PENDAHULUAN BIOTEKNOLOGI ( Tugas I Aplikasi Bioteknologi )
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
PENDAHULUAN BIOTEKNOLOGI ( Tugas I Aplikasi Bioteknologi )
LINK DOWNLOAD [253.00 KB]
PENDAHULUAN BIOTEKNOLOGI
(Tugas I Aplikasi Bioteknologi)
Oleh
1. Grafellia Sudarman (0715041043)
2. Lisanti Emelda (0715041049)
3. Rangga Radika Prihandana (0715041062)
4. Suhardini Martiana Putri (0715041069)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
Selama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, kita melihat begitu pesat perkembangan bioteknologi di berbagai bidang. Pesatnya
perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dimuka bumi. Hal ini dapat dipahami mengingat
bioteknologi menjanjikan suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia, mulai dari bidang pertanian, peternakan dan
perikanan hingga kesehatan dan pengobatan.
A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Adapun beberapa definisi dari bioteknologi adalah sebagai berikut:
1. Penggunaan terpadu biokimia, mikrobiology dan ilmu keteknikan untuk mewujudkan aplikasi teknologi dari mikro-organisme,
kultur jaringan dan bagian-bagian lainnya.
2. Aplikasi dari organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan pelayanan jasa.
3. Teknologi yang menggunakan fenomena biology untuk mengopi dan menghasilkan bermacam-macam produk yang berguna.
4. Bioteknologi adalah tidak lebih dari sebuah istilah diberikan untuk sekumpulan teknik-teknik dan proses-proses.
5. Bioteknologi adalah penggunaan organisme hidup dan komponennya dalam bidang pertanian, pangan dan proses-proses industri
lainnya.
6. Aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya serta untuk menghasilkan produk dan/atau jasa.
B. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
Istilah bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk
mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998).
Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi
barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai
perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari
organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
Pemanfaatan mikroba untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah
mengalami tiga periode perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :
1. Periode bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M )
Dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti
dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM ).
2. Periode bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M)
Periode ini ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini :
Tahun 1670 : usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio Tinto, Spanyol.
Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.
Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan minuman.
Tahun 1890 : alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.
Tahun 1897 : penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.
Tahun 1912 : pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.
Tahun 1915 : produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 1/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
Tahun 1928 : penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming
Tahun 1994 : Produksi besar-besaran penisilin
Tahun.1953 : penemuan struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson .
3. Periode bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang)
Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan
enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN
pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik
ADN rekombinan). Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar alkohol dari brazil,
teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal (1976), diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat
dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan
diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada
tahun 1982. insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan
yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk
hidup.
Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan
secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi (Gambar 1).
Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle dan Presley, 1996).
Pemanfaatan biodecomposer dapat mempercepat proses pengomposan menjadi 2-3 minggu. Selain itu, sebagian mikroba bahan aktif
biodecomposer yang masih tertinggal di dalam kompos juga berperan sebagai musuh alami penyakit jamur akar atau busuk pangkal
batang. Aplikasi biofertilizer ke dalam tanah, dapat meningkatkan aktivitas mikroba di dalam tanah, sehingga ketersediaan hara
berlangsung optimum dan dosis pupuk konvensional dapat dikurangi tanmpa menimbulkan penurunan produksi tanaman dan tanah.
Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan
penyakit tanaman meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika. Upaya untuk
memperbaiki kondisi lingkungan yang terkena polusi herbisida tersebut telah dilakukan. Salah satu teknologi alternatif untuk tujuan
tersebut adalah melalui bioremediasi. Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan
secara biologi dalam kondisi terkendali.
C. JENIS ? JENIS BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisional dan modern.
1. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat,
gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganism 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 masalalu. ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
a. Pengolahan Bahan Makanan
? Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.
- 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 kurang lebih 5 jam pada temperatur 45? C. selama
penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. selanjutnya susu didinginkan dan
dapat diberi cita rasa.
- Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi
mempermentesikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu
90?C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30?C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. akibat dari kegiatan
bakteri tersebuh pH menurun dan susu terpisah menjadi 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 32?C-420?C dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 2/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
disimpan agar matang. adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
- 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.
? Produk makanan nonsusu
- Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspregillus oryzae dibiakan pada kulit gandum terlebih dahulu. jamur Aspregillus oryzae
bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. setelah
proses permantasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
- Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah kebawah sehingga masyarakat merasa
gengsi memasukan tempe sebagai salah satu menu makanannya. akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe
mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupaun luar negri. jenis tempe sebenarnya sangat beragam, tergantung pada
bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai.
Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpuan spora
mikroorganisme, dalam hal ini kapang. dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan 4 jenis kapang dari genus
Rhyzopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus sotolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang
tersebut akan mengikat keping-keping baji kedelai mempermentasikan menjadi produk tempe. proses permentasi tersebut
menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. perubahan tersebut meningkatkan kadar protein
tempe sampai sembilan kali lipat.
- Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat
tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
2. Bioteknologi Modern
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahlitelah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan
efisien.
Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologimungkin besar
manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:
a. Rekayasa genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sipat yang
diinginkan, rekayasa genetika disebut juga pencangkokoan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA
untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama,
sehingga dapat direkomendasikan. selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun temurun.
Bioteknologi, terutama rekayasa genetika pada awalnya diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia seperti,
polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya.
D. ILMU-ILMU YANG MENDUKUNG BIOTEKNOLOGI
Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi diantaranya sebagai berikut:
1. Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan cabang ilmu biologi yang khusus mempelajari jasad-jasad renik. Mikrobiologi berasal dari bahasa yunani
(micros: kecil, bios: hidup, dan logos: pengetahuan) sehingga secara singkat dapat diartikan bahwa mikrobiologi adalah ilmu yang
mempelajari tentang makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil. Makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil tersebut disebut juga
dengan mikroorganisma, mikrobia, mikroba, jasad renik atau protista.
Beberapa aspek yang dibahas dalam mikrobiologi, anatara lain mengkaji tentang:
1. Karakteristik sel hidup dan bagaimana mereka melakukan kegiatan.
2. Karakteristik mikroorganisme, suatu kelompok organisme penting yang mampu hidup bebas, khususnya bakteri.
3. Keanekaragaman dan evolusi, membahas perihal bagaimana dan mengapa muncul macam-macam mikroorganisme.
4. Keberadaan mikroorganisme pada tubuh manusia, hewan dan tumbuhan.
5. Peranan mikrobiologi sebagai dasar ilmu pengetahuan biologi.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 3/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
6. Bagaimana memahami karakteristik mikroorganisme dapat membantu dalam memahami proses-proses biologi organisme yang
lebih besar termasuk manusia.
Mikroorganisma tidak dapat dipisahkan dengan lingkungan biotik maupun lingkungan abiotik dari suatu ekosistem karena berperan
sebagai pengurai. Oleh karena itu organisme yang hidup di dalam tanah berperan aktif dalam proses-proses pembusukan dan
mineralisasi. Ada juga mikroorganisme tertentu yang dapat mengikat zat lemas (N) dari udara bebas sehingga dapat menyuburkan
tanah.
Dalam sejarah kehidupan, mikroorganisme telah banyak sekali memberikan peran sebagai bukti keberadaannya. Mulai dari
pembentukan minyak bumi di dasar-dasar samudra sampai proses pembuatan tempe, semuanya merupakan ?pekerjaan'
mikroorganisme. Bukan hanya itu, sekarang mikroorganisme telah digunakan dalam pembuatan antibiotika, berbagai bahan
makanan, sampai pada teknik rekayasa genetika modern. Begitu banyak dan dominannya peranan mikroorganisme dalam kehidupan
ini menjadi salah satu unsur dalam cakupan mikrobiologi.
Dengan semakin majunya teknologi mikroskop, semakin mendukung perkembangan mikrobiologi, sehingga pembahasan tentang
ilmu ini semakin luas dan mendalam. Bahkan mikrobiologi telah dibagi menjadi beberapa cabang, seperti mikrobiologi pertanian,
mikrobiologi kedokteran/medis, mikrobiologi lingkungan dan lain-lain. Pembagian ini bertujuan untuk mengakomodir
perkembangan nikrobiologi yang pesat dan besarnya peranan serta mungkin dampak dari mikroorganime di dalam kehidupan.
Mikrobiologi dalam kehidupan telah diterapkan di banyak sekali sektor kehidupan, yang paling mashur adalah di bidang pangan:
pembuatan tempe, bir, tape, keju dan lain-lain; di bidang kedokteran: telah banyak dihasilkan berbagai jenis serum dan antibiotika
dari mikrobia; di bidang lingkungan mikroba telah menjadi bahasan penting, dan banyak lagi di bidang-bidang lainnya.
2. Biokimia
Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung
dalam semua organisme. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein,
karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi
enzim dan sifat-sifat protein.
Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA),
sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal.
Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun
1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat
secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik
hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan
Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik
baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR), pelabelan radioisotop,
mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih
mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti
bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.
Saat ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari
pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir,
sekitar 5000 tahun yang lalu.
3. Genetika
Genetika (dari bahasa Yunani ????? atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini
mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus
dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama "genetika" diperkenalkan oleh
William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang
Genetika ke-3 pada tahun 1906.
Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi (lihat entri biologi). Secara lebih rinci, genetika berusaha
menjelaskan:
? material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
? bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
? bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).
Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel
pada tahun 1900, sebetulnya kajian genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-trah
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 4/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat
sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang
penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut "ilmu pewarisan" atau
hereditas.
4. Biologi sel
Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam
biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel,
daur hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala
mikroskopik maupun skala molekular, dan sel biologi meneliti baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel
terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia.
Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua bidang ilmu biologi. Pengetahuan akan
persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis sel merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi
molekular. Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu, yang memungkinkan prinsip-prinsip yang
dipelajari dari suatu sel diekstrapolasikan dan digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian biologi sel berkaitan erat dengan
genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan.
5. Enzimologi.
Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam
suatu reaksi kimia.[1][2] Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi
disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir
semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat.
Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses
reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya
reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa
atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim ?-amilase
hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.
Hal-ihwal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari
tersendiri sebagai satu jurusan tersendiri tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari
dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.
Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim
memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami
perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau
strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga
dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang
meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.
6. Virologi
Virologi ialah cabang biologi yang mempelajari makhluk suborganisme, terutama virus. Dalam perkembangannya, selain virus
ditemukan pula viroid dan prion. Kedua kelompok ini saat ini juga masih menjadi bidang kajian virologi.
Virologi memiliki posisi strategis dalam kehidupan dan banyak dipelajari karena bermanfaat bagi industri farmasi dan pestisida.
Virologi juga menjadi perhatian pada bidang kedokteran, kedokteran hewan, peternakan, perikanan dan pertanian karena kerugian
yang ditimbulkan virus dapat bernilai besar secara ekonomi.
E. PERANAN BIOTEKNOLOGI
Berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.
a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak
utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi
b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak
terbatas.
c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan
intrferon
F. DAMPAK BIOTEKNOLOGI
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 5/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
1. Dampak Negatif Bioteknologi
Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap
keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan
manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat
menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat
menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk
bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang
maju.
2. Dampak Positif Bioteknologi
Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan
perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut,
tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis
suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis.
http://efgeecoscience.blogspot.com/2009/03/bioteknologi.html.
13 Februari 2010.
http://gudangilmu2008.110mb.com/sejarah.htm.12 Februari 2010.
http://id.shvoong.com/exact-sciences/1955061-sejarah-dan-perkembangan-bioteknologi/. 13 Februari 2010.
http://id.wikipedia.org/wiki/ilmu-ilmubioteknologi. 13 Februari 2010.
http://rati.ngeblogs.com/2010/01/04/bioteknologi/. 13 Februari 2010.
http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/bio-teknologi-3/comment-page-1/. 12 Februari 2010.
http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html. 12 Februari 2010.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 6/6 |
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
PENDAHULUAN BIOTEKNOLOGI ( Tugas I Aplikasi Bioteknologi )
LINK DOWNLOAD [253.00 KB]
PENDAHULUAN BIOTEKNOLOGI
(Tugas I Aplikasi Bioteknologi)
Oleh
1. Grafellia Sudarman (0715041043)
2. Lisanti Emelda (0715041049)
3. Rangga Radika Prihandana (0715041062)
4. Suhardini Martiana Putri (0715041069)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS LAMPUNG
BANDAR LAMPUNG
2010
Selama kurang lebih empat dasawarsa terakhir, kita melihat begitu pesat perkembangan bioteknologi di berbagai bidang. Pesatnya
perkembangan bioteknologi ini sejalan dengan tingkat kebutuhan manusia dimuka bumi. Hal ini dapat dipahami mengingat
bioteknologi menjanjikan suatu revolusi pada hampir semua aspek kehidupan manusia, mulai dari bidang pertanian, peternakan dan
perikanan hingga kesehatan dan pengobatan.
A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Adapun beberapa definisi dari bioteknologi adalah sebagai berikut:
1. Penggunaan terpadu biokimia, mikrobiology dan ilmu keteknikan untuk mewujudkan aplikasi teknologi dari mikro-organisme,
kultur jaringan dan bagian-bagian lainnya.
2. Aplikasi dari organisme, system atau proses untuk industri manufaktur dan pelayanan jasa.
3. Teknologi yang menggunakan fenomena biology untuk mengopi dan menghasilkan bermacam-macam produk yang berguna.
4. Bioteknologi adalah tidak lebih dari sebuah istilah diberikan untuk sekumpulan teknik-teknik dan proses-proses.
5. Bioteknologi adalah penggunaan organisme hidup dan komponennya dalam bidang pertanian, pangan dan proses-proses industri
lainnya.
6. Aplikasi berbagai teknik yang menggunakan organisme hidup atau bagiannya serta untuk menghasilkan produk dan/atau jasa.
B. SEJARAH DAN PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
Istilah bioteknologi untuk pertama kalinya dikemukakan oleh Karl Ereky, seorang insinyur Hongaria pada tahun 1917 untuk
mendeskripsikan produksi babi dalam skala besar dengan menggunakan bit gula sebagai sumber pakannya (Suwanto, 1998).
Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu 'bio' yang berarti makhuk hidup dan 'teknologi' yang berarti cara untuk memproduksi
barang atau jasa. Dari paduan dua kata tersebut European Federation of Biotechnology (1989) mendefinisikan bioteknologi sebagai
perpaduan dari ilmu pengetahuan alam dan ilmu rekayasa yang bertujuan meningkatkan aplikasi organisme hidup, sel, bagian dari
organisme hidup, dan/atau analog molekuler untuk menghasilkan produk dan jasa.
Pemanfaatan mikroba untuk kepentingan manusia telah ada sejak zaman sebelum masehi. Hingga sekarang manusia telah
mengalami tiga periode perkembangan bioteknologi, yaitu sebagai Berikut :
1. Periode bioteknologi tradisional ( sebelum abad ke-15 M )
Dalam periode ini telah ada teknologi pembuatan minuman bir dan anggur menggunakan ragi (6000 SM), mengembangkan roti
dengan ragi (4000 SM), dan pemanfaatan ganggang sebagai sumber makanan yang dilakukan oleh bangsa aztek (1500 SM ).
2. Periode bioteknologi ilmiah ( abad ke-15 sampai ke-20 M)
Periode ini ditandai dengan adanya beberapa peristiwa berikut ini :
Tahun 1670 : usaha penambangan biji tembaga dengan bantuan mikrob di Rio Tinto, Spanyol.
Tahun 1686 : Penemuan mikrosop oleh Antony van Leeuwenhoek yang juga menjadi manusia pertama yang dapat melihat mikrob.
Tahun 1870 : Louis pasteur menemukan adanya mikrob dalam makanan dan minuman.
Tahun 1890 : alkohol dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar motor.
Tahun 1897 : penemuan enzim dari ekstrak ragi yang dapat mengubah gula menjadi alkohol oleh Eduard Buchner.
Tahun 1912 : pengelolahan limbah dengan menggunakan mikrob.
Tahun 1915 : produksi aseton, butanol, dan gliserol dengan menggunakan bakteri.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 1/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
Tahun 1928 : penemuan zat antibiotik penisilin oleh Alexander Fleming
Tahun 1994 : Produksi besar-besaran penisilin
Tahun.1953 : penemuan struktur asam deoksiribo nukleat ( ADN ) oleh Crick dan Watson .
3. Periode bioteknologi modern ( abad ke-20 M sampai sekarang)
Periode ini diawali dengan penemuan teknik rekayasa genetik pada tahun 1970-an. Era rekayasa genetik dimulai dengan penemuan
enzim endonuklease restiksi oleh Dussoix dan Boyer. Dengan adanya enzim tersebut memungkinkan kita dapat memotong ADN
pada posisi tertentu, mengisolasi gen dari kromosom suatu organisme, dan menyisipkan potongan ADN lain ( dikenal dengan teknik
ADN rekombinan). Setelah penemuan enzim endonuklease restriksi, dilanjutkan dengan program bahan bakar alkohol dari brazil,
teknologi hibridoma yang menghasilkan antibodi monoklonal (1976), diberikannya izin untuk memasarkan produk jamur yang dapat
dikonsumsi manusia kepada Rank Hovis Mc. Dougall (1980). Peran teknologi rekayasa genetik pada era ini semakin terasa dengan
diizinkannya penggunaan insulin hasil percobaan rekayasa genetik untuk pengobatan penyakit diabetes di Amerika Serikat pada
tahun 1982. insulin buatan tersebut diproduksi oleh perusahaan Eli Lilly dan Company. Hingga saat ini, penelitian dan penemuan
yang berhubungan dengan rekayasa genetik terus dilakukan. Misalnya dihasilkan organisme transgenik penelitian genom makhluk
hidup.
Bioteknologi memiliki gradien perkembangan teknologi, yang dimulai dari penerapan bioteknologi tradisional yang telah lama dan
secara luas dimanfaatkan, hingga teknik-teknik bioteknologi baru dan secara terus menerus berevolusi (Gambar 1).
Gambar 1. Gradien Bioteknologi (dimodifikasi dari Doyle dan Presley, 1996).
Pemanfaatan biodecomposer dapat mempercepat proses pengomposan menjadi 2-3 minggu. Selain itu, sebagian mikroba bahan aktif
biodecomposer yang masih tertinggal di dalam kompos juga berperan sebagai musuh alami penyakit jamur akar atau busuk pangkal
batang. Aplikasi biofertilizer ke dalam tanah, dapat meningkatkan aktivitas mikroba di dalam tanah, sehingga ketersediaan hara
berlangsung optimum dan dosis pupuk konvensional dapat dikurangi tanmpa menimbulkan penurunan produksi tanaman dan tanah.
Mikroba juga telah dimanfaatkan untuk mengendalikan hama dan penyakit tanaman. Aplikasi mikroba untuk biokontrol hama dan
penyakit tanaman meliputi mikroba liar yang telah diseleksi maupun mikroba yang telah mengalami rekayasa genetika. Upaya untuk
memperbaiki kondisi lingkungan yang terkena polusi herbisida tersebut telah dilakukan. Salah satu teknologi alternatif untuk tujuan
tersebut adalah melalui bioremediasi. Bioremediasi didefinisikan sebagai proses penguraian limbah organik/anorganik polutan
secara biologi dalam kondisi terkendali.
C. JENIS ? JENIS BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisional dan modern.
1. Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat,
gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganism 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 masalalu. ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu
adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim.
a. Pengolahan Bahan Makanan
? Pengolahan produk susu
Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.
- 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 kurang lebih 5 jam pada temperatur 45? C. selama
penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. selanjutnya susu didinginkan dan
dapat diberi cita rasa.
- Keju
Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi
mempermentesikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu
90?C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30?C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. akibat dari kegiatan
bakteri tersebuh pH menurun dan susu terpisah menjadi 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 32?C-420?C dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 2/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
disimpan agar matang. adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.
- 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.
? Produk makanan nonsusu
- Kecap
Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspregillus oryzae dibiakan pada kulit gandum terlebih dahulu. jamur Aspregillus oryzae
bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. setelah
proses permantasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.
- Tempe
Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah kebawah sehingga masyarakat merasa
gengsi memasukan tempe sebagai salah satu menu makanannya. akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe
mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupaun luar negri. jenis tempe sebenarnya sangat beragam, tergantung pada
bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai.
Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpuan spora
mikroorganisme, dalam hal ini kapang. dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan 4 jenis kapang dari genus
Rhyzopus,yaitu Rhyzopus oligosporus, Rhyzopus sotolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang
tersebut akan mengikat keping-keping baji kedelai mempermentasikan menjadi produk tempe. proses permentasi tersebut
menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. perubahan tersebut meningkatkan kadar protein
tempe sampai sembilan kali lipat.
- Tape
Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat
tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.
2. Bioteknologi Modern
Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahlitelah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan
prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan
efisien.
Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologimungkin besar
manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang. beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut:
a. Rekayasa genetika
Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sipat yang
diinginkan, rekayasa genetika disebut juga pencangkokoan gen atau rekombinasi DNA. Dalam rekayasa genetika digunakan DNA
untuk menggabungkan sifat makhluk hidup. Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama,
sehingga dapat direkomendasikan. selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifat-sifat makhluk hidup secara turun temurun.
Bioteknologi, terutama rekayasa genetika pada awalnya diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia seperti,
polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya.
D. ILMU-ILMU YANG MENDUKUNG BIOTEKNOLOGI
Ilmu-ilmu pendukung dalam bioteknologi diantaranya sebagai berikut:
1. Mikrobiologi
Mikrobiologi merupakan cabang ilmu biologi yang khusus mempelajari jasad-jasad renik. Mikrobiologi berasal dari bahasa yunani
(micros: kecil, bios: hidup, dan logos: pengetahuan) sehingga secara singkat dapat diartikan bahwa mikrobiologi adalah ilmu yang
mempelajari tentang makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil. Makhluk-makhluk hidup yang kecil-kecil tersebut disebut juga
dengan mikroorganisma, mikrobia, mikroba, jasad renik atau protista.
Beberapa aspek yang dibahas dalam mikrobiologi, anatara lain mengkaji tentang:
1. Karakteristik sel hidup dan bagaimana mereka melakukan kegiatan.
2. Karakteristik mikroorganisme, suatu kelompok organisme penting yang mampu hidup bebas, khususnya bakteri.
3. Keanekaragaman dan evolusi, membahas perihal bagaimana dan mengapa muncul macam-macam mikroorganisme.
4. Keberadaan mikroorganisme pada tubuh manusia, hewan dan tumbuhan.
5. Peranan mikrobiologi sebagai dasar ilmu pengetahuan biologi.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 3/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
6. Bagaimana memahami karakteristik mikroorganisme dapat membantu dalam memahami proses-proses biologi organisme yang
lebih besar termasuk manusia.
Mikroorganisma tidak dapat dipisahkan dengan lingkungan biotik maupun lingkungan abiotik dari suatu ekosistem karena berperan
sebagai pengurai. Oleh karena itu organisme yang hidup di dalam tanah berperan aktif dalam proses-proses pembusukan dan
mineralisasi. Ada juga mikroorganisme tertentu yang dapat mengikat zat lemas (N) dari udara bebas sehingga dapat menyuburkan
tanah.
Dalam sejarah kehidupan, mikroorganisme telah banyak sekali memberikan peran sebagai bukti keberadaannya. Mulai dari
pembentukan minyak bumi di dasar-dasar samudra sampai proses pembuatan tempe, semuanya merupakan ?pekerjaan'
mikroorganisme. Bukan hanya itu, sekarang mikroorganisme telah digunakan dalam pembuatan antibiotika, berbagai bahan
makanan, sampai pada teknik rekayasa genetika modern. Begitu banyak dan dominannya peranan mikroorganisme dalam kehidupan
ini menjadi salah satu unsur dalam cakupan mikrobiologi.
Dengan semakin majunya teknologi mikroskop, semakin mendukung perkembangan mikrobiologi, sehingga pembahasan tentang
ilmu ini semakin luas dan mendalam. Bahkan mikrobiologi telah dibagi menjadi beberapa cabang, seperti mikrobiologi pertanian,
mikrobiologi kedokteran/medis, mikrobiologi lingkungan dan lain-lain. Pembagian ini bertujuan untuk mengakomodir
perkembangan nikrobiologi yang pesat dan besarnya peranan serta mungkin dampak dari mikroorganime di dalam kehidupan.
Mikrobiologi dalam kehidupan telah diterapkan di banyak sekali sektor kehidupan, yang paling mashur adalah di bidang pangan:
pembuatan tempe, bir, tape, keju dan lain-lain; di bidang kedokteran: telah banyak dihasilkan berbagai jenis serum dan antibiotika
dari mikrobia; di bidang lingkungan mikroba telah menjadi bahasan penting, dan banyak lagi di bidang-bidang lainnya.
2. Biokimia
Biokimia adalah kimia mahluk hidup. Biokimiawan mempelajari molekul dan reaksi kimia terkatalisis oleh enzim yang berlangsung
dalam semua organisme. Biokimia merupakan ilmu yang mempelajari struktur dan fungsi komponen selular, seperti protein,
karbohidrat, lipid, asam nukleat, dan biomolekul lainnya. Saat ini biokimia lebih terfokus secara khusus pada kimia reaksi termediasi
enzim dan sifat-sifat protein.
Saat ini, biokimia metabolisme sel telah banyak dipelajari. Bidang lain dalam biokimia di antaranya sandi genetik (DNA, RNA),
sintesis protein, angkutan membran sel, dan transduksi sinyal.
Kebangkitan biokimia diawali dengan penemuan pertama molekul enzim, diastase, pada tahun 1833 oleh Anselme Payen. Tahun
1828, Friedrich Wöhler menerbitkan sebuah buku tentang sintesis urea, yang membuktikan bahwa senyawa organik dapat dibuat
secara mandiri. Penemuan ini bertolak belakang dengan pemahaman umum pada waktu itu yang meyakini bahwa senyawa organik
hanya bisa dibuat oleh organisme. Istilah biokimia pertama kali dikemukakan pada tahun 1903 oleh Karl Neuber, seorang kimiawan
Jerman. Sejak saat itu, biokimia semakin berkembang, terutama sejak pertengahan abad ke-20, dengan ditemukannya teknik-teknik
baru seperti kromatografi, difraksi sinar X, elektroforesis, RMI (nuclear magnetic resonance, NMR), pelabelan radioisotop,
mikroskop elektron, dan simulasi dinamika molekular. Teknik-teknik ini memungkinkan penemuan dan analisis yang lebih
mendalam berbagai molekul dan jalur metabolik sel, seperti glikolisis dan siklus Krebs. Perkembangan ilmu baru seperti
bioinformatika juga banyak membantu dalam peramalan dan pemodelan struktur molekul raksasa.
Saat ini, penemuan-penemuan biokimia digunakan di berbagai bidang, mulai dari genetika hingga biologi molekular dan dari
pertanian hingga kedokteran. Penerapan biokimia yang pertama kali barangkali adalah dalam pembuatan roti menggunakan khamir,
sekitar 5000 tahun yang lalu.
3. Genetika
Genetika (dari bahasa Yunani ????? atau genno yang berarti "melahirkan") merupakan cabang biologi yang penting saat ini. Ilmu ini
mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pewarisan sifat dan variasi sifat pada organisme maupun suborganisme (seperti virus
dan prion). Ada pula yang dengan singkat mengatakan, genetika adalah ilmu tentang gen. Nama "genetika" diperkenalkan oleh
William Bateson pada suatu surat pribadi kepada Adam Chadwick dan ia menggunakannya pada Konferensi Internasional tentang
Genetika ke-3 pada tahun 1906.
Bidang kajian genetika dimulai dari wilayah molekular hingga populasi (lihat entri biologi). Secara lebih rinci, genetika berusaha
menjelaskan:
? material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
? bagaimana informasi itu diekspresikan (ekspresi genetik), dan
? bagaimana informasi itu dipindahkan dari satu individu ke individu yang lain (pewarisan genetik).
Meskipun orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah artikel yang ditulis Gregor Mendel
pada tahun 1900, sebetulnya kajian genetika sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi dan pengembangan trah-trah
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 4/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
murni (pemuliaan) ternak dan tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat
sejumlah prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang
penyakit pada keluarga, misalnya, sudah dikaji orang sebelum itu. Kala itu, kajian semacam ini disebut "ilmu pewarisan" atau
hereditas.
4. Biologi sel
Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam
biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel seperti struktur dan organel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel,
daur hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut dipelajari baik pada skala
mikroskopik maupun skala molekular, dan sel biologi meneliti baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel
terspesialisasi di dalam organisme multisel seperti manusia.
Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua bidang ilmu biologi. Pengetahuan akan
persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis sel merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi
molekular. Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu, yang memungkinkan prinsip-prinsip yang
dipelajari dari suatu sel diekstrapolasikan dan digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian biologi sel berkaitan erat dengan
genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan.
5. Enzimologi.
Enzim adalah biomolekul yang berfungsi sebagai katalis (senyawa yang mempercepat proses reaksi tanpa habis bereaksi) dalam
suatu reaksi kimia.[1][2] Hampir semua enzim merupakan protein. Pada reaksi yang dikatalisasi oleh enzim, molekul awal reaksi
disebut sebagai substrat, dan enzim mengubah molekul tersebut menjadi molekul-molekul yang berbeda, disebut produk. Hampir
semua proses biologis sel memerlukan enzim agar dapat berlangsung dengan cukup cepat.
Enzim bekerja dengan cara menempel pada permukaan molekul zat-zat yang bereaksi dan dengan demikian mempercepat proses
reaksi. Percepatan terjadi karena enzim menurunkan energi pengaktifan yang dengan sendirinya akan mempermudah terjadinya
reaksi. Sebagian besar enzim bekerja secara khas, yang artinya setiap jenis enzim hanya dapat bekerja pada satu macam senyawa
atau reaksi kimia. Hal ini disebabkan perbedaan struktur kimia tiap enzim yang bersifat tetap. Sebagai contoh, enzim ?-amilase
hanya dapat digunakan pada proses perombakan pati menjadi glukosa.
Hal-ihwal yang berkaitan dengan enzim dipelajari dalam enzimologi. Dalam dunia pendidikan tinggi, enzimologi tidak dipelajari
tersendiri sebagai satu jurusan tersendiri tetapi sejumlah program studi memberikan mata kuliah ini. Enzimologi terutama dipelajari
dalam kedokteran, ilmu pangan, teknologi pengolahan pangan, dan cabang-cabang ilmu pertanian.
Kerja enzim dipengaruhi oleh beberapa faktor, terutama adalah substrat, suhu, keasaman, kofaktor dan inhibitor. Tiap enzim
memerlukan suhu dan pH (tingkat keasaman) optimum yang berbeda-beda karena enzim adalah protein, yang dapat mengalami
perubahan bentuk jika suhu dan keasaman berubah. Di luar suhu atau pH yang sesuai, enzim tidak dapat bekerja secara optimal atau
strukturnya akan mengalami kerusakan. Hal ini akan menyebabkan enzim kehilangan fungsinya sama sekali. Kerja enzim juga
dipengaruhi oleh molekul lain. Inhibitor adalah molekul yang menurunkan aktivitas enzim, sedangkan aktivator adalah yang
meningkatkan aktivitas enzim. Banyak obat dan racun adalah inihibitor enzim.
6. Virologi
Virologi ialah cabang biologi yang mempelajari makhluk suborganisme, terutama virus. Dalam perkembangannya, selain virus
ditemukan pula viroid dan prion. Kedua kelompok ini saat ini juga masih menjadi bidang kajian virologi.
Virologi memiliki posisi strategis dalam kehidupan dan banyak dipelajari karena bermanfaat bagi industri farmasi dan pestisida.
Virologi juga menjadi perhatian pada bidang kedokteran, kedokteran hewan, peternakan, perikanan dan pertanian karena kerugian
yang ditimbulkan virus dapat bernilai besar secara ekonomi.
E. PERANAN BIOTEKNOLOGI
Berikut ini beberapa implikasi bioteknologi bagi perkembangan sains dan teknologi serta perubahan lingkungan masyarakat.
a. Bioteknologi dikembangkan melalui pendekatan multidisipliner dalam wacana molekuler. Ilmu-ilmu dasar merupakan tonggak
utama pengembangan bioteknologi maupun industri bioteknologi
b. Bioteknologi dengan pemanfaatan teknologi rekayasa genetik memberikan dimensi baru untuk menghasilkan produk yang tidak
terbatas.
c. Bioteknologi pengelolahan limbah menghasilkan produk biogas, kompos, dan lumpur aktif.
d. Bioteknologi di bidang kedokteran dapat menghasilkan obat-obatan, antar lain vaksin , antibiotik, antibodi monoklat, dan
intrferon
F. DAMPAK BIOTEKNOLOGI
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 5/6 |
This page was exported from - Karya Tulis Ilmiah
Export date: Sat Sep 2 20:38:32 2017 / +0000 GMT
1. Dampak Negatif Bioteknologi
Bioteknologi, seprti juga lain, mengandung resiko akan dampak negatif. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap
keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan
manusia terdapat kemungkinan produk gen asaing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat
menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asibg ke genom inag dapat
menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.
Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk
bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang
maju.
2. Dampak Positif Bioteknologi
Keanekaragaman hayati merupakan modal utama sumber gen untuk keperluan rekayasa genetik dalam perkembangan dan
perkembangan industri bioteknologi. Baik donor maupun penerima (resipien) gen dapat terdiri atas virus, bakteri, jamur, lumut,
tumbuhan, hewan, juga manusia. Pemilihan donor / resipien gen bergantung pada jenis produk yang dikehendaki dan nilai ekonomis
suatu produk yang dapat dikembangkan menjadi komoditis bisnis.
http://efgeecoscience.blogspot.com/2009/03/bioteknologi.html.
13 Februari 2010.
http://gudangilmu2008.110mb.com/sejarah.htm.12 Februari 2010.
http://id.shvoong.com/exact-sciences/1955061-sejarah-dan-perkembangan-bioteknologi/. 13 Februari 2010.
http://id.wikipedia.org/wiki/ilmu-ilmubioteknologi. 13 Februari 2010.
http://rati.ngeblogs.com/2010/01/04/bioteknologi/. 13 Februari 2010.
http://wartawarga.gunadarma.ac.id/2009/12/bio-teknologi-3/comment-page-1/. 12 Februari 2010.
http://www.angelfire.com/ca/DonaldPokatong/BIOTEK2.html. 12 Februari 2010.
Output as PDF file has been powered by [ Universal Post Manager ] plugin from www.ProfProjects.com
| Page 6/6 |