tugas ipa

BAB I

PENDAHULUAN

A.      LATAR BELAKANG

Bioteknologi merupakan suatu usaha terpadu dari berbagain disiplin ilmu untuk mengolah bahan baku dengan memanfaatkan mikroorganisme dan komponen-komponen lainnyauntuk menghasilkan barang dan jasa. Disiplin ilmu yang terlibat dalam bioteknologi, di antaranya Kimia, Biokimia, Rekayasa Biokimia, Teknik Kimia, Mikrobiologi, dan tentunya Biologi.

Bioteknologi telah banyak sekali membantu manusia dalam meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraannya. terutama di bidang produksi bahan pangan khususnya bidang pertanian dan perkebunan. Karena dengan adanya bioteknologi ini manusia bisa meningkatkan nilai bahan mentah dengan bantuan mikroorganisme.

Oleh karena itu sangatlah bermanfaat untuk kita bila kita mempelajari bioteknologi dan dengan adanya bioteknologi ini manusia diharapkan bisa menciptakan segaligus menghasilkan sesuatu yang berguna bagi kehidupan.

B.       RUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang tersebut diatas maka dapat diambil rumusan masalah antara lain:

1.         Jelaskan pengertian bioteknologi !

2.         Jelaskan perkembangan dan prospek bioteknologi !

3.         Jelaskan dampak kemajuan bioteknologi !

4.         Jelaskan penerapan bioteknologi dalam kehidupan !

C.      TUJUAN PENULISAN

Dari rumusan masalah tersebut diatas maka tujuan penulisan yang ingin dicapai antara lain sebagai berikut:

1.      Pengertian bioteknologi

2.      Perkembangan dan prospek bioteknologi

3.      Dampak kemajuan bioteknologi.

4.      Penerapan bioteknologi dalam kehidupan.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi berasal dari dua kata, yaitu ‘bio’ yang berarti makhuk hidup dan ‘teknologi’ yang berarti cara untuk memproduksi barang. Dengan definisi tersebut bioteknologi bukan merupakan sesuatu yang baru. Nenek moyang kita telah memanfaatkan mikroba untuk membuat produk-produk berguna seperti tempe, oncom, tape, arak, terasi, kecap, yogurt, dan nata de coco . Hampir semua antibiotik berasal dari mikroba, demikian pula enzim-enzim yang dipakai untuk membuat sirop fruktosa hingga pencuci pakaian.

Pengertian bioteknologi sangatlah beragam tergantung pada dasar dan sudut pandang yang dipakainya. Menurut Smith (1981) bioteknologi adalah suatu bidang penerapan biosains dan teknologi yang menyangkut penerapan praktis organisme hidup atau komponen sub selulernya pada industri jasa dan manufaktur serta pengolahan lingkungan. Dalam hal ini bioteknologi memanfaatkan mikroorganisme (seperti bakteri, jamur, ragi, dan alga), sel tumbuhan, dan sel hewan yang dibiakkan untuk keperluan berbagai industri. Menurut Smith (1981) ruang lingkup kajian bioteknologi mencakup:

·           Teknologi fermentasi dalam pembuatan minuman beralkohol, antibiotik, obat.

·           Rekayasa enzim, contoh dalam pembuatan katalis reaksi-reaksi kimia, imobilisasi enzim, dan bioreaktor.

·           Tekhnologi pengelolaan sampah, menghasilkan biogas dan pupuk.

·           Tekhnologi lingkungan yaitu penerapan bioteknologi guna penyelamatan lingkungan.

·           Teknologi sumber daya yang dapat didaur ulang.

Dalam batasan pengertian bioteknologi, ada beberapa ciri dari suatu proses bioteknologi. Ciri-ciri tersebut sebagai berikut.

·           Adanya agen biologi yang dipergunakan. Agen biologi yang dipergunakan ini tidak hanya dalam bentuk fisik yang dipanen, namun juga termasuk di dalamnya adalah hasil metabolit sekunder atau enzim yang dihasilkan.

·           Penggunaan agen biologi dilakukan dengan suatu cara atau metode tertentu.

·           Adanya produk turunan atau jasa yang dipakai dari proses pengguaan agen biologi tersebut.

Suatu proses industri bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme untuk menghasilkan suatu produk, pada dasarnya terdiri dari tiga tahap utama yaitu:

·           Proses hulu dimana melibatkan serangkaian perlakuan pada bahan mentah sehingga dapat digunakan sebagai sumber makanan bagi mikroorganisme sasaran.

·           Fermentasi dan transformasi adalah pertumbuhan mikroorganisme sasaran dalam bioreaktor besar yang diikuti dengan produksi bahan yang diinginkan, misalnya antibiotik, asam amino, enzim, atau asam-asam organik.

·           Proses hilir adalah proses pemurnian senyawa atau bahan yang diinginkan dari medium fermentasi atau dari massa sel.

B.       PERKEMBANGAN DAN PROSPEK BIOTEKNOLOGI

Bioteknologi telah berkembang sejak ribuan tahun sebelum masehi. Sejak beberapa abad lalu manusia telah membuat roti, minuman keras, dan anggur. Pada zaman tersebut mereka tidak tahu bahwa proses pembuatan makanan dan minuman tersebut dibantu oleh mikroorganisme seperti ragi dan jamur, sehingga pada zaman itu disebut dengan zaman atau era bioteknologi non mikrobiol.

Pada abad ke 17 Antony Van Lwwuwenhoek mengungkapkan bahwa pembuatan makanan seperti roti dan minuman beralkohol menggunakan jasa mikroorganisme (ragi). Selanjutnya Pasteur melalui penelitiannya (1857-1871) membuktikan bahwa mikroorganisme (ragi) mampu melakukan fermentasi. Dengan demikian dia dijuluki Bapak Bioteknologi. Sejak diketahui bahwa fermentasi melibatkan jasa mikroorganisme pada tahun 1857, maka bioteknologi memulai babak baru yaitu bioteknologi mikrobial.

Kini bioteknologi telah berkembang pesat dan dimanfaatkan dalam berbagai bidang industri, pertanian, peternakan, kehutanan, perkebunan, obat-obatan, bahan makanan, kesehatan.

Melihat perkembangan bioteknologi sekarang ini maka tampak jelas bahwa masa depan bioteknologi sangat menjanjikan khususnya di negara-negara industri maju sangat diunggulkan. Kemajuan di bidang bioteknologi disertai oleh semakin canggihnya peralatan laboratorium dan tekhnologi saat ini, telah melahirkan produk-produk unggulan yang diharapkan dapat lebih meningkatkan kesejahteraan umat manusia. Lebih dari itu kini bioteknologi telah menciptakan makhluk hidup yang sebelumnya tidak pernah terbayangkan.

Misalnya dalam bidang pertanian misalnya telah ditemukan sejenis tanaman pertanian non legum yang mampu  menambah nitrogen diudara untuk keperluan hidupnya.  Dalam bidang peternakan ditemukan sapi potong maupun sapi penghasil susu yang unggul. Dalam bidang medis ditemukan berbagai jenis vaksin untuk memerangi berbagai penyakityang disebabkan oleh virus.

Produk  bioteknologi lainnya, misalnya, bayi tabung, makanan dan minuman hasil fermentasi, obat antibiotik, dan organisme transgenitik. Bayi tabung ( test tube baby ) adalah bayi yang berasal dari pembuahan sel telur ibu sperma yang diambil dari suami atau donor dalam piring kaca laboratorium. Zigot hasil pembuahan akan tumbuh memjadi berpuluh puluh sel. Zigot tersebut lalu dimaksukan kedalam rahim ibu semula dan mengalami pertumbuhan sampi kelahiran. Teknik tersebut diperlukan bagi istri yang ovumnya tidak bisa turun kedalam oviduk atau dilakukan kepada pasangan yang suaminya mempunyai sperma sangat sedikit ( oligozoosermia ekstrem).

Bakteri transgenik, teknologi ADN rekombinan digunakan untuk menghasilka bakteri yang di biakan dalam bioreaktor. Beberapa produk yang di hasilkan bkteri anatara lain insuli, hormon pertumbuhan manusia, dan vaksin hepatitis B. Bakteri transgenitik dapat diunakan untuk meningkatkan kekebalan tanaman. Misalnya, bakteri yang biasa hidup di akar tanaman jagung di beri gen yang mengandung racun serangga dari bakteri lain sehingga dapat melindungi dari serangga serangga.

Beberapa bakteri dapat digunakan untuk meningkatkan mendegradasi substansi tertentu dan kemapuan tersebut dapat ditingkatkan dengan rekayasa genetik, misalnya, bakteri pemakan minyak dapat digunakan untuk membersihkan pantai dari tumpahan minyak industri bakteri biofilter yang akan menyaring polutan kimia sebelum di lepas ke udara. Bakteri transgenik juga dapat memindahkan sulfur dari batu bara sebelum di bakar dan membantu membersihkan area perbuangan limbah toksik. Bakteri transgenik pendegradasi tersebut dapat pula diberi gen ” sehingga akan mati setelah selesai bertugas.

C.      DAMPAK KEMAJUAN BIOTEKNOLOGI

Selain manfaat yang dipetik dari kemajuan bioteknologi juga ternyata tidak sedikit dampak negatifnya bagi umat manusia yang secara langsung maupun tidak langsung. Timbulnya dampak yang merugikan terhadap keanekaragaman hayati disebabkan oleh potensi terjadinya aliran gen ketanaman sekarabat atau kerabat dekat. Di bidang kesehatan manusia terdapat kemungkinan produk gen asing, seperti, gen cry dari bacillus thuringiensis maupun bacillus sphaeericus, dapat menimbulkan reaksi alergi pada tubuh mausia, perlu di cermati pula bahwa insersi ( penyisipan ) gen asing ke genom inang dapat menimbulkan interaksi anatar gen asing dan inang produk bahan pertanian dan kimia yang menggunakan bioteknologi.

Dampak lain yang dapat ditimbulkan oleh bioteknologi adalah persaingan internasional dalam perdagangan dan pemasaran produk bioteknologi. Persaingan tersebut dapat menimbulkan ketidakadilan bagi negara berkembang karena belum memiliki teknologi yang maju, Kesenjangan teknologi yang sangat jauh tersebut disebabkan karena bioteknologi modern sangat mahal sehingga sulit dikembangkan oleh negara berkembang. Ketidakadilan, misalnya, sangat terasa dalam produk pertanian transgenik yang sangat merugikan bagi agraris berkembang. Hak paten yang dimiliki produsen organisme transgenik juga semakin menambah dominasi negara maju.

Keberhasilan kloning mamalia yang menjurus pada kemungkinan mendapatkan kloning manusia mendapat kecama keras dari terutama dari pemuka agama karena jika terjadi kegagalan sehingga bentuk manusia dari hasil kloning tersebut berbeda dari yang diharapkan karena keberhasilan kloning pada hewan tidak semulus yang kita bayangkan melainkan selalu ada kegagalan. Kalau makhluk yang timbul akibat kegagalan pada kloning hewan dengan mudah bisa dibunuh. Tetapi jika terjadi pada manusia apakah segampang itu akan dibunuh? Tentu saja secara etika dan moral agama tidak dibenarkan, namun jika tercipta akan muncul monster yang mengerikan.

D.      PENERAPAN BIOTEKNOLOGI DALAM KEHIDUPAN

Penerapan bioteknologi sebenarnya sudah dikenal sejak beribu tahun yang lalu. Bangsa Mesir kuno sudah menerapkan prinsip bioteknologi dalam membuat bir sejak 2000 tahun sebelum Nabi Isa dilahirkan. Mereka memanfaatkan sistem biologi tertentu (dalam hal ini cendawan atau ragi) untuk menghasilkan atau memodifikasi suatu produk.

Tekhnik asam deoksi ribonuleat (DNA) rekombinan atau lebih banyak dikenal sebagai tekhnik rekayasa genetiklah sebenarnya yang merupakan inovasi baru dalam pengembangan bioteknologi.

Dulu dalam bioteknologi tradisional sejumlah bahan dasar seperti anggur, susu, atau gandum didedahkan pada jasad renik tertentu untuk menghasilkan produk yang diinginkan seperti munuman anggur, keju ataupun roti. Selain itu dengan menggunakan tekhnik tradisional kita dapat menyilangkan beberapa varietas tumbuhan, tapi untuk memperoleh satu varietas baru kita membutuhkan waktu hampir satu setengah dasawarsa. Hal ini seringkali disebabkan oleh adanya kendala ilmiah yang tak dapat dihindari seperti tidak adanya sifat yang kita inginkan dalam suatu populasi atau kalaupun sifat tersebut ada manipulasi genetiknya kurang terarah.

Kini dengan tekhnik rekayasa genetik, kita dapat memanipulasi sifat-sifat suatu organisme atau sel yang kita inginkan dengan cara mengisolasi suatu gen yang kita inginkan dan menyisipkannya kedalam organisme atau gen lain dalam waktu yang relatif singkat. Dengan alasan inilah rekayasa genetik disebut sebagai jalan pintas menuju bioteknologi modern.

DNA sebagai komponen pembentuk gen yang tersusun dalam sequens tertentu, terdiri dari rantai gula phospat dan basa, merupakan pengendali sifat yang diwariskan suatu organisme kepada keturunannya. DNA bertanggung jawab terhadap sintesis protein dan zat-zat lain pembentuk suatu organisme termasuk struktur dan mekanisme kerjanya. Tahapan dalam tekhnik rekayasa genetik adalah :

·           Menentukan gen-gen dengan fungsi atau sifat spesifik.

·           Mengisolasi gen spesifik tersebut.

·           Menyisipkan gen spesifik tersebut kedalam organisme lain.

·           Mengekspresikan gen spesifik pada organisme yang telah disisipi gen spesifik tersebut.

Penerapan bioteknologi diberbagai sektor kehidupan antara lain sebagai berikut:

1.        Bioteknologi makanan dan minuman.

Bioteknologi tradisional dalam makanan dan minuman merupakan proses pengubahan bahan dasar dengan bantuan jamur atau fermentasi. Adapun makanan yang mengalami proses ini antara lain sebagai berikut:

·         Kecap.

·         Tempe

·         Oncom

·         Tape

·         Minuman anggur

Bioteknologi modern dalam makanan dan minuman diantaranya:

·         Sel tunggal protein (STP)

·         Mikroprotein.

2.        Bioteknologi pertanian dan peternakan.

Penerapan bioteknologi dibidang pertanian antara lain:

·         Tanaman budidaya pengikat nitrogen ()

·         Pemberantasan hama hayati.

·         Gula dan coklat

Penerapan bioteknologi dibidang peternakan antara lain:

·         Hormon pertumbuhan

·         Vaksin penyakit kuku dan mulut ternak

·         Kloning pada hewan ternak.

3.        Penerapan bioteknologi dibidang kesehatan

Penerapan bioteknologi dibidang kesehatan antara lain sebagai berikut:

·         Insulin

·         Antibiotik

·         Interferon

·         Vaksin dan Antibodi monoklonal

4.        Bioteknologi lingkungan

Bioteknologi lingkungan antara lain:

·         Bioteknologi limbah industri,

·         Bioteknolgi limbah gas,

·         Bioteknologi limbah pertanian,

·         Bioteknologi limbah cair.

BAB III

PENUTUP

A.      KESIMPULAN

Bioteknologi adalah penggunaan biokimia, mikrobiologi, dan rekayasa genetika secara terpadu, untuk menghasilkan barang atau lainnya bagi kepentingan manusia. Bioteknologi merupakan suatu usaha terpadu dari berbagain disiplin ilmu untuk mengolah bahan baku dengan memanfaatkan mikroorganisme dan komponen-komponen lainnya untuk menghasilkan barang dan jasa.

Bioteknologi sudah dilakukan manusia sejak beribu-ribu tahun yang lalu. Pengembangan bioteklnologi modern memfokuskan pada tekhnik Asam Deoksiribonukleat (DNA) rekombinan atau rekayasa genetik. Dengan tekhnik ini suatu gen yang kita harapkan dapat disisipkan pada plasmid sel bakteri untuk kemudian dikloning pada organisme atau suatu gen lainnya.

DNA rekombinan atau rekayasa genetik sudah mulai diterapkan di berbagai sektor kehidupan seperti makanan dan minuman, pertanian dan peternakan, kesehatan dan lingkungan.

B.       SARAN DAN KRITIK

Dalam makalah ini mungkin masih banyak terdapat kesalahan atau kekurangan. Untuk itu penulis sangat mengharapkan kritik maupun saran-saran dari pembaca khususnya.

DAFTAR PUSTAKA

Sutarno, Nono, 2007, Materi dan Pembelajaran IPA SD, Jakarta:Universitas Terbuka.

Salim, Soma. 2011. Prinsip dasar bioteknologi. http://somasalims.blogspot.com/2011/03/prinsip-dasar-bioteknologi.html.diakses tanggal 3 Mei 2012.

Yudi. 2008. Periode Perkembangan bioteknologi http://yudhim.blogspot.com/2008/01/makalah.html.diakses tanggal 3 mei 2012.