KATA
PENGANTAR
Puji
syukur penulis panjatkan kehadirat Allah swt. Karena atas berkat rahmat dan
hidayahnyalah sehingga kami dapat menyelesaikan Makalah biologi ini dalam waktu
yang telah ditentukan dengan baik.
Dalam pembuatan Makalah ini kami tidak
luput dari halangan dan rintangan, namun berkat usaha dan doa kepada Allah swt.
Kami dapat menyelesaikan Makalah ini dengan baik.
Makalah imi kami susun sebagai acuan
untuk melaksanakan diskusi biologi secara berkelompok di kelas nanti.
Kami juga menharapkan masukan berupa
saran yang membangun agar kami dapat mengoreksi kesalahan kami pada pembuatan
makalah kami di waktu yang akan datang,
Penyusun,
Kelompok 8
DAFTAR ISI
Kata Pengantar
............................................................................
Daftar Isi .......................................................................................
BAB I
A.
Latar Belakang.............................................................................
B. Rumusan Masalah ......................................................................
C. Tujuan ......................................................................................
D.
Manfaat ......................................................................................
BAB II
A.
Pengertian
Bioteknologi .............................................................
B.
Bioteknologi
Farmasi/Kedokteran................................................
C.
Bioteknologi
Pertanian
BAB III
A.
Kesimpulan
B.
Saran
Daftar Pustaka
BAB I
PENDAHULUAN
A.
Latar Belakang
Tempe merupakan salah satu contoh
hasil dari bioteknologi. Coba Anda amati dan perhatikan cara pembuatan tempe.
Tempe berasal dari kedelai, setelah mengalami proses dengan pemberian ragi
tempe, maka akan dihasilkan tempe. Ragi tempe merupakan salah satu jenis jamur,
yaitu Rhizopus oryzae, coba Anda ingat kembali pelajaran di kelas X
tentang jamur! Karena hasil kerja dari jamur inilah akan dihasilkan suatu
tempe.
Bioteknologi berasal
dari bahasa latin, yaitu bio (hidup), tehnos (teknologi=
penerapan) dan logos (ilmu) yang berarti ilmu yang menerapkan
prinsip-prinsip biologi. Jadi, sebenarnya bioteknologi bukan suatu disiplin
ilmu, melainkan suatu ilmu terapan.
Menurut
Sardjoko (1991), bioteknologi adalah proses-proses biologi oleh mikroorganisme
yang dimanfaatkan untuk kepentingan manusia. Bioteknologi bisa diartikan suatu
pemanfaatan makhluk hidup atau rekayasa organisme sistem atau proses biologis
untuk menghasilkan suatu produk yang bermanfaat bagi manusia yang menghasilkan
suatu barang, atau dapat dikatakan pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk bagi kepentingan manusia
Bioteknologi
dapat dimanfaatkan dalam beberapa hal, misalnya pada bidang
Farmasi/kedokteraan, Pertanian dan lain sebagainya.
B. Rumusan
Masalah
a.
Apa
itu Bioteknologi ?
b.
Bagaimana
pemanfaatan Bioteknologi pada bidang Farmasi/kedokteran ?
c.
Bagaimana
pemanfaatan Bioeknologi pada bidang pertanian ?
C. Tujuan
Mengetahui tentang bioteknologi dan
pemanfaatannya terhadap berbagai aspek, terutama pada bidang Kedkteran dan
Pertanian.
D. Manfaat
Setelah melakukan diskusi tentang materi
ini, siswa diharapkan dapat mengetahui tentang bioteknologi dan pemanfaatannya
terhadap berbagai aspek, terutama pada bidang Kedkteran dan Pertanian.
BAB II
ISI
A.
PENGERTIAN BIOTEKNOLOGI
Tempe
merupakan salah satu contoh hasil dari bioteknologi. Coba Anda amati dan
perhatikan cara pembuatan tempe. Tempe berasal dari kedelai, setelah mengalami
proses dengan pemberian ragi tempe, maka akan dihasilkan tempe. Ragi tempe
merupakan salah satu jenis jamur, yaitu Rhizopus oryzae, coba Anda ingat
kembali pelajaran di kelas X tentang jamur! Karena hasil kerja dari jamur
inilah akan dihasilkan suatu tempe.
Bioteknologi
berasal dari bahasa latin, yaitu bio (hidup),
tehnos (teknologi= penerapan) dan logos (ilmu) yang berarti ilmu
yang menerapkan prinsip-prinsip biologi. Jadi, sebenarnya bioteknologi bukan
suatu disiplin ilmu, melainkan suatu ilmu terapan.
Menurut Sardjoko (1991),
bioteknologi adalah proses-proses biologi oleh mikroorganisme yang dimanfaatkan
untuk kepentingan manusia. Bioteknologi bisa diartikan suatu pemanfaatan
makhluk hidup atau rekayasa organisme sistem atau proses biologis untuk
menghasilkan suatu produk yang bermanfaat bagi manusia yang menghasilkan suatu
barang, atau dapat dikatakan pemanfaatan prinsip-prinsip ilmiah dengan
menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan produk bagi kepentingan manusia
B.
BIOTEKNOLOGI FARMASI/KEDOKTERAN
Berikut
Bioteknologi membuka cakrawala baru dalam bidang farmasi/Kedokteran,misalnya
dalam pembuatan vaksin, anti-biotik, anti monoclonal, dan insulin .
1. Pembuatan Antibodi Monoklonal
Antibodi
Monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu
sumber tunggal atau sel klonayang hanya mengenal satu jenis antigen.
Pembentukan
antibody monoklonal dilakukan dengan menggunakan kelinci atau tikus.
Perhatikan gambar berikut,
Gambar
ini memperlihatkan teknik pembuatan
antibodi monoklonal untuk mengobati kanker.
Berikut
penjelasannya yaitu langkah pertama adalah menginjeksikan antigen
ke tubuh kelinci atau tikus percobaan, kemudian limpanya dipisahkan.
Selanjutnya, dilakukan peleburan sel-sel limpa dengan sel-sel myeloma (sel-sel
kanker). Sekitar 1% dari sel limpa
adalah sel plasma yang menghasilkan antibody. Sedangkan 10% sel hibridoma akhir terdiri dari sel yang menghasilkan antibody.setiap sel
hibridoma hanya menghasilkan satu antibody.
Disini , teknik seleksi dikembangkan untuk
mengidentifikasi sel tersebut,kemudian dilakukan pengembangan atau pengklonaan
berikutnya. Klona yang diperoleh dari
hibridoma berupa antibody monoclonal . antibodi monoclonal dapat disimpan
beku, kemudian dapat diinjeksikan ke dalam tubuh hewan atau dibiakkan dalam
suatu kultur untuk menghasilkan antibody dalam jumlah besar.
Kegunaan antibody monoclonal cukup beragam
. para ilmuan berharap apat menggunakan antibody monoclonal dalam pengobatan
penyakit kanker. Beberapa jenis sel kanker membuat antigen yang berbeda dengan
protein yang dibuat oleh sel-sel sehat. Dengan Teknologi yang ada, dapat dibuat
antibody monoclonal yang haya menyerang protein dan menyerang sel-sel tanpa
mempengaruhi sel-sel yang sehat.
Kegunaan
antibody monoclonal lainnya adalah sebagai berikut :
a.
Untuk mendeteksi kandungan hormon korionik
gonadotropin (HCG) dalam urin wanita hamil.
b.
Untuk mengikat racun dan
menonaktifkannya, contuhnya racun tetanus dan kelebihan obat digoxin dapat
dinonaktifkan oleh antibody ini.
c.
Mencegah penolakan jaringan terhadap sel
hasil transplantasi jaringan lain.
2. Pembuatan Vaksin
Proses Sel
vertebrata dimulai dengan
memberi perlakuan terhadap jaringan yang sesuai dengan enzim proteotolik ,
misalnya tripsin, untuk memisahkan sel-sel. Sel-sel kemudian dipindah ke
nutrient tertentu untuk melekatkan sel-sel kedasar wadah. Sel-sel tersebut akan
membelah secara mitosis membentuk satu lapis sel. Sel ini kemudian dapat
digunakan untuk membentuk kultur sekunder. Agar sel kultur ini terus membelah ,
maka ditambahkan bahan kimia atau virus yang mendorong pembentukan sel-sel
kanker . sel-sel tersebut disebut Neoplastik
.
Di
antara penerapan kultur sel hewan ,produksi vaksin virus merupakan metode
tertua. Prosesnya adalah virus
ditumbuhkan dalam kultur sel, misalnya sel dari embrio ayam dan ginjal monyet .
virus-virus tersebut diekstraksi dengan penyaringan. Hasil ekstraksi digunakan
untuk mematikan virus tersebut. Vaksin tersebut hampir dilemahkan dan disimpan
dalam suhu rendah untuk digunakan jka diperlukan . contoh vaksin yang dibuat
dengan cara ini adalah vaksin poliomyelitis , gondong, cacar air, rubella, dan
rabies.
Pemberian vaksin
memungkinkan tubuh membangun kekebalan dengan membentuk antibody. Vaksin yang digunakan untuk melindungi atau
mencegah tubuh terserang penyakit dapat berasal dari mikroorganisme
(virus,bakteri) yang dilemahkan atau toksin yang dihasilkan oleh mikroorganisme
tersebut.
Namun vaksin yang
diproduksi secara konvensional tersebut dapat menimbulkan efek samping yang merugikan , misalnya :
a.
Mikroorganisme yang dgunakan untuk
membuat vaksin mungkin masih melanjutkan proses reproduksi
b.
Mikroorganisme yang digunakan untuk
membuat vaksin mungkin masih dapat menyebabkan penyakit.
c.
Ada orang alergi terhadap sisa-sisa sel
dari produksi vaksin meskipun sudah dilakukan proses pemurnian
d.
Orang yang bekerja dalam pembuatan
vaksin mungkin bersentuhan dengan organisme berbahaya yang digunakan sebagai
bahan pembuat vaksin meskipun sudah dicegah dengan menggunakan pengaman
(masker, sarung tangan ).
Prinsip-prinsip
rekayasa genetik dalam pembuatan vaksin :
a. Mengisolasi
(memisahkan) gen-gen dari organisme penyebab penyakit yang berperan
menghasilkan antigen yang merangsang limfosit untuk menghasilkan antibody.
b. Menyisipkan
gen-gen yang telah di isolasi tersebut ketubuh organism yang kurang pathogen
c. Mengkulturkan
organisme hasil rekayasa sehingga menghasilkan antigen dalam jumlah banyak.
d. Mengekstraksi
antigen yang kemudian digunakan sebgaia vaksin .
Perhatikan
gambar berikut.
3.
Pembuatan
Antibiotik
Mikroorganisme
tertentu dapat menghasilkan obat untuk menyembuhkan penyakit yang disebabkan
mikroorganisme lainnya. Produk
metabolisme vang dihasilkan oleh mikroorganisme tertentu dan bersifat menghambat
pertumbuhan atau merusak mikroorganisme lairu disebut antibiatik.
Penelitian tentang antibiotik Pertama kali dilakukan
oleh A. Gratia dan S. Dath (1924). Penelitiannya menghasilkan
aktinomisetin dari galur Actinomycetes
(bakteri mirip kapang). Actinomycetes
tidak dipakai untuk mengobati pasien tetapi untuk melisis kultur bakteri dalam
pembuatan vaksin. Sejak 1940, banyak
antibiotic kemoterapeutik yang telah diisolasi dari Actinomycetes.
Antibiotik pertama yang dipakai untuk mengobati
penyakit pada manusia adalah tirotiisin. Antibiotik ini diperoleh dari Bacillus
bretsis, suatu bakteri tanah dan
diisolasi oleh Rene Dubos dari Rockefeller
lnstitute of Medical Research (sekarang Universitas Rockefeller) New York.
Tahun 1924, Alexander Fleming menemukan bahwa
cawan agar Yang diinokulasi dengan bakteri Staplrylooccus aureus telah
terkontaminasi sejenis kapang,dan koloni kapang tersebut dikelilingi oleh suatu
zona bening. Zona bening tersebut menuniukkan
bahwa pertumbuhan bakteri terhambat Setelah diidentifikasi, ternyata kapang
tersebut adalah spesies Penicillium, sehingga
Fleming menamakan zat antibiotic tersebut
dengan penisilin.
Antibiotik telah
dikenal sejak lama untuk melawan berbagai infeksi mikroorganisme patogen. Antibiotik dapat diperoleh dari jamur atau
bakteri yang diproses dengan cara tertentu.
Pembuatan
antibiotik melalui beberapa tahap sebagai berikut:
a.
Mikroorganisme
penghasil antibiotic dikembangbiakkan.
b.
Mikroorganisme
diPindahkan ke dalam bejana fermentasi yang menyerupai tangki besar di temPat
ini, mikroorganisme dipacu dengan lingkungan yang cocok agar berkembang biak
secara cepat.
c.
Dari
cairanbiakan itu, antibiotik diekstraksi dan dimurnikan, selanjutnya diuji
dengan urutan sebagai berikut:
a)
Zat
diuji dalam tabung reaksi,apakah dapat mematikan kuman atau tidak
b)
kemudian
zat diujikan pada hewan percobaan, termasuk diteliti efek sampingnya
c)
jika
ternyata aman, obat ini dapat diujikan pada sekelompok orang dengan pengawasan
ketat para ahli
d)
jika berhasil barulah diujikan pada orang
sakit dan selanjutnya di pasarkan.
Zat antibiotik mulai diproduksi secara besar-besaran
pada perang Dunia Kedua lPD IIJ oleh tim peneliti dari Inggris dan Amerika
Serikat.
Antibiotik dibuat saat pertumbuhan mikroorganisme penghasil antibiotik menunjukkan
grafik menurun. pada saat tersebut, metabolisme sekunder dan produksi mikroorganisme
berlangsung lebih lambat daripada metabolisme primer. Hal ini berarti
dibutuhkan teknik fengulturan sekali panen atau disebut C bath farmentation.
Pada pembuatan penisilin, tangki pengaduk
untuk fermentasi diinokuiasi dengan kultur
penicillium notatum atau Penicillium
chrysogenum. Jamur -jamur tersebut tumbuh pada kondisi opiimum yaitu pada
suhu 24oC, suplai O2 cukup, dan pH yang agak basa.
Setetah 30 jam ,pnisilin mulai dihasilkan dan akan mencatat hasil maksimum
setelah 4 hari. Produksi berhenti setelah 6 hari. pada saat tersebut kandungan
(isi) tangki fermentor ditampung. Karena penisilin diproduksi di luar sel
jamur, maka miselium jamur disaring, dicuci, dan dibuang.
Cairan sisa yang
mengandung penisilin diekstraksi secara kimia lalu dimurnikan menggunakan
pelarut untuk membuat Kristal murni. Setelah proses ini, penisilin dikemas
dan,siap untuk digunakan. Tangki fermentor disterilisasi lagi, lalu digunakan untuk
membuat biakan baru.
Timbulnya kekebalan mikroorganisme terhadap antibiotik
tertentu mendorong para ilmuwan untuk membuat antibiotic jenis baru. Antibiotik
baru ini dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari
rekayasa genetika. Namun, hal ini tidak
mudah karena antibiotik adalah metabolit sekunder yang dihasilkan lewat
jalur metabolisme,sekunder yang panjang dan melibatkan sejumlah gen. Manipulasi
untuk proses tersebut sangat kompleks dan sulit. Sampai saat ini, maslh
dilakukan penelitian mengenai hai tersebut.
4.
Insulin
Salah satu
teknik rekayasa genetika dalam bidang kedokteran yang tlah berhasil dan giat
dikembangkin adalah pembuatan insulin manusia oleh bakteri.Insulin adalah
protein yang bertugas mengontrol metabolisme gula dalam tubuh manusia. Gen insulin terletak pada daerah dalam DNA
manusia memliki inrormasi untuk menghasilkan insulin. Penderita diabetes
tidak mampu membentuk insulin dalam jumlah yang dibutuhkan.
C. BIOTEKNOLOGI PERTANIAN
Perkembangan
biologi molekuler memberikan dampak yang besar terhadap kemajuan
berbagai cabang ilmu termasuk pemuliaan tanaman (plant breeding). Suatu hal yang tidak dapat dipungkirl bahwa perbaikan
genetis melalui pemuliaan tanaman konvensional telah memberikan kontribusi yang
sangat besar dalam penyediaan pangan dunia.
Hal ini ditandai dengan terjadinya peningkatan produksi pangan
dunia melalui revolusi hijau (green reaolution). Namun, fakta sekarang telah menunjukkan
bahwa ketersediaan pangan masih terancam akibat ledakan penduduk.
Kehadiran
bioteknologi memberikan harapan baru untuk mengatasi bahaya kelaparan dan
kerawanan pangan global.Perbaikan sifat tanaman telah dapat ditangani secara
molekuler meskipun masih ada keterbatasannya.
Tampaknya, revolusi hilau telah
berakhir dan klta menyongsong era revolusi gen rnelalui bioteknologi. Kemajuan
yang dicapai bioteknologi saat ini memungkinkan pemanfaatan yang tak terbatas. Peran keanekaragaman, sangat besar mengingat
keanekaragaman hayati adalah bahan dasar dari penerapan bioteknologi.
Kini melalui rekayasa genetika telah
dihasilkan berbagai tanaman transgenik, contohnya tanaman yang kebal terhadap hama
dan penyakit dan tanaman , yang dapat memfiksasi nitrogen sendiri.
1.
Tanaman Kebal
Terhadap Hama dan Penyakit
Dengan rekayasa genetika para
ahli bioteknologi menyisipkan gen bakteri
Bacillus thuringiensis yang dapat menghasilkan seryawa endotoksin (senyawa
racun) pada tanaman budidaya. Tanaman yang telah disisipi gen bakteri tersebut
dinamakan tanaman transgenik. Tanaman
transgenic tersebut tidak perlu disemprot dengan pestisida untuk menyingkirkan
hama dan penyakit yang menyerangnya, karena telah memiliki kemampuan
memberantas hama dan penyakit dengan senyawa racun yang dikandungnya. Tanaman
transgenik ini belum dapat sepenuhnya diterima masyarakat. Pihak yang keberatan
mengkhawatirkan dampaknya^bagi kesehatan manusia dan kelestarian lingkungan.
2.
Tanaman yang
Dapat Memfiksasi Nitrogen
Serealia
atau tumbuhan rumput-rumputan berbiji merupakan tumbuhan yang menyuplai
50% makanan pokok penduduk dunia. Namun sayangnya, serealia tidak memiliki simbion bakteri di akar-akarnya untuk
memfiksasi nitrogen, sehingga kebutuhan nitrogen (N2) diperoleh dari
penambahan pupuk buatan. Kelebihan pupuk
buatan yang diberikan dapat terbilas air dan mencemari air minum yang
dikonsumsi manusia di lingkungan sekitarnya. Dengan bioteknologi, para ilmuwan mengembangkan
tumbuhan yang akarnya dapat bersimbiosis dengan Rhizibium. Ide ini melibatkan gen nif yang dapat mengontrol fiksasi
nitrogen.
Para ilmuwan
menyisipkan gen nif ini pada:
a)
Tumbuhan
serealia yang sesuai
b)
bakteri
yang berasosiasi dengan tumbuhan serealia
c)
plasmid
Ti (Tumor lnducing) dari Agrobacterium
dan kemudian menginfeksikannya ke tumbuhan yang
Ahli biologi. Memanfaatkan rekavasa genetika untuk mengisolasi
gen yang diinginkan kemudian menyisipkannya ke sel organisme lain yang dikehendak.
Da1am penyisipan ini para ahli biologi memanfaatkan bakteri Agrobactrium untuk memasukkan gen ke
se1-sel tumbuhan.
Sel Agrobactrium
memiliki DNA yang disebut plasmid Ti. Gen yang dikehendaki disisipkan dulu ke
plasrnid Ti. Tumbuhan yang diinfeksi Agrobactrium
memiliki tumor yang disebabkan oleh Ti. Tumor
ini disebut crown gall yang masing-masing mengandung plasmid Ti yang telah
disisipi gen. Tumbuhan dapat dikultur dari potongankecil jaringan crown gall.
Tumbuhan hasil kultur ini telah memiliki sifat vang berbeda karena telah disisipi
gen sehingga sifat tumbuhan menjadi sesuai dengan gen yang disisipkan.
BAB III
PENUTUP
PENUTUP
A. Kesimpulan
Bioteknologi berasal
dari bahasa latin, yaitu bio (hidup), tehnos (teknologi=
penerapan) dan logos (ilmu) yang berarti ilmu yang menerapkan
prinsip-prinsip biologi. Jadi, sebenarnya bioteknologi bukan suatu disiplin
ilmu, melainkan suatu ilmu terapan.
Bioteknologi
bisa diartikan suatu pemanfaatan makhluk hidup atau rekayasa organisme sistem
atau proses biologis untuk menghasilkan suatu produk yang bermanfaat bagi
manusia yang menghasilkan suatu barang, atau dapat dikatakan pemanfaatan
prinsip-prinsip ilmiah dengan menggunakan makhluk hidup untuk menghasilkan
produk bagi kepentingan manusia
Ada beberapa
macam pemanfataan bioteknologi dalam kehidupan sehari-hari, termasuk pada
bidang Kedokteran dan pertanian.
Adapun
contoh pemanfataannya pada bidang kedokteran misalnya dalam pembuatan
vaksin, anti-biotik, anti monoclonal, dan insulin, sedangkan pemanfatannya pada
bidang Pertanian misalnya Tanaman Kebal Terhadap Hama dan Penyakit, Tanaman
yang Dapat Memfiksasi Nitrogen
B.
Saran
DAFTAR PUSTAKA
kistinnah.idun
dan lesari.sri.endang.2009.Biologi 3.
Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Pangajuanto.teguh
dan rahmidi.tri.2009.Biologi 3.
Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
suwarno.2009.Biologi 3. Jakarta: Pusat Perbukuan Departemen Pendidikan Nasional
Out Of Topic Show Konversi KodeHide Konversi Kode Show EmoticonHide Emoticon