ILMU PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI ( IPTEK )

BAB I
PENDAHULUAN


A.    LATAR BELAKANG MASALAH


    Banyak masyarakat di sekitar kita belum mengetahuai apa itu bioteknologi. Hal ini dikarenakan kurangnya perhatian masyarakat terhadap pemakaian produk hasil bioteknologi itu sendiri. Mudah- mudahan dengan adanya makalah ini dapat memberikan pengetahuan kepada masyarakat.
B.    Rumusan masalah
1.    Apa itu bioteknologi?
2.    Bagaimana sejarah ditemukannya bioteknologi ?
3.    Apa saja dampak dari pengguan bioteknologi ?
4.    Apa saja hasil dari bioteknologi ?
5.    Apa saja keuntungan dalam menggunakan produk hasil bioteknologi ?
C.    Tujuan
Tujuan makalah ini adalah untuk mengetahui apa itu bioteknologi dan bagaimana manfaat, penerapannya dan kontribusi nya didalam kehidupan sehari-hari.






B.     BAB II
PEMBAHASAN
A.    PENGERTIAN BOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.[1] Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari pada biologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.[1] Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.[2] Di bidang medis, penerapan bioteknologi pada masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna. Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.[1] Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.[3] Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.[4] Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.[4] Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.[5] Penerapan bioteknologi pada masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.[2]
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.
Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.[2]
Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain[2]:
•    Jagung resisten hama serangga
•    Kapas resisten hama serangga
•    Pepaya resisten virus
•    Enzim pemacu produksi susu pada sapi
•    Padi mengandung vitamin A
•    Pisang mengandung vaksin hepatitis
B.    SEJARAH BIOTEKNOLOGI
Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi,virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa.[1] Dewasa ini, perkembangan bioteknologi tidak hanya didasari padabiologi semata, tetapi juga pada ilmu-ilmu terapan dan murni lain, seperti biokimia, komputer, biologi molekular, mikrobiologi, genetika, kimia, matematika, dan lain sebagainya.[1] Dengan kata lain, bioteknologi adalah ilmu terapan yang menggabungkan berbagai cabang ilmu dalam proses produksi barang dan jasa.
Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.[2] Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.
Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.[1] Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.
Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan, pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain.[3] Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.[4] Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.[4] Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan DNA rekombinan, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat giziyang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.[5] Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.[2]
Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.
Bioteknologi secara umum berarti meningkatkan kualitas suatu organisme melalui aplikasi teknologi. Aplikasi teknologi tersebut dapat memodifikasi fungsi biologis suatu organisme dengan menambahkan gen dari organisme lain atau merekayasa gen pada organisme tersebut.[2]
Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia.








C.    MACAM MACAM  BIOTEKNOLOGI
1.    Bioteknologi adalah pemanfaatan organisme/mahkluk hidup yang dilaksanakan secara terpadu dan bertujuan untuk meningkatkan nilai guna suatu barang untuk kesejahteraan manusia.
Konsep yang penting dalam bioteknologi adalah
1.    Perbedaan bioteknologi konvensional/tradisional dan modern.
2.    Macam-macam bioteknologi
pada konsep pertama yaitu perbedaan bioteknologi modern dan tradisional.
bioteknologi tradisional adalah praktik bioteknologi yang dilakukan dengan cara dan peralatan sederhana tanpa rekayasa genetika. Dengan ciri-ciri :
1.    dilakukan tanpa menggunakan prinsip-prinsip ilmiah.
2.    dilakukan hanya berdasarkan pada pengalaman yang di wariskan secara turun temurun.
3.    umumnya belum dapat diproduksi secara masal.
Adapun contoh dari bioteknologi konvensional ini yaitu pada proses pembuatan bir, tempe, roti dll.
Sedangkan,
bioteknologi modern adalah praktik bioteknologi yang diperkaya dengan teknik rekayasa genetika ( suatu teknik manipulasi materi genetikal ).
Cirinya berkebalikan dengan biotek tradisional ditambah dengan menerapkan teknik Aseptis. Teknik aseptis adalah suatu cara kita pada waktu bekerja (praktik) yang selalu menjaga sterilitas ketika menangani pengkulturan mikroorganisme untuk mencegah kontaminasi terhadap kultur mikroorganisme yang diinginkan.
Contoh dari bioteknologi modern ini yaitu tumbuhan yang kuat atau tahan terhadap hama dan penyakit serta buahnya sifatnya tahan lama, bakteri penghasil antibiotik ataupun insulin.
Macam-macam bioteknologi adalah
1.    Fermentasi
2.    Kultur Jaringan
3.    Rekayasa genetika
1.    Teknik Rekombinansi DNA/fusi gen
2.    Teknik Fusi protoplasma
4.    Kloning
5.    Hidroponik
6.    Aeroponik
7.    Kawin suntik
Mari kita bahas satu persatu
1. Fermentasi
2. Kultur Jaringan
Kultur jaringan  merupakan teknik pemeliharaan jaringan atau bagian dari individu secara buatan (artifisial).
Yang dimaksud secara buatan adalah dilakukan di luar individu yang bersangkutan. Karena hal tersebut teknik ini disebut kultur in vitro, yang berkebalikan dari in vivo(di dalam tubuh).  Dikatakan in vitro (bahasa Latin, berarti “di dalam kaca”) karena jaringan dibiakkan di dalam tabung inkubasi atau cawan Petri yang terbuat dari kaca, baik tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia). Yang perludiperhatikan bahwa masing-masing jaringan memerlukan komposisi media tertentu. baik dari tumbuhan maupun hewan (termasuk manusia).
3. Rekayasa genetika
rekayasa genetika merupakan kegiatan yang menerapakan teknik-teknik biologi molekular untuk memanipulasi susunan genetik dalam kromosom atau mengubah sistem ekspresi genetik yang diarahkan pada kemanfaatan tertentu.
dua enzim yang penting dan tidak boleh dilupakan dalam rekayasa genetika yaitu enzim yang berfungsi untuk memutus(endonuklease) rantai DNA dan  enzim yang menyambungkan pita DNA (ligase).
Sekarang kita bahas mengenai teknik yang digunakan dalam rekayasa genetika.
1.    Teknik Rekombinasi DNA/fusi gen
•    Teknik plasmid
o    merupakan rekayasa genetika dengan cara menyambungkan gen. Yang dibutuhkan dalam teknik ini adalah gen yang diinginkan dan plasmid yang dimiliki oleh bakteri yang non patogen. Hasil dari teknik ini contohnya adalah bakteri yang menghasilkan insulin.
•    Teknik terapi gen
o    Terapi genadalah suatu teknik terapi yang digunakan untuk memperbaiki gen-gen mutan (abnormal/cacat) yang bertanggung jawab terhadap terjadinya suatu penyakit.Pada awalnya, terapi gen diciptakan untuk mengobati penyakit keturunan(genetik) yang terjadi karena mutasi pada satu gen, seperti penyakit fibrosis sistik.Penggunaan terapi gen pada penyakit tersebut dilakukan dengan memasukkan gen normal yang spesifik ke dalam sel yang memiliki gen mutan. Terapi gen kemudian berkembang untuk mengobati penyakit yang terjadi karena mutasi di banyak gen, seperti kanker.Selain memasukkan gen normal ke dalam sel mutan, mekanisme terapi gen lain yang dapat digunakan adalah melakukan rekombinasi homolog untuk melenyapkan gen abnormal dengan gen normal, mencegah ekspresi gen abnormal melalui teknik peredaman gen, dan melakukan mutasi balik selektif sehingga gen abnormal dapat berfungsi normal kembali.
•    Interferon
o    Interferon adalah hormon berbentuk sitokina berupa protein berjenis glikoprotein yang disekresi oleh sel vertebrata karena akibat rangsangan biologis, seperti virus, bakteri, protozoa, mycoplasma, mitogen, dan senyawa lainnya.
o    Proses pembentukan di dalam, tubuh memerlukan waktu cukup lama (dibanding kecepatan replikasi virus), karena itu dilakukan rekayasa genetika.
2. Teknik fusi protoplas
o    Teknik hibridoma
    teknik pembuatan sel yang dihasilkan dari fusi antara sel limfosit B yang menghasilkan antibodi) dengan sel kanker yang memiliki karakter cepat membelah.  Sifat dari sel hibridoma ini adalah imortal.
    Proses pembuatan dari sel hibridoma adalah sebagai berikut,
    pertama-tama dilakukan proses imunisasi dengan menggunakan antigen tertentu.
    Kemudian dipisahkan sel B-limfosit dari organ limpa,
    lalu sel ini difusikan dengan sel kanker immortal.
    Tahapan fusi sel hibridoma ini dilakukan dengan membuat membran sel menjadi lebih permeabel.Sel hibrid hasil fusi inilah yang disebut sebagai sel hibridoma yang merupakan sel imortal yang dapat menghasilkan antibodi dengan cepat.  Dalam percobaan yang umum dilakukan, proses pembuatan sel hibridoma dilakukan dengan menggunakan sel mieloma NS-1 dan sel limpa dari mencit.
    hasil dari teknik ini disebut Antibodi monoklonal yang dapat digunakan untuk diagnosis dan terapi.
4 . Teknik Kloning
Kloning dalam biologi adalah proses menghasilkan individu-individu dari jenis yang sama (populasi) yang identik secara genetik. Kloning merupakan proses reproduksi aseksual yang biasa terjadi di alam dan dialami oleh banyak bakteria, serangga, atau tumbuhan. Dalam bioteknologi, kloning merujuk pada berbagai usaha-usaha yang dilakukan manusia untuk menghasilkan salinan berkas DNA atau gen, sel, atau organisme. Arti lain kloning digunakan pula di luar ilmu-ilmu hayati.
5. teknik Hidroponik
Hidroponik berasal dari kata bahasa Yunani hydro yang berarti air dan ponos yang berarti bekerja. Jadi, hidroponik artinya pengerjaan air atau bekerja dengan air. Dalam praktiknya hidroponik dilakukan dengan berbagai metode, tergantung media yang digunakan. Adapun metode yang digunakan dalam hidroponik, antaralain metode kultur air (menggunakan media air), metode kultur pasir(menggunakan media pasir), dan metode porus (menggunakan media kerikil, pecahan batu bata, dan lain-lain). Pada umumnya orang bertanam dengan menggunakan tanah. Namun, dalam hidroponik tidak lagi digunakan tanah, hanya dibutuhkan air yang ditambah nutrien sebagai sumber makanan bagi tanaman. Apakah cukup dengan air dan nutrien? Bahan dasar yang dibutuhkan tanaman adalah air, mineral, cahaya, dan CO2.
Cahaya telah terpenuhi oleh cahaya matahari. Demikian pula CO2 sudahcukup melimpah di udara. Sementara itu kebutuhan air dan mineral dapat diberikan dengan sistem hidroponik, artinya keberadaan tanah sebenarnya bukanlah hal yang utama.
6.  Teknik Aeroponik
Aeroponik berasal dari kata aero yang berarti udara dan ponos yang berarti daya. Jadi, aeroponik adalah pemberdayaan udara. Sebenarnya aeroponik merupakan modifikasi dari hidroponik (mem-berdayakan air), karena air yang berisi larutan unsur hara disemburkan dalam bentuk kabut hingga mengenai akar tanaman. Akar tanaman yang ditanam menggantung akan menyerap larutan hara tersebut. Prinsip dari aeroponik adalah sebagai berikut. Helaian styrofoam diberi lubang-lubang tanam dengan jarak 15 cm. Dengan menggunakan ganjal busa atau rockwool, anak semai sayuranditancapkan pada lubang tanam. Akar tanaman akan menjuntai bebas ke bawah. Di bawah helaian styrofom terdapat sprinkler (pengabut) yang memancarkan kabut larutan hara ke atas hingga mengenai akar.



D.    GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI
    8000 SM Pengumpulan benih untuk ditanam kembali. Bukti bahwa bangsa Babilonia, Mesir, dan Romawi melakukan praktik pengembangbiakan selektif (seleksi artifisal) untuk meningkatkan kualitas ternak.
    6000 SM Pembuatan bir, fermentasi anggur, membuat roti, membuat tempe dengan bantuan ragi
    4000 SM Bangsa Tionghoa membuat yogurt dan keju dengan bakteri asam laktat
    1500 Pengumpulan tumbuhan di seluruh dunia
    1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke(Inggris) melalui mikroskop.
    1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian komprehensif tentang pengembangbiakan hewan
    1880 Mikroorganisme ditemukan
    1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan rekombinan
    1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam penyampaian sifat induk ke turunannya.
    1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi
    1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untuk memotong gen gen
    1975 Metode produksi antibodi monoklonal dikembangkan oleh Kohler dan Milstein
    1978 Para peneliti di AS berhasil membuat insulin dengan menggunakan bakteri yang terdapat pada usus besar
    1980 Bioteknologi modern dicirikan oleh teknologi DNA rekombinan. Model prokariot-nya, E. coli, digunakan untuk memproduksi insulin dan obat lain, dalam bentuk manusia. Sekitar 5% pengidap diabetes alergi terhadap insulin hewan yang sebelumnya tersedia)
    1992 FDA menyetujui makanan GM pertama dari Calgene: tomat "flavor saver"
    2000 Perampungan Human Genome Project









BAB III
PENUTUP

A.    KESIMPULAN
Kesimpulannya bioteknologi dibagi menjadi beberapa macam yakni, Bioteknologi Konvensioal,Boteknologi Modern. Jadi, dari beberapa macam bioteknologi tersebut sangat bermanfaat bagi kehidupan makhluk hidup. Selain itu, bioteknologi juga dapat menimbulkan berbagai dampak positif maupaun dampak negatif dalam kehidupan sehari-hari.
B.    SARAN
    Saran kami, dalam melaksanakan kegiatan ini lebih ditekankan pada  penerapan pengetahuan yang lebih bermutu.
     Lebih baik melaksanakan kegiatan ini lebih efektif dengan menggunakan cara yang sederhana akan tetapi tetap menarik.
    Berhati-hatilah didalam menggunakan bioteknologi pada kehidupan sehari-hari.