telur dipertemukan dengan sperma di bawah mikroskop dan diamati sehingga terjadi telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan ke dalam sel telur yang sudah dibuahi disebut zigot. Zigot berkembang dengan baik dan menjadi embrio, maka embrio tersebut akan disuntikkan kembali ke dalam rahim induknya BIDANG KEDOKTERANProduksi insulinCaranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manisPembuatan antibodi monoclonalAntibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara laina untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil;b mengikat racun dan menonaktifkannya;c mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan vaksinVaksin 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 antibiotikaAntibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organismtertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara hormoneDengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,dan Bahan Bakar Masa Depan untuk Menggantikan MinyakAlternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan digunakan untuk bahan bakar. Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak menimbulkan pengolahan limbahProses pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah dapat diubah menjadi arang, gas misal metana dan bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik dari hewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya secara biologiskimiawi dengan bantuan mikroorganisme misalnya bakteri, jamur serta oleh hewan-hewan kecil disebut dapat diterapkan dalam pengolahan limbah, misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi, yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri Acinetobacter calcoaceticus. Dengan bioteknologi, pengolahan limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan Rekayasa ReproduksiMenciptakan bibit gizi plasma kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi negatif rekayasa reproduksi Dampak terhadap Lingkungan, Pelepasan organisme transgenik berubah secara genetika ke alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi yang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan di bidang Sosial Ekonomi, Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami, dengan demikian bioteknologi dapat menimbulkan kesenjangan ekonomiDampak di bidang Pertahanan Negara, Untuk kepentingan pribadi suatu negara menciptakan prajurit yang tangguh dengan cara pengkloningan manusiaDampak di bidang Kesehatan, Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusiaDampak terhadap Etika, Menyisipkan gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika yang gen makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima masyarakat.
RangkumanRingkasan Materi Pelajaran IPA Kelas 9 SMP/MTs Semester 1/2 Lengkap - Berikut ini saya sajikan buat anda rangkuman materi IPA lengkap untuk kelas IX yang Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari pemanfaatan organisme, sistem, atau proses biologi untuk menghasilkan produk berupa barang atau jasa yang berguna
Bioteknologi adalah cabang ilmu biologi yang belajar tentang pemanfaatan mikroorganisme makhluk hidup untuk digunakan oleh manusia. - Artikel Belajar dari Rumah BDR Materi Kelas 9 SMP kali ini masuk ke Tema 7 yaitu Bioteknologi dan Perkembangannya. Dalam buku materi Kelas 9 SMP Tema 7 Kurikulum Merdeka terbitan Kemdikbud, hlm. 54-55 terdapat pembahasan tentang Bioteknologi dan Perkembangannya. Bioteknologi berasal dari tiga unsur kata, yaitu Bios yang berarti hidup, teknos yang berarti penerapan, dan logos yang berarti ilmu. Bioteknologi merupakan cabang ilmu biologi yang mempelajari tentang pemanfaatan bagian makhluk hidup untuk menghasilkan barang atau jasa yang bisa dimanfaatkan oleh manusia. Penerapan bioteknologi sudah dilakukan sejak ribuan tahun lalu yang perkembangannya bisa digolongkan jadi tiga era, yaitu 1. Era Bioteknologi Tradisional 6000 SM penggunaan mikroba untuk fermentasi untuk pengolahan makanan dan minuman. 2. Era Bioteknologi Ilmiah 1800 sm-Pertengahan Abad 19 penelitian yang dilakukan dengan menggunakan prinsip-prinsip ilmiah untuk menghasilkan obat-obatan seperti antibiotik dan penisilin. 3. Era Bioteknologi Modern Pasca Perang Dunia II- sekarang upaya untuk menghasilkan bahan pangan dan obat-obatan lewat proses yang lebih efektif dan efisien. Bioteknologi mulai berkembang pesat sejak 1857 setelah Louis Pasteur menemukan hasil fermentasi yang dilakukan oleh mikroorganisme. Pada 1920, proses ferementasi yang melibatkan mikroorganisme sudah banyak digunakan untuk membuat larutan kimia untuk pembuatan alkohol. Lalu, apa sajakah jenis-jenis bioteknologi yang perlu kamu ketahui? Baca Juga 3 Periode Perkembangan Bioteknologi Sebagai Cabang Ilmu Biologi Artikel ini merupakan bagian dari Parapuan Parapuan adalah ruang aktualisasi diri perempuan untuk mencapai mimpinya. PROMOTED CONTENT Video Pilihan
Latihansoal IPA ini bertujuan untuk membantu peserta didik dalam memahami materi Listrik Statis. Latihan soal IPA Listrik Statis Kelas 9 SMP MTs K13 ini berbentuk pilihan ganda dengan empat alternatif jawaban yang dilengkapi kunci jawabannya. Soal nomor 1. Partikel terkecil penyusun suatu materi atau zat disebut . A. elektron. B. atom. C
Bioteknologi tak hanya membawa manfaat bagi kehidupan manusia, ada dampak-dampak yang mengikutinya, apa saja? - Pada artikel Belajar dari Rumah BDR Materi IPA Kelas 9 SMP kali ini masih membahas tentang tema 7 tentang Bioteknologi dan pemanfaatannya. Dalam buku materi IPA Kelas 9 SMP Kurikulum Merdeka terbitan Kemdikbud, hlm. 80 - 83 membahas tentang Dampak Penerapan dan Pengembangan Bioteknologi. Pada artikel-artikel sebelumnya kamu sudah diajak untuk mengenal bioteknologi dalam berbagai bidang kehidupan manusia, mulai dari bidang pangan, pertanian, peternakan, kesehatan, lingkungan, hingga forensik. Hingga kini ilmuwan terus melakukan penelitian dalam bidang bioteknologi yang bisa menghasilkan suatu produk baru, sehingga bisa meningkatkan kesejahteraan manusia. Meski dikenal punya berbagai keuntungan, penerapan bioteknologi juga membawa dampak atau efek negatif bagi kehidupan manusia. Selanjutnya kamu akan diajak untuk mengenal dampak-dampak penerapan bioteknologi dalam kehidupan manusia, apa saja, ya? Dampak Penerapan dan Penggunaan Bioteknologi 1. Dampak terhadap Lingkungan Tanaman atau hewan transgenik memiliki susunan gen yang sudah dimodifikasi, baik yang ditambahkan suatu gen atau dilakukan pengurangan suatu gen organisme itu. Organisme transgenik ini jika enggak bisa dikelola dengan baik, bisa mencemari keanekaragaman gen yang ada di lingkungan alami atau merusak plasma nutfah. Plasma nutfah adalah materi yang membawa sifat suatu makhluk hidup. Baca Juga Penerapan Bioteknologi pada Kasus Pencemaran Lingkungan, IPA Kelas 9 SMP Artikel ini merupakan bagian dari Parapuan Parapuan adalah ruang aktualisasi diri perempuan untuk mencapai mimpinya. PROMOTED CONTENT Video Pilihan
Bioteknologi(artikel materi ipa smp/mts kelas 9) perkembangan dari ilmu pengetahuan, termasuk ilmu biologi, sudah mencapai pada penerapan ilmu pengetahuan di dalam masyarakat. Kemudian dilanjutkan dengan sub tema penerapan bioteknologi yang terjadi dalam lingkungan. Sistem reproduksi pada manusia, 3. Untuk lebih mengenal produk dari.
Bioteknologi berasal dari istilah Latin, yaitu Bio hidup, teknos teknologi = penerapan, dan logos ilmu. Artinya, ilmu yang mempelajari penerapan prinsip-prinsip biologi. Menurut European Federation of Biotechnology EFB, Bioteknologi sebagai perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan untuk meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan barang dan jasa. Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi diantaranya adalah mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik kimia, dan enzimologi. Saat ini, aplikasi bioteknologi tidak hanya pada mikroorganisme saja, namun pada tumbuhan dan hewan. Terdapat 4 prinsip dasar bioteknologi, yaitu Penggunaan agen biologi, menggunakan metode tertentu, dihasilkannya suatu produk turunan, dan melibatkan banyak disiplin ilmu. Menurut perkembangannya, secara umum bioteknologi dibagi menjadi dua jenis, yaitu bioteknologi konvensional dan bioteknologi Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Konvensional adalah bioteknologi yang memanfaatkan organisme secara langsung untuk menghasilkan produk barang dan jasa yang bermanfaat bagi manusia melalui proses fermentasi. Bioteknologi konvensional biasanya dilakukan secara sederhana dan diproduksi tidak jumlah yang besar. Dalam bidang pangan, fermentasi merupakan kegiatan mikrobia pada bahan pangan sehingga dihasilkan produk yang dikehendaki. Fermentasi adalah proses produksi energi dalam sel dalam keadaan anaerobik tanpa oksigen. Secara umum, fermentasi adalah salah satu bentuk respirasi anaerobik, akan tetapi, terdapat definisi yang lebih jelas yang mendefinisikan fermentasi sebagai respirasi dalam lingkungan anaerobik dengan tanpa akseptor elektron eksternal. Seiring dengan perkembangan teknologi, definisi fermentasi meluas menjadi semua proses yang melibatkan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk yang merupakan metabolit primer atau sekunder dalam suatu lingkungan yang dikendalikan. Berikut ini adalah beberapa contoh pemanfaatan bioteknologi konvensional yaitua. YogurtYogurt merupakan minuman hasil fermentasi susu yang menggunakan bakteri Streptococcus thermophillus atau Lactobacillus bulgaricus. Bakteri ini akan mengubah laktosa pada susu menjadi asam laktat. Efek lain dari proses fermentasi adalah pecahnya protein pada susu yang menyebabkan susu menjadi kental. Hasil akhirnya susu akan terasa asam dan kental. Proses penguraian ini disebut fermentasi asam laktat dan hasil akhirnya dinamakan KejuKeju merupakan bahan makanan yang dihasilkan dengan memisahkan zat-zat padat pada susu melalui proses pengentalan atau koagulasi. Proses pengentalan ini dilakukan dengan bantuan bakteri Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus. Bakteri ini akan menghasilkan enzim renin, sehingga protein pada susu akan menggumpal dan membagi susu menjadi cair dan padatan dadih.Selanjutnya enzim renin akan mengubah gula laktosa dalam susu menjadi asam dan protein yang ada pada dadih. Dadih inilah yang akan diproses lebih lanjut melalui proses pematangan dan pengemasan sehingga terbentuk olahan makanan yang dikenal dengan RotiPembuatan roti juga memanfaatkan peristiwa fermentasi yang dibantu oleh yeast atau khamir. Yeast merupakan sejenis jamur yang ditambah pada adonan tepung dan akan menimbulkan proses fermentasi. Proses ini akan menghasilkan gas karbondioksida dan alkohol. Gas karbondioksida berperan dalam mengembangkan roti, sedangkan alkohol akan berkontribusi dalam menghasilkan aroma dan memberi rasa pada roti. Adonan akan tampak lebih mengembang dan membesar pada saat adonan dimasukkan ke oven, karena gas akan mengembang pada suhu TapePerubahan biokimia yang penting pada fermentasi tape adalah hidrolisis pati menjadi glukosa dan maltosa yang akan memberikan rasa manis serta perubahan gula menjadi alkohol dan asam organik. Reaksi dalam fermentasi berbeda - beda tergantung pada jenis gula yang digunakan dan produk yang dihasilkan. Secara singkat, glukosa C6H12O6 yang merupakan gula paling sederhana, melalui fermentasi akan menghasilkan etanol 2C2H5OH.Persamaan Reaksi KimiaC6H12O6 + 2C2H5OH + 2CO2 + 2 ATP e. TempeTempe adalah makanan tradisional khas Indonesia yang sering dikonsumsi menjadi salah satu makanan favorit. Pada dasarnya proses produksi tempe ini menggunakan teknik fermentasi. Fermentasi dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada biji kedelai. Pada proses pertumbuhan, jamur akan menghasilkan benang-benang yang disebut dengan hifa. Benang-benang itu mengakibatkan biji-bijian kedelai saling terikat dan membentuk struktur yang kompak. Pada waktu pertumbuhan jamur, jamur juga akan membuat suatu enzim protease yang dapat menguraikan protein kompleks yang ada pada kedelai menjadi asam amino yang lebih mudah dicerna oleh tubuh kita. f. Kecap Kecap terbuat dari kacang kedelai berwarna hitam. Untuk mempercepat fermentasi biasanya dicampurkan sumber karbohidrat atau energi yang berbentuk tepung beras atau nasi, sedangkan warna larutan kecap yng terjadi tergantung pada waktu. Perendaman kedelai dilakukan dalam larutan garam, maka pembuatan kecap dinamakan fermentasi garam. Fermentasi pada proses pembuatan kecap dengan menggunakan bantuan mikroorganisme jamur Aspergillus wentii dan Rhizopus sp. Kecap yng kental karena banyak ditambahkan gula merah, gula aren, atau gula kelapa, sedangkan kecap yang encer dikarenakan mengandung lebih banyak garam. Ada juga kecap ikan, kecap udang, dan sebagainya. Itu bisa dilakukan karena selama proses pembuatan ada penambahan sari ikan ataupun sari udang ke Minuman BeralkoholBioteknologi pangan juga banyak dimanfaatkan dalam pembuatan minuman beralkohol. Pembuatan minuman beralkohol merupakan proses fermentasi dengan bantuan jamur Aspergillus oryzae. Jamur Aspergillus oryzae akan menghasilkan enzim amilase yang dapat menguraikan amilum menjadi glukosa atau gula. Selanjutnya, gula akan difermentasikan lanjut menjadi alkohol dan gas karbondioksida. Proses tersebut kemudian akan menghasilkan minuman beralkohol dengan cita rasa tertentu sesuai dengan bahan baku yang digunakan. Lama proses fermentasi akan mempengaruhi jumlah alkohol yang dihasilkan. Semakin lama proses fermentasi, semakin tinggi kandungan alkoholnya. Contoh minuman beralkohol adalah wine atau anggur. Bagaimana proses pembuatan wine? Minuman anggur dibuat dari buah anggur dengan memanfaatkan Saccharomyces cerevisiae melalui proses fermentasi, seperti halnya fermentasi pada pembuatan alkohol biasanya 1. Bioteknologi ModernPeningkatan jumlah penduduk berpengaruh terhadap meningkatnya kebutuhan pangan. Produksi pangan dengan cara tradisional tidak lagi memadai untuk memenuhi kebutuhan pangan yang terus meningkat. Hal ini menuntut para ilmuwan untuk mencari solusi dalam memproduksi bahan pangan dengan cara yang lebih baik. Penerapan bioteknologi dalam produksi bahan pangan menjadi solusi terbaik saat ini. Bioteknologi berpotensi meningkatkan produksi tanaman budidaya dan mengurangi pemakaian bahan kimia berbahaya seperti pupuk dan pestisida. Dalam upaya pemenuhan kebutuhan tersebut para ilmuwan mengembangkan bioteknologi bioteknologi modern, orang berupaya untuk dapat menghasilkan produk dalam jumlah besar secara efektif dan efisien, dengan menggunakan peralatan canggih. Dalam bioteknologi modern selain menggunakan mikroorganisme juga dapat menggunakan bagian-bagian tubuh mikroorganisme, tumbuhan, dan modern dalam produksi pangan dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetik. Rekayasa genetik adalah kegiatan manipulasi gen untuk mendapatkan produk baru dengan cara membuat DNA baru. Manipulasi materi genetik dilakukan dengan cara menambah atau menghilangkan gen tertentu. Salah satu produk hasil rekayasa genetik adalah dengan membuat organisme teknik rekayasa genetik, para ahli bidang bioteknologi dapat menyusun pola gen sedemikian rupa sehingga menghasilkan organisme yang sifat-sifatnya sesuai dengan kebutuhan. Teknik ini dikenal juga dengan istilah DNA rekombinan, yaitu proses mengkombinasikan DNA suatu organisme ke organisme lain. Pengaturan pola genetik ini melibatkan penggunaan gen organisme lain yang disisipkan ke pita DNA organisme tertentu. Organisme yang menggunakan bagian gen organisme lain di dalam tubuhnya dikenal dengan istilah organisme Tanaman TransgenikTanaman transgenik adalah tanaman yang telah mengalami perubahan susunan informasi genetik dalam tubuhnya. Tanaman transgenik ini merupakan suatu alternatif agar tanaman tahan terhadap hama sehingga hasil panen dapat melimpah. Bahkan, tanaman juga dapat direkayasa agar mampu membunuh hama yang menyerang tumbuhan tersebut. Untuk membuat suatu tanaman transgenik, pertama-tama dilakukan identifikasi atau pencarian gen yang akan menghasilkan sifat tertentu sifat yang diinginkan.Teknik Rekayasa Genetik pada Tanaman dengan Bantuan Bakteri Agrobacterium tumefaciensTahapan teknik rekayasa genetik pada Tanaman dengan Bantuan Bakteri Agrobacterium tumefaciens yaitua penyiapan fragmen DNA yang akan disisipkan pada DNA tanaman tertentu; b penyiapan vektor perantara baik plasmid atau menggunakan virus; c potongan DNA yang akan disisipkan tersebut digabung rekombinasi dengan vektor; d DNA gabungan akan di sisipkan pada sel-sel tanaman; e tanaman akan tumbuh menjadi tanaman dengan sifat baru, sesuai dengan DNA yang tahan hamaMelalui transgenik juga dapat dikembangkan beras dengan kandungan zat besi dan vitamin A yang lebih RiceGolden rice dikembangkan dengan cara mengambil gen pengode pembentukan provitamin A atau beta karoten pada tanaman wortel atau pada tanaman lain, kemudian menyisipkannya ke dalam gen tanaman tanaman transgenik telah diaplikasikan untuk menghasilkan tiga macam sifat unggul, yaitu tahan hama, tahan herbisida, dan buah yang dihasilkan tidak mudah Hewan TransgenikSelain tumbuhan transgenik, juga ada hewan-hewan transgenik. Pada awalnya hewan transgenik merupakan bahan penelitian para ilmuwan untuk menemukan jenis penyakit yang menyerang hewan tertentu dan cara penanggulangannya. Perkembangan selanjutnya, penerapan teknologi rekayasa genetik pada hewan bertujuan untuk menghasilkan hewan ternak yang memproduksi susu dan daging yang berkualitas, ikan yang cepat besar dan mengandung vitamin tertentu, dan satu penerapan bioteknologi untuk rekayasa produksi pada hewan, misalnya proses KloningTahapan proses kloning1 Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina, mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain dan pengambilan sel puting susu seekor domba yang merupakan sel somatis2 Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid3 Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus lagi4 Sel telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula5 Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil kloning. Bioteknologi modern mempunyai peranan penting dalam bidang kedokteran sehingga semakin menonjol setelah adanya penelitian dan penerapan ilmiah. Bioteknologi modern dibidang kedokteran hampir sama dengan di bioteknologi konvensional tetapi hasilnya jauh lebih banyak dan lebih terjamin menggunakan bioteknologi modern karena dibantu oleh alat-alat canggih lainnya misalnya pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika, dan Penerapan dan Pengembangan BioteknologiProduk bioteknologi memberikan banyak manfaat bagi manusia. Makanan dan minuman yang dibuat melalui proses fermentasi ternyata menghasilkan bahan makanan yang lebih mudah dicerna oleh tubuh. Melalui rekayasa genetik mampu diciptakan bibit unggul yang akan memberikan produk bermutu tinggi, misalnya tahan terhadap hama, mengendalikan serangga perusak tanaman, dan lain – membawa manfaat, ternyata bioteknologi dapat merugikan manusia, misalnya1. Produk bioteknologi hasil rekayasa genetik dapat menyingkirkan plasma nutfah2. Produk makanan beralkohol menimbulkan dampak buruk bagi kesehatan bila dikonsumsi.
. 343 195 91 273 379 183 74 158
ringkasan materi bioteknologi kelas 9
