Chapter 6 Grade 9

2. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Penerapan prinsip-prinsip biologi, biokimia, dan
rekayasa dalam mengolah suatu bahan dengan
memanfaatkan organisme hidup dan komponen-
komponennya untuk menghasilkan barang dan jasa
yang bermanfaat bagi manusia
Bios  hidup:
Teuchos  alat;
Logos  ilmu

3.  Dengan kata lain Bioteknologi adalah ilmu terapan
yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam
proses produksi barang dan jasa.
 Pemuliaan dan reproduksi hewan di bidang medis,
penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan
antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik dan
insulin walaupun masih dalam jumlah terbatas
akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
 Bioreaktor oleh Louis Pasteur. Dengan alat ini,
produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan
secara masal.

4. SEJARAH PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI
 3000 th SM minuman beralkohol hasil fermentasi
 1680 penemuan sel khamir oleh Antonie van Leeuwenhoek
 1818 fermentasi sel khamir oleh Erxleben
 1857 fermentasi asam laktat oleh Pasteur
 1897 Buchner mengungkap enzim yang berperan dalam
fermentasi
 Awal abad 20konsep pewarisan sifat dari Gregor Mendel
 1917 Karl Ereky memperkenalkan istilah bioteknologi
 1928 Fred. Griffith menemukan konsep transformasi
 1943 Penisilin diproduksi dalam skala industri
 1944 Oswall Avery, Colin McLeod & Maclyn Mc Carty
menunjukkan bahwa yang ditransformasikan adalah
senyawa asam nukleat tipe deoksiribosa
 1944 Avery, MacLeod, McCarty mendemontrasikan bahwa DNA
adalah bahan genetik
 1953 Watson & Crick menemukan struktur 3 dimensi DNA

5.  1961 Jurnal Biotechnology and Bioengineering ditetapkan
 1961-1966 Seluruh sandi genetik terungkap
 1970 Nathan & Smith: enzim restriksi endonuklease (enzim yang
dapat memotong molekul DNA secara spesifik) pertama kali
diisolasi
 1972 Korona dkk. Berhasil mensintesa secara kimiawi seluruh gen
tRNA
 1973 Boyer dan Cohen memaparkan teknologi DNA rekombinan
 1975 Kohler dan Milstein menjabarkan produksi antibodi
monoklonal
 1976 Perkembangan teknik-teknik untuk menentukan sekuen DNA
 1978 Genetech menghasilkan insulin manusia dalam E. coli
 1980 US Supreme Court: Mikroorganisme hasil manipulasi dapat
dipatenkan
 1981 Untuk pertama kalinya automated DNA synthesizers dijual
secara komersial
 1981 Untuk pertama kalinya kit diagnostik berdasarkan antibodi
disetujui untuk dipakai di Amerika Serikat

6. 5 Warna BIOTEKNOLOGI
 Bioteknologi merah, mewakili bioteknologi dalam
bidang kesehatan
Contohnya : Cloning. Contoh pertama hasil kloning
yaitu eve(manusia kloning pertama) dan domba Dolly.
 Bioteknologi hijau, mewakili bioteknologi yang
bergerak dalam bidang agrikultur dan pangan.
Contohnya : Golden Rice, GM Food(Genetically
Modified Food), produknya yaitu makanan-makanan
yang telah difortivikasi dengan vitamin maupun mineral,
seperti margarin dan mentega yang telah difortivikasi
dengan vitamin A.

7.  Bioteknologi biru, adalah bioteknologi yang bergerak
dalam bidang perairan dan kelautan.
Contohnya :
 produksi nori (rumput laut) secara masal,
 rekayasa genetika pada ikan untuk memodifikasi
ukuran ikan,
 pembuatan Golden pearl di Filiphina.

8.  Bioteknologi abu-abu, adalah bioteknologi yang
bergerak dalam bidang lingkungan.
Contohnya : Biodegradable plastic
Gambar biodegradable plastic

9.  Bioteknologi putih, adalah penerapan bioteknologi
dalam bidang industri.
Contohnya : pembuatan bio-ethanol dan bio-diesel.

10. BIOTEKNOLOGI
KONVENSIONAL & MODERN
KONVENSIONAL MODERN
Sederhana Menggunakan peralatan
canggih
Tidak diproduksi dalam
jumlah besar
Diproduksi dalam jumlah
besar
Tidak menggunakan prinsip-
prinsip ilmiah
Menggunakan prinsip-prinsip
ilmiah
Menggunakan
mikroorganisme
Menggunakan
mikroorganisme dan bagian-
bagian tubuh organisme

11. Pemanfaatan Mikroorganisme Dalam Bioteknologi
1. Mengubah dan menghasilkan makanan
untuk meningkatkan produksi protein dengan
memanfaatkan mikroorganisme, telah dikembangkan
pembuatan protein sel tunggal (SCP = single cell
protein)
* Spirulina
* Chlorella
* Saccharomyces cerevisiae
* Candida utilis
Beberapa mikroorganisme yang dapat mengubah
makanan ada pada tabel berikut :

12. Produk Bioteknologi Konvensional
No. Nama Makanan dan Minuman Bahan Dasar Mikroorganisme yang Berperan
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
Alkohol
Anggur minuman
Antibiotik
Asam Cuka
Bir
Brem Bali
Kecap
Keju
Nata de Coco
Mentega
Oncom
Roti
Sake
Saus ikan
Soygurt
Tape
Tauco
Tempe
Terasi
Yoghurt
Gula
Gula
Larutan nutrien
Gula/air nira
Biji gandum
Singkong/ketan
Kedelai
Susu
Air Kelapa
Minyak tumbuhan
Kedelai
Tepung terigu
Beras
ikan
Susu
Singkong/Beras Ketan
Kedelai, garam
Kedelai
Udang
Susu
Saccharomyces
Saccharomyces cereviceae
Jamur Penicillium
Bakteri Acetobacter
Saccharomyces cereviceae
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Streptococcus lactis
Acetobacter xylinum
Streptococcus citrivorus
Neurospora sitophila
Yeast
Aspergillus oryzae
Aspergillus oryzae
Lactobacillus acidophillus
Saccharomyces cereviceae
Aspergillus wentii
Rhizopus oryzae
Bakteri Lactobacillus
Lactobacillus bulgaricus

13. 2. Menghasilkan obat/antibiotik
Macam-macam antibiotik dan jamur
penghasilnya :
•Penisilin
Penicillium notatum
Penicillium chrysogenum
•Streptomisin ; untuk mengobati TBC
Streptomyces griseus
•Sefalosporin : untuk mengobati pneumonia
Cephalosporium acremonium

14. 3. Menghasilkan asam amino
Contoh :
Corynebacterium glutamicum ; menghasilkan asam
glutamat
4. Menghasilkan energi
Contoh :
Bakteri pengurai di lambung Sapi dapat merombak
selulosa menjadi CO2 (karbon dioksida) dan CH4
(metana)

15. 5. Meningkatkan produksi pertanian
Bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas antara lain ;
Rhizobium sp.
Azotobacter sp.
6. Mengatasi masalah pencemaran
Beberapa bakteri dapat digunakan sebagai agen
bioremediasi ; usaha memperbaiki kualitas lahan dari
pencemaran dengan menggunakan mikroorganisme,
seperti ;
Bakteri kemolitotrof
Bakteri metanogen
Pseudomorms sp. mengkonsumsi hidrokarbon, senyawa limbah
minyak.

16. 7. Industri pertambangan
Beberapa mikroorganisme dapat berperan
memisahkan logam dari bijihnya, antara lain ;
Thiobacillus ferroxidans, memisahkan tembaga dari
bijihnya.

17. KULTUR JARINGAN, HIDROPONIK,
AEROPONIK
Kultur Jaringan :
membiakkan bagian tanaman yang ditumbuhkan
dalam media buatan sehingga tumbuh menjadi
tanaman sempurna.
3 langkah utama ;
1. inisiasi
2.multiplikasi
3. pengakaran

18. Hidroponik :
Cara bercocok tanam tanpa menggunakan tanah
sebagai tempat menanam tanaman.
Aeroponik :
Modifikasi dari sistem hidroponik, tidak
menggunakan media sama sekali. Akar tanaman
diletakkan menggantung yang dijaga kelembabannya.

19. Rekayasa Genetika / Rekombinasi Genetika
 Suatu cara mengganti atau menambah DNA dari organisme
lain ke susunan DNA asli dalam suatu sel dari suatu
organisme.
Prosedur rekayasa genetika secara umum meliputi :
 Isolasi gen
 Memodifikasi gen sehingga fungsi biologisnya lebih baik.
 Mentransfer gen tersebut ke organisme baru.
 Membentuk produk organisme transgenik.
Prosedur pembentukan transgenik ada 2 :
 Melalui proses introduksi gen
 Melalui proses mutagenesis

20. Produk Rekayasa Genetika
Produk Manfaat
Insulin manusia Mengobati kencing manis
Vaksin Hepatitis Mencegah hepatitis
Antibodi monoklonal
Mengobati penyakit kanker, diagnosis penyakit
menurun, mengobati keracunan, mengetahui
kehamilan
Antibodi Inferon Mencegah infeksi virus
Hormon pertumbuhan Mengobati kekerdilan
Urokinase Menghilangkan bekuan darah
Gen beta-globulin Mengobati thalasemia
Erythtroprotein
Mengobati anemia, & merangsang pembentukan
erythrosit baru.
Penggabungan Protoplasma
Menghasilkan tanaman hibrida yang memiliki sifat-
sifat baru, mengatasi penyakit tanaman
Pupuk biologis, pertisida
biologis,
Meningkatkan produksi tanaman

21. Produk bioteknologi modern dengan sifat –sifat yang
menguntungkan bagi manusia
 Jagung resisten hama serangga
 Kapas resisten hama serangga
 Pepaya resisten virus
 Enzim pemacu produksi susu pada sapi
 Padi mengandung vitamin A
 Pisang mengandung vaksin hepatitis.

22. ORGANISME HASIL REKAYASA GENETIK

24. Dampak Penerapan Bioteknologi
Dampak di Bidang Sosial Ekonomi
Dampak ekonomi yang tampak adalah paten hasil
rekayasa, swastanisasi dan konsentrasi
bioteknologi pada kelompok tertentu,
memberikan pengaruh yang amat luas pada
masyarakat.
Dampak paten terlihat dengan diberikan paten pada
kapas tahan hama hasil rekayasa oleh Amerika
Serikat kepada perusahaan tertentu. Keadaan ini
memaksa petani tradisional untuk tidak
mengadakan bibit sendiri, para peneliti harus
mendapatkan izin terlebih dahulu sebelum
melakukan penelitian menggunakan bibit-bibit hasil
rekayasa itu.

25. Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil.
Penggunaan hormon pertumbuhan sapi (bovine
growth harmone (BGH) dapat meningkatkan
produksi susu sapi sampai 20% niscaya akan
menggusur peternakan kecil. Bioteknologi dapat
menimbulkan kesenjangan ekonomi.
Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau,
coklat, kopi, gula, kelapa, vanilli, ginseng dan opium
akan dapat dihasilkan melalui modifikasi genetika
tanaman lain. Keadaan ini akan menyingkirkan
tanaman aslinya, dunia ketiga sebagai penghasil
tanaman-tanaman tadi akan menderita kerugian
besar.

26. Dampak di Bidang Lingkungan
Pelepasan makhluk transgenik ke alam bebas
dapat menimbulkan dampak berupa pencernaan
biologi yang bisa lebih berbahaya daripada
pencernaan kimia dan nuklir.
Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan
genotip tidak dirancang secara alami sesuai
dengan kebutuhan dinamika populasi melainkan
menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu.
Perubahan drastis ini akan menimbulkan peluang
bahaya.

27. Dampak di Bidang Kesehatan
Produk rekayasa di bidang kesehatan ini memang
sudah ada yang menimbulkan masalah yang serius.
Contohnya adalah penggunaan insulin hasil
rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di
Inggris.
Tomat Flavr Savr diketahui mengandung gen
resisten terhadap antibiotik.
Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH
disinyalir mengandung bahan kimia baru yang
punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia.

28. Dampak di Bidang Etika dan Moral
Menyisipkan gen makhluk hidup kepada makhluk hidup lain
memiliki dampak etika yang serius. Menyisipkan gen
makhluk hidup lain yang tidak berkerabat dianggap sebagai
pelanggaran terhadap hukum alam dan sulit diterima
masyarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa
pemindahan gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan
gen manusia ke hewan, dan 75% menentang pemindahan
gen hewan ke hewan lain.
Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel juga membawa
konsekuensi bagi penganut agama tertentu. Bagaimana
hukumnya bagi penganut agama Islam, kalau gen babi
disisipkan ke dalam buah semangka? Penerapan hak paten
pada organisme hasil rekayasa merupakan hak pribadi atas
organisme.