BIOTEKNOLOGI
KOMPETENSI DASAR :
Memahami tentang prinsip-prinsip bioteknologi yang menerapkan bioproses dalam
menghasilkan produk baru untuk meningkatkan kesejahteraan manusia dalam berbagai aspek kehidupan
Bioteknologi adalah aplikasi terpadu dari berbagai disiplin ilmu (biologi, mikrobiologi, genetika molekuler, rekayasa genetika, biokimia, biologi sel, dan teknik kimia) yang memanfaatkan organisma termasuk komponen selulernya untuk menghasilkan barang dan jasa.
Perkembangan bioteknologi berdasarkan teknologi yang digunakan dibedakan: 1. Tradisional.
2. Ilmiah. 3. Modern.
Berdasarkan dari materi biologi yang digunakan, perkembangan bioteknologi dibedakan: 1. Pemanfaatan makhluk hidup secara keseluruhan.
2. Pemanfaatan jaringan dan sel. 3. Pemanfaatan ilmu kimia sel.
Berdasarkan dari kedua tinjauan tersebut, fase perkembangan bioteknologi dapat disusun sbb: N
o
Periode Tahun Peristiwa
1 Tradisional 6000 SM 4000 SM Pra 1500
Pemanfaatan makhluk hidup secara keseluruhan/utuh. - Penggunaan ragi untuk minuman bir dan anggur. - Penggunaan ragi dalam pembuatan roti.
- Bangsa Aztec menggunakan ganggang sebagai bahan makanan. 2 Ilmiah 1686 1796 1864 1890 1897 1912 1915 1982 1944 1951 1944 1945
Pemanfaatan jaringan dan sel.
- Diawali dengan pembuatan mikroskop oleh Anthony Van Leuwenhoek.
- Edward Jenner menemukan vaksin cacar.
- Louis Pasteur membuktikan adanya mikroorganisme dalam makanan dan minuman dan kemudian berhasil membuat vaksin rabies.
- Alkohol pertama yang digunakan sebagai bahan bakar. - Edward Buchner menemukan enzim ragi yang mengubah
gula menjadi alkohol.
- Penggunaan mikroba untuk pengolahan limbah.
- Penggunaan bakteri untuk memproduksi aseton, butanol dan gliserol..
- Alexander Fiemming (London) menemukan antibiotik penisilium dari jamur Penicillium notatum.
- Produksi penisilin dalam skala besar.
- Penemuan Strain baru penghasil penisilin yaitu Penicillium chrysogenum yang mampu menghasilkan penicilin lebih banyak.
- Selman Waksman (New Jersey, Amerika) menemukan antibiotik Streptomycin yag dihasilkan bakteri Streptomyces griseus.
- Guissepse Brotzu (Sardinia, Eropa) menemukan antibiotik
sefalosporin yang dihasilkan oleh Kapary
cephalosporimun,digunakan untuk pengobatan penyakit
1953 - Struktur DNA ditemukan oleh Watson dan Crick. 3 Modern
1972
1973
1976
Para ahli IPA memahami kimia sel untuk melakukan modifikasi bakteri.
- Paul Berg dan teman, berhasil mengisolasi suatu segmen
DNA virus dan menggabungkannya dengan sepotong DNA bakteri.
- Stanley Cohen dan Herbert Boyer berdasarkan kerja
Berg, memasukkan DNA lingkar/plasmid yang memiliki gen tambahan(gen ekstra) ke dalam sel bakteri. Ternyata gen baru tsb. dapat berfungsi normal. Cohen dan Boyer menyebutnya teknik penemuannya dengan DNA
rekombinan. Teknik-teknik DNA rekombinan
merupakan dasar dari Rekayasa genetika. - Garis pedoman rekayasa genetika ditulis.
Perbedaan prinsip antara bioteknologi traditional dengan bioteknologi modern. Bioteknologi tradisional memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Teknologinya tidak berubah dalam waktu yang lama.
2. Kualitas produk tidak stabil, tergantung pada ketrampilan pelaksananya. 3. Pemasaran pada daerah tertentu saja.
Bioteknologi modern memiliki ciri-ciri sebagai berikut:
1. Teknologi selalu disempurnakan ke arah yang efektif dan efisien.
2. Kwalitas produk stabil (dalam pengertian terstandarisasi) dan disesuaikan dengan selera konsumen.
3. Pemasaran berskala nasional/internasional.
Ditinjau dari proses dan produknya, langkah-langkah pengembangan bioteknologi di bedakan menjadi 4 langkah, yaitu:
1. Bioteknologi produksi makanan/minuman.
Pada langkah ini, bioteknologi yang dikembangkan berupa teknik pembuatan makanan dan minuman melalui proses fermentasi, antara lain tempe, tape, keju, yoghurt, bir, anggur, roti, dan sebagainya.
2. Bioteknologi di bawah kondisi non steril.
Pada awalnya bioteknologi dilaksanakan dalam kondisi non steril. Artinya fermentasi menggunakan metode fermentasi terbuka terhadap lingkungan, sehingga memungkinkan terkontaminasi mikroorganisme lain.
Sejak penemuan Louis Pasteur tentang kemampuan mikroorganisme melakukan fermentasi, bioteknologi berkembang pesat.
Contoh proses-proses fermentasi non steril.
a. Pembuatan aseton, butanol, asam asetat, etanol, asam sitrat, asam laktat dan gliserol. b. Pengolahan limbah.
c. Pembuatan biogas, pembuatan kompos. 3. Bioteknologi dibawah kondisi steril.
Dikembangkan dalam kondisi steril dimulai sekitar tahun 1940. Prosesnya diawali dengan sterilisasi terhadap alat, bahan, dan media, dengan maksud agar prosesnya berlangsung tanpa kontaminasi mikroba dari luar, sehingga pertumbuhan mikroba diharapkan bisa optimal dan hasil bisa maksimal.
Contoh:
a. Pembuatan berbagai macam antibiotik (Alexander Flemming/1928 menemukan penisilin yang dihasilkan oleh Penicillium notatum dan Penicillium chrysogenum. Selman Waksman/1944 menemukan antibiotik Strptomicin yang dihasilkan oleh bakteri Streptomyces griceus yang dapat mematikan bakteri yang resisten terhadap penisilin dan sefalosporin. Streptomycin yang dihasilkan dapat digunakan untuk mengobati penyakit TBC yang disebabkan oleh Mycobacterium tuberculosis) b. Pembuatan hormon.
c. Pembuatan asam amino (Pseudomonas denitrificans, Propionibacterium shermanii penghasil Vit. B12, Vit B2 dihasilkan oleh Ashbya gosipii)
4. Aplikasi hasil-hasil keilmuan dalam bioteknologi.
Pada tahap ini berkembang bioteknologi modern yang mengembangkan biologi molekuler dan teknologi gen (rekayasa genetik).
Contoh:
yaitu dengan memanfaatkan mikroorganisme yang struktur gennya sudah diubah, dalam produksi metabolit sekunder (hasil metabolisme yang tidak berperan langsung dalam kehidupan organisme tersebut).
Misal:
a. Bakteri Corynobacterium glutamicum mutan, yang memproduksi lisin dan asam glutamat. Asam amino yang tidak bisa dihasilkan oleh bakteri diusahakan melalui sintesa kimia,yaitu: metionin, alanin, glisin, dan sistein.
b. Bakteri E. coli mutan, yang memproduksi insulin.
c. Aspergillus niger, diletakkan pada medium gula, jamur itu akan mensekresikan asam sitrat ke medium. Memberikn rasa getir/pahit pada makanan/minuman. Pada industri susu dan detergen sebagai emulsi lemak.
PEMANFAATAN MIKROBA DALAM BIOTEKNOLOGI A. Pemanfaatan Mikroorganisme Untuk Bahan Pangan.
Keberhasilan revolusi hijau, telah mengurangi lahan penghasil protein. Untuk mengatasi kekurangan protein maka bioteknologi mengembangkan pembuatan sel tunggal (PST) atau
Single Cell Protein (SCP) dari mikroorganisme.
Mikroorganisme yang dapat digunakan untuk pembuatan PST antar lain : 1). Bakteri Methylophilus methylotrophus.
Bakteri ini dapat dibiakkan dengan baik, misal pada methanol limbah dari pembuatan kertas yaitu cannansulfit, atau pada limbah pertanian. Keuntungan menggunakan methanol adalah hanya sedikit mikroba yang dapat hidup di dalamnya, sehingga kontaminasi sangat
kecil. Sel-sel bakteri tersebut kemudian dipanen, lalu. dikeringkan dan menjadi bahan pakan ternak yang disebut pruteen. Pruteen mengandung 70 % protein dan banyak mengandung asam nukleat yang tidak membahayakan ternak, tetapi dapat
menimbulkan penyakit gout (encok) pada manusia, karena manusia tidak mempunyai enzim untuk memetabolisirnya.
2. Jamur Saccharomyces cereviceae dan candida utilis.
Dibiakkan pada media yang mengandung karbohidrat. Protein yang dihasilkan kurang bagi manusia karena mengandung banyak asam nucleat. Protein ini hanya cocok untuk makanan ternak.
3. Jamur Fusarium.
Dibiakkan dengan baik pada media karbohidrat dari tepung gandum atau kentang. PST yang dihasilkan cocok untuk manusia. PST tersebut mengandung 45 % protein dan 13% lemak. Kendalanya adalah biaya produksi yang tinggi.
4. Spirulina.
Adalah alga biru bersel satu. Alga ini dapat melakukan fotostntesis, sehingga cukup dibiakkan di kolam-kolam dengan sedikit pemupukan. Setelah dipanen, dikeringkan untuk diproses. Sebagai bahan makanan yang kaya protein (50 %). Di Amerika Serikat, Perancis dan Meksiko. Spirulina sudah di kembangkan sebagai bahan makanan.
5. Chlorella.
Adalah alga hijau bersel satu yang mampu melakukan fotosintesis dengan dan kaya protein (5O %). Chlorella juga merupakan PST yang baik bagi manusia.
B. Pemanfaatan Mikroorganisme Untuk Mengubah Suatu Bahan Makanan Menjadi Bahan Makanan Lain.
1. Keju Bahan : Susu Mikroba yang digunakan:
- Untuk menciptakan kondisi asam saat pembentukan dadih digunakan Streptococcus Lactis.
- Untuk fermentasi/pemasakan dadih, digunakan Propioni bacterium, Penicillium roqueforti, Penicillium camemberti. Enzim yang digunakan: Renin (Renet). - Prosesnya:
a. Susu dipasteurisasi, untuk membunuh bakteri-bakteri berbahaya yang mungkin ada. b. Susu dituang pada suatu tempat, didinginkan sampai suhu 30° C, kemudian ditambah
starter (bibit keju yang mengandung bakteri asam laktat yaitu Streptococcus lactis) yang akan membuat susu menjadi tebal dan asam.
c. Kemudian ditambah renet (enzim renin), lalu terbentuk gumpalan (dadih = curt) dan cairan (whey). Whey tidak digunakan dalam pembuatan keju, karena itu dipisahkan. d. Ditambah garam dan mikroba lalu diperas, lalu dimasukkan cetakan, kemudian
disimpan ditempat yang dingin untuk proses fermentasi sehingga terbentuk keju. Penambahan mikroba sesuai dengan jenis keju yang akan dibuat.
- Untuk jenis keju yang sangat keras (Romano dan Parmesan) dan keju keras (cheddar dan swiss), mikroba yang ditambahkan adalah bakteri Propioni bacterium.
- Untuk jenis keju setengah lunak (keju Roquefort atau keju biru), mikroba yang di tambahkan jamur Penicillium roqueforti.
Untuk jenis keju lunak (keju Camembert), mikroba yang ditambahkan adalah jamur Penicillium camemberti.
2). Mentega
- Bahan :Krim (kepala susu), kepala susu diperoleh dari susu ditambah bakteri Streptococcus, yang kemudian tejadi koagulasi.
Mikroba : Streptococcus lactis dan Streptococcus diacetilactis.
- Proses : Kepala susu diaduk sampai tetesan-tetesan lemak (mentega) terpisah dari susu mentega. Jadi pada pembuatan mentega diperoleh 2 macam produk yaitu mentega dan susu mentega.
3) Yogurt (Susu Masam Kental). - Bahan : Susu rendah lemak.
- Mikroba : Streptococcus thermophillus, untuk produksi asam.
- Lactobacillus bulgaricus, untuk menciptakan rasa dan aroma. Proses ; Susu diuapkan aimya kemudia didinginkan sampai suhu 45° C, kemudian ditambah bakteri, lalu terjadi fermentasi dalam beberapa jam.
4). Bir
Bahan : Biji padi-padian (umumnya Barley). Mikroba : Sacharirnyces cereviecae.
Proses :
a. Biji barli dikecambahkan selama ± 10 hari. Pada saat biji berkecambah terbentuk enzim amilase dan maltase dari lapisan aleuron.
b. Kecambah dikeringkan, kemudian digiling menjadi tepung yang disebut malt. Malt selain mengandung amilum, juga mengandung enzim amilase dan maltase. c. Malt kemudian ditambah air, sehingga enzim menjadi aktif.
- Amilum amilase maltosa - Maltosa maltase glukosa.
d. Campuran didihkan, untuk mematikan enzimnya, kemudian disaring.
e. Larutan hasil penyaringan ditambah ragi (Sacharomyces). Setelah ±5-10 hari, maka terbentuklah alkohol dengan reaksi:
Glukosa Sacharomyces etanol + CO2 + E 5). Anggur (Wine)
Bahan : buah-buahan (anggur atau buah yang tain). Mikroba : Sacharomyces elilpssordeus.
Proses :
a. Anggur di hancurkan sehingga berbentuk jus disebut must.
b. Must ditambah sulfida, untuk mematikan mikroba yang tidak dunginkan. c. Ditambahkan ragi (Sacharomyces elilpssordeus.).
C. Pemanfaat mikroba dalam pertambangan.
Proses pemisahan logam dari bijihnya dengan bantuan mikroba disebut BIOMINING. Bakteri Thiobacillus ferrooxidans dimanfaatkan memisahkan tembaga (Cu) dari bijihnya.
Fe + Cu SO4 Thiobacillus ferrooxidans Fe2(SO4)3
D. Pemanfaat mikroba dalam mengatasi pencemaran lingkungan.
Usaha memperbaiki/memulihkan lingkungan tercemar dengan me nggunakan mikroba disebut BIOREMIDIASI.
Dengan cara:
1. Pemanfaatan mikroorganisma sebagai biofilter. (Pseudomonas dapat menghilangkan limbah minyak)
2. Pemanfaatan mikroorganisma dalam proses daur ulang (recycling).
(Pembuatan biogas terhadap limbah organik dengan bakteri Methanobacterium amelianski)
3. Memunculkan bakteri strain baru yang bermanfaat mengatasi pencemaran. a. Bacillus thuriengensisBIOPESTISIDA terhadap larva lepidoptera(ulat). b. Baculovirus , serangga yang terkontaminasi akan mati dalam 4-10 hari setelah
penyemprotan.
KULTUR JARINGAN
Adalah usaha memperbanyak tanaman secara vegetatif buatan dengan mengkulturkan jaringan menjadi individu baru dengan sifat yang sama dengan induknya dalam waktu singkat dan berjumlah besar. Pada tumbuhan karena mempunyai sifat TOTIPOTENSI (kemampuan penuh dari sel/jaringan untuk tumbuh menjadi individu yang sempurna).
Kloning adalah organisma yang terbentuk dari sel tunggal (sel somatis/2 n) yang diambil dari tubuh hewan atau tumbuhan.
Bagan Kultur Jaringan Tumbuhan.
Manfaat kultur jaringan:
1. Memperoleh keturunan baru dengan sifat identik dengan induknya, dalam waktu singkat dan dalam jumlah yang besar.
2. Produksi tanaman yag bebas virus. 3. Konservasi tanaman langka.
TEKnologi REKAYASA GENETIKA
Mutasi buatan dengan teknik modern dapat mengurangi, menambah atau menggati fragmen DNA dengan fragmen DNA dari luar yang dikehendaki, inilah yang disebut dengan rekayasa genetika, pelaksanaannya lebih terarah dan hasilnya lebih bisa dipastikan.
Misal: DNA bakteri bisa disambung dengan DNA manusia, sehingga bakteri itu tidak mumpunyai sifat yang sama dengan tetuanya.
Komponenyang yng diperlukan untuk pelaksanaan Rekayasa Genetika: 1. Gen yang akan di klonkan/dicangkokkan.
Berasal dari DNA alami/sintetis. 2. Vektor (pengangkut = wahana).
a. Plasmid, DNA sirkuler/melingkar yang diperoleh dari sel ragi/yeast.
b. Bakteriofage/fag, yang biasa digunakan yang sintetis dari hasil rekayasa genetika M 13, DNA berantai tunggal, jika menginfeksi bakteri dapat mereplikasi
membentuk rantai ganda disebut Replication form (RF) yang setara dengan plasmid.
c. Kosmid, vektor buatan yang dirakit dari plasmid dan fag λ (yang memiliki kepla dan ekor)pada ujung cos.
d. Vektor ulang alik (Shuttle vector). Dapat digunakan untuk memasukkan DNA rekombinan ke dalam dua/lebih macam sel organisma yang berbeda.
3. Sel Host (Sel target = sel inang). Syaratnya:
1. Cepat berkembangbiak. 2. Mudah dipelihara. 3. Bukan patogen.
Host yang sering digunakan:
a. Escherecia coli, untuk produksi: insulin, interferon, relaksin. b. Yeast, untuk mproduksi human serum albumin.
c. Sel mamalia, untuk produksi faktor VIII (faktor anti hemofili) 4. Enzim Restriksi endonuklease ( enzim pemotong).
Untuk memotong DNA yang akan diklonkan. Pemotongan dapat dihasilkan ujung rata/ujung kohesif (tidak rata, karena setiap potongan untaian DNA dapat
berpasangan).
5. Enzim DNA ligase (enzim penyambung)
Aplikasi Teknologi Rekayasa Genetik.
1. Pembuatan hormon insulin, gen dari sel pankreas manusia/sintetiknya dicangkokkan pada bakteri E. Coli.
2. Pembuatan hormon somatostatin untuk mengobati gigantisma dan akromegali, sel inang bakteri E. Coli.
3. Pembuatan hormon somatotropin untuk mengobati kretinisma, sel inang bakteri E. Coli.
4. Sintesa interferon untuk mengobati penyakit kanker, gen berasal dari fibroblas dan leukosit manusia, sel inang bakteri E. Coli.
5. Pembuatan vaksin dengan rekayasa genetik berupa protein yang dibuat oleh bakteri, memiliki kelebihan dibanding vaksin yang dibuat secara tradisional.
TEKNologi hibridoma
Adalah cabang bioteknologi berupa teknik untuk menyatukan/memfusikan 2 sel dari jaringan yang berbeda dari organisma yang sama/berbeda. Sel-sel yang baru mengandung semua gen-gen dari 2 sel yang difusikan. Fusi buatan menggunakan fusigen-gen yaitu agen-gen yang dapat menginduksi terjadinya fusi sel berupa zat kimia maupun medan listrik. Pada tumbuhan untuk memfusikan sel-selnya perlu enzim selulitik untuk melarutkan diding sel, sehingga penyatuan sitoplasmanya disebut dengan fusi protoplasma.
Zat kimia berupa:
1. NaNO3 (keberhasilan rendah),
2. Larutan Ca+ konsentrasi tinggi dan Ph tinggi, kelemahan Ph tinggi merusak protoplasma. 3. Poli Etilen Glikol (PEG) dengan konsentrasi 28 – 50 %. Tingkat keberhasilan tinggi dan sifat racunnya rendah.
Tahapan fusi gen:
1. Persentuhan antar 2 membran. 2. Peleburan 2 membran.
3. Peleburan 2 sitoplasma. 4. Tahap pemulihan bentuk.
5. Peleburan inti, 2 inti dari sel yang berbeda melakukan mitosis bersama-sama, membentuk metafase bersama kemudian membelah dan menghasilkan sel-sel baru dengan satu inti yang mengandung kromosom dari kedua induknya.
Pemanfaatan Teknologi Hibridoma:
1. Memperoleh antibodi monoklonal dalam skala besar.
2. Memotong penghalang spesies secara genetis pada sel eukariotik yang tidak dapat diselesaikan dengan cara peleburan gamet secara seksual.
Misal: memfusikan sel tanaman kentang (Potato) dan tomat (Tomato), hasilnya berupa spesies baru yang disebut Pomato (Tomtang), yaitu tanaman yang berbuah tomat dan berumbi kentang.
3. Memfusikan ercis (Pisum sativum) dengan kedelai (Glycine max).
PEMBUATAN ANTIBODY MONOKLONAL
Antibody monoklonal adalah antibody yang dihasilkan oleh satu jenis sel (sel yang berasal dari klon tunggal ) yang hanya mengenal satu jenis antigen. Antibody yang dihasilkan oleh beberapajenis sel disebut antibodi poliklonal yang dapat maelawan beberapa antigen. Sel pemula limfosit B (precusor sel) berdeferensiasi menjadi bermacam-macam limfosit B, oleh karena itu antibodi yang dihasilkan juga macam. Bentuk antibodi bermacam-macam ditentukan oleh urutan asam amino yang menyusun molekul tersebut. Semua antibodi mempunyai bentuk dasar yang sama yaitu seperti huruf Y, dimana bentuk kedua lengannya itu beragam yang menunjukkan ciri khas masing-masing antibodi.
Teknik pembuatan antibodi monoklonal ditemukan oleh Cesar-Milstein dan George Kohler (Inggris), 1975. Prosedur pembuatan antibodi monoklonal adalah sebagai berikut:
1. Penyiapan bahan yang terdiri dari: a. Seekor tikus mencit.
b. Antigen.
c. Poli Etilen Glikol 30 %.
d. Sel myeloma tikus (sel kanker). 2. Injeksi antigen.
3. Isolasi limfosit.
4. Memfusikan limfosit B dengan myeloma (sel kanker). 5. Seleksi hibridoma.
6. Seleksi penghasil antibodi.
KEGIATAN – 1: Pertanyaan:
1. Jelaskan apakah yang dimaksud dengan Bioteknologi!
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Perkembangan bioteknologi dibedakan dalam 3 periode. Sebutkan ketiga periode
tersebut, materi biologi apa yang digunakan, serta peristiwa apa yang mengawalinya? a. _____________________________________________________________________ b. _____________________________________________________________________ c. _____________________________________________________________________ 3. Sebutkan perbedaan antara bioteknologi tradisional dengan modern?
No Pembeda Tradisional Modern
1 Teknologi 2 Kualitas hasil 3 Pemasaran
4. Periode bioteknologi ilmiah, tergali berbagai penemuan penting yang memberi manfaat bagi kehidupan manusia. Sebutka penemuan yang dilakukan oleh:
a. Edward Jenner: ________________________________________________________ b. Louis Pasteur:__________________________________________________________ c. Alexander Flemming: ___________________________________________________ d. Selman Waksman:______________________________________________________ 5. Penemuan siapakah yang mendasari pelaksanaan rekayasa genetika pada saat ini?
Apakah penemuan itu? _____________________________________________________ 6. Berdasarkan prosesnya, perkembangan bioteknologi dibedakan menjadi 4 langkah, yaitu:
a. _____________________________________________________________________ b. _____________________________________________________________________ c. _____________________________________________________________________ d. _____________________________________________________________________ 7. Jelaskan apa yang dimaksud dengan bioteknologi dalam kondisi tidak steril, beri
contohnya! ______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 8. Tindakan apakah yang mendahului pelaksanaan bioteknologi dalam kondisi steril, berilah
contohnya?______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ KEGIATAN - 2
Pertanyaan:
1. Sebutkan mikroorganisma jenis bakteri yag dapat dipergunakan untuk pertumbuhan PST! ________________________________________________________________________ 2. Bakteri tersebut dapat tumbuh dengan baik pada media apa saja?
________________________________________________________________________ 3. Apakah keuntungan jika menggunakan media methanol?
________________________________________________________________________ 4. Sebutkan manfaat PST yang dibuat dari bakteri tersebut?
________________________________________________________________________ 5. Bisakah PST dari bakteri tersebut untuk makanan manusia? Jelaskan!
________________________________________________________________________ 6. Sebutkan mikroorganisma jenis jamur yang dapat digunakan sebagai pembuatan PST!
________________________________________________________________________ 7. PST dari jamur manakah yang aman dikonsumsi manusia, mengapa?
________________________________________________________________________ 8. Sebutkan PST yang dibuat dari jenis alga?
________________________________________________________________________ 9. Apa kelebihan dari alga-alga tersebut, sehingga manusia memilihnya sebagai PST?
________________________________________________________________________ KEGIATAN – 3
Pertanyaan: 1. Keju.
a. Pada pembuatan keju digunakan bakteri Streptococcus lactis, apa manfaatnya? b. Sebutkan manfaat enzim rennin pada apembuatan keju!
c. Isilah tabel di bawah ini!
Sifat keju Nama keju Jenis mikroba yang digunakan 1 Sangat keraas
2 Keras
3 Setengah lunak 4 Lunak
2. Yoghurt.
a. Sebutkan macam organisma yang digunakan untuk pembuatan yoghurt dan
perannannya! _________________________________________________________ _____________________________________________________________________ b. Minuam ini berasa asam asam, rasa ini berasal dari mana?______________________
_____________________________________________________________________ 3. Bir.
a. Sebutkan bahan baku pembuatan bir! ______________________________________ ____________________________________________________________________ b. Sebutkan mikroorganisma yang digunakan! _________________________________
_____________________________________________________________________ c. Apa sebabnya biji-bijian dikecambahkan tearlebih dahulu? _____________________
_____________________________________________________________________ d. Pada pembuatan bir, sering ditambahkan enzim amilase sebelum difermentasikan, apa sebabnya? ____________________________________________________________ _____________________________________________________________________ 4. Anggur.
a. Sebutkan bahan baku pembuatan anggur! ___________________________________ ____________________________________________________________________ b. Apa manfaat penambahan sulfida pada proses pembuat anggur? _________________
_____________________________________________________________________ c. Sebutkan persamaan dan perbedaan antara pembuatan bir dan anggur!____________
_____________________________________________________________________ ____________________________________________________________________ 5. Makanan tradisional.
a. Sebutkan mikroba yang dipergunakan pada pembuatan tempe! __________________ b. Mengapa mikroba tersebut dapat dimanfaatkan untuk pembuatan tempe, jelaskan!
_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________ c. Sebutkan macam makanan tradisional yang dibuat dengan fermentasi dan
mikrobanya! __________________________________________________________ _____________________________________________________________________
KEGIATAN – 4 Pertanyaan:
1. Sebutkan macam asam amino yang dihasilkan dan macam mikroorganisma yng menghasilkannya!
2. Untuk memproduksi asam glutamat, bakteri harus dikulturkan dalam media yang mengandung vitami biotin/vit. H, apa tujuannya?
4. Asam amino apa saja yang tidak bisa diproduksi oleh bakteri? 5. Mikroorganisma apakah yang memproduksi asam sitrat? 6. Enzim amilase diproduksi oleh
7. Isilah tabel penghasil obat berikut ini!
No Jenis mikroba Jenis obat Manfaat
1 Penicillium notatum 2 Penicillium chrysogenum 3 Cephalosporium 4 Treptomyces griceus 5 ____________________ Interferon KEGIATAN – 4 Pertanyaan:
1. Jelaskan apa yang di maksud BIOMINING! ___________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Sebutkan bakteri yang membantunya! _________________________________________ 3. Sebutkan keuntungan-keuntungan penggunaan mikroba kemolitotrof dalam
BIOMONING!___________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Apa yang dimaksud dengan BIOREMIDIASI!_________________________________
________________________________________________________________________ 5. Sebutkan mikroorganisma yang berperan dalam pengomposan!_____________________
________________________________________________________________________ 6. Sebutkan mikroorganisma yang berperan dalam pembuatan biogas!__________________ ________________________________________________________________________ 7. Sebutkan bakteri yang dapat digunakan untuk memberantas uulat hama tanaman!
________________________________________________________________________ 8. Sebutkan virus yang dapat digunakan sebagai BIOPESTISIDA, efektif dalam
memberantas apa? ________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 9. Sebutkan keuntungan pemberantasan hama dengan BIOPESTISIDA!
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
KEGIATAN – 5 Pertanyaan:
1. Carilah pasangan tabel yang ada di bawah ini!
No Nama Pasangan Berperan dalam
1 Saccharomyces cereviceae a.Pembuatan asam laktatan 2 Streptococcus thermophylus b. Pembuambuatantan kecap
3 Streptococcus lactis c. Mikoprotein
4 Penicillium roqueforti d. Pembuatan penicilin
5 Acetobacter e. Protein sel tunggal
6 Spirulina f. Pembuatan menteg
7 Fusarium g. Minuman beralkohol
8 Aspergillus oryzae h. pembuatan yoghurt
9 Rhizopus oligosporus Pembuatan tempe
10 Neurospora sitophylla j. fiksasi nitrogen (N2)
11 Penicillium notatum k. pembuatan keju
12 Bacillus thuriengensis l. pembuatan oncom
13 Thiobacillus ferroxidans m. pembuatan nata dde coco
15 Pseudomonas o. pestisida biologi
16 Acetobacter xylinum p. pelepasan logam dari batu
17 Aspergillus niger q. vitamin B12
18 Propioni bacterium r. asam sitrat
19 Aspergillus wentii p. pebuatan sake
2. Dari berbagai mikroorganisma tersebut nomor berapakah yang termasuk golongan: a. Fungi : ______________________________________________________________ b. Alga : ______________________________________________________________ c. Bakteri: ______________________________________________________________
KEGIATAN – 6 Pertanyaan:
1. Jelaskan dasar pemikiran pelaksanaan kultur jaringan!____________________________ ________________________________________________________________________ 2. Apa sebabnya memiliki sifat totipotensi?_______________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Bagian ntumbuhan manakah yang baik dipergunakan sebagai eksplan pada kultur
jaringan, jelaskan!_________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Pada medium deferensiasi sebaiknya ditambah dengan hormon auksin dan sitokinin, apa
fungsinya?_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Sebutkan manfaat kultur jaringan! ____________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ KEGIATAN – 7
Pertanyaan:
1. Rekayasa genetik adalah ___________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Apakah perbedaan antara mutasi biasa (mutasi yang terjadi secara alami/buatan secara
konvensional) dengan rekayasa genetik?_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Sebutkan komponen-komponen yang diperlukan dalam pelaksanaan rekayasa genetik dan fungsinya! ______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Apa yang dimaksud dengan plasmid? Apa sebabnya plasmid yang digunakan untuk
vektor harus memiliki gen marker? ___________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Apa yang dimaksud dengan sel host(sel inang)? Sebutkan contoh sel-selnya!__________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6. Apa sebabnya vaksin yang dihasilkan dengan rekayasa genetik lebih baik (lebih aman
dalam penggunaan) dibanding vaksin yang dibuat secara konvensional? ______________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. Sebutkan vaksin hasil rekayasa genetika!_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 8. Buatlah langkah-langkah pembuatan vaksin dengan rekayasa genetika!
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ KEGIATAN – 8 Pertanyaan:
1. Teknologi hibridoma adalah ________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Mengapa disebut teknologi hibridoma? ________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 3. Sebut dan jelaskan 4 macam fusi gen yang dapat dipergunakan dalam teknologi
hibridoma!_______________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 4. Sebutkan tahap-tahap terbentuknya hibridoma! _________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Sel hibridoma merupakan sel poliploid. Apa sebabnya? ___________________________
________________________________________________________________________ 6. Apa sebabnya untuk memfusikan sel tumbuhan dipergunakan enzim selulitik? ________
________________________________________________________________________ 7. Sebutkan manfaat teknologi hibridoma! _______________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
KEGIATAN – 9 Pertanyaan:
1. Pembuatan antibodi monoklonal sel-sel yang difusikan adalah sel limfosit B dan sel myeloma, apa sebabnya? ___________________________________________________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 2. Mengapa harus dilakukan seleksi hibridoma?___________________________________
________________________________________________________________________ 3. Sebutkan kegunaan dari antibodi monoklonal?__________________________________
________________________________________________________________________ 4. Contoh antibodi yang diproduksi adalah antibodi anti-interferon. Apakah fungsi dari
antibodi tersebut? _________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 5. Jika yang akan diproduksi adalah antibodi untuk test kehamilan, antigen apakah yang
harus diinjeksikan ke tikus percobaan, apa sebabnya? ____________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 6. Magaimanakah penggunaan antibodi monoklonal untuk test kehamilan? _____________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 7. Apakah fungsi antibodi monoklonal pada pengobatan suatu penyakit? _______________
________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________
