Modul Bioteknologi

BIOTEKNOLOGI 08

EDISI 1 - 2006

JURUSAN/PROGRAM :XII ILMU PENGETAHUAM ALAM

DAFTAR ISI

DAFTAR

DESKRIPSI

Modul Biologi 06. Bioteknologi

1

BIOTEKNOLOGI

PENDAHULUAN halaman

A. Penemuan di bidang Bioteknologi............................................................................... 4

B. Hasil bioteknologi........................................................................................................ 4

C. Kultur Sel dan Jaringan............................................................................................... 5

D. Kultur jaringan Tumbuhan........................................................................................... 5

E. Kultur Sel Hewan......................................................................................................... 6

F. Rekayasa Genetika..................................................................................................... 6

G. Pengembangan Bioteknologi...................................................................................... 6

H. Manfaat dan Bahaya Boteknologi............................................................................... 7

I. Bioteknologi dan Lingkungan ..................................................................................... 7

DAFTAR PUSTAKA


2

8. Deskripsi

Nama Modul : Bioteknologi

Kode Kompetensi : 8

Ruang lingkup isi : o Pengertian bioteknologi

o Penemuan Bioteknologi

o Hasil Bioteknologi

o Bahaya Bioteknologi

o Kutur sel hewan dan tumbuhan

o Rekayasa Genetika

Hasil yang diharapkan

: Setelah mempelajari modul ini, peserta didik diharapkan:o Menjelaskan bioteknologio Mengetahui hasil bioteknologio Mengetahui manfaat dan bahaya bioteknologio Menjelaskan kultur sel hewan dan tumbuhano Menjelaskan rekayasa genetika

BIOTEKNOLOGI


3

PENDAHULUAN

Bioteknologi adalah upaya untujk merekayasa organisme atau komponen organisme untuk

menghasilkan produk yang berguna bagi manusia. Pemanfaatan bioteknologi dimulai sejak 600

tahun SM dengan hasilnya seperti tuak, tapai, tempe, dan oncom, ragi dimanfaatkan untuk

membuat anggur, dan bir, 4000 tahun SM, ragi dimanfaatkan untuk membuat roti yang

mengembang tahun 1512, tiga bahan kimia penting (aseton, butanol dan glycerol) diperoleh dari

bakteri. Bioteknologi merupakan aplikasi organisme atau bagian tubuh organisme untuk

menghasilkan sesuatu yang bermanfaat. Bioteknologi melibatkan multidisiplin dan merupakan

aplikasi terpadu antara mikrobiologi, biokimia, biologi sel, fisiologi, genetika molekuler, rekayasa

genetika dan teknik kimia. Bioteknologi merupakan pemanfaatan organisme dan agen-agen

biologi untuk menghasilkan barang atau jasa untuk kepentingan manusia. Bioteknologi

menggunakan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa kimia secara terpadu dengan tujuan untuk

mencapai penerapan teknologi dari kapasitas mikroba dan sel-sel jaringan yang dibiakkan.

A. Penemuan di bidang Bioteknologi

No Tahun Penemuan

1. Tahun SM Pemanfaatan ragi untuk membuat anggur, tapai, akai dan bir2. 1500 Penggunaan mikroba untuk menghasilkan acetone dan botanol3. 1926 Penemuan antibiotic oleh Alexander Pleming4. 1953 Penemuan struktur DNA oleh Watson dan Crick. Mekanisme

perpindahan informasi genetic5. 1962 Penemuan enzim restriksi (pemotong DNA)6. 1972 Penemuan Plasmid sebagai vector7 . 1976 Penemuan gen manusia8. 2000 Penemuan rekombinasi DNA di laboratorium

Bioteknologi makin berkembang setelah diselidiki kemampuan mikroorganisme

melakukan fermentasi, penelitian mengenai fermentasi dipelopori oleh Louis Pasteur,

sehingga ia dianggap sebagai bapak bioteknologi.

B. Hasil bioteknologi

Bioteknologi dapat dimanfaatkan dalam pengolahan bahan pangan, baik yang banyak

mengandung protein dari olahan produk susu dan produk non susu. Selain itu dapat

dimanfaatkan diberbagai bidang.

1. Protein sel Tunggal (PST)

Mikroorgaanisme sebagai penghasil dan pengubah bahan makanan, mikroorganisme

dengan substrat dari sellulosa, methanol dan minyak bumi.

2. Produk olahan dari Susu dan Non Susu seperti; keju keras, keju biru, mentega, krim

masam, kefir dan kumiss.

3. Fermentasi makanan non susu seperti pada pembuatan kecap, MSG, vitamin B12,

vitamin B1, enzim amylase untuk produk sirop (pengganti sukrosa).

4. Mikroorganisme penghasil obat seperti Penisilin N, sefalosporin C, antibiotic steptomisin

oleh streptomyces griseus, antibiotic khloramphenikol oleh streptomyces venezuele,

antibiotic chlorotettrasiklin oleh streptomyces aureofaciens, interferon, insulin dan

sebagainya.


4

5. Bioinsektisida

a. Bakteri Minus es, melawan pembentukan es selama musim dingin

b. Baculovirrus sp. Berdampak serangga tidak segera mati namun menjadi rakus dan

menularkan kepada serangga lain yang menyebabkan kematian masal

c. Bacillus thuringiensis, bakteri yang memiliki kemam puan menghasilkan toxin yang

dapat membunuh laeva serangga

d. Trichoderma barzianum, digunakan untuk pengendalian penyakit pada tanaman

buncis.

6. Mikroorganisme dalam polutan dan limbah

Mikroorganisme yang dimanfaatkan dalam pengolahan limbah pabrik atau limbah rumah

tangga serta dalam melawan polusi antara lain, Pseudomonas merupakan salah satu

bakteri yang mengkonsumsi senyawa hidrokarbon. Saccharomyces yang menghasilkan

alcohol sehingga memudahkan pembakaran. Bakteri juga digunakan untuk

membersihkan limbah minyak atau lemak di pabrik-pabrik pengolahan daging,

membersihkan pipa yang salurannya sering mengalami penyumbatan oleh lemak atau

minyak pada paabrik pengholahan daging.

7. Mikroorganisme dalam pertambangan

Mikroorganisme yag dumanfaatkan dalam pemisahan logam dari bijihnya antara lain

Thiobacillus ferrooxidans. Bakteri ini bersifat litotrof, mampu memakan batu,

dimanfaatkan untuk pemisahan bijih tembaga.

C. Kultur Sel dan Jaringan

Setiap sel atau jaringan pada dasarnya dapat ditumbuhkan menjadi individu baru,

asalkan diberi lingkungan yang sesuai. Kemampuan demikian disebut totipotensi, sel

tumbuhan memiliki totipotensi tinggi dibandingkan dengan sel hewan. Sel hewan tidak

dapatditumbuhkan menjadi individu baru kecuali pada fase embrio. Embrio dipotong-potong

kemudian dipelihara secara khusus akan tumbuh menjadi individu baru peristiwa ini

merupakan peristiwa cloning.

D. Kultur jaringan Tumbuhan

Kultur jaringan adalah menumbuhkan tanaman dari jaringan yang diambil dari bagian

tubuh tanaman tersebut. Bagian tumbuhan yang dikultur disebut sebagai eksplan, yang akan

tumbuh menjadi kalus. Beberapa gumpalan kalus dapat diambil kemudian ditumbuhkan

hingga membentuk akar, batang dan daun. Dari satu eksplan dapat ditumbuhkan individu

yang identik yang jumlahnya tidak terbatas.

Keuntungan kultur jaringan adalah perbanyakan tumbuhan dapat dilakukan secara cepat,

jumlahnya tak terbatas, bibit terhindar dari hama dan penyakit, hemat, tepat waktu dan

memiliki sifat identik dengan iduknya.

E. Kultur Sel Hewan

Untuk menghasilkan individu, hewan yang dikultur harus masih dalam tahap embrio,

terutama tahap morulla atau blastula. Kultur embrio dalam tabung dikenal sebagai kultur

invitro. Embrio dapat diklona menjadi beberapa embrio identik, untuk menumbuhkan embrio

menjadi individu, embrio harus ditanam dalam uterus hewan betina. Kultur embrio didalam


5

tubuh hewan ini dikenal sebagai in vito. Dengan cara ini dapat diproduksi individu baru

dalam jumlah tak terbatas.

F. Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika atau manipulasi genetic adalah suatu upaya memanipulasi sifat

mahluk hidup untuk menghasilkan mahluk hidup dengan sifat yang diinginkan. Memanipulasi

sifat genetic dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. Menggabungkan dua

DNA dari dua sumber yang berbeda dikenal dengan rekombinasi DNA. DNA hasil

rekombinasi dikenal dengan DNA rekombinan. Untuk mengubah DNA dapat dilakukan

dengan persilangan, memberi sinar radio aktif, melakukan transplantasi inti (domba doly,

mencit), melakukan fusi sel (pemetaan kromosom, pembuatan antibody monoclonal,

pembentukan spesies baru), dan melakukan rekombinasi DNA

G. Pengembangan Bioteknologi.

1. Bidang Pertanian

Kebutuhan manusia akan sumber pangan dari tumbuh-tumbuhan terus meningkat.

Oleh sebab itu perlu penanaman tanman secara luas atau ekstensifikasi. Bersamaan

dengan majunya proses ekstensifikasi ternyata diikuti dengan tumbuhnya berbgai hama

tanaman. Sehingga meskipun areal pertanian cukup luas namun produsinya belum

memenuhi harapan.

a. Pembentukan Tumbuhan yang Tahan Hama

b. Pembuatan tumbuhan yang mampu menambat nitrogen

2. Bidang Kedokteran

Dalam bidang kedokteran bioteknologi dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan

misalnya pembuatan antibody monoclonal, pembuatan vaksin, terapi gen dan pembuatan

antibiotic.

a. Pembuatan antibody monoklonal

b. Terapi gen manusia

c. Pembuatan Vaksin dan Produk Obat-obatan

3. Bidang Peternakan

Bioteknologi dengan rekombinasi DNA dapat digunakan untuk mengembangkan produk-

produk peternakan. Produk tersebut misalnya vaksin dan antibody untuk mengobati

penyakit hewan serta hormone pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan hewan

ternak

Rekombinasi DNA mengarah pada pembentukan organisme transgenic yaitu organisme

yang mengandung gen-gen dari spesies lain. Organisme transgenic dilakukan dengan

menyuntikkan DNA asing pada sel-sel telur atau pada sel embrio awal. Dengan teknologi

ini kita dapat menggabungkan beberapa sifat organisme untuk mendapatkan organisme

yang berkualitas sesuai dengan yang kita inginkan.

H. Manfaat dan Bahaya Boteknologi

1. Manfaat bioteknologi

Berbagai manfaat bioteknologi baik sebagai penyediaan bahan makanan, energi,bidang

pertanian, peternakan, kedokteran dan pengembangan ilmu pengetahuan.

2. Bahaya Bioteknologi


6

a.. Digunakan untuk senjata biologis

b. Memunculkan organisme strain jahat

c. Mengganggu keseimbangan lingkungan

d. Hukum dan nilai masyarakat

I. Bioteknologi dan Lingkungan

Bioteknologi digunakan untuk perbaikan lingkungan misalnya, gasbio, cacing tanah, dan

mikroorganisme pengolah limbah

4. Tindakan untuk Mencegah Dampak Bioteknologi

a. Tahun 1972 diikeluarkan peraturan agara ada ijin atau rekomendasi sebelum para

pakar melakukan rekombinasi, agar rekombinasi DNA tidak digunakan untuk tujuan

negative

b. Pemerintah Amerka Serikat melarang cloning manusia apapun alasannya

c. Undang-undang yang melarang pembuatan senjata biologis yang berlaku untuk

semua Negara di dunia

d. Selain undang-undang dan peraturan, prosedur kerja di laboratorium telah

membatasi kemungkinan terjadinya dampat negatif.

Tugas 05.

1. Diskusikan berbagai temuan bioteknologi diberbagai bidang

2. Apakah bahaya dan manfaat bioteknologi

3. Sebutkan beberapa temuan dari hasil bioteknologi

DAFTAR PUSTAKA

1. Istamar Syamsuri, Dkk, Biologi Untuk SMA Kelas XII 3A, Erlangga Jakarta 2004

2. Istamar Syamsuri, Dkk, Biologi Untuk SMA Kelas XII 3B, Erlangga Jakarta 2004

3. Drs. Bagod Sudjadi, Siti Laila, Biologi Sains dalam Kehidupan 3A, Surabaya 2006

4. Drs. Bagod Sudjadi, Siti Laila, Biologi Sains dalam Kehidupan 3A, Surabaya 2006

5. LKS Biologi Hayati.

6. LKS Biologi Aspirasi

7. LKS Biologi Gita


7

Modul Bioteknologi

Documents

Transcript of Modul Bioteknologi