Lompat ke konten Lompat ke sidebar Lompat ke footer

Bioteknologi SMP

Bioteknologi berasal dari dua kata yaitu bios yang berarti hidup dan teknologi yang berarti metode ilmiah untuk mencapai tujuan  praktis. Jadi Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip/ metode ilmiah yang menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa guna kepentingan manusia.

Ilmu-ilmu pendukung dalam Bioteknologi meliputi  :

  • mikrobiologi,
  • biokimia, 
  • genetika,
  • biologi sel,
  • teknik
  • kimia,
  • enzimologi
Tempe
Dia AY Pixabay

Bioteknologi telah dikenal lama dalam kehidupan manusia, dan terus berkembang semenjak ditemukan fermentasi oleh Louis Pasteur.

Bioteknologi dalam perkembangannya dikelompokan menjadi 2 yaitu :

1. Bioteknologi Konvensional

Bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai alat untuk menghasilkan produk dan jasa seperti jamur dan bakteri yang menghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh produk yang dinginkan (fermentasi)

Dibawah ini tabel produk bioteknologi konvensional dan mikroorganisme yang terlibat

No Produk pangan Enzim Bahan Mikroorganisme
1 Tempe Protease Kedelai Rhizopus aligosporus
2 Oncom protease Bungkil Kacang Monillia sitophilia
3 Kecap Protease Kedelai Aspergillus wentii
Aspergillus oryzae
Aspergillus sojae
4 Tauco Protease Kedelai Aspergilus aryzae
5 Keju Lipase Susu lactobacillus vulgaris
lactobacillus bulgaricus
Streptococcus thermophillus
6 Mentega Lipase Susu Streptococcus lactis
7 Yoghurt Laktase Susu Lactobacillus casei
Streptococcus thermophillus
Lactobacillus bulgaricus
Bifidobacteria
8 Tape Glokose ketela pohon
Beras ketan
Sari buah
Saccharomyces cerevisiae
Aspergillus sp
Acetobacter aceti
9 Bir
Sari Buah Sacharomyces ellipsoida
10 Asinan Laktase Kubis Laktobaccillum plantarum
11 Roti Amilase Tepung Terigu dan air  Saccharomyces cerevisiae
12 Nata de coco Protease Air kelapa Acetobacter xylinum


2. Bioteknologi Modern

Bioteknologi dengan melibatkan cabang ilmu pengetahuan modern seperti biokimia, biologi molekuler, serta rekayasa genetika. Bioteknologi modern tidak terlepas dari penemuan enzim yang membantu dalam proses rekayasa genetika yang lebih dikenal dengan istilah DNA rekombinan. 

Rekayasa Genetika
Pada proses ini dilakukan upaya mengkombinasi DNA suatu organisme ke dalam DNA organisme lain. Organisme ini selanjutnya disebut dengan organisme transgenik atau produk rekayasa genetika (PRG) atau Genetically Modified Organism (GMO).

Contoh apllikasi dalam bioteknologi modern :

1. Rekayasa Genetika

Rekayasa genetika adalah rekayasa /mengubah faktor keturunan (gen) untuk mendapatkan sifat baru. perubahan gen ini dapat dilakukan dengan cara :
  1. Tranplantasi inti sel ;merupakan pemindahan inti sel dari satu sel ke sel lainnya. tranplantasi sel inti pernah dilakukan pada katak sehingga menghasilkan katak dengan jenis kelamin yang sama. 
  2. Fusi sel ; adalah penggabungan dua sel, baik dari satu sel yang sama maupun sel yang berbeda sehingga lebur menjadi satu sel / menghasilkan sel blastar/hibridoma. fusi sel diawali peleburan membran kedua sel yang diikuti peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami)
  3. Teknologi Plasmid; menggunakan plasmid ( kromosom ektra pada sel bakteri) sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.
  4. Rekombinasi DNA merupakan penggabungan DNA yang berasal dari organisme yang berbeda dengan tujuan utnuk memperolah sifat yang diinginkan

2. Organisme Transgenik, 

Organisme Transgenik adalah organisme yang telah diubah urutan informasi genetik didalam kromosomnya. susunan materi genetik diubah dengan jalan menyisipkan gen baru yang unggul ke dalam kromosomnya , contohnya  kedelai transgenik dan lembu transgenik.

3. Pembuatan hormon

pembuatan hormon dengan menggunakan rekombinasi DNA pada mikroorganisme, contohnya hormon insulin, hormon pertumbuhan, kortison dan testosteron.

Bersumber dari FSA UNISA dalam pembuatan insulin terdiri dari beberapa teknik yaitu :
  • teknik DNA rekombinan meliputi isolasi DNA, 
  • teknik memotong DNA, 
  • teknik menggabung DNA dan 
  • teknik untuk memasukan DNA kedalam sel hidup. 
Bersumber dari FSA UNISA dalam pembuatan insulin terdiri dari beberapa teknik yaitu : teknik DNA rekombinan meliputi isolasi DNA,  teknik memotong DNA,  teknik menggabung DNA dan  teknik untuk memasukan DNA kedalam sel hidup.

Ada tiga faktor utama dalam pembuatan insulin :
  1. Vektor, yaitu pembawa gen asing yang akan disisipkan, biasanya berupa plasmid. Plasmid diambil dari bakteri dan disisipi dengan gen asing.
  2. Bakteri, untuk memperbanyak plasmid. Makin banyak plasmid yang direplikasi makin banyak pula gen asing yang dicopy sehingga terjadi cloning gen.
  3. Enzim, untuk memotong dan menyambung plasmid. Enzim ini disebut enzim endonuklease restriksi, yaitu enzim endonuklease yang dapat memotong ADN pada posisi dengan urutan basa nitrogen tertentu. Enzim ligase merupakan enzim yang digunakan untuk menggabungkan ujung sambungan (splice) dari vektor dan DNA donor, untuk membentuk suatu vektor rekombinan.

4. Bioteknologi dibidang kedokteran

Contoh bioteknologi dalam bidang kedokteran diantaranya :
  1. Antibodi monoklonal yaitu antibodi yang didapatkan dari sumber tunggal, manfaatnya untuk mendeteksi kandungan hormon karionik gonadotropin daam urine wanita yang hamil, mengikat racun dan menonaktifkannya serta mencegah penolakan tubuh terhadap hasil tranplantasi jaringan lain
  2. Vaksin ; vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit dari mikroorganisme sebagaimana sekarang ini (2020-2022) semua warga dari anak-anak (umur 6 tahun) sampai dengan dewasa/ tua wajib vaksin virus covid-19, dimana pandemi Covid-19 dari sejak tahun 2019 s.d sekarang (2022) masih belum berakhir 
  3. Antibiotik adalah zat yang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu yang berfungsi menghambat pertumbuhan mikroorganisme lain disekitarnya

5. Bioteknologi Pertanian

Contoh bioteknologi dalam bidang pertanian yang mungkin sudah familiar dan dilakukan oleh sobat GS diantaranya :
  1. Pengawetan tanaman ; pengawetan tanaman menggunakan sinar radioaktif yang bertujuan menghambat pertunasan, mengurangi bakteri pembusuk pada daging, membersihkan rempah-rempah dari mikroorganisme dan mengendalikan mikroorganisme penyebab penyakit pada makanan sehingga memperpanjang umur penyimpaan.
  2. Pengolahan lahan pertanian melalui ekstensifikasi dan intensifikasi petanian. ektensifikasi adalah upaya dalam memperluas lahan pertanian sedangkan intensifikasi adalah upaya dalam meningkatkan kualitas dan kuantitas hasil pertanian pada lahan yang terbatas dengan pancausaha tani, yaitu 1) pengolahan tanah, 2) penggunaan bibit unggul, 3)pemupukan , 4) pengairan yang baik, 5) pemberantasan hama, gulma dan penyakit 
  3. Hidroponik, yaitu teknologi bercocok tanam tanpa menggunakan tanah, medianya berupa kerikil, pasir, sabut kelapa, busa penyerap air, zat silikat, pecahan batu karang, batu bata , potongan kayu , keuntungan hidroponik diantaranya , tanaman berkkuatlitas tinnggi, bebas hama tanah, penanama tidak harus mengikuti musim tanam dan tidak memerlukan lahan yang luas.
  4. Aeroponik,  merupakan modifikasi dari hidroponik, tanaman menggantung tanpa media, pemberian nutrisi dengan cara disemprotkan mengunakan sprayer.

6. Bioteknologi reproduksi

contoh bioteknologi reproduksi diantaranya :
  1. kultur jaringan (tissue culture) ; yaitu budidaya suatu jaringan tanaman yang hasilnya memiliki sifat yang sama dengan induknya, keuntungan kultur jaringan adalah ; 1) menghasilkan tanaman baru dengan jumlah yang banyak dlam waktu yang relatif singkat, 2) menghasilkan keturunan yang sama persis dengan induknya, 3) menghasilkan keturunan bebas virus, 4) hemat waktu, ruang dan tenaga.
  2. pembastaran/persilangan ; adalah perkawinan silang antar dua individu tanaman yang berbeda varietas, tetapi masih dalam satu spesies.
  3. teknologi nukllir ; menggunakan sinar radioaktif untuk proses mutasi tanaman dalam mendapatkan varietas unggul dengan cara meradiasi sel atau jaringan tanaman sehingga terjadi perubahan gen. atau pemberantasan hama tanaman dengan cara memandulkan hama jantan melalui sinar radioaktif
  4. hibridisasi  adalah perkawinan antara dua individu yang mempunyai dua sifat beda, tetapi dalam satu spesies
  5. inseminasi buatan adalah proses memasukan spermatozoid hewan jantan ke tubuh hewan betina tidak secara alami tetapi melalui bantuan alat tertentu sering juga disebut kawin suntik, sering dilakukan pada hewan ternak seperti sapi dan lembu, sobat GS bisa mempelajarai Inseminasi buatan dengan mengunjungi  lembaga BIB Lembang (balai inseminasi buatan) Ditjen PKH Pertanian 
  6. bayi tabung adalah proses fertilisasi dengan mencampur sperma dan ovum diluar tubuh induk  sampai terjadi pembuahan (fertilisasi in vitro) kemudian zigot berkembang sampai fase tertentu dan di tranplantasikan (cangkokkan) ke dalam rahim induknya atau induk pengganti. hal ini dilakukan jika, terjadi kesulitan fertilisasi secara alami, dan induk aslinya tidak bisa mengandung anaknya ( tidak sehat)
  7. kloning, mencopy atau menciptakan suatu kelompok mahluk hidup  yang memiliki materi genetik persis sama dengan mahluk hidup lainnya, contoh peristiwa ini adalah domba yang diberinama DOLLY yang dikloning dari sel kelenjar mammae.
    kloning, mencopy atau menciptakan suatu kelompok mahluk hidup  yang memiliki materi genetik persis sama dengan mahluk hidup lainnya, contoh peristiwa ini adalah domba yang diberinama DOLLY yang dikloning dari sel kelenjar mammae.

7. Bioteknologi Forensik

Bioteknologi pada bidang forensik, merupakan aplikasi teknik dan metode ilmiah yang digunakan untuk menginvestigasi suatu tindakan kejahatan, pada awalnya dimulaid dari tes sidik jari, namun seiring dengan perkembangan bioteknologi telah ditemukan teknik investigasi yang lebih akurat dengan teknik DNA fingerprinting atau sidik DNA.

Bioteknologi pada bidang forensik, merupakan aplikasi teknik dan metode ilmiah yang digunakan untuk menginvestigasi suatu tindakan kejahatan, pada awalnya dimulaid dari tes sidik jari, namun seiring dengan perkembangan bioteknologi telah ditemukan teknik investigasi yang lebih akurat dengan teknik DNA fingerprinting atau sidik DNA.

DNA fingerprinting merupakan teknik yang dilakukan untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan profil pita DNA nya. Aspek yang digunakan dalam DNA fingerprinting yaitu keseragaman dan variasai DNA pada satu individu.

DNA bisa dilakukan sebagai acuan investigasi karena profil DNA setiap individu sangat unik dan memiliki keterkaitan dengan profil DNA dalam satu keluarga.

Berikutnya cara pembuatan Produk Bioteknologi konvensional yang bisa anda coba di rumah baik skala kecil untuk dikonsumsi sendiri atau skala besar untuk nilai ekonomis.

Panggil saja ADH
Panggil saja ADH "Hebatnya seorang guru karena mendidik, dan rekreasi paling indah adalah mengajar" (KH Maimoen Zubair)

Posting Komentar untuk "Bioteknologi SMP"

Guru Sumedang (GS) adalah praktisi Pendidikan yang berkomitmen untuk kemajuan dunia pendidikan. Artikel,Video dan atau Gambar di situs www.gurusumedang.com kadang bersumber dari media lainnya,GS akan berupaya menuliskan sumbernya, dan HAK CIPTA sepenuhnya dipegang media tersebut.