BIOTEKNOLOGI dan yang id bab 3

BIOTEKNOLOGI
 Yaitu cabang ilmu Biologi yang mempelajari tentang pemanfaatan makhluk
hidup (meliputi bakteri, fungi, virus, dll) maupun produk dari makhluk
hidup (meliputi enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa untuk kepentingan manusia.
 Meliputi ilmu biologi, biokimia, komputer, biologi molekular,
mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dll.
 Dapat dikatakan juga bahwa bioteknologi adalah ilmu terapan yang
menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi untuk
menghasilkan barang dan jasa.
 Ruang lingkup bioteknologi :
 Rekayasa genetika, meliputi tumbuhan dan hewan.
 Bioteknologi bidang industry, meliputi pangan dan minuman.
 Bioteknologi reproduksi, hewan, tumbuhan dan manusia.
 Bioteknologi kedokteran/farmasi/obat-obatan.
 Bioteknologi bidang pertanian.
 Bioteknologi bidang industry pertambangan.

Macam Bioteknologi
 Bioteknologi
Konvensional

merupakan
bioteknologi
yang
memanfaatkan mikroorganisme untuk menghasilkan barang dan jasa
sesuai dengan kebutuhan manusia melalui cara fermentasi.
 Ciri-cirinya adalah dengan menggunakan cara-cara/teknik sederhana,
tanpa menggunakan alat-alat yang banyak atau rumit, diproduksi dalam
jumlah kecil serta tidak menggunakan metode/prinsip ilmiah. Bioteknologi
ini biasanya hanya menggunkan satu mikroorganisme saja seperti bakteri
dan fungi.
 Bioteknologi modern merupakan
bioteknologi yang mengoptimalkan
pemanfaatan mikroorganisme melalui biologi sel dan biologi molekuler
untuk menghasilkan barang dan jasa yang bermanfaat bagi kehidupan
manusia.
 Ciri-cirinya adalah dengan menggunakan cara/teknik yang modern/baik,
dengan menggunakan alat-alat yang canggih atau kompleks, diproduksi
dalam jumlah yang besar serta menggunakan metode/prinsip ilmiah.
Bioteknologi ini selain menggunakan mikroorganisme juga menggunakan
bagian tubuh organisme lain seperti hewan atau tumbuhan.

1

Rekayasa Genetika (genetic engineering)
 Adalah penerapan genetika dalam kehidupan sehari-hari melalui rekayasa
populasi/seleksi. Disebut juga rekombinasi genetika.
 Teknik ini digunakan untuk mendapatkan kombinasi sifat keturunan yang
diinginkan, dengan cara pencangkokan atau pencampuran DNA, yaitu
dengan menyisipkan DNA asing pada DNA asli.
 Dapat juga dikatakan sebagai penerapan genetika molekular dengan
melibatkan teknik genetika molekular dalam kehidupan manusia.
 Meliputi berbagai macam ilmu antara lain kedokteran, farmasi modern,
gizi, veteriner, peternakan, serta agronomi yang dapat dikembangkan
sesuai dengan kebutuhannya masing-masing.
 Contoh hasil rekayasa genetika :
 Vaksin hepatitis, dihasilkan dari sel khamir yang telah disisipkan gen
virus akan menghasilkan selubung protein yang akan digunakan
untuk membuat vaksin hepatitis.
 Hormon insulin, dihasilkan dari gen hormone insulin manusia yang
disisipkan ke DNA bakteri dengan menggunakan enzim. Sebelumnya

DNA bakteri dipotong dengan menggunakan enzim juga. Kemudian
DNA bakteri disisipkan ke dalam sel bakteri dan bertumbuh
menggandakan diri bersama dengan gen hormone insulin, sehingga
dihasilkannya hormone insulin dalam jumlah yang besar.
 Antibodi monoclonal, dihasilkan dengan cara menggabungkan sel
limfosit (sel penghasil antibodi) dengan sel yang terkena penyakit.
Antibodi monoclonal ini dapat digunakan untuk pengobatan penyakit
kanker serta untuk mencegah keracunan dan mengetahui tanda-tanda
kehamilan.
 Penggabungan protoplasma, merupakan rekayasa genetika yang
dapat digunakan dalam bidang pertanian. Seperti menggabungkan
protoplasma untuk menghasilkan tanaman hibrida yang memilikii sifat
baru serta dapat mengatasi penyakit.

Bioteknologi Bidang Industri
 Adalah penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam bidang industri
baik industri pangan dan industri minuman.
 Merupakan proses pemanfaatan organisme seperti bakteri, virus, fungi
sebagai pengolah bahan dasar menjadi bahan jadi atau jasa dalam bidang
industry makanan dan industry minuman.

 Contohnya :
1. Tuak adalah sejenis minuman yang merupakan hasil fermentasi dari
bahan minuman/buah yang mengandung gula.
2. Tape adalah sejenis penganan yang dihasilkan dari proses peragian
(fermentasi). Tape bisa dibuat dari singkong (ubi kayu) dan hasilnya

2

dinamakan "tape singkong". Bila dibuat dari ketan hitam maupun ketan
putih, hasilnya dinamakan "tape pulut" atau "tape ketan".
3. Kecap adalah bumbu dapur atau penyedap makanan yang berupa
cairan berwarna hitam yang rasanya manis atau asin. Bahan dasar
pembuatan kecap umumnya adalah kedelai atau kedelai hitam. Kecap
manis biasanya kental dan terbuat dari kedelai, sementara kecap asin
lebih cair dan terbuat dari kedelai dengan komposisi garam yang lebih
banyak, atau bahkan ikan laut serta dapat pula terbuat dari air kelapa..
Selain berbahan dasar kedelai atau kedelai hitam bahkan air kelapa,
kecap juga dapat dibuat dari ampas padat dari pembuatan tahu. Cara
pengolahannya sama dengan pengolahan kecap kedelai. Kecap yang
dihasilkan dari ampas tahu sulit dibedakan aroma, rasa, dan warnanya

dari kecap kedelai.
4. Pembuatan bir (brewing) adalah proses yang menghasilkan
minuman beralkohol melalui proses fermentasi. Metode ini digunakan
dalam produksi bir, sake, dan minuman anggur. Biasanya
menggunakan buah-buahan/biji-bijian untuk dapat menghasilkan
minuman beralkohol.
5. Kimchi adalah makanan tradisional Korea, salah satu jenis asinan
sayur hasil fermentasi yang dibuat dengan mencuci sayuran yang
sudah digarami dan membumbuinya dengan bahan-bahan seperti
udang krill, kecap ikan, bawang putih, jahe dan bubuk cabai merah.
Sayuran yang paling umum digunakan adalah sawi putih dan lobak.
Kimchi terdiri dari ratusan variasi dengan ciri khas aroma yang keras,
tajam, dan menyengat. Di Indonesia hampir sama dengan sayur asin
yang terbuat dari sayuran sawi hijau, tetapi tidak menggunakan bubuk
cabai merah serta udang krill.
6. Protein Sel Tunggal atau Single Cell Protein/SCP merupakan
salah satu cara pemanfaatan mikroorganisme untuk meningkatkan
produksi akan kebutuhan protein. Memiliki kadar protein yang tinggi ±
80 %. Contohnya Spirullina sp yang mampu berfotosintesis serta
Chlorella sp, Chlorophyta yang mengandung 50 % protein dari berat

kering.
7. Dan lain-lain.

Bioteknologi Reproduksi
 Yaitu penerapan dan pengembangan
bioteknologi
dalam bidang
reproduksi makhluk hidup, meliputi reproduksi tanaman, hewan dan
manusia.

3

 Pada Tanaman
 Pemuliaan tanaman merupakan kegiatan untuk mengubah susunan
genetik tanaman secara tetap (baka) sehingga memiliki sifat atau
penampilan sesuai dengan tujuan yang diinginkan pelakunya. Pelaku
kegiatan ini disebut pemulia tanaman. Pemuliaan tanaman umumnya
mencakup tindakan penangkaran, persilangan, dan seleksi. Produk
pemuliaan tanaman adalah kultivar dengan ciri-ciri yang khusus dan
bermanfaat bagi penanamnya. Biasanya diutamakan untuk mendapatkan

tanaman yang bermutu baik/unggul dan sudah agak langka atau hampir
punah.
 Tujuan dalam pemuliaan tanaman secara umum diarahkan pada
dua hal:
 Peningkatan kepastian terhadap hasil yang tinggi, biasanya diarahkan
pada :
 Peningkatan daya hasil.
 Ketahanan terhadap gangguan dari organisme lain atau
lingkungan yang kurang mendukung.
 Daya tumbuh tanaman yang kuat.
 Kesesuaian terhadap teknologi pertanian yang lain.
 Perbaikan kualitas produk yang dihasilkan, biasanya diarahkan pada :


Ukuran



Warna



Kandungan bahan tertentu



Pembuangan sifat-sifat yang tidak disukai



Ketahanan penyimpanan



Keindahan



Keunikan.

 Kloning merupakan teknik penggandaan gen yang menghasilkan turunan
yang sama sifat baik dari segi hereditas maupun penampakannya.
Kloning pada tumbuhan menggunakan dasar Kultur jaringan/Tissue
Culture yang mengacu pada kemampuan Totipotensi tumbuhan.
4

Totipotensi adalah kemampuan sel untuk menjadi individu baru. Teknik ini
dengan cara mengambil salah satu bagian dari jaringan dasar sel-sel
tubuh tumbuhan (bisa akar, daun atau batang) kemudian ditempatkan di
media yang sesuai untuk pertumbuhan. Kloning ini biasanya dilakukan
pada tanaman yang
menghasiilkan nilai ekonomi yang tinggi dan
menguntungkan bagi manusia. Kulutr jaringan ini merupakan cara
perkembangbiakan vegetatif secara in vitro atau dikenal juga sebagai
mikropropagasi.

 Langkah-langkah tissue culture yaitu :
 Inisiasi yaitu penanaman bagian tumbuhan yang akan dibiakkan dan
dilakukan dalam medium streril.
 Multiplikasi yaitu pembiakkan atau perbanyakkan tanaman pokok

dan ditanam dalam medium pertumbuhan.
 Pengakaran yaitu pembentukan organ akar. Medium diberi hormon
untuk memacu proses pembentukan organ akar dan pertumbuhan
tanaman menjadi sempurna.

 Tujuan dari kloning tumbuhan/kultur jaringan ini adalah :
 Dihasilkan tanaman baru dalam jumlah banyak dalam waktu yang
singkat.
 Dihasilkan tanaman baru yang memiliki ciri morfologi dan fisiologi
yang sama dengan induknya.
 Sebagai salah satu upaya untuk konservasi tanaman langka.
 Dapat meningkatkan agrobisnis pada bidang pertanian.
 Hanya memerlukan sedikit bahan tanaman awal.

 Hidroponik merupakan salah satu cara bercocok tanam tanpa
menggunakan tanah sebagai tempat menanam tanaman. Unsur hara
yang diperlukan diperoleh melalui air yang sudah banyak mengandung

5

zat-zat anorganik. Biasanya diberikan media tambahan berupa pasir atau
batu kerikil untuk memudahkan pelekatan tanaman.

 Keuntungan hidroponik yaitu :
 Tidak tergantung pada luas atau sempitnya lahan.
 Pemberian pupuk atau unsur hara yang diperlukan dapat dihitung lebih
cermat.
 Terhindar dari penyakit yang berasal dari tanah.
 Dapat mencegah keberadaan gulma.
 Kualitas buah atau tanaman lebih baik sehingga dapat meningkatkan
hasil panen.
 Tidak tergantung pada musim tertentu.

 Aeroponik merupakan modifikasi dari sistem hidroponik. Dalam sistem
ini tidak menggunakan media sama sekali sehingga akar tanaman akan
tergantung dalam suatu wadah yang terjaga kelembabannya. Pemberian
nutrien denga cara menyemprotkan akar tanaman dengan larutan
nutrien/unsur hara.
 Kelebihan sistem aeroponik yaitu akar yang tergantung akan lebih
banyak menyerap oksigen sehingga dapat meningkatkan metabolisme
dan kecepatan pertumbuhan tanaman. Selain itu juga tidak ada air yang
hilang akibat transpirasi.

 Pada Hewan
 Generasi pertama bioteknologi reproduksi peternakan di Indonesia adalah
Inseminasi buatan/kawin suntik. Dimulai sejak tahun 1956 dengan
menggunakan semen cair segar dan baru tahun 1972 menggunakan
semen
beku.
Teknik ini bertujuan untuk meningkatkan mutu genetik, terutama pada
sapi perah dan sapi potong. Terlihat jelas dampak positif dari teknologi ini
dalam pengembangan sapi perah, tetapi dalam pengembangan sapi
potong belum terlihat baik.
 Kloning merupakan teknik penggandaan gen yang menghasilkan
turunan yang sama sifat baik dari segi hereditas maupun
penampakannya. Kemampuan totipotensi pada hewan lebih rendah
6

sehingga tidak semua hewan dapat dikloning. Kebanyakan yang dapat
dikloning adalah hewan tingkat tinggi seperti Vetebrata. Teknik ini dengan
cara mengambil salah satu sel tubuh dari donor, yang ingin digandakan
gennya serta menggabungkannya dengan sel ovum yang telah diambil
intinya sebagai mother host.

 Tujuan dari kloning pada hewan yaitu :
 Untuk menghasilkan hewan dengan memilki ciri morfologi dan fisiologi
yang sama dengan induknya.
 Untuk menghasilkan hewan dengan jumlah yang banyak dalam waktu
singkat.
 Untuk menghasilkan bibit unggul yang biasanya mempunyai nilai
ekonomi yang tinggi atau dapat menguntungkan manusia.

 Pada Manusia
 Teknologi Bayi Tabung yaitu dengan metode FIV (fertilization in vitro)
merupakan pembuahan yang terjadi diluar tubuh ibu. Teknik ini dengan
cara mempertemukan sel sperma dengan sel ovum dengan kualitas yang
terbaik diluar uterus, diletakkan di cawan petri serta pembuahannya
dibantu dengan gelombang listrik untuk memudahkan penyatuan sel
sperma dan sel ovum. Setelah bersatu maka zigot ditransfer ke dalam
uterus donor (mother host) dan berkembang seperti layaknya zigot yang
dihasilkan melalui cara alamiah.
 Tujuan teknologi Bayi Tabung adalah untuk membantu pasangan
suami – istri yang sulit mendapatkan keturunan. Atau juga bagi single
parent yang ingin mengasuh anak dengan menyumbangkan sel ovum
atau sel spermanya sehingga merupakan anak kandungnya, walaupun
menggunakan mother host untuk membesarkan embrio.
 Kloning pada manusia juga dapat dilakukan tetapi masih dikaji ulang
pandangan dari segi agama serta teknologi. Sehingga sampai saat ini
masih banyak para secientis yang pro dan kontra dengan kajian kloning
pada manusia.

Bioteknologi Farmasi/obat-obatan
 Yaitu penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam bidang
farmasi/obat-obatan yang menunjang perbaikan kesehatan makhluk
hidup.

7

 Antibiotik adalah segolongan senyawa, baik alami maupun
sintetik, yang mempunyai efek menekan atau menghentikan suatu
proses biokimia di dalam organisme, khususnya dalam proses
infeksi oleh mikroorganisme (seperti bakteri).
 Penisilin (Inggris:Penicillin atau PCN) adalah sebuah kelompok
antibiotika β-laktam yang digunakan dalam penyembuhan penyakit
infeksi karena bakteri, biasanya berjenis Gram positif. Penisilin ini
dihasilkan dari fungi Penicillium chrysogenum dan Penicillium
notatum (fungi atau kapang berwarna biru muda ini mudah
ditemukan pada roti yang dibiarkan lembab beberapa hari). Dikenal
sebagai Penisilin G. Ditemukan oleh Alexander Fleming, pada tahun
1928, scientis asal Skotlandia.
 Streptomisin merupakan antibiotika yang dihasilkan oleh fungi
Streptomyces griceus. Antibiotika ini digunakan untuk mengobati
penyakit TBC.
 Sefalosporin merupakan antibiotika yang diihasilkan oleh fungi
Cephalosporium acremonium.
Antibiotika ini digunakan untuk
mengobati radang paru-paru (penyakit Pneumonia).
 Asam amino yaitu asam amino yang dihasilkan oleh Bakteri
Corynebacterium glutamicum. Asam amino ini digunakan untuk
keperluan bidang gizi, kesehatan, industry pangan dan industry
kimia lainnnya.

Bioteknologi Bidang Pertanian
 Yaitu penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam bidang
pertanian yang berguna untuk meningkatkan hasil pertanian/budidaya
pertanian.
 Metode
pengendalian
hama
dengan
cara
pengendalian
biologi/biological
control
yaitu
pengendalian
hama
dengan
menggunakan predator atau musuh alami dari hama tersebut.
Contohnya :
 Gulma kaktus dapat dibasmi dengan hewan semacam kutu.
 Ulat kupu Artona yang merusak tanaman kelapa dapat dibasmi
dengan lebah penyengat.
 Hama kutu loncat dapat dibasmi dengan semut rangrang.


Bacillus thuringensis yaitu bakteri yang dapat digunakan sebagai
pathogen ulat hama tanaman.

 Strain bakteri minus es yaitu bakteri yang digunakan untuk meniadakan
pembentukan es selama musim dingin pada tanaman sehingga dapat
meningkatkan hasil panen. Karena Kristal es tersebut akan
8

menghancurkan sel-sel tanaman, merobek membrane sel, mematikan
sel/seluruh tanaman.
 Rhizobium leguminosorum yaitu bakteri yang digunakan untuk mengikat
Nitrogen (N) di udara pada tanaman kedelai/ Glycine max, sehingga dapat
meningkatkan hasil panen.
 Azotobacter chroococcum yaitu bakteri yang digunakan untuk mengikat
Nitrogen (N) di udara pada tanaman jagung/Zea mays, sehingga dapat
mengurangi ketergantungan tanaman jagung pada pupuk.
 Revolusi hijau yaitu usaha untuk mengubah sifat tanaman menjadi
tanaman dengan sifat baru yang lebih baik dan menguntungkan. Seperti
tanaman padi berumur pendek, tanaman berbuah yang berbuah cepat
dan banyak, tanaman palawija yang tahan hama wereng dll.

Bioteknologi Bidang Industri Pertambangan
 Yaitu penerapan dan pengembangan bioteknologi dalam bidang
industry pertambangan.
 Thiobacillus ferrooxidans merupakan bakteri khemolitotrof atau juga
merupakan bakteri pemakan batuan yang tumbuh subur di
lingkungan yang bersifat asam. Bakteri ini mampu memisahkan
tembaga dari bijinya melalui reaksi kimia sehingga melepaskan
tembaga (Cu) dari batuan. Selain Cu yang dihasilkan bakteri
khemolitotrof juga dapat menghasilkan Mangan (Mn) dan Uranium.

Dampak bioteknologi
 Bioteknologi konvensional dan modern banyak memberikan dampak
positif bagi kehidupan manusia sejak dahulu sampai masa sekarang.
 Dampak negatifnya adalah :
 Munculnya organisme transgenik baik hewan maupun tumbuhan.
Organisme transgenik adalah individu baru yang muncul karena
gennya diubah melalui rekayasa genetika . Hal ini dapat mengubah
keseimbangan lingkungan dalam suatu ekosistem.
 Penyebaran organisme transgenic yang tidak
mempengaruhi/terganggunya biodiversity biologis.

terkendali

dapat

 Obat-obatan atau makanan serta
minuman hasil dari rekayasa
genetika juga dapat membahayakan kesehatan tubuh manusia.

9

 Adanya pendapat bahwa pemindahan gen dari satu makhluk hidup ke
makhluk hidup yang lain merupakan tindakan yang tidak etis atau
tidak bermoral.
 Adanya kesenjangan sosial - ekonomi antara peternak/petani dengan
perusahaan yang mengolah hasil produk rekayasa genetika.
 Keterbatasan para petani/peternak dan
peneliti untuk dapat
mengembangkan pembuatan bibit tanaman atau penelitian terhadap
tanaman hasil rekayasa genetika, karena hasil rekayasa genetika yang
ada sudah dipatenkan oleh instansi tertentu.

DAFTAR PUSTAKA
Ahmad. 2003. Kamus Lengkap Kedokteran Edisi Revisi. Penerbit Gitamedia
Press-Surabaya.
Furqonita, D. 2007. Seri IPA BIOLOGI SMP Kelas IX. Penerbit Quadra dari
Penerbit Yudhistira-Jakarta.
Hidayati. 2004. BIOLOGI PRAKTIS Untuk SMP Kelas I, II dan III. Ringkasan dan
Contoh Soal. Penerbit Hikmah Sejati-Bantul, Yogyakarta.
Kadaryanto, at al. 2007. BIOLOGI 3. Penerbit Yudhistira, Jakarta.
Lawrence, E. 1991. Handerson’s Dictionary of : Biological Terms. Tenth
Edition. Longman Scientific & Technical-England
Nurhayati, N. 2008. Pelajaran IPA-BIOLOGI BILINGUAL untukSMP/MTs.Kelas IX .
Yrama Widya, Bandung.
Prawirohartono, S. dan Hadisumarto, S. 1999. Sains BIOLOGI 2b. Untuk SMU
Kelas 2 Tengah Tahun Kedua Sesuai Kurikulum 199 4. Penerbit Bumi
Aksara, Jakarta.
Prawirohartono, S. dan Kuncorowati. 2003. BIOLOGI Untuk Kelas 3 SLTP
Kurikulum 1994. Semester 1 dan Semester 2 . Penerbit Bumi Aksara,
Jakarta.
Saktiyono. 2004. Sains Biologi SMP 2. Esis – Penerbit Erlangga, Jakarta.
Suhono, B. 2002. Kamus Botani. Untuk Siswa SLTP, SMU, Mahasiswa dan
Masyarakat Umum. Penerbit Koperasi Joang Sejati-Bogor.
Tim IPA SMP/MTs. 2007. Ilmu Pengetahuan Alam 3. PT. Galaxy Puspa Mega,
Jakarta.
Tim IPA SMP/MTs. 2001. BIOLOGI 3.Untuk SLTP Kelas 3. PT. Galaxy Puspa
Mega, Jakarta.

☺©♥

ea/biotek/bio 9/January/2010

♥☺

10

11