MAKALAH BIOTEKNOLOGI dan id bab 2

MAKALAH BIOTEKNOLOGI
Makalah yang dibuat sebagai salah satu tugas dalam Mata Kuliah Ilmu Alamiah Dasar yang
diampu oleh Eka Putri Azrai, S.Pd.,M.Si

Kelompok 7:
Cindy Nabila G (1615151894)
Desy Ratnasari Y (1615153330)
Nadia Azka F (1615153334)
Pinky Oktavia P (1615153510)
Sulistyowati (1615153598)

JURUSAN PENDIDIKAN GURU PENDIDIKAN ANAK USIA DINI
FAKULTAS ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS NEGERI JAKARTA
2015

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bioteknologi adalah ilmu yang mempelajari penggunaan organisme atau bagian
organisme untuk menghasilkan suatu produk yang digunakan untuk kepentingan

manusia. Bioteknologi adalah cabang ilmu terapan yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dalam menghasilkan barang dan jasa. Perkembangan
bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu
terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi,
genetika, kimia, matematika, dan sebagainya.
Bioteknologi dibagi menjadi dua, yaitu :
 Bioteknologi Konvensional (Tradisional) adalah pengolahan makanan dan minuman
secara fermentasi (Memanfaatkan mikroba, proses biokimia, dan proses genetik
alami). Bioteknologi secara konvensional sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan
tahun yang lalu. Sebagai contoh, pengumpulan benih untuk ditanam kembali,
demikian pula praktik pengembangbiakan selektif (selektif artifisal) untuk
meningkatkan kualitas ternak. Di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti,
tempe, yogurt maupu keju. Sejak abad 19, di bidang medis penerapan bioteknologi
dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun
masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor. Dengan alat ini, produksi
antibiotik maupun vasksin dapat dilakukan secara masal.
 Bioteknologi Modern adalah pemanfaatan atau perekayasaan proses biologi dari suatu
agen biologi untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia

(didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA). Bioteknologi modern
memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik
maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.
Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita
stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada
jaringan tubuh dapat sembuh seperti sedia kala. Di bidang pertanian, dengan
menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan,
dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi
yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama
maupun tekanan lingkungan.

BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Bioteknologi
Bioteknologi adalah cabang ilmu terapan yang mempelajari pemanfaatan
makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk
hidup (enzim, alkohol) dalam menghasilkan barang dan jasa. Perkembangan
bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu
terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi,
genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya. Bioteknologi adalah ilmu yang

mempelajari penggunaan organisme atau bagian organisme untuk menghasilkan suatu
produk yang digunakan untuk kepentingan manusia.
2.2 Kegiatan Bioteknologi
Bioteknologi secara konvensional sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun
yang lalu. Sebagai contoh, pengumpulan benih untuk ditanam kembali, demikian pula
praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas
ternak. Di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang
sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietasvarietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang
medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan
vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat
proses fermentasi yang tidak sempurna. . Perubahan signifikan terjadi setelah
penemuan bioreaktor. Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vasksin dapat
dilakukan secara masal. Bioteknologi secara konvensional ini memang belum
terjamin dalam kebersihan dan sterilisasinya karena dalam bioteknologi konvensional
ini masih didapatkan penggunaan alat-alat dan bahan-bahan yang kurang higienis
dalam proses fermentasinya. Berbeda dengan Bioteknologi modern yang sudah
terjamin kebersihan dan sterilisasinya karena di dalam Bioteknologi modern terdapat
macam-macam persyaratan dan standar mutu dari setiap proses pengolahannya
terutama dalam bidang pangan. Pada masa kini, Bioteknologi berkembang sangat
pesat, terutama di negara-negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya

berbagai macam teknologi seperti rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA
rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Bioteknologi
Modern adalah pemanfaatan atau perekayasaan proses biologi dari suatu agen biologi
untuk menghasilkan produk dan jasa yang bermanfaat bagi manusia (didasarkan pada
manipulasi atau rekayasa DNA). Bioteknologi modern memungkinkan kita untuk
memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum
dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS (Acquired Immune Deficiency
Syndrome). Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para
penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau
kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sedia kala. Di bidang pertanian,
dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA
rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena

mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih
tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.
Kultur jaringan adalah suatu metode untuk mengisolasi bagian dari tanaman seperti
sekelompok sel atau jaringan yang ditumbuhkan dengan kondisi aseptik, sehingga
bagian tanaman tersebut dapat memperbanyak diri tumbuh menjadi tanaman lengkap
kembali. Metode kultur jaringan dikembangkan untuk membantu memperbanyak
tanaman, khususnya untuk tanaman yang sulit dikembangbiakkan secara generatif.

Tahapan yang dilakukan dalam perbanyakan tanaman dengan teknik kultur jaringan
adalah : (1) Pembuatan Media, (2) Inisiasi, (3) Sterilisasi, (4) Multiplikasi, (5)
Pengakaran dan Pembentukan Pucuk, dan (6) Aklimatisasi.
(1) Media merupakan faktor penentu dalam perbanyakan dengan kultur jaringan.
Media yang digunakan biasanya terdiri dari garam mineral, vitamin, dan hormon
selain itu, diperlukan juga bahan tambahan seperti agar, gula, dan lain-lain. Media
yang digunakan juga harua disterilkan dengan cara memanaskannya dengan
autoklaf.
(2) Inisiasi adalah pengambilan eksplan dari bagian tanaman yang akan dikulturkan.
Bagian tanaman yang sering digunakan untuk kegiatan kultur jaringan adalah
tunas.
(3) Sterilisasi adalah bahwa segala kegiatan dalam kultur jaringan harus dilakukan di
tempat yang steril, yaitu di laminar flow dengan menggunakan alat-alat yang juga
steril.
(4) Multiplikasi adalah kegiatan memperbanyak calon tanaman dengan menanam
eksplan pada media. Kegiatan ini dilakukan di laminar flow untuk menghindari
adanya kontaminasi yang menyebabkan gagalnya pertumbuhan eksplan.
(5) Pengakaran adalah fase dimana eksplan akan menunjukkan adanya pertumbuhan
akar yang menandai bahwa proses kultur jaringan yang dilakukan mulai berjalan
dengan baik.

(6) Aklimatisasi adalah kegiatan memindahkan eksplan keluar dari ruangan aseptic ke
bedeng. Pemindahan dilakukan secara hati-hati dan bertahap. Setelah bibit mampu
beradaptasi dengan lingkungan barunya maka secara bertahap sungkup dilepaskan
dan pemeliharaan bibit dilakukan dengan cara yang sama dengan pemeliharaan
bibit generatif.
Tabel contoh penggunaan Bioteknologi Konvensional dan Modern dalam bidang
Pertanian
NO

KONVENSIONAL

MODERN

1

Penggunaan galur tanaman alami yang
belum mengalami modifikasi Genetic

Budidaya tanaman transgenik
yang membawa gen ketahanan

terhadap gulma

2

Pengunaan
bakteri
Bacillus
thuringiensis alami untuk pengendalian
hama

Penggunaan
galur
tanaman
transgenik yang membawa gen
cry
dari
bakteri
Bacillus
thuringiensis

Penerapan bioteknologi di masa kini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan
hidup. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh
bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan
menggunakan bakteri jenis baru.
o Bioteknologi -> meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi
yang dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan atau
merekayasa gen dari organisme lain.
o Perubahan sifat biologis -> lahirnya organisme baru dengan sifat menguntungkan
manusia.
o Produk bioteknologi : Jagung dan kapas resisten hama serangga, Pepaya resisten
virus, Enzim pemacu susu pada sapi, Padi mengandung vitamin A, Pisang
mengandung vaksin hepatitis.
2.3 Sejarah Bioteknologi


8000 SM, pengumpulan benih ditanam kembali.



6000 SM, ragi untuk pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti dan tempe.



4000 SM, bakteri untuk pembuatan keju dan yogurt.



1500, pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia.



1665, penemuan sel melalui mikroskop.



1800, pengembangbiakan hewan.



1856 & 1865, genetika tumbuhan rekombinan & sifat induk keturunannya (Gregor

Mendel)



1880, ditemukan organisme.



1919, penggunaan kata Bioteknologi -> Karl Ereky



1970, penemuan enzim pembatas untuk memotong gen



1975, metodi produksi antibodi.



1978, membuat insulin dengan menggunakan bakteri yg terdapat di usus besar.



1980, bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA Rekombinan.



1992, FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene : tomat “flavour saver”



2000, Perampungan Human Genome Project.
2.4 Norma dan Etika dalam Bioteknologi
a. Tidak mengadakan penelitian yang menyangkut mikroorganisme yang produknya
dapat merusak kehidupan makhluk hidup serta lingkungan.

b. Tidak mengadakan penelitian yang menggabungkan sifat fisik hewan dengan
manusia atau merencanakan kegiatan yang bertujuan untuk merendahkan derajat
manusia /hewan.
c. Tidak mengadakan penelitian yang bertentangan dengan kaidah agama, untuk
membentuk species baru atau anomali-anomali (kelainan fisik) yang dapat merugikan
dan menyakiti hewan.
d. Tidak mengadakan pengkajian dan aplikasi hasil bioteknologi dari luar negeri yang
membahayakan, kehidupan makhluk hidup, bertentangan dengan kaidah agama serta
belum jelas dampak yang ditimbulkan.
2.5 Jenis Bioteknologi berdasarkan warna
Bioteknologi memiliki beberapa jenis atau cabang ilmu yang beberapa diantaranya
diasosikan dengan warna, yaitu:
•

Bioteknologi merah (red biotechnology)
Adalah cabang ilmu bioteknologi yang mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang
medis. Cakupannya meliputi seluruh spektrum pengobatan manusia. Contoh
penerapannya adalah pemanfaatan organisme untuk menghasilkan obat dan vaksin,
penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta terapi gen untuk mengobati
penyakit genetik dengan cara menyisipkan atau menggantikan gen abnormal dengan
gen yang normal.

•

Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology)
Adalah cabang ilmu bioteknologi yag diaplikasikan dalam industri seperti
pengembangan dari produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi
terbarukan.
Bioremediasi merupakan cara untuk memulihkan kondisi lingkungan yang semula
tercemar tanpa menimbulkan kerusakan dan mengurangi limbah secara permanen.
Beberapa teknologi yang digunakan dalam bioremediasi, yaitu:
a. Biostimulasi: penggunaan nutrien (seperti fosfor dan nitrogen) untuk memicu
mikroba melakukan biodegradasi yang terdapat secara alami.
b. Bioaugmentasi: peningkatan biodegradasi melalui penambahan mikroba atau
enzim pada lingkungan tercemar.
c. Biofilter: memisahkan gas organik dengan melewatkan udara melalui suatu
carrier yang dapat berupa kompos atau tanah, mengandung mikroba untuk
mendegradasi bahan yang dilewatkan.
d. Bioreaktor: penanganan terhadap bahan tercemar dalam tangki besar yang
berisi mikroba atau enzim.
e. Bioslurry: pengolahan tanah yang tercemar hidrokarbon dengan menggunakan
bakteri.

f. Bioventing: teknik ini mirip biostimulasi, dilakukan dengan menyemburkan
oksigen melalui tanah untuk menstimulasi pertumbuhan mikroba, digunakan
pada tanah yang tercemar minyak bumi.
g. Composting: teknik ini dilakukan dengan mencampur bahan yang tercemar
dengan kompos, lalu diinkubasi pada suhu relatif tinggi.
h. Landfarming: sebuah metode yang mengandalkan biodegradasi dengan
menggunakan tanah sebagai sumber inokulum mikroba.
Pemanfaatan cendawan mikroza adalah salah satu cara untuk memecahkan
masalah dalam memperbaiki kembali lahan-lahan bekas tambang. Mikroza adalah
suatu bentuk hubungan simbiosis mutualistis (saling menguntungkan) antara
cendawan/jamur (mykes) dan perakaran (rhiza) tanaman.
Secara umum manfaat yang diberikan dengan penggunaan pupuk hayati mikoriza
adalah:
a.
b.
c.
d.


Meningkatkan penyerapan unsur hara (Unsur P)
Menahan serangan patogen akar
Memperbaiki struktur tanah dan tidak mencemari lingkungan
Pemupukan sekali seumur tanaman

Bioteknologi hijau (green biotechnology)

Mempelajari aplikasi bioteknologi di bidang pertanian dan peternakan.
Di bidang Pertanian, Bioteknologi berperan menghasilkan tanaman tahan hama,
bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi & tanaman yang menghasilkan obat
atau senyawa yang bermanfaat. Di bidang peternakan, Binatang – binatang telah
digunakan sebagai “bioreaktor” untuk menghasilkan produk penting contohnya
kambing, sapi, domba & ayam yang telah digunakan sebagai peghasil antibodi-protein
protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan senyawa asing (antigen).
Generasi pertama bioteknologi peternakan di Indonesia adalah Inseminasi buatan (IB)
yaitu pemasukan bahan semen kedalam saluran kelamin betina dengan menggunakan
alat – alat buatan manusia untuk memasukan sprema yang telah dicairkan dan
diproses terlebih dahulu yang berasalah dari ternak jantan kedalam saluran alat
kelamin betina dengan menggunakan metode dan alat khusus.
Tujuan inseminasi buatan pada hewan ternak adalah:
1. Memperbaiki mutu genetik ternak
2. Tidak mengharuskan pejantan unggul untuk dibawa ketempat yang dibutuhkan
sehingga mengurangi biaya
3. Mengoptimalkan penggunaan bibit pejantan unggul secara lebih luas dalam
jangka waktu yang lebih lama
4. Meningkatkan angka kelahiran dengan cepat dan teratur
5. Mencegah penularan atau penyebaran penyakit kelamin


Bioteknologi biru (blue biotechnology)

Disebut juga bioteknologi akuatik/perairan yang mengendalikan proses – proses
yang terjadi di lingkungan akuatik. Contohnya yang paling tua adalah akuakultura,
menumbuhkan ikan bersirip atau kerang – kerangan dalam kondisi terkontrol
sebagai sumber makanan . Perkembangan bioteknologi akuatik termasuk rekayasa
genetika untuk menghasilkan tira tahan penyakit dan vaksin untuk melawan virus
yang menyerang salmon dan ikan yang lain. Contoh lainnya adalah salmon
transgenik yang memiliki hormon pertumbuhan secara berlebihan sehingga
menghasilkan pertumbuhan sangat tinggi dalam waktu sigkat.
2.6 Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika adalah prosedur dasar dalam menghasilkan suatu produk
bioteknologi. Secara umum rekayasa genetika melakukan modifikasi pada makhluk
hidup melalui transfer gen dari suatu organisme ke organisme lain. Prosedur rekayasa
genetika secara umum meliputi: (1) Isolasi gen, (2) Memodifikasi gen sehingga fungsi
biologisnya lebih baik, (3) Mentransfer gen tersebut ke organisme baru, (4)
Membentuk produk organisme transgenik.
Prosedur pembentukan organisme transgenik:
1. Proses produksi gen
Langkah dasar :
a. Membentuk sekuen gen yang diinginkan yang ditandai dengan penanda yang
spesifik.
b. Mentransformasi sekuen gen yang sudah ditandai ke jaringan.
c. Mengkultur jaringan yang sudah mengandung gen yang ditransformasikan.
d. Uji coba kultur tersebut dilapangan.
2. Mutagenesis
Memodifikasi gen pada organisme tersebut dengan mengganti sekuen basa
nitrogen pada DNA yang ada untuk diganti dengan basa nitrogen lain sehingga
terjadi perubahan sifat pada organisme tersebut.
3. Human genome project
Adalah usaha internasional yang dimulai pada tahun 1990 untuk mengidentifikasi
semua gen (genom) yang terdapat pada DNA dalam sel manusia dan memetakan
lokasinya pada tiap kromosom manusia yang berjumlah 24.
Proses pembuatan Insulin:
a. Mengisolasi plasmid pada bakteri tersebut yang akan direkayasa
b. Plasmin dipotong dengan menggunakan enzim ditempat tertentu sebagai calon
tempat gen baru yang nantinya dapat membuat insulin
c. Gen yang dapat mengatur pembuatan insulin diambil dari kromosom yang berasal
dari sel manusia.

d. Gen yang telah dipotong kemudian direkatkan di plasmid tadi tempatnya ditempat
bolong yang tersedia setelah dipotong tadi
e. Plasmid yang sudah disisipi gen manusia itu kemudian dimasukkan kembali ke
dalam bakteria
f. Bakteria yang telah mengandung gen manusia itu selanjutnya berkembang biak
dang menghasilkan insulin yang dibutuhkan
4. Aplikasi di bidang Medis
Aplikasi dari Bioteknologi medis sudah berlangsung lama, sebagai contoh 100 tahun
lalu lintah umum digunakan untuk merawat penyakit dengan cara membiarkan lintah
menyedot darah pasien bloodletting.
Sel Punca (stem cell)
Sel punca adalah jenis sel khusus dengan kemampuan membentuk ulang dirinya dan
dalam saat yang bersamaan membentuk sel yang terspesialisasi.
Aplikasi dari sel punca diantaranya adalah pengobatan infark jantung yaitu
menggunakan sel punca yang berasal dari sumsum tulang untuk mengganti sel-sel
pembuluh yang rusak. Dapat digunakan untuk mngobati diabetes tipe 1 dengan cara
mengganti sel pankreas yang sudah rusak dengan sel pankreas hasil diferensiasi sel
punca.

BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Bioteknologi mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus,
dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam
menghasilkan barang dan jasa. Bioteknologi secara konvensional sudah dikenal oleh
manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan
adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19,
pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian,
serta pemuliaan dan reproduksi hewan. Di bidang medis, penerapan bioteknologi di
masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin
walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak
sempurna. Pada masa kini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negaranegara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi
seperti rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel
induk, kloning, dan lain-lain. Bioteknologi modern memungkinkan kita untuk
memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum
dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS. Penelitian di bidang
pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit
lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat
sembuh seperti sediakala. Di bidang pertanian, dengan menggunakan teknologi
rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman
dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika
dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan
lingkungan. Penerapan bioteknologi di masa kini juga dapat dijumpai pada pelestarian
lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang
tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di
sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru. Namun perlu diperhatikan
bahwa, penelitian, pengkajian dan implikasi dari hasil bioteknologi sebelum
dilaksanakan harus mendapat pengkajian lebih dahulu ditinjau dari berbagai sudut
seperti aspek keagamaan, estetika, budaya dan teknis.