bab 3- bioteknologi kv

1. Memerihalkan proses penapaian
• Respirasi anaerob ialah proses penguraian glukosa
tanpa menggunakan oksigen.
• Proses ini menghasilkan dua molekul adenosina
trifosfat (ATP) daripada setiap molekul glukosa
yang terurai.
• Penapaian adalah salah satu contoh proses yang
berlaku secara respirasi anaerob. Hal ini
disebabkan penapaian ialah proses menghasilkan
tenaga daripada gula tanpa oksigen.
• Pada yis dan bakteria proses penapaian
menghasilkan tenaga, karbon dioksida dan alkohol.
Yis ialah sejenis kulat. Sel-sel yis mengeluarkan
enzim zimase yang dapat membantu proses
penapaian ini.

2. Proses penapaian
- Penapaian (makanan) ialah proses menukar gula (glukosa) kepada karbon
dioksida dan alkohol (etanol) menggunakan yis.
- Etanol disediakan melalui proses penapaian mengikut persamaan berikut:
Enzim zimase
Glukosa + Yis etanol + karbon dioksida
- Etanol ialah sejenis alkohol yang boleh memusnahkan mikroorganisma dan
mengelakkan tindakan sebarang mikroorganisma pada makanan. Ini
menyebabkan makanan yang mengalami proses penapaian tahan lama.

3. Eksperimen proses penapaian

5. Prosedur Eksperimen
1. Rajah di atas menunjukkan penghasilan etanol
melalui penapaian.
2. Tuangkan 100cm3 20% larutan glukosa ke dalam
kelalang kon.
3. Tambahkan 5g yis ke dalam kelalang kon.
4. Biarkan larutan menjalani penapaian selama
sehari.
5. Tuangkan hasil penapaian ke dalam kelalang
penyulingan untuk menjalankan proses
penyulingan pada 78℃.
6. Etanol tulen dikumpulkan dalam kelalang kon.

6. Perbincangan eksperimen
►Enzim zimase yang dihasilkan oleh yis menguraikan glukosa kepada
alkohol dan membebaskan gas karbon dioksida.
►Alkohol mempunyai takat didih yang lebih rendah daripada air.
Oleh itu, alkohol dan air boleh diasingkan melalui proses
penyulingan.
►Gas karbon dioksida yang dihasilkan menjadikan air kapur keruh.
Kesimpulan:
►Etanol boleh dihasilkan melalui proses penapaian dan boleh
ditulenkan melalui proses penyulingan.

7. Contoh proses penapaian dalam industri
1. Pembuatan roti
- Semasa pembuatn roti, Yis tidak menguraikan
karbohidrat dalam tepung tetapi menguraikan gula.
- Kehadiran karbon dioksida hasil dari proses penapaian menyebabkan
ruang-ruang udara terbentuk dalam adunan tepung yang
menyebabkan adunan tepung mengembang atau naik.
- Apabila roti dibakar, proses penapaian terhenti kerana yis akan mati
pada suhu tinggi. Karbon dioksida yang berada dalam adunan akan
mengembang lagi dan menjadikan roti mempunyai ruang-ruang
udara yang lebih banyak.
- Keadaan ini menyebabkan roti menjadi ringan dan lembut. Alkohol
dan karbon dioksida terbebas semasa proses pembakaran roti.

8. 2. Pembuatan yogurt
• Yogurt ialah sejenis makanan yang sihat kerana mengandungi glukosa dan galaktosa
yang mudah diserap oleh tubuh.
• Yogurt mengandungi kalsium yang baik untuk pembinaan tulang. Yogurt mengandungi
probiotik kerana masih mengandungi bakteria yang terlibat dalam penapaian.
• Probiotik ialah organisma atau bahan yang menggalakkan pencernaan makanan
dalam perut atau usus. Probiotik penting untuk membantu proses pencernaan,
membantu penguraian bahan toksik dalam kolon dan mencegah kanser kolon.
• Dalam proses penyediaan yogurt, susu yang telah disteril melalui kaedah
pempasteuran digunakan.
• Susu ini dipanaskan pada suhu 80 °C – 85 °C untuk menguraikan protein dalam susu
supaya tidak bergumpal. Susu ini kemudiannya disejukkan kepada 40 °C – 45 °C. Kultur
bakteria (Lactobacillus bulgaricus atau Streptococcus thermophilus) ditambah ke
dalam susu dan disimpan pada suhu 40 °C – 45 °C selama empat jam hingga tujuh jam
untuk proses penapaian.

9. 3. Pembuatan keju
• Keju juga ialah hasil bioteknologi. Keju diperbuat daripada susu
yang ditapaikan menggunakan mikroorganisma menjadi
pepejal susu yang kemudiannya ditambah dengan enzim renin.
• Pada masa dahulu, enzim renin diambil daripada kulat atau
bakteria yang telah diubah suai secara genetik. Pepejal susu
yang ditambah enzim renin ini kemudiannya ditekan untuk
membuang cecair dan disejat.
• Keju dibentuk dan disimpan untuk dimatangkan. Ada juga yang
ditambah bakteria atau kulat untuk memberi rasa yang
berbeza. Keju krim ialah keju yang tidak dimatangkan.

10. 4. Pembuatan tapai
• Dalam penyediaan tapai, ragi, iaitu sejenis yis digunakan untuk
memecahkan molekul kanji dalam ubi atau pulut kepada gula
(glukosa), air dan karbon dioksida.
• Kehadiran glukosa menyebabkan tapai berasa manis, manakala
kehadiran karbon dioksida menyebabkan ubi atau pulut menjadi
lebih ringan atau bergas.
• Jika tapai ini dibiarkan lebih lama, proses penapaian akan terus
berlaku, dan glukosa bertukar menjadi etanol.
• Keadaan tersebut menyebabkan tapai merasa pahit. Jika tapai ini
terus dibiarkan lebih lam, etanol akan berubah menjadi asid asetik
dan tapai menjadi masam. Asid asetik ini ialah sejenis cuka
masakan.

11. 5. Proses pembuatan kicap soya
- Pembuatan kicap soya juga menggunakan proses
penapaian. Kicap merupakan sejenis makanan yang
terkenal di asia yang diminati ramai.
6. Minuman beralkohol
- Minuman beralkohol turut menggunakan kaedah
penapaian. Contohnya melalui penapaian anggur dan
epal yang digunakan bagi menghasilkan minuman
beralkohol.

12. 7. Proses penapaian dalam industri farmaseutikal
- Proses penapaian mikroorganisma juga terlibat dalam menghasilkan bahan-bahan
yang digunakan dalam bidang perubatan atau dalam industri farmaseutikal. Proses
ini berlaku semasa proses pengkulturan organisma yang terlibat.
a) Penghasilan antibiotik
- Antibiotik ialah bahan yang dihasilkan oleh mikroorganisma yang dapat
membunuh mikroorganisma lain. Contohnya, kulat Penicillium notatum
menghasilkan bahan penisilin, iaitu sejenis antibiotik yang dapat membunuh
beberapa jenis bakteria.
- Antibiotik ini diekstrak daripada kulat penicillium untuk membunuh bakteria di
dalam tubuh manusia tanpa menjejaskan sel-sel tubuh manusia.
b) Proses penapaian dalam penghasilan insulin
- Kulat yang digunakan untuk menghasilkan insulin pada masa ini ialah Penicillium
chrysogenum. Medium yang digunakan ialah agar-agar kultur yang mengandungi
laktosa, bahan bernitrogen dan garam mineral.

13. Langkah penyediaan antibiotik
1. Medium steril yang mengandungi nutrien, suhu, pH yang sesuai
disediakan.
2. Spora kulat Penicillium dimasukkan ke dalam medium.
3. Medium diudarakan dan dikacau untuk memastikan spora tersebar rata
dalam medium supaya kulat tumbuh memenuhi kultur.
4. Selepas tujuh hari, pertumbuhan kulat terhenti dan pengeluaran
penisilin berakhir. Nilai pH medium meningkat ke 8.0.
5. Pengasingan sel kulat dan bahan medium dilakukan melalui penurasan
dan emparan.
6. Penisilin diekstrak daripada sel kulat dan diproses menjadi bentuk yang
sesuai.
•

14. Mitosis
• Mitosis adalah pembahagian sel yang menghasilkan sel anak
yang mempunyai jumlah bilangan kromosom yang sama
dengan induknya.
• Terjadi pada semua sel soma (sel badan) kecuali sel
pembiakan (gamet).
• Satu sel induk membahagi menghasilkan 2 sel anak yang
mempunyai sifat dan gen yang sama seperti induknya.
• Contoh: Sel ovum yang telah disenyawakan oleh sperma akan
menjalani pembahagian sel secara mitosis sehingga
berkembang menjadi embrio dan seterusnya menjadi zigot
dan akhirnya berkembang membentuk anak.

15. Tahap pembahagian mitosis
• 3 tahap iaitu:
i. Interfasa – Terdiri dr G1, S dan G2
ii. Fasa pembahagian kromosom (nukleus)
- Terdiri dari Profasa, Metafasa dan
Anafasa
iii. Fasa pembahagian sitoplasma
(Sitokinesis) – Terdiri dari Telofasa

18. Interfasa ( Fasa G1, S dan G2)
• a) Merupakan tahap persiapan.
• b) Tidak nampak perubahan yang jelas.
• c) Terjadi proses pengumpulan tenaga

20. kromatid
Sentromer berfungsi
mengikat bersama
kromatid beradik
2 kromatid juga
dikenali sebagai
kromatid beradik

23. Tahap pembahagian kromosom

24. Tahap pembahagian sitoplasma (sitokinesis)

34. Aplikasi proses mitosis
1.Pengklonan
2. Kultur tisu

35. Pengklonan
 Pengklonan merupakan teknologi untuk menghasilkan individu baru melalui
pembiakan aseks daripada induknya.
 Individu baru mempunyai maklumat genetik yang seiras dengan induk dan disebut
klon.
 Pada tumbuhan, teknik klon dijadikan dengan menggunakan bahagian meristem
daun muda atau tisu tunas.
 Teknik pengklonan haiwan dijalankan untuk menghasilkan haiwan dengan gen yang
sama dengan induknya.
 Teknik pengklonan pada haiwan melibatkan pengeluaran nukleus daripada sel telur
yang belum disenyawakan dan menggantikan dengan nukleus daripada sel badan.

36. Pengklonan tumbuhan
• Pengklonan pada tumbuhan dilakukan
melalui teknik pembiakan aseks pada
tumbuhan, seperti menanam daripada mata
tunas, keratan batang, ubi, umbisi atau
rizom.
• Tunas-tunas baharu yang tumbuh akan
menyerupai pokok asal kerana kandungan
bahan genetiknya sama. Anak-anak pokok
ini ialah klon daripada pokok asal.

37. Pengklonan Haiwan

42. Keburukan pengklonan
• Sekiranya satu klon diserang penyakit atau perosak,
semua klon akan mati dan menyebabkan kepupusan
spesis itu.
• Pengklonan dijalankan dalam keadaan persekitaran
yang terkawal, maka, jika persekitaran luar berubah
menjadi tidak sesuai, keseluruhan klon mungkin
musnah.
• Bagi teknik kultur tisu, bukan semua sel atau tisu boleh
diklonkan.
• Klon tidak menunjukkan variasi dari segi genetik.
• Menghalang proses semula jadi dan kewujudan jenis
tumbuhan baru.
• Bukan semua sel dan tisu dapat diklonkan.

43. • Apa itu pengklonan?
-untuk menghasilkan individu baru
-melalui pembiakan aseks

44. • Terangkan proses pengklonan kambing biri2.
• 1. keluarkan ovum drpd kambing biri2 hitam dan
keluarkan nukluesnya
• 2. ambil sel payudara darpd kambing biri2 putih
• 3. camtumkan kedua2 sel dengan menggunalan
aliran elektrik dan membentuk embrio
• 4. suntik embrio ke dalam Rahim kambing biri2
hitam
• 5. kambing biri2 hitam bunting dan melahirkan
dolly.

45. Kebaikan pengklonan
• 1. pilih baka yang baik
• 2. dapat klon yg bnyk dalam masa yg singkat
• 3. seragaman baka yg baik.

46. Keburukan pengklonan
• 1. jika satu klon mempunyai penyakit, semua
klon akan mati
• 2. tiada variasi dari segi genetik
• 3. bukan semua sel dan tisu dapat diklonkan

51. (a) - Pilih tumbuhan induk yang mempunyai ciri-ciri seperti
daya tahan penyakit yang tinggi, cepat matang, mengeluarkan
buah yang banyak dan bermutu tinggi.
- Ambil sedikit tisu tumbuhan, contohnya pucuk atau hujung
akar yang muda kerana tisu-tisu tersebut masih aktif
membahagi untuk membentuk sel-sel baharu.
- Daun dan upih daun pada pucuk dibuang. Hujung pucuk
@ akar dibasuh dan dirawat dengan bahan peluntur 10 %.
KAEDAH PENYEDIAAN TISU KULTUR

52. b) - Hujung pucuk orkid sepanjang 4 mm dipotong.
Hujung pucuk mengandungi (sel meristem)
meristem apeks.
- Letakkan cebisan ini di atas agar-agar nutrien yang
telah disteril di dalam piring petri, botol kaca atau
tabung uji yang sesuai. Agar-agar nutrien ini
mengandungi nutrien dan hormon yang cukup untuk
pertumbuhan tisu tumbuhan.
(c) Tisu orkid dikultur dalam medium berzat yang disteril
pada suhu dan pH optimum supaya mitosis berlaku
untuk membentuk kelompok tisu yang disebut kalus.

53. (d) Kalus terus menjalani mitosis, membeza dan
membentuk akar.
(e) Pucuk terbentuk dan banyak anak orkid terhasil
(f) - Apabila pokok itu sudah mengeluarkan akar, ia
dipindahkan ke pasu kecil yang ditempatkan
pada tanah semaian dengan suhu yang sama
seperti di makmal.
- Pokok yang kuat kemudian akan dipindahkan ke
ladang dan proses ini biasanya mengambil
masa 4 hingga 6 bulan

57. KELEBIHAN
KULTUR TISU
Dapat menghasilkan
anak pokok yang
banyak dalam masa
yang sama . Sesuai
untuk tanaman
komersial
Anak-anak pokok
yang terhasil
sama dari segi
kualiti dan ciri-
cirinya.
Sesuai digunakan bagi
tumbuhan yang susah
untuk dibiakkan
melalui biji benih dan
juga bagi buah-buahan
yang tidak berbiji
seperti anggur dan
tembikai
Memudahkan
penjagaan
tanaman kerana
semua klon
tanaman ini akan
mempunyai ciri
yang sama
Tumbuhan dapat
dibiakkan bila-bila
masa tanpa perlu
menunggu proses
pendebungaan dan
pembentukan buah
seperti tanaman
menggunakan biji
benih
Tempoh masa
matang lebih
pendek
berbanding
tanaman yang
menggunakan biji
benih

58. KEKURANGAN
TISU KULTUR
Kaedahnya
adalah saintifik.
Jadi ia sangat
memerlukan
kepakaran yang
sangat tinggi .
Perlu disediakan
dalam makmal
yang disteril.
Kemudahan ini
tidak terdapat di
semua tempat.
Tiada variasi tanaman.
Keadaan ini boleh
memusnahkan
tanaman secara
serentak sekiranya
berlaku perubahan
cuaca dan jangkitan
penyakit baru.
Tidak ekonomik
untuk tanaman
dalam skala yang
kecil kerana kos
penyediaan bahan
dan peralatan
adalah mahal