Transcript
  • MATERI BAHAN AJAR BIOTEKNOLOGI

    KELAS / SEMESTER : IX / GENAP

    TAHUN PELAJARAN : 2013 / 2014.

    Bioteknologi terdiri atas :

    A. Sejarah Bioteknologi.

    B. bioteknologi Konvensional

    C. Bioteknologi Moderen.

    D. Dampak Penerapan Bioteknologi.

    A. Sejarah Bioteknologi :

    bioteknologi telah dilakukan sejak zaman prasejarah, antara lain untuk menghasilakn

    minuman beralkohol dan makanan yang difermentasikan .

    Bioteknologi mengalami perkembangan secara bertahap, semenjak awal diterapkan

    sampai dengan tahun 1857 yang disebut : Era Bioteknologi Non Mikrobiologi.

    Disebut bioteknologi era non mikrobiologi karena pada saat itu belum diketahui

    bahwa makanan produk fermentasi merupakan hasil kerja mikrobiologi.

    Bioteknologi dimensi baru (bioteknologi mikroiologi) dimulai sejak 1857 setelah

    Lowis Pasteur menemukan bahwa fermentasi yang terjadi dalam pembuatan anggur

    merupakan hasil kerja mikroorganisme.

    Makanan atau minuman yang diproduksi melalui proses fermentasi antara lain :

    Tempe, Tape, Sake (dijepang), Tuak, anggur, dan Yoghurt.

    Pada tahun 1920 proses fermentasi yang ditimbulkan oleh mikroorganisme mulai

    digunakan untuk memproduksi zat zat seperti : Aseton, Butanol, Etanol dan Gliserin.

    Fermentasi juga digunakan untuk memproduksi : Asam Laktat, Asam Nitrat, dengan

    menggunakan Jasa Bakteri.

    Setelah perang dunia II di hasilkan produk bioteknologi lain misalnya : Penesilin dari

    jamur Penecillium Notatum.

    Keberhasilan ini di ikut dengan penelitian kemampuan mikroorganisme lain

    menghasilkan antibiotic dan zat zat lain seperti : Vitamin, steroid, Enzim, Asam

    Amino dan senyawa senyawa protein tertentu.

    Perkembangan teknologi yang di barengi dengan perkembengan di bidang biokimia,

    biologi seluler, dan biologi molekuler melahirkan teknologi enzim dan rekayasa

    genetika yang akhirnya menghantar kita kesuatu Era bioteknologi modern.

    Sekarang bioteknologi benar benar digunakan untuk menjawab tantangan

    kehidupan manusia.

  • B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL ( Tradisional).

    Bioteknologi Konvensional adalah : Bioteknologi yang mengandalkan jasa mikroba

    untuk menghasilkan produk yang dibutuhkan manusia melalui proses fermentasi

    ( peragian).

    Didalam pemanfaatan mikroba ini, manusia tidak melakukan manipulasi atau

    rekayasa proses.

    Manusia hanya menciptakan kondisi dan bahan makanan yang cocok bagi mikroba

    untuk berkembang secara optimal.

    Mikroorganisme mengubah bahan pangan, proses yang dibantu mikroorganisme

    misalnya : dengan fermentasi , hasilnya antara lain : Tempe, Tape, Kecap dan

    sebagainya, termasuk Keju dan Yoghurt.Proses tersebut dianggap sebagai

    bioteknologi masa lalu atau tradisional.

    Cirri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional yaitu : adanya penggunaan

    makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.

    Penggunaan Bioteknologi Konvensional dalam pengelolahan bahan makanan seperti

    1. Susu dapat di olah menjadi bentuk bentuk baru, seperti : yoghurt, keju dan

    Mentega.

    a. Cara membuat yoghurt:

    - Susu di pasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak

    di buang.

    - Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt yaitu :

    Lactobacillus Bulgaricus, dan streptococcus thermophillus.

    - Kedua bakteri ditambahkan pada susu dengan jumlah yang

    seimbang,selanjutnya di simpan selama kurang lebih 5 jam pada

    temperature 450 c.

    - Selama penyimpanan pada PH akan turun menjadi 4,0 akibat kegiatan

    bakteri Asam Laktat.

    b. Cara pembuatan Keju:

    - Dalam pembuatan kaju digunakan asam laktat yaitu : Lactobacillus

    dan Streptococcus.

    - Bakteri tersebut berfungsi : Untuk fermentasikan Laktosa dalam susu

    menjadi Asam Laktat.

    - Proses pembuatan keju di awali dengan pemanasan susu dengan suhu

    900c atau pewarisan kemudian di dinginkan sampai suhu 300c.

    c. Cara pembuatan Mentega :

    - Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus

    Lactis dan Lactonostocereseremoris.

    - Bakteri bakteri tersebut membentuk proses pengasaman.

    - Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega

    dipisahkan.

  • d. Cara pembuatanTempe :

    - Untuk 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.

    c. Cara membuatan kecap :

    - Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus Oryzae dibiakkan pada

    Kulit gandum terlebih dahulu.

    - Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama

    akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

    e. Cara pembuatan tape :

    - Tape dibuat dari bahan dasar ketelah pohondengan menggunakan

    sel sel ragi.

    - Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi

    produk yang berupa gula dan alcohol.

    - Masyarakat kita membuat tapetersebut berdasarkan pengalaman.

    1. BIOTEKNOLOGI DALAM BIDANG PERTANIAN.

    Bioteknologi dalam bidang pertanian dikenal dua yaitu :

    1. Hidroponik.

    2. Aeroponik.

    1.HIDROPONIK:

    Hidroponik berasal dari bahasa yunani hydro yang artinya : AIR dan PONOS yang

    artinya : Bekerja.

    Jadi hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air.

    Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media

    yang digunakan.

    Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik antara lain:

    1. Metode Kultur Air (menggunakan air ).

    2. Metode kultur pasir ( menggunakan media pasir ).

    3. Metode porus ( menggunakan media kerikil, pecahan batu bata dll ).

    Metode yang tergolong berhasil dan mudah diterapkan adalah : Metode Pasir.

    Berikut ini kelebihan system tanaman hidroponik :

    1. Perawatan lebih praktis dan gangguan hama lebih terkontrol.

    2. Pemakaian pupuk lebih menghemat.

    3. Tanaman hidroponik dapat tumbuh lebih pesat dengan keadaan tidak kotor dan

    tidak rusak.

  • 4. Beberapa jenis tanaman bisa budidayakan diluarmusim.

    5. Tanaman hidroponik dilakukan pada lahan atau ruangan yang terbatas, misalnya

    :diatap, dapur, atau garasi.

    2.AEROPONIK.

    Penanaman secara aeoroponik adalah : Menumbukan tanaman dengan membiarkan

    akar akarnya tergantung.

    Pemberian nutrisi dilakukan dengan cara menyemprotkan unsur hara secara periodic.

    Contohnya : Tanaman Angrek.

    Metode ini juga bisa dilakukan pada tanaman sayuran.

    Cara ini tidak jau berbedanya dengan hidroponik.

    C. BIOTEKNOLOGI MODEREN.

    Bioteknologi ini meliputi :

    1. Teknologi Reproduksi.

    2. Teknologi Radiasi.

    3. Teknologi Makhluk hidup Transgenik.

    4. Bioteknologi dibidang Kedokteran.

    5. Bioteknologi dibidang Pertanian.

    6. Bioteknologi pengelolahan Limbah.

    1. TEKNOLOGI REPRODUKSI :

    Teknologi Reproduksi adalah: cara perkembangbiakan dengan menggunakan alat dan

    prosedur tertentu dan meningkatkan mutu individuyang lebih baik sesuai yang

    diharapkan.

    Teknologi Reproduksi yang dikenal yaitu :

    1. Inseminasi buatan .

    - Inseminasi buatan adalah : Pembuahan atau fertilisasi yang terjadi

    pada sel telur dengan sperma yang disuntikan pada kelamin betina.

    - Bibit pejantan unggul dikawinkan dengan bibit betina local supaya

    dapat menghasilkan keturunan lebih baik.

    2. Cloning.

    - Cloning adalah : Penggunaan sel somatic makhluk hidup multiseluler

    untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetika yang

    sama atau identik.

    - Cloning ditemukan pada tahun 1997 oleh Dr. Lan Willmut seorang

    ilmuwan Skotlandia dengan menjadikan sebuah sel telur domba yang

    telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah atau tanpa

    perkawinan.

    - Domba hasil rekayasa Ilmuwan Skotlandia disebut atau diberi nama

    DOLLY.

  • - CARA KLONING DOMBA DOLLY , yang dilakukan oleh Dr. Lan Willmut

    adalah sebagai berikut :

    1. Mengambil sel telur yang ada didalam ovarium domba betina ,

    dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.

    2. Mengeluarkan nucleus sel telur yang haploid.

    3. Memasukan sel kelenjar mama eke dalam sel telur yang tidak

    memiliki nucleus lagi.

    4. Sel telur di kembalikan ke uterus domba induk semula -

    (domba donor sel telur).

    5. Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke

    dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan

    melahirkan anak hasil dari Kloning.

    - Jadi, domba hasil cloning merupakan domba hasil perkembangbiakan

    secara vegetative karena sel telur tidak dibuahi oleh sperma.

    3. BAYI TABUNG.

    Bayi Tabung adalah : Bayi yang merupakan hasil pembuahan yang

    berlangsung di dalam tabung.

    Teknologi ini sebenarnya kelanjutan dari teknologi inseminasi buatan.

    4. KULTUR JARINGAN TUMBUHAN.

    Kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrant, dan Riker pada tahun

    1958.

    Di Amerika serikat dipopulerkan oleh F.CSteword.

    Kultur jaringan adalah : Perbanyakan tanaman secara in vetro

    ( dilaboratorium ) dengan mengembangkan suatu jaringan pada media

    kultur dan kondisi tertentu menjadi tanaman sempurna yang sudah

    memiliki akar, batang, dan daun.

    Langka langka dalam kultur jaringan yaitu :

    1. Eksplan yang diambil untuk kultur adalah jaringan yang masih mudah,

    dan harus disteril dan juga dengan cara direndam dalam alcohol.

    - Sterilisasi bertujuan agar eksplantidak berkontaminasi dengan jamur

    atau mikroorganisme lain.

    2. Inisiasi yaitu : penanaman eksplan dalam medium cair yang sudah

    disteril yang mengandung nutrisi makanan.

    3. Multiplikasi yaitu pembiakan atau perbanyak jaringan pokok.

    4. Pengakaran yaitu pembentukan akar jika kondisi baik.

    5. Setelah cukup kuat tanaman tersebut dipindahkan ke dalam pot.

  • KEUNTUNGAN KEUNTUNGAN KULTUR JARINGAN.

    1. Menghasilkan tanaman baru dalam jumlah yang banyak dalam waktu singkat.

    2. Menghasilkan tanaman baru yang memiliki sifat fisiologi dan morfologi.

    3. Mempertahankan sifat sifat tanaman unggul.

    4. Menghasilkan tanaman baru yang bebas virus.

    5. Digunakan dalam upaya konservasi tumbuhan langka.

    HIBRIDISASI.

    Hibridisasi adalah : Persilangan antara varietas dalam sepsis yang sama yang

    memiliki sifat unggul

    Hasil dari hibridisasi adalah: Hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari kedua

    induk.

    Contoh hybrid, tumbuhan yang telah dibudidayakan adalah : Jagung, kelapa,

    padi, tebu dan anggrek.

    2. R A D I A S I.

    Radiasi atau penyinaran dengan menggunakan gelombang elektro magnetic dan

    dirintis oleh Dr. Bemand .E .Proktor dan Dr. Samuel. A. Goldblith pada akhir tahun

    1940.

    Radiasi digunakan untuk berbagai keperluan seperti :

    1. MENGAWETKAN MAKANAN.

    - Untuk mengatasi bahan makanan agar tidak mudah rusak perlu

    diradiasi.

    2. MENGHAMBAT PERTUNASAN DAN MENUNDA PEMATANGAN BUAH.

    - Buah,umbi, dan biji dapat rusak saat pengiriman jarak jauh maka

    perlu diradiasi.

    - Jadi buah, umbi, dan biji menjadi awet dan mutunya tetap baik.

    3. MEMBUAT MUTAN.

    - Mutan sering juga disebut Mutasi artinya terjadi penyimpangan pola

    kromosom yang menghasilkan sifat menurun.

    - Individu hasilmutasi disebut : Mutan.

    - Mutasi dapat terjadi secara alami dan spontan.

    - Mutasi secara buatan dipicu melalui radiasi.

    - Dengan radiasi dapat diperoleh mutan yang sesuai dengan keinginan

    manusia.

    - Radiasi dapat juga dilakukan dengan sinar radioaktif, seperti : Sinar X,

    Sinar Gamma, dan Sinar Beta.

    - Di Indonesia penanganan teknik ini dikelola oleh : BATAN

    ( Badan Tenaga Atom Nasional).

    - BATAN menggunakan teknik ini untuk mencari beberapa keunggulan

    dalam membuat bibit unggul, membuat serangga mandul.

  • 4. MAKHLUK HIDUP TRANSGENIK.

    Makhluk hidup transgenic sering juga diseut sebagai GMOS ( Genetic

    ally Modified Organism) yang mengubah factor keturunan untuk

    mendapatkan sifat baru.

    Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika atau teknologiplasmid.

    Dengan penggunaan transgenic kita dapat mengenal beberapa factor

    seperti :

    1. PRODUK INSULIN.

    Produk insulin atau sering dikenal dengan hormone

    insulin banyak digunakan untuk mengobati penyakit

    Diabetes Melitus.

    Cara pengobatannya adalah : Gen pembentuk insulin

    dari sel pancreas manusia dimasukkan ke dalam gen

    bakteri sehingga bakteri mampu menghasilkan insulin.

    Keunggulan insulin hasil rekombinasi gen adalah :

    1. Insulin yang dihasilkan lebih murni karena

    mengandung protein manusia.

    2. Dapat dibuat dalam jumlah besar sehingga biaya

    lebih murah dan mudah diperoleh.

    MENCIPTAKAN BIBIT UNGGUL.

    Menciptakan ibit unggul dalam rekayasa genetika untuk memperbaiki

    tumbuhan supaya lebih baik hasilnya seperti :

    1. Pencangkokan gen.

    Pencangkokan gen

    2. Rekayasa tumbuhan.

    3. Rekayasa genetika


Top Related