BIOTEKNOLOGI, IPA KELAS 9

BIOTEKNOLOGI (PELAJARAN BIOLOGI SMP/ MTS KELAS IX)

Bioteknologi (Pelajaran Biologi SMP/ MTs Kelas IX)

BIOTEKNOLOGI DAN PEMANFAATANNYA

Pada dasarnya macam macam bioteknologi dapat digolongkan menjadi 2, yaitu: bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern.

Bioteknologi Konvensional

Pengertian bioteknologi konvensional adalah biologi yang menggunakan mikroba untuk mendapatkan suatu produk barang/ jasa sesuai dengan kebutuhan manusia melalaui suatu proses fermentasi. Berikut ini merupakan contoh bioteknologi di produk makanan dan minuman hasil fermentasi :

Pemanfaatan bioteknologi pada produk makanan dan minuman

Selain untuk produk makanan dan minuman, mikroba juga dimanfaatkan dalam pembuatan antibiotik, sebagai contoh streptomyces griceus, streptomyces aurefacien, streptomyces venezuele.

Bioteknologi Modern

Pengertian bioteknologi modern adalah bioteknologi yang betul-betul mengoptimalkan pemanfaatan biologi sel dan biologi molekuler (disebut juga rekayasa genetika) dlam rangka pembuatan suatu produk yang bermanfaat bagi kehidupan manusia.

Produk hasil rekombinan DNA

Pemanfaatan bioteknologi

Bioteknologi Modern
Adalah bioteknologi yang menggunakan alat-alat modern, mahal, dan sulit untuk dilakukan.

- Beberapa contoh bioteknologi modern antara lain:
1. TEKNOLOGI REPRODUKSI :
a. Kloning, yaitu perbanyakan vegetatif untuk menghasilkan individu dengan keseragaman genetis melalui transfer inti. 

Gambar 1. Proses transfer inti pada kloning domba

Kultur jaringan, yaitu perbanyakan vegetatif untuk menghasilkan individu dengan cara menanam sel/jaringan/organ ke dalam medium tertentu, misal medium agar-agar. Kultur jaringan dapat dilakukan khusus pada tumbuhan.
Prinsip dasar kultur jaringan adalah TOTIPOTENSI, yaitu kemampuan bagian tubuh untuk berkembang membentuk 1 individu utuh.
Tahapan kultur : Eksplan--> kalus-->planlet

Gambar 2. Tahapan kultur jaringan

c. Bayi tabung/ fertilisasi in-vitro, yaitu bayi hasil pembuahan di luar tubuh.

Gambar 3. Tahap-tahap pada bayi tabung

d. Inseminasi buatan/kawin suntik, yaitu proses pemasukan sperma ke dalam rahim induk betina dengan menggunakan alat suntik.

2.Rekayasa genetika
yaitu proses pemotongan dan penyisipan gen dari individu 1 ke individu lain untuk menghasilkan produk-produk tertentu. contoh : pembuatan insulin melalui bekteri E. Coli
3. Teknik hibridoma (fusi sel)
yaitu proses penggabungan 2 sel atau lebih untuk memperoleh sel baru (hybrid cell) yang bermanfaat.
contoh : pembuatan antibodi monoklonal

TERAPAN HASIL BIOTEKNOLOGI

Di Bidang Industri

Peran dari pemanfaatan bioteknologi pada bidang industri adalah berupa produk makanan dan juga minuman, protein sel tunggal dan zat organik.

1. Produk bahan makanan dan minuman

Penerapan dari prinsip bioteknologi ini adalah memakai prinsip tradisional yang memakai fermentasi. Pengertian fermentasi adalah suatu proses perubahan kimia karbohidrat menjadi alkohol atau menjadi asam oleh mikroorganisme. Untuk jenis makanan dan miniman yang menggunakan prinsip fermentasi dapat dilihat pada tabel di atas pada bioteknologi konvensional.

2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)

Pengertian PST adalah protein yang dihasilkan oleh mikroorganisme dan letaknya berada di dalam sel mikroorganisme tersebut. Tujuan PST adalah untuk  mendapatkan protein dalam rangka mengatasi kekurangan protein. Contoh mikroorganisme yang menghasilkan PST adalah Bakteri Methylophillus methylotrophus dan alga hijau (chlorella). Inilah pemanfaatan dari bioteknologi untuk menghasilkan PST.

3. Penghasil Zat Organik

Bioteknologi juga dapat berperan dalam menghasilkan zat organik. Zat organik merupakan suatu zat yang mempunyai kandungan karbon, oksigen dan hidrogen. Zat organik dihasilkan dari proses fermentasi mikroorganisme. Sebagai contoh adalah asam sitrat oleh Aspergillus nigger.

Di Bidang Pertanian

Di bawah ini merupakan bioteknologi pertanian yang sangat bermanfaat bagi kehidupan manusia

1. Organisme Transgenik

Organisme transgenik adalah organisme yang memperoleh sisipan gen tertentu dari organisme lain sebagai pembawa sifat yang diharapkan. Hal ini juga memanfaatkan bioteknologi.

2. Kultur Jaringan

Menumbuhkan eksplan pada media sehingga akan tumbuh kalus dan pada akhirnya akan menjadi plantet (tanaman) kecil yang memiliki akar, batang dan jug adaun.

Keuntungan teknik kultur jaringan dengan pemanfaatan bioteknologi adalah:

• Memiliki sifat yang mirip dengan induknya;
• Bisa diperbanyak dalam waktu yang singkat dan cepat;
• Tidak memerlukan tempat/ okasi yang luas;
• Kesehatan dan kualitas dari bibit yang terjamin;
• Kecepatan dalam pertumbuhan yang lebih cepat jika dibandingkan dengan yang alami.

3. Hidroponik

Pengertian hidroponik adalah teknik dalam bercocok tanam tanpa memakai tanah sebagai media tanamnya. Hidroponik juga memanfaatkan bioteknologi. Keuntungan cara bertanam dengan hidroponik adalah :

• Tidak membutuhkan lokasi/ tempat yang luas;
• Pupuk lebih hemat;
• Kualitas produksi (hasil panen) yang baik;
• Tanaman bebas dari hama dan penyakit;
• Panen dapat berlangsung secara terus menerus;
• Tanaman dapat tumbuh dengan lebih cepat.

4. Aeroponik

Pengertian aeroponik adalah teknik bercocok tanam tanpa memakai media tanam untuk tumbuhnya akar, dan akar dibiarkan secara terbuka menggantung pada suatu tempat yang kelembabannya telah dijaga. Aeroponik juga merupakan pemanfaatan dari bioteknologi.

Di Bidang Lingkungan

Penerapan bioteknologi pada bidang lingkungan misalnya:

1. Gasohol adalah merupakan fermentasi molase oleh Saccharomyces cerevisie.

2. Biohidrometalurgi/ pemisahan logam dari bijihnya. Untuk mikroorganisme yang mempunyai peran adalah Thiobacillus ferrooxidans yang mempunyai sifat kemolitotrof yaitu yang bisa memakai senyawa anorganik sebagai sumber energi.

3. Pencemaran logam berat dari limbah industri dapat diatasi dengan memanfaatkan bioteknologi. Pencemaran logam berat dari limbah industri bisa dengan menggunakan bakteri Thiobacillus ferrooxidans dan Bacillus subtilis untuk mengikat zat logam berat tersebut yang telah mencemari lingkungan.

4. Bioremediasi adalah suatu cara menghilangkan polutan ataupun kontaminan yang terdapat di air, tanah dan juga udara dengan memanfaatkan mikroorganisme seperti halnya Pseudomonas, Flavo-bacterium, Azetobacter dan juga Arthobacter. Bioremediasi merpakan salah satu pemanfaatan bioteknologi.

5. Pemanfaatan bioteknologi dapat digunakan untuk mengatasi pencemaran limbah organik yaitu dengan menggunakan tumbuhan air seperti halnya enceng gondok.

Di Bidang Peternakan

Pemanfaatan bioteknologi :
1. Inseminasi buatan
2. Klonik

3. Tekonogi transgenik

Di Bidang Kedokteran dan Kesehatan

Pada bidang kedokteran dan kesehatan, pemanfaatan bioteknologi :
1. Antibodi monoklonal

2. Dalam pembuatan insulin

3. Terapi gen adalah merupakan pengobatan terhadap penyakit atau kelainan genetik dengan menyisipkan gen yang normal. Pemanfaaatn bioteknologi ini sangat bermanfaat bagi penderitanya.

4. Antibiotik. Di awali dari penemuan pinisilin dari Pinicillium notatum oleh Alexander Flerning

- Pinicillium chrysogenum memperbaiki pinisilin yang telah ada yang dilakukan dengan mutasi secara iradiasi ultraviolet dan sinar x.

- Cephalospurium, pinisilin N

- Cephalospurium, sefalospurin C

- Streptomyces, streptomisin sebagai pengobatan TBC.

5. Interferon adalah merupakan protein yang dihasilkan sel tubuh apabila terinveksi virus.

6. Vaksin. Sebagai contoh adalah vaksin hepatitis B dan malaria.

Bioteknologi dalam Produksi Pangan

Di bidang produksi pangan, bioteknologi juga memiliki manfaat yang banyak, antara lain:

1. Makanan bahan susu

Pada prinsipnya adalah memproses susu dengan fermentasi yang menghasilkan asam laktat.

- Keju oleh Propiabacterium yang juga memiliki fungsi memberi rasa dan tekstur dari keju.

- Yoghurt oleh Lactobacillus bulgaricus yang memberi rasa dan aroma dan Streptococcus thermophillus menambah keasaman.

- Mentega oleh Leucnostoc cremoris.

2. Makanan Non Susu

- Roti, asinan dan alkohol dengan ragi;

- Kecap dengan Aspergillus oryzae

- Nata de coco dengan Acetobacter xylinum.

- Cuka dengan Acetobacter azeti

- Alkohol difermentasi dalam kondisi yang aerob.

DAMPAK BIOTEKNOLOGI DI BERBAGAI BIDANG

Berikut adalah dampak dari bioteknologi pada berbagai bidang, antara lain:

Dampak Bioteknologi Bidang Lingkungan

Bioteknologi memiliki dampak pada bidang lingkungan. Organisme transgenik yang dilepaskan ke alam bebas bisa jadi membuat terjadinya perubahan keseimbangan ekosistem. Hal ini disebabkan karena setiap spesies tertentu mempunyai fungsi tersendiri pada suatu ekosistem. Organisme transgenik tersebut dikhawatirkan akan membuat perubahan peranan organisme lain dalam ekosistem.

Dampak Bioteknologi Bidang Sosial Ekonomi

Selain bidang lingkungan, bioteknologi juga berdampak pada bidang sosial ekonomi. Timbulnya hak paten atas rekayasa genetik, swastanisasi pada kelompok tertentu  akan memberikan suatu pengaruh terhadap kehidupan masyarakat. Misalnya dengan adanya penemuan tanaman transgenik yang dipatenkan, maka untuk mendapatkan tanaman tersebut harus membeli kepada pemegang lisensi tersebut, hal ini akan memberatkan bagi petani yang mempunyai modal yang terbatas.

Dampak Bioteknologi Bidang Kesehatan

Suatu organik yang disisipi oleh gen yang tahan zat antibiotik dikhawatirkan bisa menurunkan daya tahan tubuh kepada penyakit jika dikonsumsi oleh manusia, hal ini dapat menimbulkan masalah yang cukup serius. Inilah dampak bioteknologi pada bidang kesehatan.

Dampak Bioteknologi Bidang Etika/ Moral

Dampak bioteknologi selanjutnya adalah pada bidang etika/ moral. Pemindahan gen suatu makhluk ke dalam sel tubuh makhluk yang lain dianggap tidak etis oleh masyarakat, karena hal ini merupakan pelanggaran terhadap hukum alam yang terbuka. Harapannya artikel bioteknologi di atas memberi manfaat.