Jumat, 10 Maret 2017

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme atau produk organisme yang bertujuan untuk menghasilkan produk/barang maupun jasa. Bisa juga diartikan penerapan prinsip ilmiah dan rekayasa pengolahan bahan oleh agen biologi untuk menyediakan barang dan jasa.
Bioteknologi dibagi 2 yaitu konvensional/tradisional dan modern                      
NO
PEMBEDA
BIOTEKOLOGI
KONVENSIONAL
MODERN
1
Perolehan informasi
Turun-temurun/warisan
Hasil penelitia ilmiah
2
Teknik yang digunakan
Fermentasi
DNA rekombinan/transgenik
3
Organisme yang digunakan
Alami
Rekayasa manusia/organisme transgenik
4
Keterlibatan manusia
Terbatas, tidak mengubah sifat alami makhluk hidup
Mengubah sifat alami makhluk hidup
Fermentasi : penguraian bahan organik dengan bantuan enzim/fermen/ragi tanpa oksigen bebas.
Contoh reaksi fermentasi :
amilum Aspergilusàglukosa Saccharomyces àalkohol Acetobacterà asam cuka Metanobacterium à metana
NO
PRODUK
BAHAN
ORGANISME
A
KONVENSIONAL
1
Tempe
Kedelai
Rhyzopus oryzae, Rhyzopus oligosporus
2
Tape, alkohol
Amilum/karbohidrat
Saccharomyces cereviceae
3
Tauco
Kedelai
Aspergillus wentii
4
Yakult/susu asam
Susu
Lactobacillus casei
5
Kecap
Kedelai
Aspergylus oryzae, Saccharomyces rouxii
6
Roti/donat
Amilum/karbohidrat
Saccharomyces
7
Nata de coco/nata de soya
Air kelapa/kedelai
Acetobacter xylinum
8
Oncom
Kacang/ampas tahu
Manilia sitophila, Neurospora sitophila
9
Yogurt
Susu
Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus lactis, Steptococcus thermophillus
10
Keju
Susu
Propioni bacterium, Propioni requeforti, Lactobacillus bulgaricus, Steptococcus thermophillus
11
Sayur fermentasi (asinan bogor, kimci)
Sayur
Streptococcus, lactobacillus, Pediococcus
12
Antibiotik

Penicillium
13
Tempe gembus
Ampas tahu
Rhyzopus oligosporus
14
mentega
Susu
Streptococcus lactis
15
Tempe bongkrek
Bungkil kelapa
Pseudomonas cocovenenans
B
MODERN
16
Hormon insulin
Escherichia coli
17
Bioremidiasi minyak
Pseudomonas putida
18
Ekstraksi logam (tembaga uranium)
Thiobacillus ferroxidans
19
Insektisida
Pseudomonas fluorescens
20
Protein sel tunggal (PTS)
Spirulina, Saccaromices

1.    tempe, oncom
penggunaan mikroorganisme untuk merubah protein komplek menjadi protein sederhana yang mudah diserap tubuh. butir-butir kedelai menyatu karena diikat oleh spora jamur yang biasa disebut ragi.
2.    Tapai
mengubah karbohidrat menjadi gula dan alkohol. Tapai kadang berasa asam karena ada mikroorganisme lain yang ikut tumbuh dan menghasilkan asam cuka.
3.    minuman beralkohol dan bioetanol
mikroba mengubah gula/karbohidrat menjadi alkohol dan karbon dioksida
4.    kecap dan tauco
mikroba memecah protein komple pada kedelai menjadi protein yang lebih sederhana dan menimbulkan cita rasa khas
5.    Roti
mikroorganisme dalam roti akan melakukan fermentasi yang menghasilkan karbon dioksida yang menyebapkan roti mengembang.
6.    Yakult
bakteri mengubah gula/laktosa susu menjadi asam laktat
7.    keju
bakteri mengubah gula susu menjadi asam laktat, kemudian ditambahkan enzim renin sehingga susu menggumpal. bagian yang menggumpal/dadih diperas dan dipadatkan, bagian cair dibuang
8.    Fermentasi sayur
mikroorganisme mengubah gula menjadi asam laktat yang memberi rasa khas dan mencegah pertumbuhan mikroorganisme lain sehingga tidak mudah busuk
9.    antibiotik
adalah zat yang dihasilkan mikroba dan dapat menghambat/mematikan bakteri
10. Nata de coco/ nata de soya
nata sebenarnya adalah serat yang dihasilkan oleh metabolisme mikroba
11. proteni sel tunggal
adalah mikroorganisme yang dikonsumsi. meskipun ukuran sangat kecil tapi jumlahnya ratusan juta dan dipadatkan
12. Hormon insulin
dibuat dengan menisipkan gen yang menatur pembentukan insuli mansia kedalam plasmid/DNA bakteri E. coli sehingga bakteri E. coli yang sebenarnya tiak dapat membentuk insulin menjadi dapat membeuk insulin. Hormon yang terbetuk diekstraksi dan diberikan kepada orang yang membutuhkan. sebelum teknologi ini ditemukan insulin diambil dari insulin babi
13. bioremidiasi minyak
yaitu proses penguraian minyak menjadi zat sederhana yang tidak berbahaya. Saat ada tumpahan mnyak, terutama dilautan akan sagat berbahaya bagi organisme disekitarnya. untuk menaggulangi dilepaskan mikroba yang akan memakan tumpahan miyak, begitu minyak habis mikroba akan mati karena kehabisan sumber energi
14. ekstraksi logam
saat ditambang logam bercambur dan bersenyawa dengan usur-unsur lain sehingga perlu dipsahkan (ekstraksi). mikroba dicampurkan ke senyawa logam dan akan memilhkan loam tertentu. selain dengan ekstraks dengan bantuan mikroorganisme bisa juga dilakukan dengan zat kimia seperti merkuri, tetapi penggunaan merkuri akan mencemari lingkungan
15. insektisida
insectisida adalah zat pembasmi serangga, insektisida biasa bisa meracuni organisme lain dan mencemari lingkungan. insectisida dengan mikroba bekerja dengan cara kontak/menempel pada seranga dan menyebapkan serangga sakit dan mati, sedang pada bukan serangga tidak menyebapkan penyakit.

 PRODUK BIOTEKNOLOGI MODERN LAIN
1.    Vaksin yaitu mikroorganisme yag teah dilemahkan/mati yang akan disuntikkan (vaksinasi/imunisasi) ke tubuh untuk merangsang tubuh membentk antibodi/kekebalan tubuh
2.    interferon yaitu obat untuk infeksi virus dan sebagai obat kanker

TEKNOLOGI REPRODUKSI
teknologi reproduksi adalah cara mendapatkan orgaisme baru dengan tekk tertentu
3.    kultur jaringan
teknologi memperbanyak individu dengan sifat keturunan sama persis dengan induk/identik, jumlah banyak dalam waktu singkat dan bebas penyakit. saat ini kultur jaringan baru berhasil pada tumbuhan, teknologi ini memanfaatkan sifat totipotensi tumbuhan yaitu kemampuan sel untuk membelah dan membentuk jaringan yang sama dengan induknya atau setiap sel akan menghasilkan sel baru yang dapat membentuk individu baru secara utuh. contoh jika mengambil sel dari ujung akar, sel-sel baru yang ternentuk dapat membentuk tumbuhan utuh (ada akar, batang, daun). lawannya adalah monopotensi dimana setiap sel hanya mampu membentuk jaringan yang sama dengan jaringan tempat sel berasal. contoh jika mengambil sel kulit maka seluruh sel yang terbentuk akan membentuk kulit.
Proses kultur jaringan
a.    menyiapkan media yang mengandung garam mineral, berupa media cair ditambah akuades, dan media padat ditambah agar.
b.    menyiapkan jaringan yang akan dikultur. jaringan sepanjang 1-1,5 mm2 dan disterilkan. Media tanam juga disterilkan.
c.    potongan jaringan ditanam dalam media cair. potongan jaringan yang ditanam disebut eksplan. media di shaker/kocok sekitar 6 jam/hari agar penyebaran nutrisi dan udara merata. Setelah sekitar 2 bulan pada eksplan tumbuh tonjolan/kumpulan sel yang disebut kalus (seperti kalau mematahkan atau mengelupas kulit tumbuhan pada ujung kelupasan/tempat patah akan tumbuh sel-sel baru).
d.    kalus dipindah ke media padat hingga muncul calon akar dan daun. Jika terlalu banyak dapat dipisah ke media padat lain dan ditunggu hingga membentuk tumbuhan kecil yang disebut plantlet.
e.    Setelah plantlet cukup besar (berukuran sekitar 3-5 cm), plantlet dipindah ke pot-pot kecil dan bisa diletakkan di luar lingkungan steril untuk beradaptasi dengan dunia luar (aklimasi), seiring dengan pertumbuhan pot diganti keukuran lebih besar hingga siap ditanam di lahan.
4.    Inseminasi buatan
sering juga disebut kawin suntik, biasa dilakukan pada sapi. Sperma hewan jantan unggul diambil dan dimasukkan ke uterus/rahim hewan betina unggul dan diharapkan menghasilkan sifat lebih baik dari induknya. Dengan inseminasi buatan kita tidak perlu mendatangkan hewan jantan ke tempat hewan betina sehingga lebih praktis. Contoh sapi madura adalah hasil persilangan sapi india dengan banteng, sapi perah adalah hasil persilangan sapi australian dan sapi belanda.
5.    Bayi tabung
Bayi tabung berguna untuk membantu pasangan suami istri yang sulit memperoleh keturunan. Pembuatan bayi tabung dilakukan dengan mengambil sperma dari ayah dan sel telur dari ibu, sel sperma dan sel telur kemudian dicampur agar terjadi fertilisasi, fertilisasi biasanya dilakukan di tabung reaksi sehingga disebut bayi tabung. Setelah terjadi fertilisasi, zigot disimpan hingga membentuk morula. morula bisa dipecah menjadi beberapa bagian untuk ditanam ke rahin ibu sekaligus maupun untuk ditanamkan dilain waktu.
6.    Radiasi
yaitu proses penyinaran dengan gelombang elektromagnet, digunakan untuk
a.    mengawetkan makanan/bibit/bahan pangan, dengan radiasi hama yang melekat akan mati
b.    menghambat pertunasan dan pematangan buah. Dengan radiasi pertumbuhan tunas dan pematangan buah menjadi lebih lama sehingga bisa disimpan lebih lama dan tidak rusak dalam perjalanan.
c.    membuat mutan. Mutasi adalah penyimpangan kromosom yang dapat diturunkan, individu hasil mutasi disebut mutan. Radiasi bisa dibuat untuk mengubah pola kromosom, dan digunakan untuk:
1)   membuat bibit unggul
2)   membuat serangga mandul
3)   pengobatan kanker
7.    Hidroponik dan aeroponik serta vertikultur
hidroponik adalah teknik menanam tanpa tanah, nutrisi dilarutkan dalam air. aeroponik adalah teknik menanam dengan menggantung akar tanaman di udara, cairan nutrisi disemprotkan ke akar secara berkala. teknik hidoponik dan aeroponik biasanya dibuat bertingkat yang disebut vertikultur. Teknik ini menghasilkan panen lebih bersih dan hemat lahan.
8.    Kloning
yaitu perbanyakan individu didalam sel telur yang sudah diambil inti selnya. Caranya individu yang akan dikloning diambil nukleus/inti sel tubuhnya, kemudian disiapkan sel telur dan inti sel telur dibuang dan diganti inti sel telur individu yang akan dikloning. Sel telur lalu ditanam ke rahim dan ditunggu hingga lahir. meskipun individu baru dilahirkan tetapi merupakan hasil perkembangbiakan vegetatif. Sifat hasil kloning adalah sama persis dengan individu penyumbang inti sel.
9.    Rekombinasi gen/DNA rekombinan
Adalah penggabungan DNA individu berbeda sehingga diperoleh individu baru dengan sifat perpaduan dari individu asal. Individu hasil rekombinan DNA disebut individu trangenik. Contoh pada pembuatan insulin, kapas tahan hama, tamanan bersinar dll.
10. Fusi sel
adalah penggabungan sel yang berbeda sifat. contoh penggabungan sel leulosit dan sel kanker. sel kanker menyebapkan pembelahan berlangsung cepat dan sel leukosit menghasilkan antibodi, hasil fusi sel akan menghasilkan antibodi dengan cepat. Hibridoma kentang dan tomat menghasilkan tanmaman yang menghasilkan kentang dan tomat. hasil fusi sel juga disebut individu transgenik.

DAMPAK BIOTEKNOLOGI
1.    pelepasan individu hasil biotknologi bisa menyebapkan pencemaran biologi. Tanaman tahan hama transgenik dapat melakukan perkawinan silang dengan gulma sehingga muncul gulma tahan hama.
2.    masalah kesehatan seperti keracunan bahkan kematian
3.    pelanggaran hukum alam dan etika. misal membuat bayi tabung bukan dari pasangan suami istri, mengkloning manusia
4.    kesenjangan ekonomi. hasil bioteknologi biasanya memerlukan biaya besar tetapi menghasilkan produk lebih unggul dan banyak sehingga pemilik modal semakin kaya dan menggusur pengguna teknologi sederhana/petani kecil.

Latihan Soal
1.    berikut yang bukan penerapan biotknologi modern .....
a.    pembuatan keju                         c. bioremidiasi minyak
b.    radiasi biji-bijian                         d. kultur jaringan
2.    Data bioteknologi berikut 1) fermentasi; 2) kloning; 3) radiasi; 4) inseminasi buatan; 5)kultur jaringan; 6)PST. yang termasuk teknologi reproduksi adalah ....
a.    1, 2, 6       b.1, 3, 4                      c.  2, 4, 5                    d. 4, 5, 6
3.    Roti dapat mengembang karena ditambahkan mikroba ....
a.    Rhyzopus orizae                                    c. saccharomyces cereviceae
b.    Acetobacter xylinum                              d. Monilia sitophila
4.    Kedelai dalam tempe dibuat menyatu oleh jaringan micelium .....
a.    Rhyzopus oligosporus              c. Aspergilus oryzae
b.    Lactobacillus casei                                d. Propiona requeforti
5.    Nata de coco berasa kenyal yang merupakan produk dari .....
a.    Saccharomyces rouxii              c. Pseudomonas putida
b.    Acetobacter xylinum                              d. Thiobacillus ferroxidans
6.    propiona bacterium digunakan untuk membuat ......
a.    yakult                   b. yogurt                     c. keju             d. maegarin
7.    Saat kapal pengangkut minyak tenggelam hal yang paling tepat dilakukan adalah menyebarkan ......
a.    Pseudomonas putila                             c. Saccharomices rouxii
b.    thiobacillus ferroxidans                        d. Streptococcus lactis
8.    Aspergilus dapat digunakan untuk membuat ....
a.    tahu dan tempe                          c. keju dan yakult
b.    roti dan tape                                            d. kecap dan tauco
9.    Pak surip tidak memiliki lahan dan menanam sayuran di atap rumah. Teknologi yang digunakan pak Surip adalah .....
a.    kloning                 b. hidroponik c. inseminasi buatan           d. DNA rekombinan
10.       Padi Atomita I dibuat dengan cara menyinari benih padi sehingga terjadi perubahan susunan gen. Pembuatan padi Atomita I menggunakan teknik ....
a.    kloning     b. kultur jaringan      b. fusi sel       d. radiasi
11.       Pembuatan bioetamol melibatkan proses .....
a.    kultur jaringan    b. fermentasi c. DNA rekombinan d. vertikultur
12.       Kimci adalah makanan khas cina yang terbuat dari sawi atau kol, sayuran ini dapat bertahan hingga bebrapa tahun karena telah mengalami fermentasi oleh ......
a.    Lactobcillus         b. Aspergillus            c. Saccaromices       d. Rhyzopus
13.      Dalam biogas terdapat metana dan alkohol. Hal ini menunjukkan adanya aktifitas mikroba...
a.    Aspergilus dan saccharomices                  c. Acetobacter dan Metanobacteria
b.    Aspergilus dan Acetobacter                        d. Saccharomices dan Metanobacteria
14.      Berikut adalah contoh pemanfaatan bioteknologi pada bidang pangan ....
a.    pengembangbiakan anggrek dengan kultur jaringan
b.    biotemidiasi tumpahan minyak
c.    membuat tanaman bersinar dengan menyisipkan gen kunang-kunang
d.    Pembuatan nata dengan memanfaatkan air rebusan tahu
15.          Pengiriman makhluk hidup dari Indonesia ke negara lain harus memiliki ijin dari lembaga BPSDA di bandara maupun pelabuhan juga dilakukan penjagaan sehingga tumbuhan langka tidak bisa dibawa ke luar negri. Tetapi banyak tumbuhan langka berhasil diselundupkan ke luar negri dengan cara membawa sepotong daun. Daun yang hanya sepotong akan dikembangkan menjadi tanaman utuh dengan teknik ....
a.    kloning                 b. inseminasi buatan          c. kultur jaringan                  d. radiasi
16.       Hormon insulin yang beredar saat ini diperoleh dengan cara ....
a.    mengambil dari tubuh manusia sehat                       c. produk alami bakteri E. coli
b.    mengambil insulin babi                        d. hasil rekombinan DNA manusia dan E. coli
17.       Untuk perbaikan gizi masyarakat dunia telah dibuat kedelai berprotein tinggi dengan cara menyisipkan gen dari kelenjar mamae sapi. teknik ini disebut ....
a.    fusi sel     b. inseminasi buatan          c. kloning                   d. rekombinan gen
18.       potongan jaringan tumbuhan yang akan ditanam pada teknik kultur jaringan disebut .
a.    plantlet                 b. kalus          d.eksplan       d. aklimasi
19.      kelapa kopyor adalah kelapa yang kelapa dengan daging buah tidak melekat pada tempurung. harga jual kelapa muda jenis kopyor sangat tinggi tetapi kelapa ini sulit dikembangbiakkan karena kelapa yang tua biasanya tidak ada isinya. cara pengembangbiakan kelapa kopyor yang paling tepat adalah dengan .....
a.    hibridisasi                        b. fusi sel       c. kultur jaringan      d. inseminasi buatan
20.       Pak lurah ingin membuat peternakan khusus pembibitan sapi. Agar menghasilkan anak sapi berkualitas dilakukan persilangan sapi madura dengan sapi australia tetapi negara australia tidak mengijinkan pengiriman sapi hidup ke Indonesia. untuk mengatasi kendala tersebut cara yang paling tepat adalah ....
a.    melakukan persilangan sapi madura dengan sapi madura
b.    mendatangkan sapi australia secara ilegal
c.    mencari indukan sapi lain yang lebih bagus
d.    melakukan inseminasi buatan kepada sapi madura dengan mendatangkan sperma sapi australia
21.       Pak Halim memiliki pohon mangga berbuah manis dengan ukuran besar dan ingin mengembangbiakkan dalam jumlah banyak maka cara yang paling tepat adalah .....
a.    menanam biji mangga tersebut           c. budidaya dengan hidroponik
b.    melakukan kloning mangga                d. melakukan kultur jaringan
22.       Untuk industri tekstil saat ini telah diciptakan kapas berwarna merah, teknologi yang digunakan adalah .....
a.    memberi pewarna pada pohon kapas
b.    melakukan kloning tanaman kapas dengan bunga merah
c.    menggabung sel kapas dengan sel bunga warna merah
d.    mengambil gen pengatur warna merah bunga dan menyisipkan ke gen tanaman kapas
23.       Kapas tahan hama hasil transgenik dapat menyebapkan masalah lingkungan yaitu
a.    menyebapkan kerugian pada petani tradisional     c. harga kapas menjadi anjlok
b.    tanaman kapas cepat tumbuh                         d. meracuni hawan liar
24.       populasi kupu-kupu gajah menurun diduga kerena tanaman transgenik ....
a.    hibridoma tomat dan kentang  c. kapas berwarna
b.    padi unggul hasil radiasi                      d. tomat tahan hama
25.       untuk melestarikan badak putih dapat dilakukan kloning dengan cara ....
a.    mengambil sel telur badak jawa dan diberi inti sel badak putih
b.    mengambil sel telur badak putih dan diberi inti sel badak jawa
c.    mengambil sel telur badak putih dan diberi inti sel badak putih
d.    mengambil sel telur badak jawa dan diberi inti sel badak jawa
26.       berikut yang merupakan contoh reproduksi vegetatif pada hewan ...
a.    inseminasi buatan    b. kultur jaringan      c. kloning       d. DNA rekombinan
27.       seluruh sel tumbuhan dapat berkembang menjadi tumbuhan utuh karena memiliki sifat ....
a.    regenerasi      b. mutasi        c. monopotensi         d. totipotensi
28.       Saat seorang laki-laki menghasilkan sperma sedikit maka begitu sperma tiba di organ reproduksi wanita sperma-sperma tersebut akan mati. Agar memperoleh keturunan laki-laki tersebut menggunakan teknik ....
a.    mutasi              b. fusi sel       c. bayi tabung           d. hibridoma
29.       teknologi reproduksi berikut dapat menghasilkan keturunan lebih baik dari induknya .
a.    kultur jaringan            b. inseminasi buatan          c. kloning       d. mutasi
30.       Beberapa ilmuwan berusaha menghidupkan hewan yang telah punah dengan cara ..
a.    kultur jaringan            b. fusi sel       c. kloning       d. mutasi
31.       penyinaran bahan pangan untuk membunuh mikroba didalamnya disebut ...
a.    mutan              b. mutasi        c. kalus          d. radiasi
32.       hasil bioteknologi yang digunakan untuk penyembuhan kanker adalah ....
a.    insulin             b. vaksin        c. interveron              d. antibodi
33.       zat yang dihasilkan organisme tertentu yang dapat menghambat pertumbuhan bakteri disebut ....
a.    vaksin              b. antigen                  c. antibodi      d. antibiotik
34.       saat pembuatan tape kadang muncul rasa masam. hal ini karena saat pembuatan terkontaminasi ....
a.    Saccaromuces cereviceae  c. Aspergilus
b.    Acetobacter cilinum              d. Metamobacterium
35.       Proses fermentasi berlangsung anaerob karena tidak memerlukan .....
a.    mikroba           b. oksigen      c.campur tangan manusia d. perubahan organisme
36.       Untuk menggumpalkan susu pada pemuatan keju diperlukan .....
a.    enzim insulin             b. enzim renin          b. Propiona bacterium         d. Lactobacillus
37.       Lactobacillus casei diperlukan untuk membuat .....
a.    yakult               b. cuka           d. tauco                      d. kecap
38.       berikut adalah contoh hasil bioteknologi konvensional berbahan kedelai....
a.    tahu dan tempe                     c. kecap dan tauco 
b.    alkohol dan nata                   d. oncom dan tape
39.       Berikut yang merupakan protein sel tunggal .....
a.    kedelai b. saccharomices     c. metamol                 d. kalus
40.       Mikroba yang digunakan untuk membasmi hama adalah ....
a.    escherichia coli                                 c. Pseudomonas fluorescens

b.    Thiobacillus ferroxidans                  d. propiona requeforti

Tidak ada komentar:

Posting Komentar