Ringkasan Buku Sekolah
Kelas 9 (SMP/MTS)
IPA
Bab 7 Bioteknologi
Latihan Soal dan JawabanGambar . (a) Tempe, (b) Tempe Goreng, (c) Keripik Tempe
A. Bioteknologi dan Perkembangannya
Bioteknologi berasal dari kata “bio” yang artinya makhluk hidup dan “teknologi” yang artinya suatu cara (alat) untuk memudahkan manusia dalam memecahkan masalah atau membuat produk yang berguna.
Bioteknologi dapat didefinisikan sebagai penggunaan organisme atau bagian dari organisme untuk membuat suatu produk atau jasa, sehingga dapat mensejahterakan manusia.
Bioteknologi yang memanfaatkan secara langsung mikroorganisme seperti bakteri maupun jamur secara langsung, enzim yang dihasilkan mikroorganisme, dan melibatkan proses fermentasi untuk menghasilkan produk atau jasa disebut dengan bioteknologi konvensional.
Dalam bioteknologi modern melibatkan prinsip biokimia, biologi molekuler, dan rekayasa genetika.
B. Penerapan Bioteknologi dalam Kehidupan
1. Bioteknologi Pangan
a. Tapai
Tapai dibuat dengan memanfaatkan mikroorganisme yang ada dalam ragi tapai. Salah satu mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan tapai adalah khamir Saccharomyces cerevisiae.
Gambar .Perubahan Kimia yang Terjadi dalam Pembuatan Tapai
b. Yoghurt
Yoghurt merupakan makanan yang dihasilkan dari proses fermentasi susu dengan bantuan bakteri.
c. Keju
Keju merupakan makanan yang dihasilkan dari proses koagulasi atau pengentalan protein kasein susu.
Pengasaman susu, dapat dilakukan dengan menambahkan bakteri asam laktat seperti Lactococcus sp., Lactobacillus bulgaricus, dan Streptococcus thermophillus.
d. Tempe
Pada dasarnya proses produksi tempe menggunakan teknik fermentasi. Fermentasi dilakukan dengan menumbuhkan jamur Rhizopus oryzae dan Rhizopus oligosporus pada biji kedelai.
e. Kecap
Secara tradisional proses pembuatan kecap melibatkan proses hidrolisis dan fermentasi dengan menggunakan jamur Aspergillus oryzae, Aspergillus sojae, dan Aspergillus wentii.
f. Roti
Roti merupakan makanan yang terbuat dari bahan dasar utama tepung terigu dan air.
Pembuatan roti dan donat memanfaatkan peristiwa fermentasi yang dibantu oleh Saccharomyces cerevisiae.
g. Minuman Beralkohol
Pembuatan minuman beralkohol juga melibatkan proses fermentasi yang dilakukan oleh Saccharomyces.
2. Bioteknologi Pertanian
Bioteknologi modern dalam pertanian dilakukan dengan menerapkan teknik rekayasa genetika, yaitu dengan melakukan manipulasi susunan gen suatu organisme sehingga dapat dihasilkan organisme yang memiliki sifat baru.
Gambar .Teknik Rekayasa Genetika pada Tanaman dengan Bantuan Bakteri Agrobacterium tumefaciens
Teknik rekayasa genetika dilakukan melalui beberapa tahapan berikut.
1. Menyiapkan potongan DNA yang mengandung gen tertentu, misalnya gen “tahan serangan hama” dari makhluk hidup lain.
Pemotongan DNA dibantu oleh enzim restriksi (enzim pemotong).
2. Menyiapkan vektor (perantara) misalnya menggunakan plasmid Ti yang diambil dari bakteri Agrobacterium tumefaciens atau menggunakan virus tertentu. Plasmid adalah suatu DNA dalam bakteri yang berbentuk sirkuler dan mampu melakukan duplikasi secara mandiri. Secara alami plasmid dapat ditransfer ke dalam sel lain dengan membawa gen tertentu.
3. Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengandung gen tertentu dengan plasmid Ti menggunakan enzim ligase, sehingga dihasilkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama”.
4. Memasukkan plasmid Ti yang telah mengandung gen “tahan serangan hama” pada sel-sel tanaman.
5. Tanaman akan mendapatkan DNA yang mengandung gen “tahan serangan hama” dan tumbuh menjadi tanaman yang memiliki sifat tahan terhadap serangan hama.
3. Bioteknologi Peternakan
Selain di bidang pertanian, bioteknologi juga banyak diterapkan dalam bidang peternakan, yaitu dengan dikembangkannya hewan transgenik melalui teknik rekayasa genetika.
Peningkatan produksi susu dilakukan dengan cara memproduksi hormon bovine somatotropin (bST) yang kemudian disuntikkan pada sapi perah atau dengan cara membuat sapi perah transgenik yang mampu memproduksi hormon bST lebih banyak.
4. Bioteknologi Kesehatan
Bioteknologi banyak diaplikasikan dalam bidang kesehatan atau bidang medis, misalnya pembuatan antibiotik, insulin sintetis, dan vaksin.
a. Antibiotik
Antibiotik penisilin dihasilkan oleh jamur Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum
Tabel .Mikroorganisme yang Dipilih Sebagai Sumber Antibiotik
b. Insulin Sintetis (Humulin)
Untuk menghasilkan hormon insulin, DNA yang mengode hormon insulin dalam sel pankreas diambil. Selanjutnya DNA tersebut direkombinasikan ke dalam vektor (perantara), misalnya plasmid.
Menggabung (merekombinasi) potongan DNA yang mengode gen tertentu dengan vektor. Plasmid yang telah mengandung DNA pengode hormon insulin dimasukkan ke dalam sel bakteri E. coli, sehingga bakteri E. coli mengandung DNA pengode hormon insulin. Dengan memiliki DNA tersebut, bakteri mampu menghasilkan hormon insulin.
Selanjutnya, hormon insulin yang dihasilkan dimurnikan dan dikemas untuk diberikan pada pasien.
c. Vaksin
Vaksinasi adalah suatu proses peningkatan sistem kekebalan tubuh dengan cara memasukkan vaksin ke dalam tubuh seseorang, sehingga memiliki kekebalan terhadap penyakit tertentu yang disebabkan oleh virus atau bakteri.
Vaksin dapat berupa bakteri dan virus yang telah dilemahkan atau merupakan bagian kecil dari tubuh bakteri atau virus.
d. Antibodi Monoklonal
Vaksin merupakan suatu antigen (benda asing). Ketika vaksin masuk dalam tubuh, akan memicu sel limfosit B untuk menghasilkan antibodi tertentu untuk menghancurkan antigen. Antibodi monoklonal adalah antibodi yang spesifik untuk satu jenis antigen, yang dihasilkan dari satu jenis sel limfosit B yang merupakan hasil kloning dari sel induk. Antibodi monoklonal umumnya dihasilkan dari kultur sel yang melibatkan penggabungan (fusi) sel myeloma (sel tumor) dan sel limfosit B dari tikus atau dari kelinci.
5. Bioteknologi Lingkungan
Bakteri Pseudomonas mampu memanfaatkan minyak sebagai sumber energinya dengan cara memecah molekul minyak menjadi karbon dioksida (CO2). Namun, yang dilakukan bakteri tersebut membutuhkan waktu yang sangat lama. Untuk mempercepat proses tersebut, ilmuwan menambahkan formula yang mengandung senyawa kalium fosfat dan urea sebagai nutrisi tambahan bagi bakteri.
6. Bioteknologi Forensik
Forensik merupakan aplikasi teknikteknik dan metode ilmiah yang digunakan untuk menginvestigasi suatu kejahatan atau tindak kriminal.
DNA fingerprinting adalah teknik yang dilakukan untuk mengidentifikasi seseorang berdasarkan pada profil pita DNA
Ada dua aspek yang digunakan dalam DNA fingerprinting, yaitu adanya keseragaman dan variasi profil DNA pada satu individu.
C. Dampak Penerapan dan Pengembangan Bioteknologi
1. Dampak terhadap Lingkungan
Penggunaan tanaman transgenik juga dapat menimbulkan hama baru yang lebih kuat daripada hama sebelumnya dan mengganggu keseimbangan ekosistem.
2. Dampak terhadap Kesehatan
Berdasarkan hasil penelitian terhadap tanaman kedelai transgenik yang mengandung gen dari kacang Brazil dapat memicu reaksi alergi pada orang tertentu yang sensitif terhadap kacang Brazil.
3. Dampak terhadap Sosial dan Ekonomi
Berbagai produk dari bioteknologi juga berpengaruh terhadap bidang ekonomi dan sosial.
MATERI-MATERI LAINNYA :
Untuk melihat barang-barang bagus dan murah silahkan cek:
Komentar
Posting Komentar