CONTOH PENERAPAN ILMU BIOLOGI

Peranan Biologi dalam Berbagai Bidang

Manfaat Biologi Damal Bidang Pertanian

Manfaat ilmu biologi dalam bidang pertanian, sebagai contoh Ilmu Biologi merupakan dasar dari Ilmu Pertanian terutama dalam penemuan jenis tanaman unggul, rekayasa genetika tumbuhandan hewan.

Misalnya:
Pengetahuan mengenai Sifat suatu tanaman berdasarkan analisa sel (ilmu biologi) membuat manusia mampu menerapkan cara pembudidayaan yang tepat dan pengolahan hasilnya lebih lanjut (pertanian)

Pengetahuan mengenai sifat dan karakter serangga yang berhubungan dengan iklim atau musim (ilmu biologi) membuat manusia dapat menetapkan waktu bercocok tanam yang tepat atau metode penanggulangan hama serangga tersebut (ilmu pertanian).

Ada banyak sekali manfaat biologi di berbagai bidang kehidupan. Hal ini ditandai dengan banyaknya cabang – cabang dari ilmu biologi, yaitu sebagai berikut ini :

1. Anatomi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk susunan tubuh makhluk hidup.

2. Bakteriologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk bakteri dan kehidupannya.

3. Botani – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk tumbuhan dan kehidupannya.

4. Ekologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk makhluk hidup dengan lingkungan alam tempat tinggalnya (habitat).

5. Embriologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk pengkembangan suatu organisme semenjak berbentuk telur hingga menjadi embrio.

6. Entomologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk serangga beserta kehidupannya.

7. Evolusi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk perkembangan makhluk hidup mulai dari bentuk yang sederhana hingga yang kompleks.

8. Fisiologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk proses serta kegiatan yang dilakukan oleh makhluk hidup.

9. Genetika – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk penurunan sifat suatu makhluk hidup kepada keturunannya.

10. Higien – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk pemeliharaan kesehatan manusia.

11. Histologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk susunan serta fungsi bagian-bagian yang ada pada jaringan makhluk hidup.

12. Mikrobiologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk organisme renik (mikro) serta kehidupannya.

13. Palaeontologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk kehidupan makhluk hidup di masa lalu serta kehidupannya dengan mempelajari fosil yang berasal dari masa lampau.

14. Parasitologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk parasit, baik pengaruh terhadap makhluk hidup lainnya maupun kehidupannya.

15. Sitologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk susunan serta fungsi bagian-bagian yang ada pada sel makhluk hidup.

16. Virologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk virus, baik pengaruh terhadap makhluk hidup lainnya maupun kehidupannya.

17. Zoologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari seluk beluk hewan serta kehidupannya.

18. Patologi – adalah ilmu biologi yang mempelajari tentang penyakit pada makhluk hidup

Manfaat Biologi Dalam Bidang Kedokteran Sebagai ilmu yang mempelajari tentang seluk beluk kehidupan, manfaat Biologi dalam meningkatkan kesejahteraan manusia tidak perlu diragukan lagi. Berdasarkan ilmu murni Biologi, telah dikembangkan berbagai ilmu terapan (bioteknologi) yang telah memajukan dunia kedokteran, industri, pertanian, dan peternakan, serta perikanan. Seberapa besarkah pemanfaatan biologi untuk kesejahteraan manusia telah dilaksanakan? Untuk mengetahui hal tersebut marilah kita pelajari uraian selanjutnya berikut ini. Dahulu banyak masalah penyakit yang tidak dipahami penyebab maupun cara pengobatannya, sehingga cara yang ditempuh untuk mencegah maupun dalam menyembuhkannya tidak tepat. Tetapi berkat perkembangan Biologi, khususnya dalam cabang ilmu: anatomi dan fisiologi manusia, mikrobiologi, virologi danpatologi, telah banyak membantu para dokter dalam memahami penyebab gangguan tersebut. Dengan demikian para dokter berhasil mencegah dan menyembuhkan berbagai penyakit yang sampai saat ini sering menjadi masalah yang menakutkan manusia. Berikut ini adalah contoh-contoh sumbangan pengetahuan yang telah diberikan oleh Biologi beserta cabang-cabang ilmunya dalam dunia kesehatan dan atau kedokteran.
	a.	Para penderita penyakit yang mengalami kerusakan pada salah satu organ tubuhnya, kini telah mendapatkan jalan keluarnya yaitu melalui teknik transplantasi (pencangkokan) organ. Transplantasi organ yang sudah berhasil dilakukan oleh para dokter adalah pencangkokan ginjal, jantung, sumsum tulang belakang maupun hati.
	b.	Teknik fertilasi invitro telah dapat diaplikasikan tidak hanya pada hewan ternak, tetapi telah dapat dilakukan pada manusia. Teknik ini dapat membantu pasangan suami istri yang sulit mendapatkan keturunan karena suatu kelainan. Fertilasi ini tentunya berasal dari gamet pasangan yang bersangkutan. Teknik karakterisasi dan pemisahan gamet sperma yang membawa kromosom X dan Y (penentu jenis kelamin keturunan) juga telah berhasil dilakukan. Teknik ini memungkinkan para pasangan suami isteri mendapatkan keturunannya dengan jenis kelamin tertentu.
	c.	Mikrobiologi kedokteran telah berhasil mengidentifikasi beberapa jenis mikroba yang menyebabkan penyakit pada manusia maupun hewan. Dengan demikian, antibiotik untuk mikroba-mikroba tersebut dapat dibuat.
	d.	Virologi pun telah memberikan sumbangannya pada dunia kedokteran, dengan mendasari pengetahuan dalam usaha menciptakan vaksin-vaksin. Misalnya pada kasus yang baru saja terjadi yaitu mengenai Virus Flu Burung. Sebuah surat kabar memberitakan bahwa Virus Flu Burung atau disebut jugaVirus Avian Influenza, yang hanya dapat diteruskan kepada manusia melalui kontak yang sangat dekat, telah dapat ditemukan vaksinnya oleh para pakar Imunologi dan Bioteknologi di Badan Kesehatan Dunia (WHO). Caranya adalah dengan menggabungkan gen Avian dengan gen flu pada manusia agar menjadi ‘aman’. Mereka mengambil satu gen virus flu burung kemudian menggantikan gennya tadi dengan gen flu manusia. Hasil dari kombinasi virus buatan ini kemudian dipersiapkan sebagai basis untuk pembuatan vaksinnya.

MANFAATAN BIOLOGI DALAM BIDANG PETERNAKAN

Seperti halnya pada bidang pertanian, pemanfaatan Biologi pada bidang peternakan pun sudah sedemikian besar. Dengan menerapkan pengetahuan cabang-cabang Biologi seperti zoologi, anatomi hewan, fisiologi hewan, genetika, biologi reproduksi, embriologi, dan biologi molekuler/rekayasa genetika, para peternak dan masyarakat yang lebih luas telah dapat menikmati hasilnya. Melalui penerapan ilmu-ilmu tersebut telah banyak dihasilkan ternak varietas unggul, diantaranya adalah ayam penghasil banyak telur, ayam pedaging, sapi pedaging, sapi penghasil banyak susu, dan domba pedaging.

Dalam usaha perbanyakan ternak unggul tersebut kini pun telah banyak menggunakan teknik kawin silang (hibridisasi) dan teknik kawin suntik (inseminasi buatan). Dengan teknik inseminasi buatan, dapat dihasilkan keturunan sapi atau domba yang diharapkan tanpa mengenal musim kawin, serta tidak melibatkan sapi atau domba jantan.

Teknik inseminasi buatan ini diikuti dengan teknik superovulasi, yakni teknik perbanyakan ternak unggul dengan cara menyuntikkan hormon reproduksi berupa PMSG (pregnant mare serum gonadotrophin) dan HCG (human chorionic gonadotrophin). Hormon-hormon ini berfungsi merangsang terbentuknya sel telur dalam jumlah banyak sebelum sapi atau domba diinseminasi. Adapun spermatozoa yang berasal dari ternak jantan dapat diperoleh tidak harus dari ternak jantan secara langsung, tetapi diambil dari tempat penyimpanan spermatozoa. Teknik penyimpanan spermatozoa menggunakan nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius.

Selain teknik inseminasi dan superovulasi, dewasa ini telah dikembangkan juga teknik fertilisasi in vitro. Pada teknik ini, embrio dapat dihasilkan di luar uterus (kandungan) induk betina dalam jumlah tertentu. Dan sebelum embrio ini diimplantasikan (ditanam dalam uterus induk betina) dapat disimpan dalam jangka waktu tertentu pada nitrogen cair bersuhu –196 derajat celcius. Embrio dari jenis unggul ini kemudian dapat diimplantasikan ke induk sapi betina yang tidak unggul bunting semu dari species yang sama. Dengan demikian akan cepat diperoleh banyak sapi unggul.

Penerapan Bioteknologi Dalam Produksi Makanan

1. MAKANAN BAHAN SUSU

.Prinsipnya adalah memfermentasi susu menghasilkan asam laktat.

1. Keju

Dalam pembuatan keju digunakan bakteri asam laktat, yaitu Lactobacillus dan Streptococcus. Bakteri tersebut berfungsi memfermentasikan laktosa dalam susu menjadi asam laktat. Proses pembuatan keju diawali dengan pemanasan susu dengan suhu 90oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai30oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan.

2. Yoghurt

Mikroba:

1. Lactobacillusbulgaris Þ pemberi rasa dan aroma
2. Streptococcus thermophilus Þ menambah keasaman

3. Mentega

Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme yang membantu dalam proses bioteknologi adalah mikroorganisme Streptococcus lactis dan Lectonostoceremoris. Bakteri-bakteri tersebut membentuk proses pengasaman. Selanjutnya, susu diberi cita rasa tertentu dan lemak mentega dipisahkan. Kemudian lemak mentega diaduk untuk menghasilkan mentega yang siap dimakan.

2. MAKANAN NON SUSU

1. Roti, asinan, dan alkohol (bir, anggur “wine”, rum), oleh ragi

2. Kecap, oleh Aspergillus oryzae

Di Dalam proses pembuatan kecap, kiroorganisme yang di butuhkan adalah  jamur, Aspergillus oryzae dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu. Jamur Aspergillus oryzae bersama-sama dengan bakteri asam laktat yang tumbuh pada kedelai yang telah dimasak menghancurkan campuran gandum. Setelah itu proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan menghasilkan bioteknologi pakan produk kecap

3. Nata de Coco, oleh Acetobacter xilinum

Prinsipnya adalah pemecahan amilum oleh mikroba menghasilkan gula, yang kemudian difermentasi
4. Cuka, oleh Acetobacter aseti

Alkohol difermentasi dalam kondisi aerob

5. Tape

Pada produk tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi. Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol. Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.

Di bawah ini merupakan garis waktu mana saja dan apa saja penemuan yang di hasilkan dengan menggunakan teknologi bioteknologi ini dari tahun ke tahun, di antaranya adalah:

• 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

Dampak positif  Bioteknologi Dalam produksi Makanan adalah :

Bioteknologi menimbulkan  peranan penting dalam bidang pangan yaitu dengan memproduksi makanan dengan bantuan mikroba (tempe,roti,keju,yoghurt,kecap,dll) , vitamin, dan enzim.

Dampak Negatif Bioteknologi dalam produksi makanan adalah :

• Penggunaan insulin hasil rekayasa telah menyebabkan 31 orang meninggal dunia di Inggris.
• Tomat Flavr Savr hasil rekayasa diketahui mengandung gen yang resisten terhadap antibiotik.
• Susu sapi yang disuntik hormon BGH (bovine growth hormone) atau hormon pertumbuhan sapi, disinyalir mengandung bahan kimia baru yang punya potensi berbahaya bagi kesehatan manusia..
• Jagung yang direkayasa sebagai pakan unggas menjadikan unggas tersebut mengandung genetic modified organism (GMO) yang dikhawatirkan membahayakan manusia.
• Penyisipan gen babi ke dalam buah semangka dapat membawa konsekuensi bagi penganut agama tertentu.