IPA dan teknologi saling berkaitan dan berkembang. Bioteknologi dan teknologi informasi sangat mempengaruhi kehidupan saat ini. Bioteknologi memanfaatkan biologi untuk berbagai bidang seperti kedokteran, pertanian dan industri. Teknologi informasi berkembang dari mesin punched card hingga komputer generasi terkini.

2. IPA DASAR PERKEMBANGAN TEKNOLOGI
 IPA dan Teknologi tidak dapat dipisahkan
- IPA berkembang karena teknologi.
- Teknologi berkembang karena IPA
Teknik : alat perlengkapan dan metode membuat sesuatu
Teknologi: suatu cara untuk teknik memproduksi/memproses/
membuat sesuatu yang lebih mengembangkan ketrampilan
manusia.
Dari konsep atau prinsip ilmu murni dapat dikembangkan
dalam ilmu terapan, sebaliknya teknologi atau ilmu
terapan memberikan sumbangan dari penemuan-
penemuannya kepada prinsip atau hukum-hukum baru
dan seterusnya.

3. Tingkatan teknologi berdasarkan penerapannya:
1. Teknologi tinggi (hi-tech)
Jenis teknologi mutakhir yang dikembangkan dari hasil penerapan
ilmu pengetahuan terbaru. Contoh: komputer, laser,
bioteknologi, satelit komunikasi. Ciri-ciri: padat modal, fasilitas
riset dan pengembangan, biaya perawatan tinggi, keterampilan
tinggi, masyarakat penggunanya ilmiah.
2. Teknologi madya
Teknologi yang dikembangkan dan didukung masyarakat yang
lebih sederhana dengan biaya dan kegunaan yang paling
menguntungkan. Ciri-ciri: modal tidak terlalu besar, tidak
memerlukan pengetahuan yang baru.
3. Teknologi tepat guna
Teknologi madya dengan tingkatan yang lebih sederhana. Ciri-
ciri: modal kecil, peralatan s1. ederhana, padat karya. Dilakukan
umumnya oleh negara berkembang

4. Perkembangan teknologi saat ini sangat pesat,
baik dalam jumlah, kedalaman maupun
pemanfaatannya.
Perlu dipilih bidang teknologi yang sangat
mempengaruhi kehidupan saat ini, yaitu
bioteknologi dan teknologi informasi.
Bahkan dinyatakan bahwa selama tiga dekade
terakhir telah terjadi revolusi besar-besaran
dalam bidang informasi dan life science
(terutama bidang bioteknologi molekuler).

5. A. BIOTEKNOLOGI
Pemanfaatan biologi terapan yang digabungkan dengan
teknologi modern, sehingga tercipta ilmu baru yang disebut
Bioteknologi (Biomasa depan)
Definisi Bioteknologi:
-Kegiatan yang menitikberatkan pada pemanfaatan aktifitas
biologi dalam lingkup teknologi proses dan produksi secara
besar-besaran yang dikaitkan dengan produksi masal atau
-Pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dan kerekayasaan
terhadap jasad, sistem atau proses biologi untuk memproduksi
benda hidup, benda mati atau jasa bagi kehidupan manusia.
-Disiplin Ilmu terkait : Biosains (biokimia, mikrobiologi,
genetika dan biologi molekuler) dan Teknologi (rekayasa
proses dan teknik kimia).

6. Penelitian dan aplikasi Bioteknologi:
Berkembang sangat pesat
Cakupannya sangat luas, meliputi bidang :
kedokteran, pertanian, industri, energi, pangan dan
beberapa bidang lainnya
Meningkatkan segi ilmiah, teknologi dan
ekonomi,
Mempengaruhi implikasi sosial, politik dan etika,
secara lebih luas

7. Ruang lingkup Bioteknologi
Bioteknologi modern melakukan manipulasi
makhluk hidup untuk menghasilkan barang yang
diinginkan.
Contoh : pembuatan hormon, vaksin dan antibiotik.
Bioteknologi tradisional penekanan pada cara
seleksi bahan, mikroba yang digunakan, dan
modifikasi lingkungan untuk memperoleh produk
optimal.
Contoh : pembuatan tempe, tape, roti, pengomposan
sampah.

8. Proses bioteknologi umumnya mencakup produksi sel
atau biomassa dan transformasi kimia.
Transformasi kimia dapat dibagi menjadi :
a. Pembentukan produk akhir atau biosintesis
senyawa kompleks dari senyawa sederhana (reaksi
Anabolik)
Contoh : pembuatan enzim, antiobiotika, asam organik,
steroid
b. Penguraian senyawa kompleks menjadi senyawa
lebih sederhana (reaksi Katabolik)
Contoh : penguraian glukosa menjadi alkohol,
degradasi limbah, destruksi tumpahan minyak.

9. Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Sejarah perkembangan bioteknologi dimulai sejak
digunakannya mikroorganisme untuk menghasilkan
produk yang bermanfaat bagi manusia.
Sejak 6000 SM orang Samaria dan Babilonia sudah
memimum bir, telah diketemukan proses produksi
minuman beralkohol dengan cara fermentasi.
Orang Mesir telah membuat roti sejak 4000 SM.
Pembuatan beberapa makanan di Eropa maupun di
Asia seperti keju, yoghurt, kecap, tempe, pewarna
makanan, serta pembuatan tape.

10. Antony van Leeuwenhoek (1680), dan Louis Pasteur
(1876), membuktikan peran organisme hidup dalam
proses fermentasi
Tahun 1928 Alexander Fleming menemukan penisilin
Tahun 1944 Ostwald Avery menemukan DNA sebagai
pembawa informasi genetika
Tahun 1953 J. Watson & F. Crick menemukan struktur
helix ganda DNA
Tahun 1956, A. Kornberg berhasil mensintesis DNA
Sejarah Perkembangan Bioteknologi

11. Sejarah Perkembangan Bioteknologi
Tahun 1971 Paul Gerg membuat DNA
Rekombinan secara in vitro
Tahun 1973 Percobaan rekayasa genetika pertama
yang berhasil
Sintesis antibiotik, antibodi, insulin, interferon,
beberapa bahan industri dan pertanian
Human Genom Research untuk kesehatan
Tahun 1997, Wilmut dkk. Berhasil mengkloning
domba Dolly
April 2002, Antinori (Italia), mengumumkan bayi
hasil kloning

12. JENIS -JENIS BIOTEKNOLOGI
1. Bioteknologi Kedokteran
Penggunaan sinar-X dalam radiologi, untuk
mengambil foto paru-paru, jantung dll.
Sinar laser digunakan dalam operasi alat-alat
dalam tubuh manusia.
Sinar radioaktif digunakan untuk membunuh
hama penyakit pada alat-alat keperluan
kedokteran.
Pencangkokan alat-alat dalam tubuh manusia
Menghasilkan vaksin

13. 2. Bioteknologi Farmasi
Pembuatan zat sintetis
Melalui biologi molekuler dan rekayasa genetik tubuh
dipacu untuk memproduks obat-obatan sendiri.
 Penggunaan kultur jaringan untuk menghasilkan
senyawa-senyawa tertentu.
3. Bioteknologi Pertanian
Penggunaan hormon pertumbuhan
Kultur jaringan, silang somatik untuk memperbaiki sifat
tumbuhan, menciptakan sifat unggul
Rekayasa genetik tumbuhan

14. 4. Bioteknologi Peternakan
Rekayasa genetik terhadap hewan ternak yang dapat
dilakukan dengan 2 tahap:
untuk memproduksi obat dan vaksin serta hormon
pertumbuhan
Menciptakan ternak bibit unggul yaitu hewan yang
dapat tumbuh lebih cepat meskipun makannya sedikit.

15. Biomolekul sebagai dasar dari Bioteknologi
Bioteknologi memanfaatkan kemampuan dasar organisme
hidup, maka perlu tahu prinsip dasar biomolekul, yaitu
molekul yang terlibat dan mengontrol reaksi biologis.
Ciri organisme hidup adalah mengorganisasi biomolekul
untuk saling berinteraksi dan melakukan proses reaksi
biokimia, berupa reaksi metabolisme pembentukan
senyawa (anabolisme) atau penguraian (katabolisme).
Biomolekul utama yang sangat berkaitan dengan
bioteknologi adalah protein dan DNA.
Evolusi memberikan kemampuan mikroorganisme
dimanfaatkan untuk proses bioteknologi. Mikroba yang
banyak digunakan adalah bakteri, ganggang dan kapang
(fungi).

16. Rekayasa Genetika dan Gen Clonning
Rekayasa genetika adalah teknik untuk menghasilkan
molekul DNA yang berisi gen baru atau kombinasi gen-gen
baru yang diinginkan atau berupa manipulasi organisme.
Organisme hasil rekayasa tersebut disebut sebagai GMO
(Genetically Modified Organism) atau LMO (Living Modified
Organism).
Pengklonan gen (Gen Clonning) merupakan tindakan isolasi
dan pemurnian gen spesifik dari genom besar dan kompleks
kemudian memindahkan atau menyisipkannya ke genom kecil
dan sederhana, selanjutnya diperbanyak (replikasi) DNA
rekombinannya pada sel inang.
Pengembangan ini memungkinkan penyedian bahan kimia
penting yang secara alamiah diproduksi dalam jumlah kecil
(lama) akan dimungkinkan diproduksi dalam jumlah yang
memadai dan cepat. Komponen penting dalam pengklonan gen
adalah wahana yang membawa gen masuk ke tuan rumah dan
bertanggung jawab atas replikasinya.

17. Clonning Reproduksi
Arti kloning dalam bioteknologi modern ialah
menggandaan fragment DNA, sel jazad renik, plasmid
atau penggandaan sel/jaringan (termasuk jaringan
manusia). Dengan demikian kloning juga berarti cara
penggandaan individu secara aseksual.
Pengklonan gen yang paling banyak menarik perhatian
adalah dalam bidang reproduksi binatang tingkat tinggi,
Domba Dolly pada tahun 1997 oleh Wilmut dan kawan-
kawan.
Pengklonan reproduksi pada manusia pertama kali
diumumkan pada sekitar bulan april 2002 oleh dr.
Severino Antinori (Italia).. Secara umum proses kloning
reproduksi pada manusia adalah seperti pada Gambar
berikut.

18. Skema
Cloning
Manusia

19. Aplikasi Bioteknologi pada Berbagai Bidang
 Manfaat Langsung :
* Industri Kimia dan Farmasi
* Kesehatan
* Pertanian, peternakan, perkebunan
* Lingkungan dan Energi
 Manfaat Tidak Langsung : Human Genom Research
(HGR) pemetaan gen manusia untuk silsilah (keturunan)
dan sifat penyakit yang dibawanya.
* Dengan teknik ini orang berupaya memahami rincian
fisiologi dan penyakit manusia pada tingkat molekuler dan
aspek genetis penyakit, seperi pada thalasemia, kanker dan
AIDS.
*Ilmu ini juga membuka jalan untuk menemukan metode
baru dalam mendiagnosa dan barangkali juga kelak, untuk
mengobati penyakit genetis.

20. Bioteknolgi: Keamanan, Dampak, Regulasi dan
Etika
Bekerja dengan mikroorganisme perlu adanya rasa aman baik pada
saat penelitian maupun terhadap produk yang dihasilkan terutama
yang diperuntukkan untuk pangan dan kesehatan manusia
Dampak dari perkembangan bioteknologi utama adalah pada bidang
ekonomi dan sosial.
* Diagnose dan pengobatan
* Efisiensi produksi , pengurangan tenaga kerja
* Kultur jaringan, pertanian unggul
* Produk transgenik
Pengembangan senjata biologi
Riset pada manusia
Perlu Regulasi dan Bioetika

21. TEKNOLOGI INFORMASI
Perkembangan Komputer dan Teknologi Informasi
Herman Hollerith (1890) disebut Bapak Komputer modern
berkat penemuannya berupa mesin “punched card”.
Komputer pertama MARK I (1944) dibuat oleh Howard
Aiken (Harvard University) yang bekerjasama dengan
International Busines Machines (IBM)
1945 dibuat komputer elektronik pertama oleh J. Presper
dan J.W. Mauchly (Univ. of Pensylvania) dengan nama
ENIAC (Electronic Numeric Integer and Calculator), 500
operasi per detik
80-an komputer CRAY-1 mampu melakukan 800 juta
operasi per detik.

22. Generasi Komputer
dikelompokkan berdasarkan komponen yang digunakan,
sekaligus menunjukkan efisiensi (kecepatan) kerja
Generasi I, 1945-1958, menggunakan vacum tube
Generasi II, 1958-1966, menggunakan transistor
Generasi III, 1966-1972, menggunakan Solid Logic
Technology dan Monolithic Integrated Circuit,
ukurannya lebih kecil
Generasi IV, 1972-1978, menggunakan IC kemampuan
lebih baik dan ukuran lebih kecil.
Generasi V, periode 1982-sekarang, perkembangan
microprocessor yang lebih canggih.

23. Penggunaan Komputer dan Sistem Informasi
a. Sebagai alat komunikasi : Internet Phone (VoIP),
Teleconference, E-mail, SMS via Internet, fax, telecopy,
teleprinting.
b. Sebagai tools antara lain pada kegiatan penelitian,
design, pengembangan, simulasi, pengambilan data,
analisis data, inteligensi buatan (IA), word processor
c. Education dan Reference, contoh: Multimedia
Encyclopedia, Computer bases Training (CBT),
Entertainment dan Edutainment, Distance Learning
d. Sebagai hiburan, antara lain : Computer Game,
multimedia

24. TEKNOLOGI NANO
Nurio Taniguchi (1974), Teknologi masa depan.
Contoh aplikasi :
Energi
- Hollow fiber membran
- H2 fuel catalyst
- H2 sensor
- Biodiesel katalis
Katalis
- Hidroformilasi
- Oksidasi selektif
- Alkilasi selektif
Lingkungan
- Katalis DeNOx
- Photokatalisis
- Waste water obsorbent
- CxHy sensor
Farmasi
- Drug Delivery system
- Immobilisasi biokatalis
Nano material

25. TEKNOLOGI KEARIFAN LOKAL
Perkembangan teknologi yang disesuaikan dengan
kepentingan atau kelebihan daerah
Daerah kepulauan yang memanfatkan potensi laut
sebagai sumber pendapatan daerah, maka perlu
diangkat pembahasan IPTEK yang berkaitan dengan
kelautan seperti perikanan (penangkapan,
pembudidayaan, divesifikasi hasil), kemungkinan
pemanfaatan potensi sumber laut lain, pemanfaatan
penginderaan jauh (remote sensing) untuk mengetahui
pergerakan ikan, dan lainnya.

26. Beberapa teknologi kearifan lokal yang bisa
diambil sebagai topik pembahasan antara lain
adalah IPTEK yang berkaitan dengan bidang :
* Perikanan
* Pertanian/Perkebunan
* Pertambangan
* Kehutanan
* Petrokimia
* Agroindustri
* Teknologi tepat guna
TEKNOLOGI KEARIFAN LOKAL

27. Peranan IPA dan teknologi bagi kelangsungan hidup manusia
Sehubungan dengan menipisnya SDA konvensional/ unrenewable maka
perlu dilakukan usaha mencari SDA baru atau memanfaatkan SDA
nonkonvensional/renewable secara maksimal.
A. Energi
1. Energi matahari
- Pemanasan secara langsung: pengeringan, pembuatan garam,
tungku matahari
- Konversi Surya Thermis Elektris (KTSE): air dipanaskan,
panas yang dihasilkan dikonversikan menjadi energi listrik
- Photovoltaik/solar cells, pemanfaatan sumber energi
matahari menjadi energi listrik

28. 2. Energi panas bumi/geothermal
Energi yang berasal dari inti bumi, dimana inti bumi
terdiri dari berbagai jenis logam dan batuan yang
berbentuk cair. Terdiri dari mata air panas, uap panas,
geyser (semburan air panas), sumber belerang
3. Energi angin
Pengubahan energi angin menjadi energi listrik yaitu
dengan menggunakan baling-baling atau rotor
bersayap
4. Energi Air
Air terjun digunakan untuk menggerakkan generator
yang dapat menghasilkan energi listrik

29. 5. Energi pasang surut
Energi yang berasal dari tenaga yang ditimbulkan oleh gaya tarik
antara bumi dan bulan. Adanya gaya tarik menarik tersebut
menyebabkan bagian bumi yang berhadapan dengan bulan akan
tertarik (air laut menjadi pasang) sedangkan bagian lain tidak (air
laut surut)
6. Energi Biogas
Biogas: gas yang dihasilkan dari sisa-sisa makhluk terutama
sampah pertanian yang diuraikan oleh mikroba melalui proses
penguraian.
Gas yang dihasilkan terutama adalah metana (CH4).
Gas lain seperti CO2, CO dan H2S harus dihilangkan terlebih
dahulu.
7. Energi Biomassa
Biomassa: segala jasad makhluk hidup (sampah organik sisa dari
pertanian) yang digunakan untuk menghasilkan energi bila
dibakar

30. 2. Mesin
Industri dan transportasi menggunakan berbagai mesin. Mesin
dibedakan berdasarkan pemakaian bahan bakar atau energi.
a. Mesin premium
Terdiri atas silinder, piston dan roda penerus. Premium yang tercampur
dengan udara (O2) terpercik oleh loncatan listrik menimbulkan
pembakaran. Premium berubah menjadi gas, menimbulkan tekanan
yang besar, yang mendorong piston dan menggerakkan roda penerus
yang akan menimbulkan gerakan pada komponen yang lain.
b. Mesin diesel, prinsipnya sama dengan mesin premium namun bahan
bakarnya solar.
c. Mesin Uap
Pada mesin ini terjadi pemanasan air menjadi uap yang jika jumlah
molekulnya semakin banyak (semakin rapat) akan menimbulkan
tekanan yang selanjutnya t diubah menjadi gerak.
d. Mesin Jet
Prinsipnya: bahan bakar dan udara yang mengandung O2 diinjeksikan
ke dalam tabung pembakar yang akan menghasilkan gas disertai suhu
yang tinggi. Pengembangan gas akan mendorong pesawat terbang ke
depan.

31. 3. Komunikasi
Berkomunikasi merupakan salah satu kebutuhan manusia. Ilmu alamiah
dengan teknologinya telah menyumbangkan media cetak, telegrafi, telepon,
radio dan televisi.
a. Percetakan
Sebagai alat yang menghasilkan media komunikasi antar manusia. Telah
digunakan sejak awal abad ke -15 yaitu sebagai alat penghasil komunikasi
massa seperti koran.
b. Telegraf
Digunakan sejak pertengahan abad ke -18 pada pertengahan abad ke -19
telah menjangkau daratan Eropa dan Amerika Utara.
c. Telepon
Ditemukan oleh Bell pada tahun 1876, setelah penemuan telegraf.
d. Radio, ditemukan oleh Marchoni (1896)
e. Bioskop atau gambar hidup
f. Televisi
g. Satelit Komunikasi

32. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi
Dampak ilmu alamiah dan teknologi terhadap
kebutuhan pokok:
1. Sandang
Pakaian dari kulit kayu → serat sintetis sperti poliester.
Dampak: serat poliester merupakan polimer yang sulit
diuraikan/dihancurkan oleh bakteri pengurai secara
alami, sehingga harus diciptakan polimer yang dapat
diuraikan oleh bakteri pengurai secara alami.

33. 2. Pangan
- Terciptanya bibit unggul
- Mekanisasi pertanian
- Penggunaan hormon pertumbuhan
- Dampak penggunaan racun pemberantas hama
tumbuhan
3. Papan
Rumah tinggal dari gua dan pohon berkembang
menjadi rumah tembok sampai ke gedung-gedung
tinggi. Dampak negatif diakibatkan oleh penebangan
hutan: erosi, pendangkalan sungai, matinya sumber
air, kemerosotan kesuburan tanah dan banjir.

34. Dampak Ilmu Alamiah dan Teknologi
Dampak ilmu alamiah dan teknologi terhadap sumber daya alam:
1. Minyak Bumi
Penggunaan minyak bumi yang semakin meningkat akan
menyebabkan berkurangnya cadangan minyak bumi sehingga
harus dicari alternatif penggantinya.
Dampak negatif meningkatnya penggunaan minyak bumi: hasil
pembakaran minyak bumi mengasilkan gas CO, gas yang
mengandung Pb dan Hg sebagai sumber pencemar udara.
Tumpahan minyak bumiyang dapat merusak tanah dan perairan.
2. Zat radioaktif
Kebocoran dari reaktor nuklir dapat meyebabkan pencemaran
lingkungan

35.  Teknologi Nuklir
- Kebocoran teaktor (chernobyl)
- Bom atom (Hiroshima dan Nagasaki)
 Penyalahgunaan SDA
- Terkait keserakahan manusia
 Transportasi, komunikasi, informasi
 Kesehatan
- Keseimbangan : manusia, penyebab penyakit,
lingkungan
DAMPAK NEGATIF KEMAJUAN IPTEK