Bioteknologi: Konvensional vs Modern

Bioteknologi

• Bioteknologi merupakan ilmu yang mempelajari pemanfaatan organisme hidup untuk memenuhi kebutuhan manusia

Bioteknologi Konvensional

• Sederhana dan tidak menggunakan prinsip ilmiah
• Produk yang dihasilkan tidak dalam jumlah besar
• Praktikan tidak perlu ahli dan tingkat sterilisasi rendah
• Fermentasi adalah dasar prosesnya
• Contoh produk termasuk nata de coco, taocoo, keju, yogurt, tape singkong & ketan, kecap, susu, oncom, dan tempe

Bioteknologi Modern

• Dilakukan dengan peralatan yang canggih dan menerapkan prinsip ilmiah melalui penelitian
• Pengubahan bahan genetik adalah salah satu aspeknya
• Contoh produk yang dihasilkan meliputi vaksin, asam amino, obat, antibiotik, dan pengolahan limbah

Manfaat Bioteknologi di Bidang Makanan

• Pembuatan Protein Sel Tunggal (PST) atau Single Cell Protein (SCP) dari mikroorganisme seperti jamur dan ganggang, contohnya meliputi Spirulina dan Chlorella, serta Saccharomyces cerevisiae dan Candida utilis
• Berprotein tinggi, pertumbuhan cepat, dan dapat menggunakan berbagai media
• Produksi tidak bergantung pada iklim dan cuaca
• Proses fermentasi (peragian) memanfaatkan ragi, jamur, dan bakteri
• Meningkatkan nilai gizi, cita rasa, aroma, dan keawetan produk

Contoh Produk Fermentasi

• Keju memanfaatkan Lactobacillus lactis, Lactobacillus vulgaris, dan Streptococcus sp
• Yoghurt menggunakan Lactobacillus bulgaricus, Streptococcus thermophilus, dan Sterptococcus lactis
• Mentega dihasilkan dengan Streptococcus lactis, Streptococcus diacetilactis, dan Lectonosto ceremoris
• Tempe dibuat dengan Rhizopus oligosporus dan Rhizopus stolonifer
• Kecap memanfaatkan Aspergillus wentii, Aspergillus oryzae, dan Aspergillus soyae
• Tape menggunakan Saccharomyces cerevisiae
• Brem dibuat dengan Rhizopus oryzae dan Chlamydomyces oryzae
• Nata de coco menggunakan Acetobacter xylinum dan Saccharomyces cerevisiae
• Oncom memanfaatkan Neurospora (Manilia) sitophila

Manfaat Bioteknologi di Bidang Kesehatan

• Antibiotik ialah senyawa organik dari mikroorganisme yang menghambat atau membunuh mikroorganisme lain
• Contoh antibiotik meliputi pinisilin dari Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum, streptomisin dari Streptomyces griseus (untuk TBC), dan sefalosporin dari Cephalosporium acremonium (untuk radang paru-paru)

Vaksin

• Vaksin adalah mikroorganisme yang dilemahkan, digunakan untuk merangsang pembentukan antibodi
• Contoh vaksin termasuk vaksin DPT (difteri, pertusis, tetanus), BCG (untuk TBC), TCD (tifus, kolera, disentri), dan vaksin hepatitis & rabies

Hormon

• Produk hormon contohnya hormon insulin dan hormon pertumbuhan

Manfaat Bioteknologi Pertanian

• Tanaman transgenik ialah tanaman yang telah disisipi gen dari tanaman lain
• Tujuan tanaman transgenik untuk menghambat pelunakan, tahan serangan bakteri dan virus, meningkatkan nilai gizi, dan meningkatkan kemampuan tanaman untuk hidup di lahan ekstrim
• Bakteri Rhizobium dan Azotobacter menyerap nitrogen bebas dan mengubahnya agar dapat dimanfaatkan oleh tanaman
• Azotobacter menghasilkan senyawa anti antibiotik dan antifungi untuk mengendalikan penyakit tanaman dan membantu perkecambahan benih
• Bacillus thuringiensi digunakan sebagai pengendali hayati untuk membasmi ulat hama tanaman
• Bakteri minum es digunakan untuk meniadakan pembentukan es pada tanaman selama musim dingin (salju)
• Kultur jaringan digunakan untuk membiakkan bagian tanaman dalam media buatan sehingga tumbuh menjadi tanaman sempurna
• Keuntungan kultur jaringan adalah menghasilkan tanaman baru yang banyak dalam waktu singkat, bebas hama dan penyakit, dan cocok untuk konservasi tumbuhan langka
• Contoh tanaman yang dikembangkan dengan kultur jaringan termasuk anggrek, kelapa sawit, jati mas, sawi, paprika, dan lain-lain

Hidroponik

• Hidroponik ialah cara bercocok tanam tanpa tanah, menggunakan air, spon, arang, atau kerikil sebagai media
• Keuntungan hidroponik adalah independensi dari tempat dan musim, hemat pupuk, bebas hama, penyakit, dan gulma dari tanah, serta kualitas buah dan tanaman yang lebih baik
• Contoh tanaman hidroponik termasuk tanaman hias, melon, tomat, bayam, sawi, dan kangkung

Aeroponik

• Aeroponik ialah cara bercocok tanam dengan digantung untuk meningkatkan penyerapan oksigen dan metabolisme

Manfaat Bioteknologi Peternakan

• Peningkatan produksi susu sapi hingga 20% dapat dicapai dengan hormon pertumbuhan sapi (Bovine Growth Hormone/BGH) rekayasa dari bakteri

Manfaat Bioteknologi Energi

• Gas metana dapat dihasilkan dari limbah kotoran makhluk hidup dalam fermentasi anaerob untuk digunakan sebagai bahan bakar
• Gasohol juga dapat dihasilkan dari fermentasi kapang terhadap gula tebu yang melimpah, bersifat murah, dapat diperbaharui, dan tidak menimbulkan polusi
• Bakteri metanogen digunakan untuk merombak limbah pertanian dan peternakan menjadi gas bio
• Bakteri hidrokarbonoklastik mampu merombak/memakan minyak tanah

Manfaat Industri Pertambangan

• Bakteri Thiobacillus ferroxidan digunakan untuk memisahkan tembaga dari bijihnya
• Bauten kemolitotrof digunakan untuk memperoleh logam Mangan (Mn) dan uranium

Rekayasa Genetika

• Hormon insulin hasil rekayasa membantu menurunkan kadar gula darah penderita diabetes, awalnya berasal dari sapi/babi dan direkayasa dari DNA bakteri
• Vaksin hepatitis hasil rekayasa mencegah penyakit hepatitis, awalnya dibuat dari penderita dan direkayasa dari gen selubung protein virus

Interferon

• Interferon ialah protein yang memecah dan mencegah virus berlipat ganda, awalnya dari sel darah putih dan direkayasa dengan bakteri Escherichia coli
• Antibodi monoklonal adalah antibodi murni dari penggabungan sel limfosit dengan sel terkena penyakit
• Antibodi monoklonal dapat digunakan untuk pengobatan kanker, keracunan, dan mendeteksi kehamilan
• Penggabungan protoplasma bermanfaat dalam pertanian untuk menghasilkan tanaman hibrida baru dan mengatasi penyakit tanaman
• Domba Dolly adalah contoh penerapan teknologi kloning

Proses Domba Dolly

• Pengambilan sel somatik, pengambilan sel telur dan penghapusan inti, pemasukan sel inti sel somatik ke dalam sel telur, pembelahan dan perkembangan embrio, dan penanaman embrio ke rahim domba pengganti

Bayi Tabung

• Stimulasi ovarium, pengambilan sel telur, pembuahan di laboratorium, pemantauan perkembangan embrio, penanaman embrio ke rahim, dan tes kehamilan

Dampak Positif Bioteknologi

• Sumber penghasilan masyarakat, meningkatkan kesejahteraan hidup manusia, dan meningkatkan kesehatan tubuh manusia

Dampak Negatif Bioteknologi Terhadap Lingkungan

• Munculnya gulma super, hama super, peningkatan penggunaan pestisida yang mengakibatkan pencemaran, penyusutan keanekaragaman hayati, dan kontaminasi tanaman organik melalui penyerbukan

Dampak Negatif Bioteknologi Terhadap Kesehatan

• Gen yang disisipkan dapat menyerang manusia, mengakibatkan resistensi terhadap antibiotik tertentu, penurunan kandungan gizi, peningkatan racun dalam tanaman transgenik, dan alergi

Dampak Negatif Bioteknologi Terhadap Sosial Ekonomi

• Merugikan petani kecil, menimbulkan kesenjangan sosial, dan menyingkirkan tanaman asli

Dampak Negatif Bioteknologi Terhadap Etika

• Menyisipkan gen dari makhluk hidup lain dianggap melanggar hukum alam dan sulit diterima masyarakat
• Bahan pangan transgenik yang tidak berlabel dapat membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu

Tanah

• Bagian kerak bumi dari mineral dan bahan organik

Peranan Tanah

• Tempat hidup tumbuhan, hewan, dan bakteri
• Penunjang untuk kesehatan dan memenuhi kebutuhan manusia
• Tempat penyedia dan penyaring air
• Tempat Pengolah nutrien dan unsur hara (sumber nutrisi)

Tekstur Tanah

• Tanah tapi tidak banyak campiran, berwarna cerah
• Tanah Lembut campiran pasir, tanah keras dan batuan
• Tanah berpasir, kasar dan butirran besar berwana abu-abu

Faktor Tanah

• Perubahan wujud struktur secara fisuk
• Karena curah hujan dan iklim
• Faktor zat kimia
• Peran bio organisme, tumbuhan, topografis seperti suhu dan waktu

Horison Tanah

• Lapisan permukaan mengandung partikel organisme
• Horison organik, ada pembusukan mahluk hidup
• Horison A, lapisan atas yang tercampur partikel kehidupan
• Horison B, sedikit unsur organik
• Lapisan B tersusun dari batuan dan sebagai hulu

Komponen Tanah

• Sisa batuan, mineral dan anorganik
• Rongga Udara, oksigen
• Humsu, zat organisme seperti fosil
• Kandungan Air, dan mahluk hidup
• Mineral dan partikel partikulat

Orgaisme

• Bakteri, memicu nutrisi daur ulang organik
• Fungi, mengikat organik dan meningkatkan isi air tanah
• Actinomocytes produksi bio, dan penyeimbang aroma
• Alga, memproses tahap bawah tanah
• Protozoa: nutrisi dari organik and mikro
• Daur Ulang nematoda
• Partikel hara penting

Kelestarian

• Memakai tanaman penahahan dan mengatur pengairan
• Sedikit memakai kimia
• Baik pada pertanian
• Mendaur ulang sampah

Ciri-ciri Mahluk Hidup

• Bernafas, makan, memproses, tumbuh, bergerak, sensitif dan bereproduksi

Pernafasan

• Mengambil dan memasukan oxygen
• Respirasi: pemproses pembakaran oxygen untuk energy
• Aerob: oxygen
• Anaerob tanapa oxigen
• Alat: hidung, paru-paru, trakea

Gerak

• Seimbang sendiri dan oleh energi
• Binatang: bergerak bebas dan cepat
• Tumbuahn: Lambat
• . alat: kaki, sayap, dan lainnya

Makan

• Butuh energi yang didapat makan
• Binatang: makan binatang dan algae
• Tumbuhan: fotosenthesis Heterotrof: membutuhkan zat organik Autotrof: mandiri zat organik

Tumbuhan/Beranak

• Berkembang bentuk
• Berputar balim Melakukan mitosis dengan 2 cara, generatif dan vegetatif

Sistem Reproduksi

• Membangun generasi

Irritabilitas

• Sensifit terhadap sekeliling dengan indra

Ekskresi

• Membuang metabolic

Pencamaran

• Tergangunya komponen lingkungan karena zat

Pencemaran Air

• Pupuk, pabrik dan lain lain Mengurangi populasi Unsur Pestisida : Organisma meinggl Solusi: Bahan nabati

Organik

• Pengumpulan materi
• Menurangi suburnya zat kimia
• Bioremediasi

Klasifikasi Makhluk Hidup

• Klasifikasi terdiri dari 7 langkah Kingdom(Kerajaan), Fillum(Hewan Devi-sia(Tumbuhan)), Class(Kelas),Odo(Bangsa), Familia(Suku), Genus(Marga), Species(Jenis)

Kerajaan

• Protista , monera, dan fungi lumut dan tumbuhan

Protista

• Terdapat inti tunggal dan membelah satu
• Amuba

Monera

• Membrannya tidak ada satu sel dan melakukan cara yang salah, bacteria dan algae

Fungi

• Tumbuhan mati di tempat yang lembab seperti jamur

Tumbuh-tumbuhan Lumut

• Spora vegetatif

Tumbuhan Paku(Pteridophyta)

• Batang sejati

Tumbuhan Berbiji(spermatophyta)

• Biji di bagian strobilus

Makhluk Hidup

• Individu tunggal
• Populasi sejenis di zona
• Komunitas zone mahluk hidup
• Ekosistem hubungan balik dari mahluk hidup
• Ekologi ilmunya
• Alam tempat tinggal bioma

Sistem Pemakanan

• Rantai: energi
• Jaring: kumpulan rantai
• Piramida: Makanan masa untuk dapat energi

Jenis

• Herbicida
• carnivora
• omnivora
• . detritivore

Sistem

• Produktifitas: energi
• Konsumen mendapatkan energi
• Pengurai

Simbiosis

• parasitisme
• mutualisma
• komensalisma

Aliran darah

• Transportasi zat makanan di badan yang ditutupi dengan cairan bernama darah

Sistem Cairan

• Sistem terbuka dengan cairan Limfa

Aliran darah manusia

• Darah, zat pemicu dan alaran zat

Jenis darah

• Plasma, sel merah dan putih

Zat Merah

• 1 Tetus terdiri 5/4 lt dengan sel berukuran 120 hari yang dirombak oleh enzim dan diatur di detil

Zat Putih

• 10 rb diatur dari 12-13 hari

Keping Darah

• Pembuku yang bisa demam

Enzim Pembentukan

• Protrombin
• Trombin
• Membran

Jantung

• Otot bilik dengan 2 cara kerja
• Lapisan bagian luar bersel otot Rongga sebagai penerina pomba kanan -kiri

Bagian Katub

• Trikuspidalis lalu ke aorta pulmonal

Sistem Kerja Jantung

• Mengembang kaya C02
• Jantubg menguncup dan keluar

Dinding

• Tebal dan elastis

Darah

• 02 dan C02

Kerusakan

• Memencat
• 1 bagian aorta

Aliran darah besar

• Arteri , jantung, Aota, arteri tubuh lalu hati dan kembali ke tubuh

Aliran darah kecil

• Bilir tubuh dan mengeluarkan C02 dan masuk balik ke hati lagi Golongan daah seperti 0 AB

Gangguan

• Anemia, Hemofilia, Leverkimia, Arterisklorasi

Reproduksi

Pria

• Saluran, testis, epidemis, vas derivan, scotum, prostat, urethra

Uthetra

• Sperma dan Urin

Vas Referns

• Mentransfer Air

Testis

• Membuat sperma dan menjaga panas

Caira Prostat

• Mempercepat