7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 1/23

PERANAN SAINS DASAR DALAM

PENGEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

UNTUK KESEJAHTERAAN

Dr. Abd. Rahman Razak, S.Si., M.Si., Apt.Jurusan Kimia FMIPA Universitas Tadulako

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 2/23

MAKHLUKCIPTAAN TUHAN

MAKHLUK HIDUP MAKHLUK TAK-HIDUP

MANUSIA

HEWAN

TUMBUHAN

MIKROORGANISMETANAH

MINERAL

AIR

UDARA

ALAM SEMESTA

MANUSIA SEBAGAI MAKHLUK

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 3/23

TUJUAN HIDUP MANUSIA

BAHAGIA/SEJAHTERA

MANUSIA

KEBUTUHAN

HARUSDIPENUHI

KEBUTUHAN

HARUS

DIPENUHI

KEBUTUHANHARUS

DIPENUHI

KEBUTUHANHARUS

DIPENUHI

KEBUTUHANHARUS

DIPENUHI

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 4/23

PENCAPAIAN TUJUAN HIDUP

BAHAGIA/SEJAHTERA

MANUSIATUMBUHAN

MIKROORGANISME

TANAH

MINERAL

AIR UDARA

HEWAN

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 5/23

BERPIKIR…  DINAMIKA HIDUP SEBAGAI JAWABAN ATAS TUNTUTAN

HIDUP YANG SEMAKIN PRAGMATIS KEHARUSAN/KEWAJIBAN MANUSIA KARENA

MERUPAKAN PERINTAH TUHAN DALAM KITAB

AL QUR’AN :  AFALA YATAFAKKARUN… 

 AFALA YAKKILUUN… 

BUAH DARI PROSES BERPIKIR… 

DALAM RANGKA MENGOPTIMALKAN

PEMENUHAN KEBUTUHAN HIDUP YANGSEMAKIN BANYAK DAN SPESIFIK

ILMU PENGETAHUAN DAN TEKNOLOGI BERKEMBANG!!!

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 6/23

HEWAN

TUMBUHAN

MIKROORGANISME

TANAH

MINERAL

AIR

UDARA

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 7/23

DEFINISI menurut Wikipedia: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.

Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan

tahun yang lalu. 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. 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. Dengan alat ini, produksi antibiotik

maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

APA ITU BIOTEKNOLOGI?

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 8/23

Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara

negara maju. Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macamteknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, DNA rekombinan,

pengembangbiakan sel induk, kloning, dan lain-lain. Teknologi ini

memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit

genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun

AIDS. 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. 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. Penerapanbioteknologi 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.

APA ITU BIOTEKNOLOGI?

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 9/23

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.

GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI 

1665 Penemuan sel oleh Robert Hooke (Inggris) melalui

mikroskop.[6] 

1800 Nikolai I. Vavilov menciptakan penelitian

komprehensif tentang pengembangbiakan hewan.

1880 Mikroorganisme ditemukan.

1856 Gregor Mendel mengawali genetika tumbuhan

rekombinan.[7] 

1865 Gregor Mendel menemukan hukum hukum dalam

penyampaian sifat induk ke turunannya.[8] 

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 10/23

1919 Karl Ereky, insinyur Hongaria, pertama menggunakan kata bioteknologi.

1970 Peneliti di AS berhasil menemukan enzim pembatas yang digunakan untukmemotong 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.

[9]

 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 

GARIS WAKTU BIOTEKNOLOGI 

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 11/23

MACAM BIOTEKNOLOGI

:: Berdasar tingkat aplikasinya:

1. BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL | penggunaan makhluk

hidup atau produknya secara langsung (fermentasi)

2. BIOTEKNOLOGI MODERN | penggunaan makhluk hidup yang

telah direkayasa secara genetika

:: Berdasar asosiasi warna:

1. BIOTEKNOLOGI MERAH (red biotechnology )2. BIOTEKNOLOGI PUTIH/ABU-ABU (white/gray biotechnology )

3. BIOTEKNOLOGI HIJAU (green biotechnology )

4. BIOTEKNOLOGI BIRU (blue biotechnology )

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 12/23

BIOTEKNOLOGI berdasar asosiasi warna

1. Bioteknologi merah (red biotechnology ) aplikasi bioeknologi dibidang medis mencakup seluruh spektrum pengobatan manusia, mulai

dari tahap preventif , diagnosis, dan pengobatan | Contoh: antibiotika,

vaksin, penggunaan sel induk untuk pengobatan regeneratif, serta

terapi gen untuk mengobati penyakit genetik dengan cara menyisipkan

atau menggantikan gen abnomal dengan gen yang normal.

2. Bioteknologi putih/abu-abu (white/gray biotechnology )   

bioteknologi yang diaplikasikan dalam industri seperti pengembangan

dan produksi senyawa baru serta pembuatan sumber energi 

terbarukan | Contoh: memanipulasi mikroorganisme seperti bakteri dan khamir/ragi, dan enzim untuk memudahkan proses produksi dan

pengolahan limbah industri. Pelindian (bleaching) minyak dan mineral

dari tanah untuk meningkakan efisiensi pertambangan, dan

pembuatan bioetanol dengan khamir.

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 13/23

3. Bioteknologi hijau (green biotechnology )  aplikasi bioteknologi di

bidang pertanian dan peternakan | Contoh: tanaman tahan hama,bahan pangan dengan kandungan gizi lebih tinggi, tanaman yang

menghasilkan obat atau senyawa yang bermanfaat, hewan sebagai

"bioreaktor" untuk menghasilkan produk penting misalnya kambing,

sapi, domba, dan ayam telah digunakan sebagai penghasil antibodi-

protein protektif yang membantu sel tubuh mengenali dan melawan

senyawa asing (antigen).

4. Bioteknologi biru (blue biotechnology ) disebut juga bioteknologi

akuatik/perairan yang mengendalikan proses-proses yang terjadi di

lingkungan akuatik | Contoh: akuakultura -menumbuhkan ikan bersiripatau kerang-kerangan dalam kondisi terkontrol sebagai sumber

makanan (diperkirakan 30% ikan yang dikonsumsi di seluruh dunia

dihasilkan oleh akuakultura), pengembangan tiram tahan penyakit dan

vaksin untuk melawan virus yang menyerang salmon dan ikan yang

lain.

BIOTEKNOLOGI berdasar asosiasi warna

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 14/23

INSULIN

PRODUK BIOTEKNOLOGI(yang telah dimanfaatkan manusia)

BAYI TABUNG

TRANSGENIK

KLONING

ANTIBIOTIK

TAHU/TEMPE

ROTI

WINE

TAPE

KEJU/MENTEGA

YOGURT

BIOETANOL

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 15/23

ILMU YANG MENDASARI 

PERKEMBANGAN BIOTEKNOLOGI

Menurut Wikipedia, bahwa 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.

Dengan kata lain, BIOTEKNOLOGI adalah

ilmu terapan yang menggabungkan berbagai

cabang ilmu dalam proses produksi

barang dan jasa.

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 16/23

BAGAIMANA WUJUD PERAN SAINS DASAR

DALAM BIOTEKNOLOGI?

BIOLOGI KIMIABIOKIMIA

BIOTEK-

NOLOGI

BIO-

REKAYASA

KETEKNIKAN

TEKNIK

KIMIA

MATEMATIKA FISIKA

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 17/23

1.1. MATEMATIKAMATEMATIKA

a) DEFINISI/PENGERTIAN DASAR DARI OBYEK BAHASAN

b) PENGERTIAN BENAR, SALAH, DSB

c) UNGKAPAN KETERKAITAN BEBERAPA PENGERTIAN(DALAM SIMBOL) DALAM SATU RUMUSAN DAN RUMUS

d) KETERAMPILAN DALAM MELAKUKAN PROSESARITMATIKA, ANALISIS (DIFERENSIAL-INTEGRAL),BENTUK FUNGSI, URAIAN, NUMERIK, DSB.

e) KETERAMPILAN BERPIKIR KRITIS, ANALISIS, DEDUKTIF,INDUKTIF, ANALISIS, SINTESIS, DSB.

STRUKTUR PENALARAN SAINS DASAR

(Lilik Hendrajaya, Guru Besar Fisika Bumi, FMIPA – ITB) 

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 18/23

2.2. FISIKAFISIKA

a) MEMODELKAN KEJADIAN/PERISTIWA DALAM SISTEM

SEBAB (SUMBER) DAN AKIBAT (BENTUK, GERAK, KINERJA,

HASIL) YANG DAPAT DIUKUR LANGSUNG DAN TAK

LANGSUNG. DENGAN MERUJUK HUKUM ALAM DAN

PRINSIP-PRINSIP TURUNANNYA.

b) MENGGUNAKAN BAHASA MATEMATIKA (ANALISIS,

KETERAMPILAN TERKAIT, PROBABILISTIK, DSB) UNTUK

MERUMUSKAN HUBUNG SEBAB-AKIBAT TADI

(HUBUNGAN DINAMIKA).

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 19/23

3.3. FISIKAFISIKA  –  –  MATEMATIKA, SUATU SINERGISMATEMATIKA, SUATU SINERGIS a) MENGUNGKAPKAN SUATU PROSES/PERISTIWA DALAM BAHASA

RUMUS (RUMUSAN) SERTA MENGGUNAKAN SIMBOL ADALAHMERINGKASKAN

• URAIAN/CERITERA BAGAIMANA PROSES ITU TERJADI

• MENGUNGKAPKAN KETERUKURAN PROSES TERSEBUT

(KUANTITATIF)

• MENYATAKAN MANA YANG DIKETAHUI/HARUS DIUKUR, YANGDIMISALKAN DAN MANA YANG HARUS DIPERKIRAKAN/

DIHITUNG

b) ENTITAS/BESARAN FISIKA SUATU BENDA SUMBER PADA BANYAK HAL

TIDAK DAPAT DISENTUH DIUKUR LANGSUNG. MAKA DIGUNAKAN

“MEDAN FISIKA” (PANAS, GRAVITASI, MAGNET, LISTRIK, CAHAYA,TEGANGAN, DSB) YANG DIPANCARKAN SUMBER ATAU YANG

DITANGGAPI SUMBER JIKA DIBERI GANGGUAN, YANG KEMUDIAN

MENGHASILKAN “GERAKAN” YANG DAPAT DIUKUR. SISTEM

KONVERSI MEDAN ITU DISEBUT INSTRUMEN/ALAT UKUR.

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 20/23

4.4. KIMIAKIMIA

KIMIA ADALAH PROSES PERTUKARAN ELEKTRON DI KULIT

LUAR SUATU ATOM DARI SUATU SENYAWA.

PENALARAN KIMIA SELALU TERKAITKAN DENGAN PROSES

PENGOLAHAN BAHAN/MATERI.

FISIK-MATEMATIKA MENJADI ALAT PENALARAN PROSES

KIMIA.

PROSES KIMIA DALAM SISTEM HAYATI DISEBUT BIOKIMIA

MENDASARI BIOPROSES.

5.5. BIOLOGI, ILMU HAYATIBIOLOGI, ILMU HAYATI

MEMPELAJARI SISTEM KEHAYATAN: MANUSIA, TUMBUHAN,

HEWAN, MIKROBA YANG SEMULA DIUNGKAPKAN DARI HASIL

PENGAMATAN (FAKTA) DAN KEMUDIAN BIOKIMIA, BIOFISIKA

MENJADI BAHASA MEKANISME PROSES

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 21/23

SAINS DASAR MENJAWAB PERMASALAHANSAINS DASAR MENJAWAB PERMASALAHAN

KEHIDUPAN DENGANKEHIDUPAN DENGAN MENGHASILKAN:MENGHASILKAN:

• TERAPAN : “PROBLEM SOLVING” MASALAH NYATA 

• INDUSTRI : MEMENUHI KEBUTUHAN MANUSIA YANG

SIFATNYA MASSAL DENGAN MENGHASILKAN

“KOMODITAS” YANG DIPERLUKAN 

• MENGHASILKAN CARA BERPIKIR KRITIS, TERUKUR

DAN KONSTRUKTIF DALAM MEMBANGUN

KEHIDUPAN MASYARAKAT (SOSIAL EKONOMI DAN

KEMANUSIAAN)

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 22/23

SAINS DASAR

TEKNOLOGI

BIOTEKNOLOGI

PRODUK

PEMENUHAN KEBUTUHAN

TUJUAN

HIDUP

(SEJAHTERA)

7/24/2019 Peranan Sains Dalam Pengembangan (Bio)Teknologi Untuk Kesejahteraan -Kuliah Umum

http://slidepdf.com/reader/full/peranan-sains-dalam-pengembangan-bioteknologi-untuk-kesejahteraan-kuliah 23/23