Indikator 39: Aplikasi bioteknologi konvensional/modern

Membuat Tempe

Membuat Yoghurt

Membuat minuman beralkohol

Membuat Insulin

 

Antibiotik

I.                   TEMPE

Bahan dasar          : Kedelai

Proses                    : fermentasi non-alkoholik

·         Rhizopus oligosporus        : menyintesis enzim protease

·         Rhisopus oryzae                : menyintsis enzim amylase

II.                TAPE KETAN

Bahan dasar          : Ketan

Proses                    : fermentasi alkoholik

·         Mucor clamydosporus & Endomycopsis fibuligera : membantu memecah amilum menjadi gula

·         Saccharomyces cerevisiae : mengubah fruktosa dan glukosa menjadi alkohol dan CO₂

III.             YOGHURT & KEJU

Bahan dasar          : susu

Proses                    : fermentasi

·         Lactobacillus bulgaricus & Streptococcus thermophillus : memfermentasi laktosa menjadi asam laktat dan menciptakan kondisi yang menguntungkan bagi pertumbuhan L. bulgaricus.

IV.             MINUMAN BERALKOHOL seperti anggur, sake, wine

Proses                    : fermentasi

·         Jamur Aspergillus: mengubah amilum menjadi glukosa

·         Jamur Saccharpmyces: mengubah glukosa menjadi etanol

·         Bakteri Acetobacter: mengubah etanol menjadi asam cuka

·         Bakteri Methanobacterium: mengubah asam cuka menjadi methanol

V.                TANAMAN ANTI SERANGGA

Proses                    : transplantasi gen

1.      Isolasi plasmid Ti dari bakteri Agrobacterium tumefaciens

2.      Plasmid disisipi dngan gen delta endotoksin Bacillus thuringiensis

3.      Plasmid dimasukkan kembali ke A. tumefaciens

4.      Plasmid akan memasukkan gen delta endtoksin ke kromosom sel tumbuhan

5.      Sel-sel tumbuhan yang sudah mengandung gen tersebut ditumbuhkan menjadi tanaman utuh melalui proses kultur jaringan

6.      Tanaman tersebut dapat memproduksi protein delta endotoksin sehingga serangga yang memakkan tanaman tersebut mati keracunan.

VI.             BIOFERTILISER

Mikrobia yang dapat digunakan sebagai pupuk hayati

VII.          PERTAMBANGAN

·         Thiobacillus ferroocidans: untuk memisahkan logam tembaga dari bijih

VIII.       ANTIBIOTIK

Zat kimia yang dihasilkan oleh mikroorgaisme (terutama bakteri dan jamur) yang dapat menghambat pertumbuhan atau membunuh bakteri dan mikroorganisme lain

IX.             INTERFERON

Proses        : Rekayasa Genetika

Zat kimia yang dihasilkan tubuh sebagai respons terhadap infeksi virus. Berfungsi sebagai pelindung tubuh terhadap serangan penyakit.

X.                ANTIBODI MONOKLONAL

Penggabungan sel tumor (kemampuan membelah diri tanpa henti) dan sel limfa (penghasil antibodi). Hasil penggabungan dinamakan sel hibridoma, yang dapat memproduksi antibodi secara terus menerus. Berasal dari satu sel (sel hibridoma) sehingga dinamakan antibodi monoklonal.

XI.             INSULIN

Proses        : Rekayasa genetika

1.      Isolasi gen manusia penghasil insulin

2.      Plasmid dikeluarkan dari bakteri

3.      Gen penghasil insulin disisipkan ke plasmid

4.      Plasmid dikultur bersama dengan bakteri Escherichia coli sehingga bakteri tersebut mengandung plasmid rekombinasi.

5.      E. coli dapat menghasilkan insulin.

XII.          VAKSIN

Proses        : Rekayasa Genetika

1.      Isolasi gen pengkode antigen dari mikroba

2.      Gen disisipkan pada plasmid yang sama yang telah dilemahkan.

3.      Mikroba yang telah disisipi akan membentuk antigen murni (vaksin).

XIII.       PENANGANAN PENCEMARAN LINGKUNGAN

·         Pseudomonas putida: menguraikan minyak dalam pencemaran air laut

·         Bacillus subtilis: memisahkan logam berat di dalam limbah industry

·         Thiobacillus ferroxidans: disulfurisasi batu bara untuk menangani limbah

XIV.       BIOGAS

Proses        : Fermentasi

Bahan-bahan organic seperti limbah dapur, kotoran hewan, dan sisa-sisa pertanian dapat difermentasi untuk memproduksi biogas dengan menggunakan mikroorganisme tertentu dalam keadaan anaerob.

 

 

SOAL:

 

1.      Pernyataan berikut merupakan penerapan prinsip bioteknologi:

i.     Produksi kentang dengan kadar pati yang ditingkatkan 20%

ii.   Pembuatan alkohol dengan Saccharomyces sp.

iii. Produsi nata de coco dengan Acetobacter cylinum

iv. Produksi hormone somatotropin dengan memanfaatkan E. coli

v.   Produksi tempe dengan jamur Rhizopus oryzae

Proses produksi yang menerapkan bioteknologi konvensional adalah...

A.    1, 2, 3

B.     1, 2, 5

C.     2, 3, 4

D.    2, 3, 5

E.     3, 4, 5

 

Pembahasan: Bioteknologi onvensional berhubungan dengan produksi makanan atau minuman secara tradisional: nomor 2, 3, dan 5 adalah contoh bioteknologi konvensional.

2.      Pilihan - pilihan dibawah menunjukkan hubungan antara jenis mikroba dengan  dan produk bioteknologi yang dihasilkan. Manakah hubungan yang tepat?

A.    Acetobacter xylinum – Keju

B.     Candida utilus – Tempe

C.     Rhizopus oligosporosus – Protein sel tunggal

D.    Lactobacillus bulgaricus – Yoghurt

E.     Penicillium camemberti – Nata de coco

Pembahasan:

Acetobacter cylinum – Pembuatan Nata de coco.

Candida utilis – Protein sel tunggal

Rhizopus oligosporosus – Pembuatan tempe

Lactobacillus bulgaricus – Yoghurt

Penicillium camemberti – Keju

3.      Kedelai dibuat menjadi tempe dengan menggunakan jamur jenis...

A.    Saccharomyces cerevisiae

B.     Asprgillus niger

C.     Penicillium notatum

D.    Rhizopus oryzae

E.     Neurospora crassa

Pembahasan: Jamur yang digunakan untuk membuat tempe adalah Rhizopus oryzae.

4.      Bakteri Rhizobium sp. bersimbiosis pada akar tanaman kacang-kacangan dan menguntungkan dalam bidang pertanian karena…

A.    Membunuh hama tanaman

B.     Menggemburkan tanah

C.     Menguraikan sampah organic

D.    Mengikat nitrogen bebas

E.     Mengubah ammonia menjadi nitrat

Pembahasan: Bakteri Rhizobium sp. merupakan bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas di udara dan mengubahnya menjadi senyawa organic yang dapat diserap tumbuhan.

5.      Pasangan yang tepat antara substrat, mikroba, dan produknya adalah…

A.    Ketan, Saccaromyces, anggur

B.     Kedelai, Aspergillus oryzae, kecap

C.     Susu, Rhizopus, keju

D.    Singkong, Rhizopus, tape

E.     Singkong, Saccharomyces, keju

Pembahasan:

§  Ketan, Saccharomyces, tape

§  Kedelai, Aspergillus oryzae, kecap

§  Susu, Lactobacillus casei, keju

§  Singkong, Saccharomyces, tape

6.      Lactobacillus bulgaricus bermanfaat bagi manusia karena berguna untuk…

A.    Membuat yoghurt

B.     Menghasilkan antibiotic

C.     Membuat obat pereda nyeri

D.    Menghasilkan keju

E.     Menyuburkan tanah

Pembahasan: Lactobacillus bulgaricus bermanfaat dalam proses fermentasi susu dengan mengubah laktosa menjadi asam laktat yang penting dalam pembuatan yoghurt.

7.      Spesies bakteri yang bersimbiosis dengan bintil akar tanaman kacang-kacangan dan dapat mengikat nitrogen bebas adalah…

A.    Lactobacillus Casei

B.     Thiobacillus ferrooxidans

C.     Acetobacter xylinum

D.    Rhizobium leguminosarum

E.     Methanomonas methanika

Pembahasan: Bakteri Rhizobium sp. merupakan bakteri yang mampu mengikat nitrogen bebas di udara dan mengubahnya menjadi senyawa organic yang dapat diserap tumbuhan.

8.      Produksi antibiotic penisilin oleh kapang Penicillium notatum dalam skala besar pada tahun 1940 menggunakan teknik…

A.    Rekayasa genetika

B.     Teknologi plasma

C.     Teknologi hibrida

D.    Fermentasi

E.     Kultur jaringan

Pembahasan: Jamur penicillium dikembangkan dngan cepat dengan metode fermentasi pada substrat tertentu. Teknologi hibridoma untuk membentuk antibody monoclonal, rekayasa genetika teknologi penyisipan gen untuk membentuk insulin.

9.      Salah satu produk bioteknologi kedokteran adalah dihasilkannya obat eritropoietik yang bermanfaat untuk…

A.    Mengurangi rasa nyeri

B.     Memacu produksi sel-sel darah merah

C.     Melarutkan pembekuan darah

D.    Membunuh tumor atau kanker

E.     Mengobati penyakit stroke

Pembahasan: Eritropotik dapat memacu produksi sel darah merah sehingga dipakai untuk melawan anemia. Plasminogen digunakan untuk melarutkan pembekuan darah sehingga mengurangi kemungkinan stroke dan serangan jangtung. Nekrosis tumor menyerang dan membunuh dan membunuh tumor, sedangkan beta endorphin mengurangi rasa sakit (morfin alami).

10.  Spesies, jenis organisme, dan peranan yang sesuai ditunjukkan oleh…

A.    Varicella zoster, virus, menyebabkan Hepatitis

B.     Streptomyces griceus, bakteri, penghasil antibiotic

C.     Treponema pallidum, bakteri, menyebabkan Polio

D.    Coronavirus, virus, menyebabkan influenza

E.     Yersinia pestis, virus, menyebabkan penyakit pes

Pembahasan: Varicella zoster (virus penyebab cacar), Streptomyces griceus (bakteri penghasil antibiotic streptomycin), Treponema pallidum (bakteri penyebab sifilis), Coronavirus (virus penyebab SARS), Yersinia pestis (bakteri) penyebab penyakit pes.

11.  Mikroorganisme yang berperan dalam pembentukan antibiotic adalah...

A.    Penicillium cammemberti

B.     Lactobacillus casei

C.     Thiobacillus ferrooxidans

D.    Streptomyces griceus

E.     Methanobacterium

Pembahasan:

§  Penicillium camemberti à Keju

§  Thiobacillus ferrooxidans à Memisahkan logam dan batuan

§  Streptomyces griceus à Menghasilkan antibiotic streptomycin

§  Methanobacterium à menghasilkan biogas dari kotoran

12.  Organism yang dapat dimanfaatkan dalam pembuatan energi alternative adalah…

A.    Spirullina

B.     Methanomonas methanika

C.     Acetobacter xylinum

D.    Lectobacillus casei

E.     Thiobacillus ferooxidans

Pembahasan: Methanomonas methanika menghasilkan metana dari limbah organic.

13.  Proses pembentukan tanaman kebal hama Bt adalah dengan prinsip kerja…

A.    Hibridoma

B.     Rekombinasi DNA

C.     Fusi sel

D.    Transplantasi inti

E.     Fertilisasi in-vitro

 

Pembahasan: Tanaman kebal hama menggunakan prinsip kerja rekombinasi DNA, dengan menyisipkan DNA pembuat racun sehingga tanaman tersebut dapat memproduksi racun untuk membunuh hama yang memakannya.

14.  Mikroorganisme berikut yang dapat digunakan dalam pemisahan bijih logam dengan batuan adalah…

A.    Streptomyces griceus

B.     Cladiotrix

C.    Thiobacillus ferooxidans

D.    Nitrosomonas sp.

E.     Saccharomyces cerevicae

Pembahasan: Thiobacillus ferooxidans digunakan untuk memisahkan bijih logam dari batuan tambangnya.

15.  Ada bakteri yang merugikan, ada juga yang bermanfaat. Bakteri yang berperan dalam menghasilkan Vitamin B12 adalah…

A.    Streptococcus griceus

B.     Acetobacter xylinum

C.     Lactobacillus bulgaricus

D.    Pseudomonas denitrificans

E.     Bacillus substilis

Pembahasan:

§  Streptococcus griceus à penghasil antibiotic streptomyces

§  Acetobacter xylinum à pembuatan nata de coco

§  Lactobacillus bulgaricus à pembuatan yoghurt

§  Pseudomonas denitrificans à pembusukan

§  Bacillus substilis à pembuatan Vitamin B12