1 / 71

SEL SEBAGAI WAHANA AKTIVITAS BIOTEKNOLOGI

SEL SEBAGAI WAHANA AKTIVITAS BIOTEKNOLOGI. Oleh : Dadang Sumardi, Ir.,MP. Fakultas Pertanian Universitas Winaya Mukti 2008. BIOTEKNOLOGI. Penggunaan mahluk hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang atau jasa secara industri. Produk. Metabolisme Sel. Bahan.

darice
Download Presentation

SEL SEBAGAI WAHANA AKTIVITAS BIOTEKNOLOGI

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. SEL SEBAGAI WAHANA AKTIVITAS BIOTEKNOLOGI Oleh : Dadang Sumardi, Ir.,MP. Fakultas Pertanian Universitas Winaya Mukti 2008

  2. BIOTEKNOLOGI Penggunaan mahluk hidup atau bagian-bagiannya untuk menghasilkan barang atau jasa secara industri

  3. Produk Metabolisme Sel Bahan Mahluk Hidup (manusia, hewan dan tumbuhan) Pertumbuhan dan perkembangan Organ-organ Organisasi Tubuh Mahluk hidup Jaringan Sel Organel sel Biomolekul Senyawa dasar

  4. ? SEL Organisasi terkecil dalam tubuh mahluk hidup • Memiliki kelengkapan organel • Wahana proses metabolisme • Memiliki sifat otonom dan totipotensi

  5. SEL PROKARIOTIK SEL EUKARIOTIK

  6. Perbedaan sel prokariotik dan sel eukariotik

  7. Kelompok mikroorganisme • Bakteri: eubakteri, archaebakteri dan cyanobakteri • Jamur: khamir, kapang dan cendawan • Alga : alga bersel satu dan bersel banyak • Protozoa :ciliata,flagellata,sporozoa,rhizopoda • Ricketsia dan Clamydia • Mycoplasma • Virus

  8. PERBEDAAN SEL TUMBUHAN DAN HEWAN • Mempunyai dinding sel • Vakuola berukuran besar permanen • Mempunyai plastida (kloroplas, kromoplas, dan leukoplas) • Tidak mempunyai sentriol • Tidak memiliki dinding sel • Vakuola berukuran kecil tak permanen • Tidak mempunyai plastida • Mempunyai sentriol

  9. NUKLEUS ( INTI SEL ) • Pada eukariotik memiliki membran inti. • Mengandung anak inti (nukleolus) dan kromosom. • Fungsi inti sel adalah : - Mengendalikan metabolisme sel. - Menyimpan informasi genetik (gen). - Mengatur ekspresi gen. - Tempat terjadinya replikasi dan transkripsi.

  10. ASAM NUKLEAT DI DALAM INTI SEL • DNA KROMOSOM • RNA FUNGSI ASAM NUKLEAT • Ekspresi karakter • Pewarisan karakter • Sintesa protein

  11. Plant Biotechnology Plant Biotechnology Techniques Protoplast Fusion (Plant tissue culture) DNA, gen & kromosom

  12. 1.matriks 2. membran luar 3. membran dalam Fungsinya untuk respirasi sel (penghasil energi / ATP) Krista berfungsi untuk memperluas permukaan respirasi. MITOKONDRIA

  13. MITOKONDRIA

  14. PLASTIDA • Terdiri dari : kloroplas, kromoplas, dan leukoplas. • Kloroplas : mengandung kloropil untuk fotosintesis. • Kromoplas : mengandung pigmen kuning jingga dan merah (karoten). • Leukoplas : tidak berwarna untuk menyimpan cadangan makanan.

  15. KLOROPLAS • 1.Membran luar • 2.Grana/Granum • 3.Membran dalam • 4.Tilakoid • 5.Lamela

  16. SENTRIOL • Hanya dimiliki oleh sel hewan . • Terdapat sepasang seperti selinder. • Berperan dalam proses pembelahan sel hewan yaitu mengatur pemisahan kromosom selama pembelahan sel.

  17. BADAN GOLGI / GOLGI KOMPLEKS • Pada sel tumbuhan biasanya disebut diktiosom. • Fungsinya untuk membentuk kantung kantung sekresi, membran plasma, dan dinding sel.

  18. BADAN GOLGI

  19. LISOSOM ( dibentuk oleh badan golgi) • Ukurannya sangat kecil • Dibentuk oleh badan golgi • Bentuk bulat berisi enzim pencernaan • Fungsinya untuk pencernaan intraseluler

  20. PEROKSISOM • Ukurannya seperti lisosom • Dibentuk oleh R E • Berisi enzim katalase yang berfungsi untuk menguraikan H2O2 . • H2O2 H2O + O2 • katalase

  21. VAKUOLA • Merupakan bagian yang mati • Pada sel hewan kurang berperanan • Pada sel tumbuhan berperan penting • Memiliki selaput yang memisahkan dengan sitoplasma (tonoplasma) • Fungsinya menyimpan zat – zat makanan (glukosa, asam amino, protein) • Menyimpan produksi ( alkaloid, atsiri ) • Memblokir ampas metabolisme (NH3 ,CO2, dan kristal garam ) • Mewarnai dengan kandungan pigmen.

  22. DNA PERANANNYA DALAM AKTIVITAS SEL DAN PEMANFAATANNYA DALAM BIOTEKNOLOGI

  23. ASAM NUKLEAT • Polimer yang tersusun dari nukleotida (sebagai monomer) yang terdiri dari gula pentosa, basa nitrogen dan gugus posfat. • Gula pentosa : D-deoksiribosa (DNA) dan D-ribosa (RNA) • Basa nitrogen : * Purin – Adenin - Guanin * Pirimidin – Timin (DNA) - Sitosin (DNA+RNA) - Urasil (RNA) * Gugus posfat : PO43-

  24. ASAM NUKLEAT • DNA • Basa nitrogen terdiri dari sitosin, timin, adenin dan guanin • Gula: D-deoksiribosa • Terdiri dari dua rantai yang berikatan pada basa nitrogen dengan ikatan hidrogen • Terdapat pada inti sel, mitokondria, plastida dan retikulum endoplasma • RNA • Basa nitrogen terdiri dari sitosin, urasil, adenin dan guanin • Gula : D-ribosa • Terdiri dari satu lembar rantai • Terdapat pada inti sel, sitosol dan ribosom

  25. STRUKTUR DNA Triplet kodon = gen ( mis TA-GC-CG)

  26. DNA, gen & kromosom

  27. H H Urasil OH OH OH OH STRUKTUR RNA

  28. ENZIM METABOLISME TRANSLASI TRIPLET KODON OLEH tRNA di ribosom PIGMEN TRANSKRIPSI DNA OLEH mRNA PROTEIN REPLIKASI DNA HORMON DLL KODE GENETIK UNTUK PIGMEN MERAH PROTEIN YANG BERFUNSI SEBAGAI ENZIM UNTUK SINTESA PIGMEN MERAH PROSES TRANSKRIPSI DAN TRANSLASI KODE GENETIK SINTESA PIGMEN MERAH BUNGA BERWARNA MERAH FUNGSI ASAM NUKLEAT SINTESA PROTEIN PEWARISAN KARAKTER EKSPRESI KARAKTER

  29. INDUK KETURUNAN REPLIKASI DNA REPLIKASI DNA FERTILISASI GAMET TRANSKRIPSI DNA OLEH mRNA TRANSKRIPSI DNA OLEH mRNA TRANSLASI TRIPLET KODON OLEH tRNA di ribosom TRANSLASI TRIPLET KODON OLEH tRNA di ribosom PROTEIN PROTEIN ENZIM ENZIM HORMON HORMON PIGMEN PIGMEN DLL DLL PEWARISAN KARAKTER

  30. INDUK REPLIKASI DNA FERTILISASI GAMET KETURUNAN DG KARAKTER YG BERBEDA TRANSKRIPSI DNA OLEH mRNA TRANSLASI TRIPLET KODON OLEH tRNA di ribosom REKAYASA : • PERSILANGAN • MUTASI • POLIPLOIDI • FUSI PROTOPLAS • TRANSFER GEN PROTEIN ENZIM HORMON PIGMEN DLL PERUBAHAN KARAKTER

  31. Perkawinan Antarspesies dalam Pemuliaan Tanaman Wheat Rye X Triticale Spesies baru, tetapi BUKAN bioteknologi modern

  32. Mutagenesis: Sifat baru, tanpa gene asing • Mutagenesis mengubah urutan DNA suatu gen • Dapat diperoleh sifat baru yang menguntungkan Perlakuan mutagenesis Gen yang diarah ATTCGA Gen baru ATTGGA

  33. Plant biotechnology Commercial variety New variety Desired gene Using plant biotechnology, a single gene may be added to the strand. (only desired gene is transferred) = (transfers) Desired gene Traditional plant breeding Commercial variety New variety Traditional donor DNA is a strand of genes, much like a strand of pearls. Traditional plant breeding combines many genes at once. (many genes are transferred) X = (crosses) Desired Gene Desired gene What is plant biotechnology?

  34. Plant Cloning http://www.webschoolsolutions.com/biotech/transgen.htm

  35. The first GM food was the FLAVR SAVRtomato Introduced in 1994 it had delayed ripening characteristics http://resources.emb.gov.hk/envir-ed/globalissue/images/ModifiedTomato.jpg

  36. Generasi Organisme Tansgenik Berikutnya di bidang Pertanian Golden Rice • Kandungan vitamin A meningkat • Gen berasal dari bakteri • Kekurangan: produksi vitamin A kurang banyak Bunga matahari • Tahan jamur putih • Gen ketahanan berasal dari gandum

  37. ENZIM DAN PERANANNYA DALAM BIOTEKNOLOGI

  38. Sel sebagai mesin kimia Produk Proses Bahan Pengaturan kecepatan reaksi : * bioatalisator * suhu Enzim protein yang bertindak sebagai biokatalisator Biokatalisator Mengatur kecepatan reaksi dalam sel

  39. Apoenzim (Protein) Bagian bukan protein : koenzim, gugus prostetik, kofaktor Holoenzim (enzim aktif) + = Struktur Molekul Enzim • Pada molekul apoenzim terdapat tapak aktif • Koenzim : molekul senyawa organik, pada umumnya vitamin • Kofaktor : ion-ion logam (Mg2+, Zn2+, Fe2+) • Gugus Prostetik : molekul organik yang terikat pemanen pada apoenzim

  40. Catalytic site • = active site • Tempat pengikatan substrat atau proses katalisis berlangsung • Terbentuk ok struktur tersier • Dua gugus: • Gugus pengikat • Gugus reaktif • Memiliki struktur 3 dimensi, umumnya berbentuk celah

  41. Koenzim • Ikatan enzim-koenzim • Kovalen : koenzim = ggugus prostetik. Contoh: Biositin pada enzim asetil-KoA karboksilase • Nonkovalen: koenzim = kosubstrat • Contoh: • TPP (tiamin pirofofat = vitamin B1) • FAD (flavin adenin dinukleotida = vitamin B2) • NAD (nikotinamid adenin dinukleotida) • Biositin (pembawa gugus CO2) • Koenzim A (pembawa gugus asil R-COO-).

  42. Kofaktor • Senyawa lain bukan protein yang diperlukan oleh enzim agar dapat melaksanakan fungsi katalitiknya • Klasifikasi : • Logam = kofaktor logam • Senyawa organik non protein = Koenzim • Komplek enzim-koenzim = Holoenzim • Jika Koenzim lepas, enzim jadi inaktif = Apoenzim

  43. Lokasi Enzim • Lokasi berhubungan dengan fungsi : pada sel/organel sel dimana proses katalitik berlangsung • Contoh: • Enzim ribosom: berperan pada sintesis protein • Enzim mitokondrial: berperan pada pengadaan energi atau reaksi-reaksi oksidasi

  44. Komplek Enzim -Substrat Enzim Substrat + Enzim Produk + Contoh : Fumarat ----------- Malat Fumarase Proses Katalisis Piruvat --------------------------------- Laktat Laktat dehidrogenase Cara Kerja Enzim • Mengatur kecepatan reaksi dengan menurunkan energi aktivasi • Pada akhir reaksi didapat kembali dalam bentuk semula. • Bekerja dalam jumlah sedikit • Berikatan dengan substrat dan memfasilitasi reaksi pada substrat

  45. Spesifisitas Enzim • Absolut: hanya dapat bereaksi dengan satu substrat. • Contoh: glukokinase • Relatif: dapat bereaksi dengan beberapa senyawa yang sejenis • Contoh: heksokinase

  46. Kesesuaian Bentuk Enzim-Substrat • Fisher = lock and key theory: kesesuaian bentuk telah ada sebelumnya • Koshland = induced fit theory: kesesuaian bentuk awalnya belum ada. Pengikatan substrat menyebabkan perubahan konformasi enzim

  47. Organik Spesifik Tak tahan panas Menurunkan Ea:lebih besar Contoh: enzim Inorganik Non spesifik Tahan panas Menurunkan Ea Contoh: logam, OH-, H+ Katalisator

More Related