Halaman
Bab 6 - Bioteknologi
91
Bab
6
Bioteknologi
Peta Konsep
Bioteknologi
perkembangannya
Kecap dan cuka sering digunakan untuk membuat
makanan menjadi lebih enak, misalnya ditambahkan ke
dalam mie bakso. Tahukah kamu kalau kecap dan cuka
merupakan hasil bioteknologi? Apakah yang dimaksud
bioteknologi? Bagaimanakah perkembangannya? Apa
peranan mikroorganisme dalam bioteknologi? Bagaimanakah
penerapan bioteknologi dalam kehidupan? Ayo pelajari bab
ini agar kamu dapat menemukan jawaban dari pertanyaan-
pertanyaan tersebut.
Setelah mempelajari bab ini, diharapkan kamu dapat
mende
fi
nisikan pengertian bioteknologi, mendeskripsikan
pengertian mikroorganisme dalam bioteknologi, mendes-
kripsikan keuntungan bioteknologi dalam kaitannya
dengan produksi pangan, dan mendeskripsikan penerapan
bioteknologi dalam berbagai bidang kehidupan.
Gambar 6.1
Kecap dan cuka
Sumber:
image.google.co.id
Konvensional
dijelaskan melalui
penerapan
Modern
Peranan mikro-
organisme dalam
bioteknologi
Bidang kedokteran
Bidang ternak
Bidang pertanian
Penghasil makanan dan
minuman
Penghasil PST
Penghasil zat organik
Penghasil obat
Pemisahan logam dari
bijih
Penghasil energi
Pengurai limbah
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
92
Pernahkah kamu memakan tempe atau meminum
yoghurt? Tempe dan yoghurt merupakan makanan hasil
bioteknologi. Bioteknologi merupakan ilmu terapan yang
mempelajari prinsip-prinsip biologi yang digunakan oleh
manusia untuk tujuan tertentu.
Bioteknologi berguna untuk merekayasa organisme
maupun komponen organisme untuk menghasilkan barang
dan jasa yang penting bagi kehidupan manusia. Untuk
lebih mengetahui manfaat bioteknologi dalam mendukung
kelangsungan hidup manusia melalui produksi pangan, coba
kamu cermati uraian berikut.
A. Perkembangan Bioteknologi
Penerapan bioteknologi sudah dilakukan orang sejak
dulu, misalnya dalam pembuatan makanan fermentasi dan
pembuatan obat. Makanan dan minuman hasil fermentasi,
seperti tempe, tape, bir, yoghurt, dan cuka. Dengan biotek-
nologi dihasilkan obat-obatan, seperti vaksin hepatitis,
antibiotik, dan hormon insulin. Tahun 1797,
Edward Jenner
menggunakan mikroorganisme hidup untuk menghasilkan
vaksin penyakit cacar. Beberapa penerapan bioteknologi oleh
para ahli dapat kamu lihat pada tabel berikut.
Tabel 6.1
Perkembangan Penerapan Bioteknologi
I
nfo
Vaksin adalah bibit
penyakit yang sudah
dilemahkan untuk
digunakan sebagai obat
vaksinasi.
No.
Tahun
Penerapan Bioteknologi
1.
1750 - 1850
Orang telah menggunakan cara penanaman kacang-kacangan
secara bergantian sehingga tanah menjadi subur.
2.
1850
Makanan hewan dan baja kimia telah dihasilkan.
3.
1856
Gregor Mendel berhasil menyilangkan sifat-sifat tanaman
kacang kapri.
4.
1864
Louis Pasteur menemukan bahwa mikroorganisme bisa dima-
tikan.
5.
1893
Robert Koch menciptakan teknik mengkultur bakteri.
6.
1928
Alexander Fleming menemukan penisilin.
7.
1953
Watson dan Crick mengemukakan struktur DNA
8.
1973
Gen diambil dan dipisahkan dari sel.
9.
1996
Ian Wilmut dan teman-teman berhasil mengkloning hewan.
Bab 6 - Bioteknologi
93
Saat ini, bioteknologi dapat digunakan untuk mendeteksi
penyakit pada seseorang secara dini. Bioteknologi dibagi
menjadi dua macam, yaitu bioteknologi sederhana (konven-
sional) dan bioteknologi modern.
Dalam bioteknologi, manusia memanfaatkan sel hewan
dan sel tumbuhan atau mikroorganisme, misalnya jamur,
bakteri, dan kapang. Penerapan bioteknologi didukung
oleh berbagai ilmu, seperti mikrobiologi (cabang biologi
yang mempelajari mikroba atau jasad renik), biologi sel
(mempelajari sel), genetika (cabang biologi yang mempelajari
sifat-sifat keturunan), dan biokimia (cabang ilmu kimia yang
mempelajari aspek kimia pada makhluk hidup).
1. Bioteknologi Konvensional
Bio
teknologi konvensional merupakan bioteknologi yang
menggunakan organisme atau mikroba untuk menghasilkan
suatu senyawa kimia atau produk dengan aktivitas-aktivitas
mikroba dan belum menggunakan enzim.
Ciri-ciri bioteknologi konvensional adalah:
a)
Dikenal sejak awal peradaban manusia.
b) Menggunakan secara langsung hasil yang diproduksi
organisme atau mikroorganisme berupa senyawa kimia
atau bahan pangan tertentu yang bermanfaat bagi
manusia.
c)
Peralatan yang digunakan sederhana.
d) Pemanfaatan mikroorganisme terbatas.
2. Bioteknologi Modern
Bioteknologi modern merupakan bioteknologi
yang memanfaatkan biologi molekuler dan sel untuk
menghasilkan produk yang bermanfaat bagi manusia.
Penerapan bioteknologi modern berdasarkan pada rekayasa
genetika dan rekayasa biokimia.
Rekayasa genetika adalah teknik pengambilan gen
tertentu untuk menghasilkan organisme yang memiliki
keunggulan secara genetik. Sedangkan, rekayasa biokimia
seperti penggunaan tangki reaktor untuk pertumbuhan
mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya tidak
terkontaminasi mikroorganisme lain.
Ciri-ciri bioteknologi modern adalah:
a)
Mulai berkembang sejak ditemukan DNA.
b) Organisme atau mikroorganisme digunakan untuk
memperbaiki serta meningkatkan kinerja genetik suatu
organisme yang bermanfaat bagi manusia.
Pikirkanlah
Jelaskan perbedaan
antara bioteknologi
modern dan bioteknologi
konvensional!
Diskusikanlah dengan
teman sebangkumu!
!
S
ahabatku,
Ilmuwan
Louis Pasteur
(1822
- 1895) dilahirkan
di Dôle pada 27
Desember 1822.
Pada 1847, ia
mendapat gelar
doktor di ÉCole
Normale di Paris,
dengan fokus pada
ilmu
fi
sika dan
ilmu kimia. Pasteur
merupakan ahli
ilmu biologi dan ahli
kimia dari Prancis
yang menemukan
ilmu pengetahuan
mikrobiologi,
membuktikan
teori penyakit,
menemukan proses
sterilisasi, dan
mengembangkan
vaksin untuk
beberapa penyakit,
termasuk penyakit
rabies.
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
94
c)
Peralatan yang digunakan sudah modern.
d) Pemanfaatan mikroorganisme ditambah dengan
teknologi modern.
B. Peranan Mikroorganisme dalam Bioteknologi
Penerapan bioteknologi dalam kehidupan, biasanya
menggunakan mikroorganisme. Mikroorganisme memiliki
peranan yang sangat penting dalam pengembangan
bioteknologi di berbagai bidang kehidupan. Peranan
mikroorganisme dalam berteknologi adalah sebagai
berikut.
1. Penghasil Makanan atau Minuman
Mikroorganisme dapat dimanfaatkan
untuk membuat
tempe, oncom, makanan, tuak, cuka, dan kecap. Saat ini,
pembuatan bahan makanan tersebut dikembangkan secara
ilmiah dengan menggunakan teknologi yang lebih maju
sehingga menghasilkan produk yang berkualitas, seperti
bir, anggur, yoghurt, roti, keju, dan nata de coco. Proses
pembuatan tempe masih perlu ditingkatkan dengan berbagai
penelitian karena tempe memiliki kandungan zat gizi tinggi,
terutama protein nabati dan memiliki beberapa khasiat
antara lain menurunkan kolesterol darah.
Gambar 6.2
Makanan yang dihasilkan dengan bioteknologi
Sumber: google.co.id
Beberapa jamur juga dapat digunakan menghasilkan zat
warna, misalnya jamur
Neurospora sitophila
sebagai penghasil
warna merah dan orange, digunakan untuk membuat
oncom. Bahan pewarna yang alami untuk makanan lebih
aman dibandingkan pewarna sintetik karena pada umumnya
pewarna sintetik dapat menyebabkan keracunan.
Contoh mikroorganisme yang berperan dalam
pembuatan produk makanan, antara lain:
a.
Rhizopus oligospurus
(pembuatan tempe)
b.
Acetobacter xylinum
(pembuatan nata de coco)
Bab 6 - Bioteknologi
95
c.
Saccharomyces cerevisiae
(pembuatan roti dan tapai)
d.
Penecilium camemberti
dan
Penecillium requeforti
(keju)
e.
Aspergillus wentii
(pembuatan kecap)
f.
Lactobacillus bulgaricus
(keju dan yoghurt)
Gambar 6.3
Mikroorganisme yang membantu pembuatan
produk makanan
Saccharomyces cerevisiae
Lactobacillus bulgaricus
Sumber:
google.co.id
2. Penghasil Protein Sel Tunggal (PST)
Mikroorganisme, seperti ganggang, jamur, maupun
bakteri, dapat menghasilkan protein. Protein ini berada di
dalam sel, bukan merupakan bahan yang disekresikan oleh
sel.
a. Kelebihan PST
PST sangat menguntungkan karena dapat digunakan
sebagai sumber protein. Hal ini disebabkan karena:
1)
Secara umum, organisme
dapat membelah diri dengan
cepat.
2) Tidak memerlukan lahan yang terlalu luas.
3)
Dapat hidup di tempat limbah buangan, seperti selulosa,
limbah minyak bumi, atau limbah organik yang lain.
4) Mikroorganisme fotosintetik seperti ganggang dapat
memanfaatkan energi cahaya untuk digunakan sebagai
penghasil PST.
Contoh protein sel tunggal adalah
Spirulina
dan
Chorella
.
I
nfo
PST dapat hidup
di tempat limbah
buangan, seperti
selulosa, limbah minyak
bumi, atau limbah
organik yang lain.
Gambar 6.5
Chlorella
Gambar 6.4
Spirulina
Sumber:
google.co.id
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
96
b. Kekurangan PST
Ada beberapa kekurangan PST, antara lain:
1) PST
mempunyai dinding
sel yang terdiri atas selulosa,
khususnya ganggang, sedangkan manusia tidak dapat
mencerna selulosa.
2) PST yang dihasilkan kurang menarik, seperti jeli.
3) Kandungan asam
nukleat (DNA dan RNA) dari PST
cukup tinggi dan sulit dicerna serta dapat menimbulkan
asam urat.
3. Penghasil Zat-Zat Organik
Beberapa mikroorganisme dapat
menghasilkan zat-zat
organik, seperti etanol, asam cuka, asam sitrat, aseton, dan
gliserol. Zat-zat organik itu dapat digunakan untuk berbagai
keperluan, misalnya sebagai bahan minuman.
Gambar 6.6
Zat-zat organik
Sumber:
google.co.id
(a) Etanol
(b) Aseton
Untuk menghasilkan etanol (alkohol) dibutuhkan sel-sel
ragi dengan bahan baku karbohidrat, seperti singkong dan
beras. Adapun proses pembuatannya sering disebut dengan
istilah fermentasi (proses peragian). Proses ini berlangsung
secara anaerobik dan menghasilkan karbon dioksida dalam
bentuk gelembung udara.
4. Penghasil Obat
Berbagai macam mikroorganisme bermanfaat sebagai
penghasil obat-obatan, contohnya
Penicillium
menghasilkan
zat antibiotik yang mematikan mikroorganisme lain, disebut
penisilin. Penisilin sangat penting karena dapat memberantas
berbagai penyakit infeksi. Namun, ada beberapa jenis bakteri
yang kebal terhadap penisilin karena dapat menghasilkan
enzim yang dapat menghambat kerja penisilin.
Gambar 6.7
Penicillium
Sumber:
google.co.id
Bab 6 - Bioteknologi
97
5. Pemisahan Logam dari Bijihnya
Bakteri kemolitotrof merupakan salah satu bakteri
yang mampu memisahkan logam dari bijihnya. Bakteri ini
hidup dari zat-zat anorganik, seperti besi dan belerang, dan
memperoleh energi dari pemecahan bahan kimia tersebut.
Energi tersebut digunakan untuk sintesis karbon dioksida
dan air menjadi zat-zat organik. Proses sintesis ini dikenal
dengan sebutan kemosintesis. Salah satu contoh bakteri
pemisah logam ini adalah bakteri
Thiobacillus ferooxidans
yang digunakan untuk mengekstraksi tembaga dari bijih
tembaga. Bakteri ini tumbuh subur dalam suasana asam
dan tanpa zat organik.
Proses pemisahannya sebagai berikut:
1)
Bijih logam tembaga
berkualitas rendah yang dikenal
sebagai larutan peluluh, ditimbun. Disinilah banyak
ditemukan bakteri.
2) Kemudian, ke dalam larutan itu ditambahkan larutan
asam sulfat sehingga terjadi reaksi antara tembaga dan
asam sulfat membentuk tembaga sulfat (CuSO
4
).
3) Setelah itu, logam besi ditambahkan ke dalam larutan
tersebut sehingga besi akan bereaksi dengan tembaga
sulfat untuk melepaskan tembaga tersebut.
4)
Melalui proses tersebut diperoleh tembaga murni yang
telah terpisah dari bijihnya. Seluruh proses itu dibantu
oleh bakteri
Thiobacillus ferrooxidans
.
6. Penghasil Energi
Saat ini, persediaan bahan bakar makin menipis.
Oleh karena itu, para ahli berusaha mencari solusi untuk
menyelesaikan masalah energi melalui bioteknologi
sehingga dapat diperoleh energi yang aman dan tersedia
secara lestari.
Salah satu energi yang dikembangkan melalui
bioteknologi saat ini adalah biogas. Biogas merupakan gas
metana yang diproduksi oleh mikroorganisme di dalam
medium kotoran ternak.
Kotoran ternak dicerna oleh mikroorganisme menjadi
gas metana yang kemudian dialirkan ke rumah-rumah
sebagai penghasil energi. Sedangkan, limbahnya dapat
digunakan sebagai pupuk.
Cara pembuatannya adalah campuran kotoran ternak
dan air dimasukkan pada tangki pengumpul, kemudian
diaduk. Setelah rata, tangki pengumpul dimasukkan ke
dalam tangki pencerna.
Gambar 6.8
Thiobacillus ferooxidans
Sumber:
google.co.id
Gambar 6.9
Biogas
Sumber:
google.co.id
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
98
7. Pengurai Limbah
Pengolahan limbah secara biologis merupakan
pengolahan limbah dengan menggunakan bakteri untuk
mencerna limbah tersebut. Pengolahan limbah dengan cara
ini tidak membutuhkan biaya yang besar dan lebih ramah
lingkungan.
Limbah industri harus diolah terlebih dahulu melalui
Unit Pengolahan Limbah (UPL) sebelum dikeluarkan ke
lingkungan agar tidak terjadi pencemaran. Dalam UPL
biologis, bakteri pencerna dimasukkan ke dalam bak berisi
limbah yang diberi
aerator
(alat pemasok udara) untuk
memasukkan oksigen yang berguna untuk pernapasan
bakteri secara aerobik. Limbah akan terurai dan dapat
dibuang ke lingkungan setelah air dipisahkan dari endapan
limbah yang tidak berbahaya.
C. Penerapan Bioteknologi
Bioteknologi sangat bermanfaat bagi perkembangan
kehidupan manusia. Berikut ini adalah penerapan bioteknolgi
dalam bidang peternakan, pertanian, dan kedokteran.
1. Bidang Peternakan
Bio
teknologi dapat digunakan untuk mengembangkan
produk-produk peternakan, seperti vaksin dan antibodi.
Selain itu, untuk mengobati penyakit hewan serta hormon
pertumbuhan yang merangsang pertumbuhan hewan ternak
melalui rekombinasi DNA.
Rekayasa genetika merupakan suatu upaya memanipulasi
sifat makhluk hidup untuk menghasilkan makhluk hidup
dengan sifat yang diinginkan. Manipulasi sifat genetik ini
dilakukan dengan menambah atau mengurangi DNA. DNA
rekombinan merupakan proses menggabungkan dua DNA
dari sumber yang berbeda.
Selain itu, dikembangkan organisme transgenetik,
yaitu organisme yang mengandung gen dari spesies lain.
Organisme transgenetik dilakukan dengan menyuntikkan
DNA asing pada sel-sel telur atau sel-sel embrio awal
sehingga diperoleh organisme yang berkualitas sesuai
dengan keinginan. Teknologi ini mempunyai prospek untuk
mengembangkan hewan-hewan yang bernilai ekonomis,
misalnya ikan, sapi, kambing, domba, dan lain-lain.
Pikirkanlah
Bagaimanakah ciri-ciri
makhluk hidup yang
dihasilkan melalui
proses rekayasa
genetika? Jelaskan dan
berikan contohnya!
!
Gambar 6.10
Domba hasil kloning
Sumber:
google.co.id
Bab 6 - Bioteknologi
99
2. Bidang Pertanian
Saat ini, pengembangan bioteknologi banyak diterapkan
di bidang pertanian, seperti kultur jaringan untuk meng-
hasilkan tanaman tahan hama dan pengembangan tanaman
dengan media selain tanah yang dikenal dengan nama
hidroponik.
a. Kultur Jaringan
Saat ini, kultur jaringan dikembangkan untuk
memperoleh individu baru dalam jumlah yang banyak.
Media kultur merupakan tempat tumbuhnya sel tumbuhan.
Media tumbuh sel tumbuhan dapat di dalam tabung yang
steril, artinya tabung yang bebas dari hama. Medium itu
biasanya dibuat dari agar-agar yang diberi berbagai nutrisi
yang diperlukan tumbuhan.
Kultur jaringan tumbuhan dapat dilakukan hanya
dengan mengambil beberapa milimeter pucuk tumbuhan
yang mengandung jaringan muda atau jaringan lain yang
bersifat meristematik. Bagian tumbuhan yang dikultur
disebut sebagai eksplan.
Keuntungan dari pengembangan kultur jaringan
tumbuhan, antara lain:
1)
Ber
langsung cepat dalam memperoleh tumbuhan
baru.
2) Hemat tempat dan waktu.
3) Bibit terhindar dari hama dan penyakit.
4) Memiliki sifat identik.
5) Jumlah tidak terbatas.
Gambar 6.11
Kultur jaringan pada tumbuhan
Sumber:
google.co.id
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
100
b. Pembentukan Tumbuhan yang Tahan Hama
Teknik untuk memperoleh tanaman yang berkualitas
adalah melalui rekayasa genetika, yaitu dengan rekombinasi
gen dan kultur sel. Tanaman yang dapat dikultur dengan
cepat adalah tanaman dari satu sel somatik, seperti wortel,
jeruk, tomat, kentang, dan tembakau.
Sebagai contoh, untuk mendapatkan tanaman kentang
yang tahan terhadap penyakit, perlu ada gen yang
mengekspresikan sifat kebal terhadap penyakit, lalu gen
ini disisipkan pada sel tanaman kentang yang kemudian
ditumbuhkan menjadi tanaman kentang yang kebal
penyakit. Selanjutnya, tanaman baru ini dapat diperbanyak
dan disebarluaskan.
Dalam menyisipkan gen ke sel tanaman dibutuhkan
vektor, seperti plasmid dari bakteri
Agrobacterium
tumenfaciens
. Secara alami, bakteri ini dapat menginfeksi
tanaman dan menyebabkan tumor sehingga plasmid bakteri
ini disebut plasmid Ti (
Tumor inducing
= penyebab tumor).
c.
Hidroponik dan Aeroponik
Penerapan bioteknologi dalam bidang pertanian juga
dapat dilakukan dengan cara menanam tanaman dalam
media selain tanah, yang disebut hidroponik. Hidroponik
dapat dilakukan dengan menggunakan media air dan pasir.
1)
Hid
roponik dengan media air. Tumbuhan ditanam
di dalam air dan ditambah unsur-unsur hara yang
dibutuhkan untuk pertumbuhan dan perkembangan
tumbuhan tersebut.
2) Hid
roponik dengan media pasir. Media yang digunakan
dapat juga dengan arang, sabut kelapa, atau batu-
batuan. Dalam teknik ini, sebaiknya ditambahkan
unsur-unsur hara. Dalam teknik hidroponik yang perlu
diperhatikan adalah kelembapan udara dan intensitas
cahaya agar pertumbuhan dan perkembangan tanaman
cukup baik.
Gambar 6.12
Hidroponik
Sumber:
Encarta 2005
I
nfo
Hidroponik adalah
teknik menanam
tanaman dalam media
selain tanah. Sedangkan,
aeroponik adalah teknik
penanaman sayuran
dengan media styrofoam
yang berlubang-lubang.
Bab 6 - Bioteknologi
101
Keuntungan teknik hidroponik, antara lain:
1) Masih dapat bercocok tanam di lahan yang sempit.
2) Dapat menggunakan pupuk dengan e
fi
sien.
3) Hama dan penyakit tanaman dapat dihindari.
Selain hidroponik, penanaman dapat dilakukan dengan
cara aeroponik. Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran
dengan menggunakan
styrofoam
yang berlubang-lubang
sehingga akar tanaman menjuntai ke bawah. Kemudian, air
yang telah dicampur dengan unsur-unsur hara disemprotkan
sehingga akar-akar bisa menyerapnya. Biasanya, penanaman
sayur-sayuran menggunakan teknik ini.
Coba kamu tanam tanaman kesukaanmu dengan cara
hidroponik. Diskusikan dengan teman sekelompokmu,
bila perlu mintalah bimbingan gurumu.
Aktivitas Siswa
Gambar 6.13
Aeroponik
Sumber:
Encarta 2005
3. Bidang Kedokteran
Bioteknologi di bidang kedokteran dimanfaatkan untuk
berbagai keperluan, di antaranya adalah sebagai berikut:
a.
Pembuatan Antibodi Monoklonal
Antibodi berupa protein yang dihasilkan oleh sel
limfosit B atau sel T untuk melawan antigen (benda
asing) yang masuk ke dalam tubuh. Secara alami, tubuh
memiliki kemampuan untuk memproduksi antibodi. Fusi
atau penggabungan antara sel limfosit B dan sel mieloma
menghasilkan sel hibridoma. Sel ini berfungsi untuk
mengatasi penyakit kanker.
b. Terapi Gen Manusia
Rekayasa genetik mempunyai potensi untuk
memperbaiki kelainan genetik secara individual. Terapi gen
merupakan perbaikan kelainan genetik dengan memperbaiki
gen. Untuk kelainan genetik yang diakibatkan oleh tidak
berfungsinya satu alela, secara teoritis dapat diperbaiki
dengan mengganti gen yang tidak normal dengan gen
normal dengan menggunakan teknik rekombinasi DNA.
Alela yang baru dapat disisipkan ke dalam sel-sel somatis
pada anak-anak dan dewasa, sel-sel germ (sel-sel yang
memproduksi gamet), atau sel-sel embrio.
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
102
Sumber:
image.google.com
Gambar 6.14
Terapi gen
c.
Pembuatan Obat dan Vaksin
Penyakit yang disebabkan oleh virus tidak dapat diobati
sehingga perlu dilakukan pencegahan dengan menggunakan
vaksin.
Ada dua jenis vaksin tradisional untuk penyakit yang
disebabkan oleh virus, antara lain:
1)
Par
tikel virus yang virulen yang dikurangi keganasannya
secara kimiawi maupun
fi
sik.
2) Virus aktif, tapi tidak patogen.
Kedua virus tersebut merangsang tubuh menghasilkan
antibodi untuk melawan penyakit.
Sekarang telah dilakukan modi
fi
kasi vaksin melalui
bioteknologi, antara lain:
1)
DNA
rekombinan dapat menggerakkan pembuatan
suatu protein khusus dalam jumlah besar dari selubung
protein virus, bakteri, dan mikroba lain. Protein ini
dapat memicu terbentuknya respon kekebalan untuk
melawan penyakit.
2)
Rekayasa genetika dapat digunakan untuk memodi
fi
kasi
genom patogen sehingga menjadi lemah. Vaksinasi
dengan makhluk hidup yang lemah lebih efektif dari
protein vaksin karena hanya dengan memasukkan
sedikit saja akan menghasilkan respon kekebalan yang
besar.
Gambar 6.15
Vaksin
Sumber:
image.google.com
Bab 6 - Bioteknologi
103
1. Jelaskan perbedaan antara bioteknologi modern dengan bioteknologi
konvensional!
2.
Jelaskan peranan mikroorganisme dalam bioteknologi!
3. Jelaskan penerapan bioteknologi dalam bidang peternakan dan bidang
pertanian! Berikan contohnya yang ada di sekitar tempat tinggalmu!
M
enguji Diri
K
ilasan Materi
•
Bioteknologi adalah ilmu terapan yang mempelajari prinsip-prinsip biologi
yang digunakan oleh manusia untuk tujuan tertentu.
•
Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang menggunakan
organisme atau mikroba untuk menghasilkan suatu senyawa kimia atau
produk dengan aktivitas-aktivitas mikroba dan belum menggunakan
enzim.
•
Bioteknologi modern merupakan
bioteknologi yang memanfaatkan biologi
molekuler dan sel untuk menghasilkan produk yang bermanfaat bagi
manusia dengan menggunakan prinsip rekayasa genetika dan rekayasa
biokimia.
• Rek
ayasa genetika adalah teknik pengambilan gen tertentu untuk
menghasilkan organisme yang memiliki keunggulan secara genetik.
•
Contoh penerapan rekayasa
biokimia adalah penggunaan tangki reaktor
untuk pertumbuhan mikroorganisme untuk proses biologis tertentu supaya
tidak terkontaminasi mikroorganisme lain.
•
Peranan mikroorganisme dalam
pengembangan bioteknologi di berbagai
bidang kehidupan adalah penghasil makanan atau minuman, penghasil
PST (protein sel tunggal), penghasil zat-zat organik, penghasil obat, pemisah
logam dari bijihnya, penghasil energi, dan pengurai limbah.
• Bio
teknologi dapat digunakan untuk mengembangkan produk-produk
peternakan, seperti vaksin dan antibodi.
• Kul
tur jaringan dikembangkan untuk memperoleh individu baru dalam
jumlah yang banyak.
•
Teknik rekombinasi gen
dan kultur sel dikembangkan untuk memperoleh
tanaman yang berkualitas.
•
Hidroponik adalah cara menanam tanaman dalam media selain tanah.
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
104
•
Aeroponik adalah teknik penanaman sayuran dengan menggunakan
styrofoam yang berlubang-lubang sehingga akar tanaman menjuntai ke
bawah.
•
Bioteknologi di bidang kedokteran dimanfaatkan untuk membuat antibodi
monoklonal, terapi gen manusia, dan pembuatan obat dan vaksin.
Setelah kamu mempelajari tentang bioteknologi, coba kamu sebutkan dan jelaskan
kembali tentang penerapan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari! Manfaat
apa yang kamu peroleh setelah mempelajarinya?
Bab 6 - Bioteknologi
105
A. Pilihlah jawaban yang paling tepat!
Uji Kemampuan
1.
Ilmu terapan yang mempelajari prinsip-
prinsip biologi yang digunakan oleh
manusia untuk tujuan tertentu disebut
....
a. teknologi kimia
b. biogenetika
c. biokimia
d. bioteknologi
2.
Tokoh yang menemukan vaksin cacar
adalah ....
a. Louis Pasteur
b. Alexander Fleming
c. Robert Koch
d. Edward Jenner
3. Tokoh yang menemukan penisilin
adalah ....
a. Louis Pasteur
b. Alexander Fleming
c. Robert Koch
d. Edward Jenner
4. Tokoh yang menemukan bahwa
mikroorganisme dapat dimatikan
adalah ....
a. Gregor Mendel
b. Alexander Fleming
c. Robert Koch
d. Louis Pasteur
5. Ilmuwan yang menciptakan teknik
mengkultur bakteri adalah ....
a. Gregor Mendel
b. Alexander Fleming
c. Robert Koch
d. Louis Pasteur
6.
Protein sel tunggal adalah ....
a. makanan kaya protein berasal
dari mikroorganisme
b. senyawa kimia yang
dihasilkan
mikroorganisme
c. makanan kaya senyawa kimia
berasal dari mikroorganisme
d. makanan berasal dari
mikroorganisme
7.
Kloning batang tumbuhan merupakan
contoh bioteknologi konvensional
dalam bidang ....
a. pertanian
b. pangan
c. genetika
d. kultur tanaman
8. Antibiotik penisilin diperoleh dari
isolasi ....
a. bakteri
c. khamir
b. virus
d. jamur
9. Dalam penerapan bioteknologi
diperoleh varietas-varietas unggul
yang menunjuk pada ....
a. meningkatkan keanekaragaman
genetik
b. menurunkan kualitas ling-
kungan
c. meningkatkan jenis hama
tanaman
d. menurunkan kualitas produk
pertanian
10.
Penanaman tanaman dalam media air
dan arang disebut ....
a. kultur jaringan
b. kultur pasir
c. hidroponik
d. kultur sel
Ilmu Pengetahuan Alam untuk SMP/MTs Kelas IX
106
1. Coba kamu sebutkan produk makanan atau minuman apa saja yang
ada di sekitarmu yang merupakan hasil bioteknologi! Jelaskan proses
pembuatannya!
2. Menurutmu, apa saja keuntungan yang dapat kamu peroleh dengan
menerapkan bioteknologi? Jelaskan!
3. Carilah sebuah perusahaan
yang menerapkan bioteknologi dalam proses
produksinya yang berada di sekitar tempat tinggalmu! Misalnya, perusahaan
tempe, tahu, atau yang lainnya. Coba kamu amati, kemudian jelaskan cara
pembuatan barang-barang tersebut! Kaitkan dengan konsep bioteknologi
yang telah kamu pelajari.
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan di bawah ini!
1.
Apa ciri-ciri bioteknologi konvensional dan bioteknologi modern?
2. A
pa
yang dimaksud dengan protein sel tunggal? Jelaskan dan berikan
contohnya!
3. Seb
utkan contoh-contoh penggunaan bioteknologi di bidang pertanian, peternakan,
dan kedokteran!
4.
Jelaskan perbedaan antara hidroponik dan aeroponik!
5. Se
butkan kerugian dan keuntungan dengan diterapkannya bioteknologi
modern!