Pengertian dan Manfaat
Bioteknologi
Pengertian bioteknologi
Manfaat bioteknologi
Prinsip dasar bioteknologi
Peran mikroba dalam berbagai bidang bioteknologi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Pengertian
Bioteknologi merupakan setiap aplikasi teknologi
yang menggunakan sistem biologi, organisme
hidup, atau turunannya untuk membuat atau
memodifikasi produk atau proses untuk
dimanfaatkan secara spesifik.
Multidisiplin Ilmu
Bioteknologi
Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan
multidisiplin ilmu. Ilmu yang terlibat dalam
pengembangan ilmu biologi antara lain genetika,
biokimia, mikrobiologi, biologi molekular, dan ilmu biologi
lainnya.
2
Bioteknologi
Biologi
Molekuler
Biokimia
Mikrobiologi
Genetika
Ilmu
Pangan
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Bioteknologi Klasik
Domestikasi Hewan
Domestikasi dilakukan
pada hewan-hewan
unggul agar terdapat
persediaan daging
dimusim dingin tanpa
harus pergi berburu
Budidaya
Tanaman
Budidaya tanaman
dilakukan agar manusia
memiliki persediaan
makanan yang cukup.
Bahkan manusia pada
saat itu melakukan
pengawetan bahan
makanan dengan berbagai
metode
Keju
Diawali oleh keinginan
untuk menyimpan
kelebihan persediaan susu
dalam bejana, keju
kemudian ditemukan
karena susu yang
disimpan terfermentasi.
Bir
Bir dibuat pertama kali
akibat ketidak sengajaan
para petani anggur
menyimpan hasil panen
dalam bak kayu pada
kurun waktu yang cukup
lama.
Roti
Roti dibuat pertama kali
karena manusia ingin
menciptakan makanan
olahan dari tepung yang
mereka produksi.
3
Pada zaman prasejarah, beberapa jenis mikroorganisme telah dimanfaatkan oleh manusia untuk menghasilkan
produk makanan dan minuman seperti keju, roti, dan bir. Salah satu ciri bioteknologi klasik juga yaitu adanya
kegiatan domestikasi hewan dan pertanian yang menggantikan kebiasaan manusia berburu dan
mengumpulkan makanan.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Prinsip Bioteknologi
Agen
Biologi
Pemanfaatan agen biologi
untuk memperoleh
produk atau jasa
Teknologi
Teknologi memanipulasi
agen biologi agar dapat
menghasilkan produk dan
jasa yang lebih
bermanfaat
Produk
Produk yang dihasilkan
dapat dimanfaatkan oleh
masyarakat luas
4
“Ruang lingkup bioteknologi sangat luas,
mencakup seluruh teknik untuk menghasilkan
barang atau jasa dengan memanfaatkan
sistem biologi maupun sel hidup”
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Sejarah Perkembangan
Bioteknologi
Kuno
Domestikasi
Budidaya Tanaman Unggul
Petenakan Hewan Unggul
Klasik
Fermentasi
Vaksin
Antibiotik sederhana
Modern
Antibodi Monoklonal
Polymerase Chain Reaction
Organisme Transgenik
Kloning
Human genome project
5
Gambar. Sejarah perkembangan bioteknologi. Beberapa penemuan penting
telah digambarkan dalam grafik ini dengan kemungkinan untuk pertumbuhan-
nya yang tidak terbatas di masa yang akan datang.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Milestone Bioteknologi
Gregor Mendel
Gregor Mendel, biarawan
asal Austria yang
menemukan pola pewarisan
sifat pada mahluk hidup.
Mendel menginisiasi
pemahaman akan adanya
sifat yang diwariskan dari
generasi ke generasi.
6
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Edward Jenner
Percobaan Edward Jenner
menjadi tonggal sejarah
berkembangnya
bioteknologi dibidang
kesehatan. Jenner
mengembangkan vaksin
untuk penyakit cacar dan
rabies.
7
Milestone Bioteknologi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Alexander Flemming
Alexander Flemming
menemukan senyawa
antibiotic secara tidak
sengaja ketika meneliti
bakteri Staphylococcus yang
terkontaminasi bakteri ketika
kultur ditinggalkan selama
liburan.
8
Milestone Bioteknologi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Watson & Crick
Watson & Crick untuk
pertama kalinya melaporkan
model struktur DNA yang
dikenal dengan model rantai
ganda DNA. Model ini
mampu menjelaskan
berbagai fenomena terkait
dengan replikasi DNA dan
peran DNA dalam pewarisan
sifat
9
Milestone Bioteknologi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Kary Mullis
Kary Mullis mendapatkan
Nobel dibidang Kimia pada
usia 49 tahun atas
penemuan metode
Polymerase Chain Reaction
yang merubah metode
perbanyakan DNA dari
kloning pada bakteri (in vivo)
menjadi in vitro.
10
Milestone Bioteknologi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
Kompos Bioaktif
Kompos bioaktif berisi
mikroba yang dibutuhkan
untuk menjalankan fungsi
decomposer hingga
tanaman dapat dengan
mudah memperoleh
nutrisi dari tanah
Bio-fertilizer
Biofertilizer
memanfaatkan mikroba
yang dibutuhkan untuk
tanaman tumbuh dengan
baik sebagai pengganti
pupuk sesuai dengan
kebutuhan tanaman
tersebut.
Agen Biokontrol
Agen biokontrol berupa
mikroba yang dapat
menjalankan fungsi
menjadi fungisida atau
insektisida alami.
11
Pertanian
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 12
Mikroba dapat menjadi biokontrol
alami terhadap pathogen yang
menginfeksi akar, batang, dan daun
tanaman.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 13
Pepaya tahan
virus
Jagung tahan
banjir
Gandum bebas
Gluten
Pisang kaya akan
vitamin ABeras Golden, kaya
akan -karoten
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
14
Peternakan dan Perikanan
Probiotik untuk Ternak
Probiotik membantu ternak untuk terhindar dari infeksi
bakteri merugikan yang berasal dari lingkungan hidupnya.
Probiotik juga membantu hewan ternak untuk menyerap
nutrisi makanannya dengan lebih maksimal.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 15
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
Bioteknologi Pangan
Proses fermentasi menghasilkan berbagai macam
produk makanan dan minuman seperti tempe,
kecap, yogurt, keju, oncom, roti, dan minuman
beralkohol.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
Vaksin
Vaksin dapat digunakan untuk
membentuk antibodi dalam tubuh
sehingga tahan terhadap serangan
bakteri maupun virus patogen.
Vaksin merupakan virus yang telah
dilemahkan sehingga ketika
dimasukkan ke dalam tubuh, tubuh
akan membentuk antibody
terhadap virus tersebut.
Antibiotik
Mikroorganisme dapat menghasilkan
metabolit sekunder yang mampu
menghambat pertumbuhan
mikroorganisme lainnya. Metabolit
yang menghambat pertumbuhan
mikroorganisme disebut dengan
antibiotik
16
Farmasi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 17
Gambar. Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang farmasi
(Sumber: Smith, 2009)
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
Beberapa mikroorganisme mampu menghasilkan senyawa
etanol (alkohol) melalui proses fermetnasi. Pembuatan alkohol
menggunakan bahan baku berupa bahan organik dengan
kandungan karbohidrat yang tinggi. Etanol merupakan bahan
baku dari gasohol, bahan bakar campuran bensil dengan etanol
absolut. Saat ini, bahan bakar biofuel lebih menjanjikan karena
ketersediaan bahan yang berkelanjutan serta ramah lingkungan.
18
Energi
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
19
Pengolahan Bahan Tambang
Beberapa bakteri kemosintesis hidup dengan memanfaatkan zat
anorganik seperti tembaga, besi, dan belerang. Bakteri
kemosintesis mampu membuat senyawa organik menjadi
senyawa organik dengan memanfaatkan energi dari senyawa
tersebut. Gambar disamping menunjukkan kemampuan bakteri
pendaur ulang emas yang mengumpulkan emas dari limbah
sebuah pertambangan.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 20
Gambar. Proses isolasi tembaga dari papan sirkuit sisa barang elektronik dengan bantuan bakteri Ferrooxidan
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional
21
Bioremediasi
Tumpahan minyak yang mencemari pantai-pantai Chennai,
Meksiko pada tahun 2017 sangat merusak ekologi diwilayah
tercemar. Tumpahan dibersihkan menggunakan teknik
bioremediasi. Teknik ini bekerja dengan memanfaatkan
kemampuan alami mikroorganisme tertentu untuk memecah
senyawa beracun menggunakan enzim. Enzim adalah molekul
yang ada dalam mikroorganisme yang memecah polutan
menjadi senyawa tidak beracun.
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 22
Gambar. Proses bioremediasi limbah minyak menggunakan mikroorganisme
(Sumber: Lawrence Berkeley National Lab)
Modul 6 KB1 - Bioteknologi 23
Gambar. Proses bioremediasi diperairan menggunakan mikroorganisme
Modul 6 KB1 - Bioteknologi
Rangkuman
• Bioteknologi merupakan ilmu multidisiplin yang
memanfaatkan mahluk hidup atau agen biologi untuk
menghasilkan suatu produk.
• Prinsip bioteknologi mencakup agen biologi atau
mahluk hidup, teknologi atau metode untuk
mengubah agen biologi, dan produk yang bermanfaat
bagi manusia.
• Ilmu bioteknologi berkembang sangat pesat berkat
beberapa penemuan penting yang mendukung
berkembangnya ilmu bioteknologi.
• Pemanfaatan bioteknologi mencakup hamper semua
bidang kehidupan termasuk pertanian, perikanan,
peternakan, pangan, sandang, energi, farmasi,
kedokteran, tambang, pengolahan limbah, dan lain-
lain.
24
--
Thank You
---

BIOLOGI_M6KB1 PPT

  • 1.
    Pengertian dan Manfaat Bioteknologi Pengertianbioteknologi Manfaat bioteknologi Prinsip dasar bioteknologi Peran mikroba dalam berbagai bidang bioteknologi
  • 2.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Pengertian Bioteknologi merupakan setiap aplikasi teknologi yang menggunakan sistem biologi, organisme hidup, atau turunannya untuk membuat atau memodifikasi produk atau proses untuk dimanfaatkan secara spesifik. Multidisiplin Ilmu Bioteknologi Bioteknologi adalah ilmu terapan biologi yang melibatkan multidisiplin ilmu. Ilmu yang terlibat dalam pengembangan ilmu biologi antara lain genetika, biokimia, mikrobiologi, biologi molekular, dan ilmu biologi lainnya. 2 Bioteknologi Biologi Molekuler Biokimia Mikrobiologi Genetika Ilmu Pangan
  • 3.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Bioteknologi Klasik Domestikasi Hewan Domestikasi dilakukan pada hewan-hewan unggul agar terdapat persediaan daging dimusim dingin tanpa harus pergi berburu Budidaya Tanaman Budidaya tanaman dilakukan agar manusia memiliki persediaan makanan yang cukup. Bahkan manusia pada saat itu melakukan pengawetan bahan makanan dengan berbagai metode Keju Diawali oleh keinginan untuk menyimpan kelebihan persediaan susu dalam bejana, keju kemudian ditemukan karena susu yang disimpan terfermentasi. Bir Bir dibuat pertama kali akibat ketidak sengajaan para petani anggur menyimpan hasil panen dalam bak kayu pada kurun waktu yang cukup lama. Roti Roti dibuat pertama kali karena manusia ingin menciptakan makanan olahan dari tepung yang mereka produksi. 3 Pada zaman prasejarah, beberapa jenis mikroorganisme telah dimanfaatkan oleh manusia untuk menghasilkan produk makanan dan minuman seperti keju, roti, dan bir. Salah satu ciri bioteknologi klasik juga yaitu adanya kegiatan domestikasi hewan dan pertanian yang menggantikan kebiasaan manusia berburu dan mengumpulkan makanan.
  • 4.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Prinsip Bioteknologi Agen Biologi Pemanfaatan agen biologi untuk memperoleh produk atau jasa Teknologi Teknologi memanipulasi agen biologi agar dapat menghasilkan produk dan jasa yang lebih bermanfaat Produk Produk yang dihasilkan dapat dimanfaatkan oleh masyarakat luas 4 “Ruang lingkup bioteknologi sangat luas, mencakup seluruh teknik untuk menghasilkan barang atau jasa dengan memanfaatkan sistem biologi maupun sel hidup”
  • 5.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Sejarah Perkembangan Bioteknologi Kuno Domestikasi Budidaya Tanaman Unggul Petenakan Hewan Unggul Klasik Fermentasi Vaksin Antibiotik sederhana Modern Antibodi Monoklonal Polymerase Chain Reaction Organisme Transgenik Kloning Human genome project 5 Gambar. Sejarah perkembangan bioteknologi. Beberapa penemuan penting telah digambarkan dalam grafik ini dengan kemungkinan untuk pertumbuhan- nya yang tidak terbatas di masa yang akan datang.
  • 6.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Milestone Bioteknologi Gregor Mendel Gregor Mendel, biarawan asal Austria yang menemukan pola pewarisan sifat pada mahluk hidup. Mendel menginisiasi pemahaman akan adanya sifat yang diwariskan dari generasi ke generasi. 6
  • 7.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Edward Jenner Percobaan Edward Jenner menjadi tonggal sejarah berkembangnya bioteknologi dibidang kesehatan. Jenner mengembangkan vaksin untuk penyakit cacar dan rabies. 7 Milestone Bioteknologi
  • 8.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Alexander Flemming Alexander Flemming menemukan senyawa antibiotic secara tidak sengaja ketika meneliti bakteri Staphylococcus yang terkontaminasi bakteri ketika kultur ditinggalkan selama liburan. 8 Milestone Bioteknologi
  • 9.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Watson & Crick Watson & Crick untuk pertama kalinya melaporkan model struktur DNA yang dikenal dengan model rantai ganda DNA. Model ini mampu menjelaskan berbagai fenomena terkait dengan replikasi DNA dan peran DNA dalam pewarisan sifat 9 Milestone Bioteknologi
  • 10.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Kary Mullis Kary Mullis mendapatkan Nobel dibidang Kimia pada usia 49 tahun atas penemuan metode Polymerase Chain Reaction yang merubah metode perbanyakan DNA dari kloning pada bakteri (in vivo) menjadi in vitro. 10 Milestone Bioteknologi
  • 11.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Kompos Bioaktif Kompos bioaktif berisi mikroba yang dibutuhkan untuk menjalankan fungsi decomposer hingga tanaman dapat dengan mudah memperoleh nutrisi dari tanah Bio-fertilizer Biofertilizer memanfaatkan mikroba yang dibutuhkan untuk tanaman tumbuh dengan baik sebagai pengganti pupuk sesuai dengan kebutuhan tanaman tersebut. Agen Biokontrol Agen biokontrol berupa mikroba yang dapat menjalankan fungsi menjadi fungisida atau insektisida alami. 11 Pertanian
  • 12.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 12 Mikroba dapat menjadi biokontrol alami terhadap pathogen yang menginfeksi akar, batang, dan daun tanaman.
  • 13.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 13 Pepaya tahan virus Jagung tahan banjir Gandum bebas Gluten Pisang kaya akan vitamin ABeras Golden, kaya akan -karoten
  • 14.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional 14 Peternakan dan Perikanan Probiotik untuk Ternak Probiotik membantu ternak untuk terhindar dari infeksi bakteri merugikan yang berasal dari lingkungan hidupnya. Probiotik juga membantu hewan ternak untuk menyerap nutrisi makanannya dengan lebih maksimal.
  • 15.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 15 Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Bioteknologi Pangan Proses fermentasi menghasilkan berbagai macam produk makanan dan minuman seperti tempe, kecap, yogurt, keju, oncom, roti, dan minuman beralkohol.
  • 16.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Vaksin Vaksin dapat digunakan untuk membentuk antibodi dalam tubuh sehingga tahan terhadap serangan bakteri maupun virus patogen. Vaksin merupakan virus yang telah dilemahkan sehingga ketika dimasukkan ke dalam tubuh, tubuh akan membentuk antibody terhadap virus tersebut. Antibiotik Mikroorganisme dapat menghasilkan metabolit sekunder yang mampu menghambat pertumbuhan mikroorganisme lainnya. Metabolit yang menghambat pertumbuhan mikroorganisme disebut dengan antibiotik 16 Farmasi
  • 17.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 17 Gambar. Pemanfaatan bioteknologi dalam bidang farmasi (Sumber: Smith, 2009)
  • 18.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional Beberapa mikroorganisme mampu menghasilkan senyawa etanol (alkohol) melalui proses fermetnasi. Pembuatan alkohol menggunakan bahan baku berupa bahan organik dengan kandungan karbohidrat yang tinggi. Etanol merupakan bahan baku dari gasohol, bahan bakar campuran bensil dengan etanol absolut. Saat ini, bahan bakar biofuel lebih menjanjikan karena ketersediaan bahan yang berkelanjutan serta ramah lingkungan. 18 Energi
  • 19.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional 19 Pengolahan Bahan Tambang Beberapa bakteri kemosintesis hidup dengan memanfaatkan zat anorganik seperti tembaga, besi, dan belerang. Bakteri kemosintesis mampu membuat senyawa organik menjadi senyawa organik dengan memanfaatkan energi dari senyawa tersebut. Gambar disamping menunjukkan kemampuan bakteri pendaur ulang emas yang mengumpulkan emas dari limbah sebuah pertambangan.
  • 20.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 20 Gambar. Proses isolasi tembaga dari papan sirkuit sisa barang elektronik dengan bantuan bakteri Ferrooxidan
  • 21.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Peran Mikroorganisme pada Bioteknologi Konvensional 21 Bioremediasi Tumpahan minyak yang mencemari pantai-pantai Chennai, Meksiko pada tahun 2017 sangat merusak ekologi diwilayah tercemar. Tumpahan dibersihkan menggunakan teknik bioremediasi. Teknik ini bekerja dengan memanfaatkan kemampuan alami mikroorganisme tertentu untuk memecah senyawa beracun menggunakan enzim. Enzim adalah molekul yang ada dalam mikroorganisme yang memecah polutan menjadi senyawa tidak beracun.
  • 22.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 22 Gambar. Proses bioremediasi limbah minyak menggunakan mikroorganisme (Sumber: Lawrence Berkeley National Lab)
  • 23.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi 23 Gambar. Proses bioremediasi diperairan menggunakan mikroorganisme
  • 24.
    Modul 6 KB1- Bioteknologi Rangkuman • Bioteknologi merupakan ilmu multidisiplin yang memanfaatkan mahluk hidup atau agen biologi untuk menghasilkan suatu produk. • Prinsip bioteknologi mencakup agen biologi atau mahluk hidup, teknologi atau metode untuk mengubah agen biologi, dan produk yang bermanfaat bagi manusia. • Ilmu bioteknologi berkembang sangat pesat berkat beberapa penemuan penting yang mendukung berkembangnya ilmu bioteknologi. • Pemanfaatan bioteknologi mencakup hamper semua bidang kehidupan termasuk pertanian, perikanan, peternakan, pangan, sandang, energi, farmasi, kedokteran, tambang, pengolahan limbah, dan lain- lain. 24 --
  • 25.