Biodiversitas & Bioteknologi

download Biodiversitas & Bioteknologi

of 53

  • date post

    02-Dec-2015
  • Category

    Documents

  • view

    63
  • download

    5

Embed Size (px)

Transcript of Biodiversitas & Bioteknologi

  • BiodiversitasKeanekaragaman di antara makhluk hidup dari semua sumber, termasuk dari daratan, lautan, dan ekosistem akuatik lain, serta kompleks-kompleks ekologi yang mereka menjadi bagiannya; mencakup keanekaragaman di dalam spesies (genetik), di antara spesies dan pada ekosistem (CBD, Pasal 2)Totalitas komponen dan sistem kehidupan organisme dibumi (biosfer))

  • Biodiversitas & Bioteknologi

    Biologi Umum

  • KEANEKARAGAMAN MAKHLUK HIDUP(BIODIVERSITAS)

    Keanekaragaman hayati = kehati = biological diversity= biodiversity = biodiversitas.

    Kehati menjelaskan tentang jumlah (number) makhlukhidup, variasi/perbedaan-perbedaan (variety)antaramakhluk hidup yang satu dengan yang lain, dankeberagaman (variability) di antara makhluk hidup.

    Makhluk hidup dapat berupa : hewan (animalia); tumbuhan (plant), atau mikroorganisme (cendawan, bakteri, dll.)

  • Budaya?

  • Biodiversitas dapat ditinjau dari tingkat :

    Gen = keanekaragaman genetik Spesies = kenakeragaman spesies/jenis Ekosistem = keanekaragaman ekosistem

  • Keanekaragaman genetik

    Keanekaragaman genetik mengacu pada keanekaragaman/variasi yang ada dalam suatu organisme sejenis.

    Ditunjukkan dengan adanya perbedaan urutan 4 pasangbasa yang merupakan komponen penyusun asam nukleat(DNA).

    Adenin (A) A=T Thimin (T) Guanin (G) G=C Cytosin (C)

  • Keanekaragaman genetik

    Keanekaragaman genetik yang baru timbul karenaadanya : Mutasi di tingkat gen Mutasi di tingkat kromosom rekombinasi

    Keanekaragaman genetik dapat dihitung berdasarkan : Jumlah DNA per sel Jumlah kromosom Struktur kromosom

  • Biodiversitas genetikFrekuensi dan keragaman gen di dalam dan di antara populasi spesies yang sama.

    Biodiversitas genetik tampak pada perbedaan tinggi tanaman padi, rasa dari berbagai varietas shorgum, padi, jagung dan lain-lain.

  • Keanekaragaman gen

  • Keanekaragaman spesies

    Keanekaragaman spesies mengacu padakeanekaragaman /variasi jenis makhluk hidup.

    Jenis = spesies Di seluruh dunia ada sekitar 1,7 juta jenis makhluk

    hidup yang sudah di data. Secara keseluruhan jumlah spesies m.h. yang ada

    di bumi sampai saat ini sekitar 12,5 juta.

  • Keanekaragaman spesies

    M.h. yang memiliki keanekaragaman jenisterbesar adalah serangga danmikroorganisme.

    Perbedaan satu jenis m.h. dengan m.h. yang lain didasarkan pada klasifikasitaksonominya.

  • Klasifikasi taksonomi m.h.

    Kingdom Plantae / Animalia Phylum (zoologi) / Divisio (botani) Class Ordo Family Genus Spesies Sub spesies Varietas (botani) / strain (zoologi)

  • Biodiversitas Tumbuhan

  • Biodiversitas Hewan

  • Biodiversitas spesies

    Biodiversitas SpesiesGabungan jumlah spesies (kekayaan; richness) dan jumlah individu di dalam spesies (kemelimpahan; abundance).

    Spesies adalah kelompok organisme yang dapat berkawin secara bebas, memiliki kesamaan ukuran dan struktur, dinamika populasi dan siklus reproduksi, pola perilaku, dan taksonomi.

    Nepenthes spp.

  • Keanekaragaman Anggrek Jawa

  • Keanekaragaman spesies

  • Keanekaragaman Spesies Endemik Jawa

  • Keanekaragaman ekosistem

    Keanekaragaman ekosistem mengacu padakeanekaragaman /variasi ekosistem yang adadi bumi.

    Ekosistem : kompleks komunitas tumbuhan, hewan, dan mikroorganisme dan lingkunganabiotiknya yang saling berinteraksi.

  • Biodiversitas ekosistem

    Variasi di dalam dan di antara ekosistem yang berbeda.

    Ekosistem adalah kompleks dinamis dari komunitas tumbuhan, hewan dan mikroorganisme dan lingkungan non-hayatinya, berinteraksi sebagai sebuah unit fungsional

  • Ekosistem sangat bervariasi :

    Daerah gurun Hutan hujan tropis Savana/padang rumput Kutub / es Ekosistem perairan laut (air asin) Ekosistem perairan darat (air tawar) Ekosistem mangrove (campuran/peralihan)

  • Keanekaragaman ekosistem

  • Degradasi Biodiversitas" Salah satu proses yang terus

    berlanjut pada tahun 1990-an yang memerlukan waktu pemulihan selama jutaan tahun adalah hilangnya keanekaragaman genetik dan spesies karena rusaknya habitat alam. Inilah kebodohan kita yang sulit dimaafkan oleh anak cucu kita" (E.O. Wilson, Harvard University, Amerika Serikat, 1990).

  • Aktivitas perusakan lingkungan(degradasi biodiversitas)

    Kebakaran

    Pertanian

    Pembalakan

    Perburuan

  • Hilangnya biodiversitas. Bermacam sebab, yg paling

    fundamental dan irreversibel: extinction of species (kepunahan spesies).

    Penyebab hilangnya diversitas biologi terutama oleh manusia:

    Langsung: perburuan, koleksi, danpersekusi.

    Tidak langsung: perusakan danmodifikasi habitat

    Dari segi total hilangnya biodiversitas, efek tdk langsung jauh lebih pentingdibanding pengaruh langsung.

  • Mekanisme hilangnya Biodiversitas1. Hilangnya/fragmentasi habitat2. Introduced spesies (spesies

    pendatang)3. Pencemaran pada air, tanah dan

    atmosfir.4. Perubahan iklim global5. Eksploitasi jenis hewan/ tanaman yg

    berlebih/overeksploitasi6. Industrialisasi pertanian dan

    kehutanan

  • Pengaruh perkembangan budaya: Jaman purba (nomaden) Jaman bercocok tanam Jaman tumbuhnya permukiman (perkotaan) Jaman tumbuhnya industri (mulai diterapkannya

    paham kapitalisme budidaya monokultur & monopoli)

    Jaman informasi/globalisasi ? What next ?

  • What is Biotechnology?

    General DefinitionPenerapan teknologi untuk memperbaiki organisme/jasad hidup

    Detailed DefinitionPenerapan teknologi untuk memodifikasi fungsibiologis dari organisme dengan menambahkangen/sel/koloni sel dari organisme lain

  • Peran/manfaat Bioteknologi

    Biotechnology is a series of enabling technologies, which involves the manipulation of living organisms or their sub-cellular components to develop useful Products (e.g. insulin) Processes (e.g. improved fermentation) Services (e.g. bioremediation)

    Biotechnology encompasses a wide range of fields, including the life sciences, chemistry, agriculture, environmental science, medicine, veterinary medicine, engineering and computer science.

  • Akan tetapi tidak semua variasiyang tersedia di alamsesuai dengan kebutuhan manusia

    Contohnya: lihat berbagai variasi kulit bijibuncis berikut

    Alam memiliki kekayaan variasi kehidupan(BIODIVERSITY)

    Mengapa bioteknologi diperlukan/Perlu dikembangkan ?:

  • Maunya manusia ?

    Pisang dengan vaksinnya

    Padi dengan nutrisi lengkap

    > Dan lain-lain ??????

  • Bioteknologi klasik;Misal: penggunaan ragi

  • Bioteknologi modern;Misal: industri enzim/vaksin

  • Biotechnology Application:Food EnzymesRaw material conversion:

    Enzymes in food production with higher purity & specificity: chymosin, lactase, alpha-amylase,amyloglucosidase, aceto lactate ecarboxylase, xylanase, lipase, meniculllases , cyclomaltodextringlycoslytransferase.

    Conversion of plant or animal raw material substrates into foods (e.g. cheese, bread, beer).

    Bacteriocin preservatives / peptide antimicrobials (e.g.Nisin )

    Food ProcessingImproved processing

    Increased yield, quality, consistency Optimized cost Reduced food loss / waste

    Improved food ingredients Organic acids: Lactic, citric, gluconic , proprionic Amino acids: lysine, methionine, tocopherol Vitamins Gums Sucrose Non nutritive and semi -nutritive sweeteners Processed starch products e.g. maltodextrins ,

    oligosaccharides, sugars, high fructose corn syrups for health

    Carbohydrates such as arabinogalactans and inulins forprebiotic improved colonic microflora.

    Pectin processing yield and cooking properties

    Industrial ProcessingBio-energy production

    Ethanol Lubricants Liquid Wax

    Waste water treatment

    Bio-catalysts

    Detergent proteases

    Bio-polymers

    Specialty Chemicals

    Fibers Modified lignin from pulp Silk Cotton

    Bio-ProcessingLivestock PerformanceFeed to gain improvements:

    High density, more completely balanced feed resulting in more meat per ton of feed

    Protein quantity and quality Oil (caloric energy) Amino acids Fatty acids Starch Carbohydrate Vitamin and mineral composition Antioxidants Improved performance of growth factors and

    hormones to increase food yield

    Feed digestibility Derive greater nutritional value from feed Ruminant animals (corn silage lignin) Increase oligosaccharides to reduce non -digestable

    compounds is soybeans (stachyose , galactose, raffinose) Reducing phytate content for increased bioavailability of

    amino acids, chelation of mineral ions for less P & N waste

    Carcass quality Meat composition: efficient delivery of micro / macro

    nutrients in human diet Meat texture, appearance, taste Protein, Oil and Amino Acids Vitamin and mineral composition Antioxidants

    Animal HealthAnimal fertility and genetics

    Plant based animal vaccines Gastroenteritis virus

    Pathogen resistance Reduced infestations from infectious disease that are

    human health risks eg Salmonella

    AquacultureSustainable production

    Salomon Talapia Trout Flounder Catfish Shrimp

    Animal ProductionPharmaceutical ProteinsProduction of complex proteins

    Abundant, cost effective production of therapeutic proteins with improved safety and specificity. Eg Hirudin

    Efficient drug delivery vehicle Edible vaccines for the management of:

    - Dental caries- Gastroenteritis virus- Hepatitis B- Measles- Genital herpes- Rotavirus- Enterogenic Escherichia coli Norwalk virsus Pseudomonas, Staphylococcus non Hod