BIOTEKNOLOGI dan yang id bab 1
Nabila Tamaya Chanet
XII MIA 1
Bioteknologi
Pengertian:
Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan
rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang
atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari
struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi
genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke
organisme lain.
Ciri utama bioteknologi:
1. Adanya Benda biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau
hewan.
2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian
A.
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan
mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat 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. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim.
1. Pengolahan Bahan Makanan
a. Pengolahan produk susu
1) Yoghurt
Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya
sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam
pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus
thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan
jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada
temperature 45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi
4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu
didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
2) Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus
dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa
dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan
pemanasan susu dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian
didinginkan sampai
30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan
bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan
dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin dewasa
ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang
terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur
32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang
air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu
digunakan untuk makanan sapi.
3) Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis
dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses
pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak
mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk
menghasilkan mentega yang siap dimakan
b. Produk makanan nonsusu
1) Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit
gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan
bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses
fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan
produk kecap.
2)Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat
golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi
memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya. Akan tetapi,
setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari
dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis tempe
sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun
yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai. Tempe mempunyai
nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat,
seperti dapat mencegah dan mengendalikan diare,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner,
penyakit gula, dan kanker.
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, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus
oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji
kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses
fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada
protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar
protein tempe sampai sembilan kali lipat.
3)Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel
ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi
produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape
tersebut berdasarkan pengalaman.
B.BIOTEKNOLOGI MODERN
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli teknlogi mulai
mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip ilmiah melalui
penelitian dan berupaya menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
Bioteknologi tidak hanya di manfaatkan dalam industri makanan, tetapi
telah mencakup berbagai bidang seperti rekayasa genetika, penanganan
polusi, penciptaan sumber energi dan lainnya. Dengan adanya penelitian
serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi
makin besar manfaatnya untuk masa yang akan datang.
Berikut beberapa penerapan bioteknologi yang akan di bahas:
1). Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan mahluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa
genetika disebut juga pencakokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam
rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat mahluk
hidup. Hal itu karena DNA dari setiap mahluk hidup mempunyai struktur
yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut
akan mengatur sifat mahluk hidup secara turun temurun. Untuk mengubah
DNA sel dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid dan rekomendasi DNA. Berikut
penjelasannya :
a. Transplantasi Inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain
agar didapatkan individu baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang di
terimanya. Sebagai contoh, tansplantasi inti pernah di lakukan pada sel
katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel usus katak yang bersifat
diploid, inti sel tersebut di masukan ke dalam ovum tanpa inti sehingga
terbentuk terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum
membelah secara mitosis berkali – kali sehingga terbentuklah morula yang
berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotongpotong menjadi banyak sel dan d iambi intinya. Kemudian inti-inti tersebut
dimasukan ke dalam ovum tanpa inti. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti
diploid dalam jumlah yang banyak. Dan masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang
sama.
b. Fusi Sel
Fusi sel adalah peleburan 2 sel baik dari spesies yang sama maupun
berbeda agar terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel di awali oleh
pelebaran membrane dua sel lalu diikuti oleh peleburan sitoplasma
(plasmogami) dan peleburn inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel antara lain untuk pemetaan kromosom, lalu membuat
antibody monoclonal dan membentuk spesies baru. Dan di dalam fusi sel
diperlukan adanya:
1. Sel sumber gen (sumber sifat ideal).
2. Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat).
3. Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
c. Teknologi Plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat dalam sel bakteri atau
ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid antara lain :
1. Merupakan molekul DNA yang mengandung DNA tertentu.
2. Dapat beraplikasi diri.
3. Dapat berpindah ke sel bakteri lain.
4. Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan pasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut plasmid digunakan sebagai vector atau
pemindah gen ke dalam sel target.
2). Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA –DNA dari sumber
yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di
dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi
gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena mempunyai alasan sebagai
berikut:
1. Struktur DNA setiap mahluk hidup sama.
2. DNA dapat di sambungkan.B . Bioteknologi Bidang
KedokteranBioteknologi mempunyai peranan penting dalam bidang
kedokteran, misalnya pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika
dan hormon. Dan berikut penjelasannya:1. Antibodi MonoklonalAntibodi
monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.
Manfaat antibody monoclonal antara lain :
1. Untuk mendeteksi kandungan hormon kronik gonadotropin dalam urine
wanita hamil.
2. Mengikat racun dan menonaktifkannya.
3. Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
3). Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan tubuh yang berasal dari mikro
organisme. Vaksin di dapat dari virus dan bakteri yang telah di lemahkan
atau racun yang di ambil dari mikroorganisme tesebut.
4). Pembuatan Antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan
berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di
sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang
diproses dengan cara tertentu.
XII MIA 1
Bioteknologi
Pengertian:
Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan
rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang
atau lainnya bagi kepentingan manusia. Biokimia mempelajari
struktur kimiawi organisme. Rekayasa genetika adalah aplikasi
genetik dengan mentransplantasi gen dari satu organisme ke
organisme lain.
Ciri utama bioteknologi:
1. Adanya Benda biologi berupa mikroorganisme, tumbuhan atau
hewan.
2. Adanya pendayagunaan secara teknologi dan industri
3. Produk yang dihasilkan adalah hasil ekstraksi dan pemurnian
A.
BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan
mikroorganisme untuk
memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,
seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.
Mikroorganisme dapat 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. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu
adanya penggunaan enzim.
1. Pengolahan Bahan Makanan
a. Pengolahan produk susu
1) Yoghurt
Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya
sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam
pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus
thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan
jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada
temperature 45oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi
4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu
didinginkan dan dapat diberi cita rasa.
2) Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus
dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa
dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan
pemanasan susu dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian
didinginkan sampai
30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan
bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan
dadih padat, kemudian ditambahkan enzim renin
dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim renin dewasa
ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang
terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur
32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang
air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu
digunakan untuk makanan sapi.
3) Mentega
Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis
dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses
pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak
mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk
menghasilkan mentega yang siap dimakan
b. Produk makanan nonsusu
1) Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit
gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan
bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai
yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah proses
fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan
produk kecap.
2)Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat
golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi
memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya. Akan tetapi,
setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari
dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis tempe
sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun
yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai. Tempe mempunyai
nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat,
seperti dapat mencegah dan mengendalikan diare,
menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner,
penyakit gula, dan kanker.
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, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus
oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji
kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses
fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada
protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar
protein tempe sampai sembilan kali lipat.
3)Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel
ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapatmengubah zat tepung menjadi
produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape
tersebut berdasarkan pengalaman.
B.BIOTEKNOLOGI MODERN
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli teknlogi mulai
mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip ilmiah melalui
penelitian dan berupaya menghasilkan produk secara efektif dan efisien.
Bioteknologi tidak hanya di manfaatkan dalam industri makanan, tetapi
telah mencakup berbagai bidang seperti rekayasa genetika, penanganan
polusi, penciptaan sumber energi dan lainnya. Dengan adanya penelitian
serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi
makin besar manfaatnya untuk masa yang akan datang.
Berikut beberapa penerapan bioteknologi yang akan di bahas:
1). Rekayasa Genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk
menghasilkan mahluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan. Rekayasa
genetika disebut juga pencakokan gen atau rekombinasi DNA. Dalam
rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat mahluk
hidup. Hal itu karena DNA dari setiap mahluk hidup mempunyai struktur
yang sama, sehingga dapat direkomendasikan. Selanjutnya DNA tersebut
akan mengatur sifat mahluk hidup secara turun temurun. Untuk mengubah
DNA sel dapat dilakukan dengan beberapa cara, misalnya melalui
transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid dan rekomendasi DNA. Berikut
penjelasannya :
a. Transplantasi Inti
Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain
agar didapatkan individu baru dengan sifat yang sesuai dengan inti yang di
terimanya. Sebagai contoh, tansplantasi inti pernah di lakukan pada sel
katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel usus katak yang bersifat
diploid, inti sel tersebut di masukan ke dalam ovum tanpa inti sehingga
terbentuk terbentuk ovum dengan inti diploid. Setelah diberi inti baru, ovum
membelah secara mitosis berkali – kali sehingga terbentuklah morula yang
berkembang menjadi blastula. Blastula tersebut selanjutnya dipotongpotong menjadi banyak sel dan d iambi intinya. Kemudian inti-inti tersebut
dimasukan ke dalam ovum tanpa inti. Pada akhirnya terbentuk ovum berinti
diploid dalam jumlah yang banyak. Dan masing-masing ovum akan
berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang
sama.
b. Fusi Sel
Fusi sel adalah peleburan 2 sel baik dari spesies yang sama maupun
berbeda agar terbentuk sel bastar atau hibridoma. Fusi sel di awali oleh
pelebaran membrane dua sel lalu diikuti oleh peleburan sitoplasma
(plasmogami) dan peleburn inti sel (kariogami).
Manfaat fusi sel antara lain untuk pemetaan kromosom, lalu membuat
antibody monoclonal dan membentuk spesies baru. Dan di dalam fusi sel
diperlukan adanya:
1. Sel sumber gen (sumber sifat ideal).
2. Sel wadah (sel yang mampu membelah cepat).
3. Fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).
c. Teknologi Plasmid
Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat dalam sel bakteri atau
ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid antara lain :
1. Merupakan molekul DNA yang mengandung DNA tertentu.
2. Dapat beraplikasi diri.
3. Dapat berpindah ke sel bakteri lain.
4. Sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan pasmid induk.
Karena sifat-sifat tersebut plasmid digunakan sebagai vector atau
pemindah gen ke dalam sel target.
2). Rekombinasi DNA
Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA –DNA dari sumber
yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di
dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi
gen.
Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena mempunyai alasan sebagai
berikut:
1. Struktur DNA setiap mahluk hidup sama.
2. DNA dapat di sambungkan.B . Bioteknologi Bidang
KedokteranBioteknologi mempunyai peranan penting dalam bidang
kedokteran, misalnya pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika
dan hormon. Dan berikut penjelasannya:1. Antibodi MonoklonalAntibodi
monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.
Manfaat antibody monoclonal antara lain :
1. Untuk mendeteksi kandungan hormon kronik gonadotropin dalam urine
wanita hamil.
2. Mengikat racun dan menonaktifkannya.
3. Mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.
3). Pembuatan Vaksin
Vaksin digunakan untuk mencegah serangan tubuh yang berasal dari mikro
organisme. Vaksin di dapat dari virus dan bakteri yang telah di lemahkan
atau racun yang di ambil dari mikroorganisme tesebut.
4). Pembuatan Antibiotika
Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan
berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di
sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang
diproses dengan cara tertentu.