IPA · Bab 6 BIOTEKNOLOGI

SukisWariyono, dkk

22/08/2021 04:42:20

SMP 9 KTSP

Daftar Isi

Bab 1 SISTEM EKSKRESI PADA MANUSIA Bab 2 SISTEM REPRODUKSI PADA MANUSIA Bab 4 KELANGSUNGAN HIDUP MAKHLUK HIDUP Bab 5 PEWARISAN SIFAT Bab 6 BIOTEKNOLOGI Bab 7 LISTRIK STATIS Bab 8 LISTRIK DINAMIS Bab 9 SUMBER ARUS LISTRIK Bab 10 ENERGI DAN DAYA LISTRIK Bab 11 KEMAGNETAN Bab 12 INDUKSI ELEKTROMAGNETIK Bab 13 TATA SURYA

Halaman

BIOTEKNOLOGI

Ketika mendengar atau membaca istilah

“bioteknologi”, apa yang terlintas dalam benak

pikiranmu? Peralatan laboratorium yang

canggih ataukah species makhluk hidup yang

baru? Hasil bioteknologi sebenarnya, tanpa

kamu sadari, sangat akrab dalam kehidupan

sehari-harimu. Tempe, kecap, dan mentega

termasuk hasil bioteknologi.

Fenomena hasil bioteknologi dalam

kehidupan sehari-hari akan kamu pelajari pada

bab ini. Pada bab ini kamu akan mempelajari

pengertian bioteknologi dan penerapannya.

Sumber:

http://google.com

Bab 6

Pretest

1. Apakah yang dimaksud bioteknologi konvensional? Berilah

contoh.

2. Berilah contoh penerapan bioteknologi modern di bidang:

a. pengolahan makanan;

b. kedokteran.

3. Sebutkan dampak penerapan bioteknologi.

Kata-Kata Kunci

– mikroorganisme

– aeroponik

– fermentasi

–

genetika

– enzim

–

vaksin

– bakteri

– antibiotik

– hidroponik

Mari BIAS 3

Bioteknologi

Pernahkah kalian mendengar istilah bioteknologi? Biotek-

nologi sebenarnya bukanlah merupakan suatu disiplin ilmu, melain-

kan merupakan penerapan ilmu, yaitu suatu teknik dalam biologi.

A. PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah yang

menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan jasa

guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam biotek-

nologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi sel, teknik

kimia, dan enzimologi. Dalam bioteknologi biasanya digunakan

mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai

tambah suatu bahan.

B. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL

DAN MODERN

Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi kon-

vensional/tradisional dan modern. Bioteknologi konvensional meru-

pakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk

memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan,

seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.

Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses

yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasil-

nya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju

dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa

lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu

adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu

adanya penggunaan enzim.

1. Pengolahan Bahan Makanan

a. Pengolahan produk susu

Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti

yoghurt, keju, dan mentega.

1) Yoghurt

Untuk membuat yoghurt, susu

dipasteurisasi

terlebih da-

hulu, 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

Tujuan pembelajaranmu

adalah dapat:

mendeskripsikan penger-

tian bioteknologi

Tujuan Pembelajaran

Tujuan pembelajaranmu

adalah dapat:

mendata produk-pro-

duk bioteknologi kon-

vensional dan modern

di lingkungan sekitar-

nya;

membuat produk bio-

teknologi sederhana

yang dapat dimanfaat-

kan dalam kehidupan

sehari-hari (membuat

tempe, fermentasi, sari

buah, penanaman

secara hidroponik dan

aeroponik).

Tujuan Pembelajaran

Bioteknologi, semenjak

awal diterapkannya

sampai awal tahun 1857

disebut era bioteknologi

mikrobial. Karena pada

masa itu belum diketahui

bahwa makanan

fermentasi merupakan

hasil kerja makhluk

hidup. Produk-produk

era tersebut antara lain

bir, roti, keju, yoghurt,

susu asam, sake, dan

sebagainya.

Mari BIAS 3

disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45

C. Selama penyim-

panan tersebut

H akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari ke-

giatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat

diberi cita rasa.

2) Keju

Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu

Lactobacillus

dan

Streptococcus

. Bakteri tersebut berfungsi mem-

fermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat.

Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu

dengan suhu 90

C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai

C. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari

kegiatan bakteri tersebut

H menurun dan susu terpisah menjadi

cairan

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 tem-

peratur 32

C – 420

C dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk

membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang

terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.

3) Mentega

Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme

Strepto-

coccus 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.

b. Produk makanan nonsusu

1) Kecap

Dalam pembuatan kecap, jamur,

Aspergillus oryzae

dibiak-

kan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur

Aspergillus oryzae

bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada ke-

delai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum.

Setelah proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama

akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

2) Tempe

Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan

masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat

merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu ma-

kanannya. Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kese-

hatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam

maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, ber-

gantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penye-

barannya adalah tempe kedelai.

Gambar 6.1 Keju

Sumber:

http://google.com

Gambar 6.2

Kecap

Sumber:

http://google.com

Sumber:

http://google.com

Gambar 6.3

Tempe

Bioteknologi

Pembuatan tempe murni

dapat mencapai

rendemen sebesar 150%,

artinya 1 kg kedelai

dapat menghasilkan 1,5

kg tempe kedelai.

Sementara jika

menggunakan bahan

campuran yang

mendukung (ampas

kelapa dan pepaya

mentah), di samping

meningkatkan kualitas,

juga terjadi peningkatan

rendemen hingga

menjadi 200%. Kenaikan

rendemen tersebut

disebabkan oleh adanya

kenaikan berat bahan

awal yang digunakan.

Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe

mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengen-

dalikan diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, mem-

perlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat

mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia,

menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung

koroner, penyakit gula, dan kanker.

Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai

juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikro-

organisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe

paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus,

yaitu

Rhyzopus oligosporus

Rhyzopus stolonifer

Rhyzopus

arrhizus

, dan

Rhyzopus oryzae

. Miselium dari kapang tersebut akan

mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya

menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan

terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat.

Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai

sembilan kali lipat.

Bagaimanakah cara membuat tempe? Untuk mengetahui

caranya cobalah kerjakan tugas berikut di rumah. Bandingkan hasil

karyamu dengan karya temanmu.

(Berpikir Kreatif dan Kecakapan Personal)

Tujuan: Membuat tempe kedelai.

Alat dan Bahan

1. Alat dapur

2. Biji kedelai

3. Ragi

4. Plastik

Cara Kerja

1. Cucilah biji kedelai sampai bersih, kemudian rebuslah.

2. Rendamlah kedelai yang telah direbus di dalam air bersih

sekurang-kurangnya 3 jam.

3. Hilangkan kulit biji kedelai dengan cara mencucinya kembali

dengan air bersih.

4. Kukuslah biji kedelai yang sudah dihilangkan kulitnya hingga

lunak, kemudian bentangkan biji kedelai pada nampan dan

bubuhkan ragi tempe.

5. Bungkuslah biji kedelai tersebut dengan plastik, lalu berilah

lubang-lubang kecil.

6. Simpanlah bungkusan biji kedelai tersebut selama 2–3 hari

pada suhu kamar, dan amati bungkusan tersebut setiap hari.

Pertanyaan

1. Mengapa kedelai yang akan dibuat tempe harus dicuci

hingga bersih?

2. Apa fungsi ragi pada proses pembuatan tempe tersebut?

Mari BIAS 3

c) 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 Bidang Pertanian

a. Penanaman secara hidroponik

Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani

hydro

yang berarti

air dan

ponos

yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya

pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik

dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang di-

gunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antara

lain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir

(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan

media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Metode yang ter-

golong berhasil dan mudah diterapkan adalah metode pasir.

Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah.

Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya

dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi

tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yang

dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO

. Cahaya

3. Apa fungsi pemberian lubang kecil pada plastik pembungkus

tempe tersebut?

4. Apa yang terjadi jika tempe dibiarkan sampai lebih dari 3 hari?

Mengapa?

Gambar 6.4

Tape

Sumber:

http://google.com

Gambar 6.5

Penanaman secara hidroponik

Sumber:

http://google.com

Bioteknologi

telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO

sudah

cukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral

dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah

sebenarnya bukanlah hal yang utama.

Beberapa keuntungan bercocok tanam dengan hidroponik,

antara lain tanaman dapat dibudidayakan di segala tempat; risiko

kerusakan tanaman karena banjir, kurang air, dan erosi tidak ada;

tidak perlu lahan yang terlalu luas; pertumbuhan tanaman lebih

cepat; bebas dari hama; hasilnya berkualitas dan berkuantitas tinggi;

hemat biaya perawatan.

Jenis tanaman yang telah banyak dihidroponikkan dari

golongan tanaman hias antara lain

Philodendron, Dracaena, Aglo-

nema

, dan

Spatyphilum

. Golongan sayuran yang dapat dihidro-

ponikkan, antara lain tomat, paprika, mentimun, selada, sawi, kang-

kung, dan bayam. Adapun jenis tanaman buah yang dapat dihidro-

ponikkan, antara lain jambu air, melon, kedondong bangkok, dan

belimbing.

Bagaimana cara bertanam secara hidroponik? Untuk lebih

memahami cara bercocok tanam secara hidroponik, lakukan ke-

giatan berikut secara kelompok. Sebelumnya bentuklah kelompok

yang terdiri 4 siswa; 2 laki-laki dan 2 perempuan.

Tujuan:

Melakukan penanaman secara hidroponik.

Alat dan Bahan

1. Kotak persemaian

2. Pot

3. Media tanam (pasir,

kerikil, dan lain-lain)

4. Arang sekam

5. Alat penyiram

6. Benih tomat

Cara Kerja

1. Siapkan media persemaian dari arang sekam yang telah

diberi air, lalu taburkan benih tomat yang telah direndam di

atas media

2. Siramlah benih tersebut dan letakkan di tempat yang lembap

dan tidak terkena sinar matahari langsung. Jika benih telah

tumbuh siramlah setiap hari (pagi dan sore)

3. Setelah benih berumur 2 minggu, pindahkan ke pot yang

telah diisi dengan media tanam yang telah disterilkan.

4. Selanjutnya peliharalah tanaman tersebut dengan sebaik-

baiknya, yaitu dengan penyiraman yang rutin, pemberian

nutrien, pemberian air, pemilihan tanaman yang terbaik,

pemangkasan daun-daun yang tumbuh di ketiak daun, dan

sebagainya.

Pertanyaan

1. Apa fungsi perendaman benih tanaman sebelum disemai-

kan?

100

Mari BIAS 3

b. Penanaman secara aeroponik

Aeroponik berasal dari kata

aero

yang berarti udara dan

ponos

yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan

udara. Sebenarnya aeroponik merupakan tipe hidroponik (mem-

berdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disem-

burkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar

tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara

tersebut.

Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian

styrofoam

diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan

menggunakan ganjal busa atau

rockwool

, anak semai sayuran

ditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai

bebas ke bawah. Di bawah helaian

styrofoam

terdapat

sprinkler

(pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga

mengenai akar.

3. Bioteknologi Modern

Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli

telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaat-

kan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian. Dalam bioteknologi

modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif

dan efisien.

Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam

industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti

rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi,

dan sebagainya. Dengan adanya berbagai penelitian serta perkem-

bangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin

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 sifat yang

diinginkan. Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau

rekombinasi DNA.

Gambar 6.6

Penanaman

secara aeroponik

Sumber:

http://google.com

2. Mengapa penyimpanan benih dianjurkan di tempat yang

tidak terkena cahaya matahari langsung?

3. Mengapa media tanam harus disterilkan terlebih dahulu?

4. Apa fungsi air pada tanaman hidroponik?

5. Apa manfaat pemangkasan daun pada tanaman hidroponik?

Bioteknologi

101

Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk mengga-

bungkan 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.

Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak

cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid,

dan rekombinasi DNA.

1) Transplantasi inti

Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel

yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan

inti yang diterimanya. Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap

sel katak. Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak

yang bersifat

diploid

. Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum

tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti

diploid

. Setelah

diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali

sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.

Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel

dan diambil intinya. Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke

dalam ovum tanpa inti yang lain. Pada akhirnya terbentuk ovum

berinti

diploid

dalam jumlah banyak. Masing-masing ovum akan

berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin

yang sama.

2) Fusi sel

Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama

maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau

hibridoma

. Fusi

sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh

peleburan sitoplasma (

plasmogami

) dan peleburan inti sel (

kario-

gami

Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom,

membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru. Di

dalam fusi sel diperlukan adanya:

a) sel sumber gen (sumber sifat ideal);

b) sel wadah (sel yang mampu membelah cepat);

c ) fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).

3) Teknologi plasmid

Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam

sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya. Sifat-sifat plasmid, an-

tara lain:

a) merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu;

b) dapat beraplikasi diri;

c ) dapat berpindah ke sel bakteri lain;

d) sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.

Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai

vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

102

Mari BIAS 3

4) Rekombinasi DNA

Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA

dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyam-

bungkan gen yang ada di dalamnya. Oleh karena itu, rekombinasi

DNA disebut juga rekombinasi gen.

Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan

sebagai berikut.

1) Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama.

2) DNA dapat disambungkan

b. Bioteknologi bidang kedokteran

Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedok-

teran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin,

antibiotika dan hormon.

1) Pembuatan antibodi monoklonal

Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari

suatu sumber tunggal. Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:

a) untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam

urine wanita hamil;

b) mengikat racun dan menonaktifkannya;

c) mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan

lain.

2) Pembuatan vaksin

Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit ter-

hadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme. Vaksin didapat dari

virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil

dari mikroorganisme tersebut.

3) Pembuatan antibiotika

Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme

tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme

lain yang ada di sekitarnya. Antibiotika dapat diperoleh dari jamur

atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.

Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran

pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan

Inggris.

4) Pembuatan hormon

Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikro-

organisme untuk memproduksi hormon. Hormon-hormon yang

telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison,

dan testosteron.

Gambar 6.10

Vaksin

Sumber:

http://google.com

Bioteknologi

103

c. Bioteknologi bidang pertanian

Dewasa ini perkembangan industri maju dengan pesat.

Akibatnya, banyak lahan pertanian yang tergeser, lebih-lebih di

daerah sekitar perkotaan. Di sisi lain kebutuhan akan hasil pertanian

harus ditingkatkan seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk.

Untuk mendukung hal tersebut, dewasa ini telah dikembangkan

bioteknologi di bidang pertanian. Beberapa penerapan bioteknologi

pertanian sebagai berikut.

1) Pembuatan tumbuhan yang mampu mengikat nitrogen

Nitrogen (N

) merupakan unsur esensial dari protein DNA

dan RNA. Pada tumbuhan polong-polongan sering ditemukan nodul

pada akarnya. Di dalam nodul tersebut terdapat bakteri

Rhizobium

yang dapat mengikat nitrogen bebas dari udara, sehingga tumbuhan

polong-polongan dapat mencukupi kebutuhan nitrogennya sendiri.

Dengan bioteknologi, para peneliti mencoba mengembang-

kan agar bakteri

Rhizobium

dapat hidup di dalam akar selain tum-

buhan polong-polongan. Di samping, itu juga berupaya mening-

katkan kemampuan bakteri dalam mengikat nitrogen dengan teknik

rekombinasi gen.

Kedua upaya di atas dilakukan untuk mengurangi atau me-

niadakan penggunaan pupuk nitrogen yang dewasa ini banyak

digunakan di lahan pertanian dan menimbulkan efek samping yang

merugikan.

2) Pembuatan tumbuhan tahan hama

Tanaman yang tahan hama dapat dibuat melalui rekayasa

genetika dengan rekombinasi gen dan kultur sel. Contohnya, untuk

mendapatkan tanaman kentang yang kebal penyakit maka diper-

lukan gen yang menentukan sifat kebal penyakit. Gen tersebut, ke-

mudian disisipkan pada sel tanaman kentang. Sel tanaman kentang

tersebut, kemudian ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang

tahan penyakit. Selanjutnya tanaman kentang tersebut dapat diper-

banyak dan disebarluaskan.

d. Bioteknologi bidang peternakan

Dengan bioteknologi dapat dikembangkan produk-produk

peternakan. Produk tersebut, misalnya berupa hormon pertumbuh-

an yang dapat merangsang pertumbuhan hewan ternak. Dengan

rekayasa genetika dapat diciptakan hormon pertumbuhan hewan

buatan atau BST (

Bovin Somatotropin Hormon

). Hormon tersebut

direkayasa dari bakteri yang, jika diinfeksikan pada hewan dapat

mendorong pertumbuhan dan menaikkan produksi susu sampai

20%.

104

Mari BIAS 3

e . Bioteknologi bahan bakar masa depan

Kamu sudah mengetahui bahwa bahan bakar minyak

termasuk sumber daya yang tidak bisa diperbarui. Oleh karena itu,

suatu saat akan habis. Hal itu merupakan tantangan bagi para

ilmuwan untuk menemukan bahan bakar pengganti yang diproduksi

melalui bioteknologi.

Saat ini telah ditemukan dua jenis bahan bakar yang dipro-

duksi dari fermentasi limbah, yaitu gasbio (metana) dan gasahol

(alkohol).

Alternatif bahan bakar masa depan untuk menggantikan

minyak, antara lain adalah biogas dan gasohol. Biogas dibuat dalam

fase anaerob dalam fermentasi limbah kotoran makhluk hidup. Pada

fase anaerob akan dihasilkan gas metana yang dibakar dan di-

gunakan untuk bahan bakar.

Di negara Cina, dan India terdapat beberapa kelompok ma-

syarakat yang hidup di desa yang telah menerapkan teknologi

fermenter gasbio untuk menghasilkan metana. Bahan baku tek-

nologi fermenter tersebut adalah feses hewan, daun-daunan, kertas,

dan lain-lain yang akan diuraikan oleh bakteri dalam fermenter.

Sedangkan teknologi gasohol telah dikembangkan oleh

negara Brazil sejak harga minyak meningkat sekitar tahun 1970.

Gasohol dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang

melimpah. Gasohol bersifat murah, dapat diperbarui dan tidak

menimbulkan polusi.

f. Bioteknologi pengolahan limbah

Kaleng, kertas bekas, dan sisa makanan, sisa aktivitas

pertanian atau industri merupakan bahan yang biasanya sudah tak

dikehendaki oleh manusia. Bahan-bahan tersebut dinamakan limbah

atau sampah. Keberadaan limbah sangat mengancam lingkungan.

Oleh karena itu, harus ada upaya untuk menanganinya. Penanganan

sampah dapat dilakukan dengan berbagai cara, misalnya dengan

ditimbun, dibakar, atau didaur ulang. Di antara semua cara tersebut

yang paling baik adalah dengan daur ulang.

Gambar 6.8

(a) Biogas

(b) Gasohol

Sumber:

http://google.com

(a)

(b)

Biofuel untuk

Penerbangan

Selain gasbio dan

gasohol, saat ini sedang

dikembangkan

pemakaian bahan bakar

nabati (biofuel). Bahan

bakar nabati itu terbuat

dari biji babassa dan

minyak kelapa. Menurut

penelitian, bahan bakar

itu dapat mengurangi

emisi karbon.

Uji coba bahan bakar

digunakan untuk

menerbangkan pesawat

jumbo jet Boing 747

(tanggal 24 Februari

2008). Salah satu mesin

pesawat itu digerakkan

dengan 25% biofuel dan

selebihnya avtur standar

jet. Setelah terbang

antara London-

Amsterdam, dilakukan

pemeriksaan mesin

pesawat. Saat ini juga

sedang dikembangkan

bahan bakar dari alga

(ganggang laut).

Menurut para peneliti,

biofuel dari alga sangat

menjanjikan. Sebab, alga

dapat diproduksi dalam

jumlah besar tanpa

merusak lingkungan.

Sumber: Jawa Pos, 25

Februari 2008

Bioteknologi

105

Salah satu contoh proses daur ulang sampah yang telah diuji

pada beberapa sampah tumbuhan adalah proses

pirolisis.

Proses

pirolisis yaitu proses dekomposisi bahan-bahan sampah dengan

suhu tinggi pada kondisi tanpa oksigen. Dengan cara ini sampah

dapat diubah menjadi arang, gas (misal: metana) dan bahan

anorganik.

Bahan-bahan tersebut dapat dimanfaatkan kembali sebagai

bahan bakar. Kelebihan bahan bakar hasil proses ini adalah

rendahnya kandungan sulfur, sehingga cukup mengurangi tingkat

pencemaran. Bahan hasil perombakan zat-zat makroorganik (dari

hewan, tumbuhan, manusia ataupun gabungannya) secara biologis-

kimiawi dengan bantuan mikroorganisme (misalnya bakteri, jamur)

serta oleh hewan-hewan kecil disebut

kompos

Dalam pembuatan kompos, sangat diperlukan mikroorganis-

me. Jenis mikroorganisme yang diperlukan dalam pembuatan kom-

pos bergantung pada bahan organik yang digunakan serta proses

yang berlangsung (misalnya proses itu secara aerob atau anaerob).

Selama proses pengomposan terjadilah penguraian, misalnya

selulosa, pembentukan asam organik terutama asam humat yang

penting dalam pembuatan humus. Hasil pengomposan bermanfaat

sebagai pupuk.

Bioteknologi dapat diterapkan dalam pengolahan limbah,

misalnya menguraikan minyak, air limbah, dan plastik. Cara lain

dalam mengatasi polusi minyak, yaitu dengan menggunakan

pengemulsi yang menyebabkan minyak bercampur dengan air

sehingga dapat dipecah oleh mikroba. Salah satu zat pengemulsi,

yaitu polisakarida yang disebut emulsan, diproduksi oleh bakteri

Acinetobacter calcoaceticus

. Dengan bioteknologi, pengolahan

limbah menjadi terkontrol dan efektif. Pengolahan limbah secara

bioteknologi melibatkan kerja bakteri-bakteri aerob dan anaerob.

Gambar 6.9

Instalasi

pengolahan air limbah secara

besar-besaran

Sumber:

http://google.com

(Kecakapan Personal

dan Mencari Informasi

Lebih Jauh)

Datalah hasil-hasil bio-

teknologi yang ada di

lingkungan sekitarmu.

Kelompokkan hasil

pendataanmu dalam

bioteknologi konvensio-

nal dan bioteknologi

modern.

1. Sebutkan produk-produk bioteknologi

yang kamu temukan di rumahmu.

2. Sebutkan manfaat penerapan

bioteknologi dalam produksi.

3. Jelaskan langkah-langkah dalam pem-

buatan tempe kedelai.

4. Apakah yang dimaksud hidroponik?

Apakah keuntungannya?

5. Sebutkan contoh penerapan

bioteknologi modern di bidang:

a. kedokteran;

b. pertanian.

106

Mari BIAS 3

Bioteknologi, terutama rekayasa genetika, pada awalnya

diharapkan dapat menjelaskan berbagai macam persoalan dunia

seperti, polusi, penyakit, pertanian, dan sebagainya. Akan tetapi,

dalam kenyataannya juga menimbulkan dampak yang membawa

kerugian. Bagaimana dampak penerapan bioteknologi?

1. Dampak terhadap Lingkungan

Pelepasan organisme transgenik (berubah secara genetik) ke

alam bebas dapat menimbulkan dampak berupa pencemaran biologi

yang dapat lebih berbahaya daripada pencemaran kimia dan nuklir.

Dengan keberadaan rekayasa genetika, perubahan

genotipe

tidak terjadi secara alami sesuai dengan dinamika populasi, me-

lainkan menurut kebutuhan pelaku bioteknologi itu. Perubahan

drastis ini akan menimbulkan bahaya, bahkan kehancuran. “Men-

ciptakan” makhluk hidup yang seragam bertentangan dengan prin-

sip di dalam biologi sendiri, yaitu keanekaragaman.

2. Dampak terhadap Kesehatan

Produk rekayasa di bidang kesehatan dapat juga menimbul-

kan masalah serius. Contohnya adalah penggunaan insulin hasil

rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal di Inggris. Tomat

Flavr Savrt

diketahui mengandung gen resisten terhadap antibiotik.

Susu sapi yang disuntik dengan hormon BGH disinyalir mengan-

dung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi

kesehatan manusia.

3. Dampak di Bidang Sosial Ekonomi

Beragam aplikasi rekayasa menunjukkan bahwa bioteknologi

mengandung dampak ekonomi yang membawa pengaruh kepada

kehidupan masyarakat.

Produk bioteknologi dapat merugikan petani kecil. Penggu-

naan hormon pertumbuhan sapi (

bovine growth hormone

: BGH)

dapat meningkatkan produksi susu sapi sampai 20% niscaya akan

menggusur peternak kecil. Dengan demikian, bioteknologi dapat

menimbulkan kesenjangan ekonomi.

Dalam waktu yang tidak terlalu lama lagi, tembakau, cokelat,

kopi, gula, kelapa, vanili, ginseng, dan opium akan dapat dihasilkan

melalui modifikasi genetika tanaman lain, sehingga akan menying-

kirkan tanaman aslinya. Dunia ketiga sebagai penghasil tanaman-

tanaman tadi akan menderita kerugian besar.

Tujuan pembelajaranmu

adalah dapat:

mengidentifikasi dampak

penerapan bioteknologi

sederhana

Tujuan Pembelajaran

Gambar 6.10

Dolly,

merupakan contoh kambing

hasil bioteknologi kloning.

Sumber:

Ensiklopedi Umum

untuk Pelajar,

2005

C. DAMPAK PENERAPAN

BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi

107

4. Dampak terhadap Etika

Menyisipkan gen makhluk hidup lain memiliki dampak etika

yang serius. Menyisipkan gen mahkluk hidup lain yang tidak

berkerabat dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima ma-

syarakat. Mayoritas orang Amerika berpendapat bahwa pemindahan

gen itu tidak etis, 90% menentang pemindahan gen manusia ke

hewan, 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 makhluk hidup hasil

rekayasa merupakan pemberian hak pribadi atas makhluk hidup. Hal

itu bertentangan dengan banyak nilai-nilai budaya yang menghargai

nilai intrinsik makhluk hidup.

1. Jelaskan dampak bioteknologi terhadap

lingkungan.

2. Berikan contoh dampak bioteknologi

terhadap kesehatan.

3. Bagaimana dampak bioteknologi terha-

dap sosial ekonomi?

4. Bagaimana pendapatmu terhadap pene-

rapan hak paten pada organisme hasil

rekayasa?

1. Bioteknologi adalah pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan

menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk dan

jasa guna kepentingan manusia. Ilmu-ilmu pendukung dalam

bioteknologi meliputi mikrobiologi, biokimia, genetika, biologi

sel, teknik kimia, dan enzimologi.

2. Bioteknologi tradisional adalah bioteknologi yang memanfaat-

kan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam

asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom,

dan kecap. Ciri khas pada bioteknologi tradisional, yaitu

adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan

belum tahu adanya penggunaan enzim.

3. Dalam bioteknologi modern, orang berupaya agar dapat

menghasilkan produk secara efektif dan efisien. Dalam

bioteknologi modern para ahli telah memanfaatkan prinsip-

prinsip ilmiah melalui penelitian.

108

Mari BIAS 3

aerob

: lingkungan yang kaya oksigen

ambivalen

: sifat gen yang memiliki pengaruh menguntung-

kan dan pengaruh merugikan

anaerob

: lingkungan yang tanpa adanya oksigen

dekomposisi

: penguraian

degradasi

: kemerosotan/penurunan

duodenitis

: radang pada duodenum (usus dua belas jari)

fermentasi

: peragian

hormon

: zat yang dibentuk dalam darah untuk memus-

nahkan bakteri virus atau untuk melawan toksin

yang dihasilkan oleh bakteri

Setelah mempelajari mengenai Bioteknologi, tentunya kamu sudah

memahami dan dapat menjelaskan kembali tentang:

1. Pengertian bioteknologi.

2. Bioteknologi konvensional dan modern.

3. Dampak penerapan bioteknologi.

Apabila kamu belum sepenuhnya memahami, cobalah pelajari kem-

bali materi di atas secara cermat. Untuk lebih memantapkan pe-

mahamanmu, carilah referensi pendukung dari buku referensi,

artikel, maupun internet. Diskusikan dengan bimbingan guru

4. Bioteknologi dapat dikembangkan dalam berbagai bidang,

yaitu sebagai berikut.

a. Pengolahan bahan pangan

b. Rekayasa genetika

c . Bioteknolog bidang kedokteran

d. Bioteknolog bidang pertanian

e. Bioteknolog bidang peternakan

f. Bioteknolog bahan bakar masa depan

5. Beberapa dampak bioteknologi dapat dilihat pada tatanan sosial

ekonomi, lingkungan, kesehatan, etika, dan perkembangan

ilmu.

Bioteknologi

109

Kerjakan soal-soal berikut di buku kerjamu.

A. Pilihlah salah satu jawaban soal berikut dengan tepat.

1. Berikut ini yang

bukan

termasuk bio-

teknologi adalah ....

a. pemanfaatan jamur untuk membuat

tape

b. pemanfaatan jamur untuk membuat

kecap

c . menggabungkan dua sifat tanaman

dengan cara okulasi

d. pemanfaatan bakteri untuk mem-

buat asam cuka

2. Berikut ini ciri-ciri bioteknogi modern,

kecuali

....

a. penggunaan teknologi plasmid

b. memanfaatkan enzim

c . memanfaatkan prinsip-prinsip il-

miah

d. belum mengenal pemanfaatan en-

zim

3. Dalam bioteknologi melibatkan ilmu-

ilmu berikut,

kecuali

....

a. mikrobiologi

c .

biokimia

b. genetika

ekologi

4. Mikroorganisme yang berperan dalam

pembuatan yoghurt adalah ....

Lactobacillus bulgaricus

dan

Strep-

tococcus cremoris

Streptococcus lactis

dan

Leuco-

nostoc cremoris

Rhizopus oryzae

dan

Rhizopus

stoloniferus

Saccharomyces cerevisiae

dan

Aspergillus oryzae

5. Berikut ini jenis makanan yang dapat

diolah dari susu,

kecuali

....

a. keju

c . yoghurt

b. mentega

d. nata de coco

kromosom

: bagian kromatin inti sel yang berceraian apabila

sel terbelah atau membelah yang merupakan

rangkaian pendukung jenis benda hidup

mitosis

: pembelahan inti sel biasa dari satu inti sel menjadi

dua inti sel baru

patogen

: bahan yang menimbulkan penyakit

rekombinasi

: penyatuan atau penggabungan susunan yang

sama atau berlainan dari elemen-elemen pem-

bentuk yang terpisah

rendemen

: kadar suatu zat dalam suatu bahan/zat tertentu

resisten

: tahan terhadap penyakit

respirasi

: pernapasan

toksisitas

: kualitas keracunan

transgenik

: organisme yang mengandung gen dari spesies

lain

transplantasi

: pemindahan tanaman

whey

: sisa fermentasi keju yang masih dapat diman-

faatkan

110

Mari BIAS 3

1. Apa yang dimaksud bioteknologi?

2. Sebutkan mikroorganisme yang ber-

peran dalam pembuatan produk ma-

kanan berikut.

a. Keju

c. Kecap

b. Roti

d. Tape

3. Apakah yang dimaksud protein sel

tunggal? Sebutkan keunggulannya.

4. Sebut dan jelaskan metode yang dapat

diterapkan dalam hidroponik.

5. Bagaimana dampak bioteknologi ter-

hadap lingkungan?

6. Mengembangnya roti akibat fermen-

tasi, karena khamir menghasilkan ....

a. glukosa

b. air

c. gas karbondioksida

d. gas oksigen

7. Jamur

Aspergillus oryzae

berperan da-

lam pembuatan ....

a. tape

c .

oncom

b. tempe

d. kecap

8. Berikut ini yang tergolong protein sel

tunggal adalah ....

a. protein tempe

b. protein susu

c. protein sel ganggang

d. protein telur

9. Suatu zat yang dihasilkan organisme

tertentu dan berfungsi menghambat

pertumbuhan organisme lain di seki-

tarnya disebut ....

a. antibodi monoklonal

b. vaksin

c. antibiotika

d. hormon

10. Organisme transgenik adalah ....

a. organisme yang mengandung gen

dari spesies lain

b. organisme yang tidak mempunyai

DNA

c . organisme yang mempunyai plas-

mid

d. organisme yang mengandung inti/

nukleus

11. Berikut ini yang termasuk bahan bakar

hasil pengembangan bioteknologi ada-

lah ....

a. biogas

c . gas LPG

b. batu bara

minyak

12. Teknik bercocok tanam yang paling

tepat untuk diterapkan di lahan yang

terbatas adalah ....

a. kultur jaringan

b. rotasi tanaman

c . hidroponik

d. ladang berpindah

13. Media bertanam hidroponik yang pa-

ling berhasil dan paling mudah untuk

diterapkan adalah ....

a. air

b. pasir

c. pecahan batu bata

d. styrofoam

14. Dalam menggunakan antibiotik kita

dianjurkan untuk tidak berhenti sebe-

lum obat habis (sesuai anjuran dok-

ter). Hal itu dilakukan supaya ....

a. bakteri kebal

b. bakteri mati

d. bakteri lemah

e. bakteri tidak aktif

15. Aeroponik mempunyai arti ....

a. pemberdayaan air

b. pemberdayaan udara

c. pemberdayaan tanah

d. pemberdayaan lahan

B. Jawablah soal-soal berikut dengan singkat dan tepat.