BAB 9 RANGKAIAN LISTRIK

Rangkaian Seri adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara sejajar (seri). Baterai dalam senter umumnya disusun dalam rangkaian seri.

Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya

Gabungan antara rangkaian seri dan rangkaian paralel disebut rangkaian seri-paralel (kadang disebut sebagai rangkaian campuran atau rangkaian kombinasi).

Resistor[sunting | sunting sumber]

Rangkaian seri[sunting | sunting sumber]

Jumlah hambatan total rangkaian seri sama dengan jumlah hambatan tiap- tiap komponen (resistor).

Rangkaian paralel[sunting | sunting sumber]

.

Jumlah kebalikan hambatan total rangkaian paralel sama dengan jumlah dari kebalikan hambatan tiap- tiap komponen (resistor).

SUMBER 2

m site ever

RANGKAIAN SERI DAN RANGKAIAN PARALEL

1. RANGKAIAN SERI
Rangkaian seri terdiri dari dua atau lebih beban listrik yang dihubungkan ke catu daya lewat satu rangkaian. Rangkaian listrik seri adalah suatu rangkaian listrik, di mana input suatu komponen berasal dari output komponen lainnya. Hal inilah yang menyebabkan rangkaian listrik seri dapat menghemat biaya (digunakan sedikit kabel penghubung).

Selain memeliki kelebihan, rangkaian listrik seri juga memiliki suatu kelemahan, yaitu jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tidak akan berfungsi sebagaimana mestinya. Misal tiga buah bola lampu dirangkai seri, maka input dari lampu satu akan datang dari output lampu yang lain. Jika salah satu lampu dicabut atau rusak, maka lampu yan lain akan ikut padam.

Rangkaian seri dapat berisi banyak beban listrik dalam satu rangkaian. Contoh yang baik dari beberapa beban rangkaian dihubung seri adalah lampu pohon Natal. ( kurang lebih 20 lampu dalam rangkaian seri ).

Dua buah elemen berada dalam susunan seri jika mereka hanya memiliki sebuah titik utama yang tidak terhubung menuju elemen pembawa arus pada suatu jaringan. Karena semua elemen disusun seri, maka jaringan tersebut disebut rangkaian seri. Dalam rangkaian seri, arus yang lewat sama besar pada masing-masing elemen yang tersusun seri.

Sifat-sifat Rangkaian Seri:

• Arus yang mengalir pada masing beban adalah sama.
• Tegangan sumber akan dibagi dengan jumlah tahanan seri jika besar tahanan sama. Jumlah penurunan tegangan dalam rangkaian seri dari masing-masing tahanan seri adalah sama dengan tegangan total sumber tegangan.
• Banyak beban listrik yang dihubungkan dalam rangkaian seri, tahanan total rangkaian menyebabkan naiknya penurunan arus yang mengalir dalam rangkaian.  Arus yang mengalir tergantung pada jumlah besar tahanan beban dalam rangkaian.
• Jika salah satu beban atau bagian dari rangkaian tidak terhubung atau putus, aliran arus terhenti.

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik seri dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) :

1. Lampu hias pohon Natal model lama (yang baru pakai rangkaian elektronik & lampu LED) merupakan rangkaian seri beberapa lampu (12V di-seri 20 pcs) sehingga dapat menerima tegangan sesuai dengan jala-jala (220V).
2. Lampu TL (tube Lamp) atau orang bilang lampu neon, model lama yang masih memakai ballast, di dalam box nya memakai rangkaian seri antara jala-jala dengan ballastnya.
3. Di dalam setrika listrik ada rangkaian seri dengan bimetal (temperatur kontrol), demikian juga kulkas.
4. Sakelar/switch merupakan penerapan rangkaian seri dengan beban.

2. RANGKAIAN PARALEL

Rangkaian Paralel merupakan salah satu yang memiliki lebih dari satu bagian garis edar untuk mengalirkan arus.  Dalam kendaraan bermotor, sebagian besar beban listrik dihubungkan secara parallel. Masing-masing rangkaian dapat dihubung-putuskan tanpa mempengaruhi rangkaian yang lain.

Rangkaian Paralel adalah salah satu rangkaian listrik yang disusun secara berderet (paralel). Lampu yang dipasang di rumah umumnya merupakan rangkaian paralel. Rangakain listrik paralel adalah suatu rangkaian listrik, di mana semua input komponen berasal dari sumber yang sama. Semua komponen satu sama lain tersusun paralel. Hal inilah yang menyebabkan susunan paralel dalam rangkaian listrik menghabiskan biaya yang lebih banyak (kabel penghubung yang diperlukan lebih banyak). Selain kelemahan tersebut, susunan paralel memiliki kelebihan tertentu dibandingkan susunan seri. Adapun kelebihannya adalah jika salah satu komponen dicabut atau rusak, maka komponen yang lain tetap berfungsi sebagaimana mestinya.

Sifat-sifat Rangkaian Paralel:

• Tegangan pada masing-masing beban listrik sama dengan tegangan sumber.
• Masing-masing cabang dalam rangkaian parallel adalah rangkaian individu.Arus masing-masing cabang adalah tergantung besar tahanan cabang.
• Sebagaian besar tahanan dirangkai dalam rangkaian paralel, tahanan total rangkaian mengecil, oleh karena itu arus total lebih besar. (Tahanan total dari rangkaian parallel adalah lebih kecil dari tahanan yang terkecil dalamrangkaian.)
• Jika terjadi salah satu cabang tahanan parallel terputus, arus akan terputus hanya pada rangkaian tahanan tersebut. Rangkaian cabang yang lain tetap bekerja tanpa terganggu oleh rangkaian cabang yang terputus tersebut.

Contoh paling sederhana penerapan rangkaian listrik paralel dalam kehidupan sehari-hari (di rumah) :

1. Distribusi Listrik PLN kerumah-rumah adalah paralel.
2. Stop contact merupakan rangkaian paralel dengan jala-jala

SUMBER 3

BAB 8 ELEMEN DAN ARUS LISTRIK

Arus Listrik

Arus listrik adalah aliran-aliran partikel listrik yang bermuatan positif didalam suatu pengantar. Pergerakan muatan ini terjadi pada bahan yang disebut konduktor. Konduktor bisa berupa logam, gas atau larutan, sedangkan yang membawa muatannya sendiri tergantung pada jenis konduktor, yaitu pada:

1. logam, pembawa muatannya adalah electron-elektron
2. gas, pembawa muatannya adalah ion positif dan electron
3. larutan, pembawa muatannya adalah ion positif dan negatif

muatan listrik dapat mengalir di dalam suatu rangkaian apabila ada sumber energi sebagai pompa. Akibatnya muatan listrik dikenai suatu gaya, yaitu gaya gerak listrik (ggl) sehingga timbullah listrik.

Pada kenyataannya setiap baterai tidak hanya menimbulkan beda potensial, akan tetapi sekaligus mengandung suatu hambatan karena kelajuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam baterai membatasi jumlah arus yang akan dihasilkan. Baterai yang rill sering dianggap sebagai baterai ideal dengan gaya gerak listrik yang dihubungkan dengan hambatan.

Sumber Arus Searah dari Proses Kimiawi

Sumber arus searah dsebut juga sebagai sumber tegangan searah sebab arus yamng ditimbulkan oleh suatu tegangan. Sumber arus berfungsi sebagai sumber energi untuk mengalirkan muatan melalui peralatan listrik. Energi diperoleh dari berbagai macam bentuk energi asal yang kemudian diubah menjadi energi listrik.

Elemen Primer

Pada elemen primer, reaksi kimia yang menyebabkan electron mengalir dari elektroda negatif (katoda) ke elektroda positif (anoda) tidak dapat dibalik arahnya. Dengan demikian elemen ini tidak dapat dimuati kembali jika muatannya habis. Elemen primer ialah elemen elektrokimia yang memerlukan pergantian bahan-bahan pereaksi setelah memberikan sejumlah energi listrik kepada rangkaian luar.

1. Elemen Volta (elemen Galvani)

Luigi Galvani (1737- 1798) menemukan bahwa bila kaki katak yang baru mati dikaitkan pada tembaga kemudian disentuh pisau besi, maka kaki katak itu akan bergerak. Volta menyimpulkan peristiwa ini sebagai gejala listrik yang timbul karena kedua logam yang dihubungkan oleh larutan yang ada dalam kaki katak.

Bila sebatang logam dimasukkan ke dalam larutan elektrolit, batang logam menjadi negatif sedangkan larutan menjadi bermuatan positif atau potensial larutan menjadi lebih tinggi daripada potensial logam. Perbedaan potensial logam dari larutan dinamakan potensial kontak. Ternyata, setiap logam mempunyai potensial kontak yang berbeda.

Sebuah elemen sederhana dapat dibuat berdasarkan prinsip diatas, yanitu dengan mencelupkan batang tembaga (Cu) dan batang seng (Zn) kedalam larutan asam sulfat (H₂SO₄) encer. Batang tembaga menjadi kutub positif atau anoda dan batang seng menjadi katoda. Beda potensial antara anoda dan katoda adalah 1 volt.

Dalam laritan, molekul-molekul asam sulfat akan terurai menjadi ion-ion hydrogen yang bermuatan positif dan ion-ion sulfat yang bermuatan negative. Elemen Volta mempunyai kelemahan, yaitu hanya dapat bekerja dalam waktu yang pendek sehingga tidak cocok untuk kehidupan sehari-hari.

2. Elemen Daniell

Elemen ini dibuat oleh John Daniell pada tahun 1835. untuk mencegah terjadinya polarisasi, elektroda dilindungi oleh suatu bahan kimia yang disebut depolarisator. Pada elemen Daniell yang digunakan adalah tembaga sulfat (CuSO₄) yang dipisahkan dengan elektrolit asam sulfat encer oleh bejana berpori. Jadi, ion-ion masih dapat pergi dari elektroda ke elektroda lain melalui depolarisator.

3. Elemen Leclanche basah dan kering (baterai)

Elemen basah ini ditemukan oleh Leclanche tahun 1886. Elemen ini terdiri dari bejana kaa berisi karbon sebagai elektroda positif, batang seng sebagai elektroda negatif, larutan ammonium klorida sebagai elektrolit, dan depolarisator mangan dioksida bercampur dengan sebuk karbon dalam bejana berpori.

Ketika ion-ion seng masuk kedalam larutan ammonium klorida , batang seng akan mejadi negative terhadap larutan logam. Ammonium klorida memberikan ion NH₄⁺ menembus bejana berpori menuju batang karbon dan memberikan muatan positifnya pada batang karbon.

Pada perkembangannya, elemen Leclanche berubah menjadi elemen kering (baterai) yang lebih mudah dipakai. Sebenarnya elemen kering diperoleh hanyadengan mengganti elektrolit larutan ammonium klorida menjadi campuran pasta ammonium klorida dengan serbuk kayu, tepung atau getah.

4. Elemen Weston

Elemen ini menggunakan air raksa sebagai anoda dan amalgama cadmium sebagai katoda. Sebagai depolarisator digunakan campuran merkurosulfat dan kadmiumsulfat berbentuk pasta. Sebagai elektrolit digunakan larutan jenuh cadmium sulfat. Hablur-hablur kadmiumsulfat ditambahkan untuk menjaga supaya larutan tetap jenuh.

Elemen Sekunder

Elemen sekunder adalah elemen (sel) elektrokimia yang bahan-bahan pereaksinya dapat diperbaharui sehingga tidak diperlukan penggantian bahan-bahan pereaksi setelah membebaskan sejumlah energi melalui rangkaian luar. Ini karena reaksi kimia dalam elemen sekunder dapat dibalik. Salah satu contoh elemen sekunder adalah aki.

SUMBER 2

Sumber arus listrik adalah benda-benda yang dapat menghasilkan arus listrik, contohnya baterai, akumulator, elemen Volta, elemen Daniell, dan elemen Weston. Mobil-mobilan dapat bergerak karena memperoleh energi listrik dari baterai, lampu senter dapat digunakan setelah dipasang baterai ke dalamnya.

1. Gaya Gerak Listrik

Semua sumber arus listrik memiliki kemampuan memberikan gaya pada elektron sehingga elektron dari sebuah atom materi dapat bergerak. Gaya dari sumber baterai yang demikian disebut sebagaigaya gerak listrik (ggl).

Gaya gerak listrik sering juga disebut tegangan. Satuan gaya gerak listrik adalah volt (V). Ggl diberi lambang E. Misal pada kulit luar baterai tercantum label 1,5 V, ini menunjukkan besarnya ggl yang dibangkitkan oleh baterai tersebut. Jadi, ggl merupakan beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber listrik (baterai) saat sumber tidak mengalirkan listrik (saklar terbuka).

2. Elemen Primer

Berdasarkan kemampuannya memberikan gaya gerak listrik, sumber arus listrik dibedakan menjadi elemen primer dan elemen sekunder. Baterai yang digunakan oleh jam dinding merupakan elemen primer.

Elemen primer merupakan sebuah sumber arus listrik. Elemen primer merupakan sumber arus listrik yang bersifat sekali pakai. Artinya jika sumber arus tersebut sudah habis energinya, kamu tidak dapat mengisi elemen primer. Kamu harus mengganti sumber arus listrik tersebut dengan sumber arus yang baru.

a. Baterai

Baterai merupakan elemen kering. Jika diamati,  baterai memiliki dua kutub yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub positif baterai berupa batang karbon yang dibenamkan ke dalam campuran mangan dioksida (MnO2) dan amonium klorida (NH4Cl). Kutub negatif baterai adalah lapisan paling luar yang terbuat dari seng (Zn).

Gambar di atas adalah gambar baterai yang mempunyai kutub positif dan kutub negatif. Campuran mangan dioksida berfungsi sebagai zat pelindung elektrolit. Di antara lapisan paling luar yaitu seng berfungsi sebagai kutub negatif dan campuran mangan dioksida terdapat pasta amonium klorida yang berfungsi sebagai elektrolit. Di antara kutub positif dan kutub negatif ini terdapat beda potensial. Beda potensial inilah yang menyebabkan baterai tersebut dapat mengalirkan arus listrik jika dipasangkan secara benar dalam sebuah rangkaian. Suatu saat, karbon dan elektrolit dari baterai akan habis sehingga baterai tersebut tidak dapat menghasilkan arus listrik. Baterai termasuk sumber arus listrik yang tidak dapat diisi ulang.

Dengan adanya arus listrik ini, kamu akan dipermudah memperoleh sumber energi listrik yang dapat dibawa ke mana-mana, sehingga akan lebih mudah dan praktis. Baterai masih banyak digunakan pada jam dinding, radio, lampu senter, dan sebagainya.

Penyempurnaan dari sel seng karbon adalah baterai alkalin. Ukuran, bentuk, dan tegangannya mirip dengan sel seng karbon, tetapi jika digunakan dalam suatu peralatan, sel alkalin dapat bertahan enam atau tujuh kali lebih lama dibanding sel seng karbon biasa. Dalam sel alkalin mengandung elektrolit larutan kalium hidroksida. Pelat logamnya terbuat dari nikel dan senyawa kadmium.

b. Elemen Volta

Elemen volta ini kali pertama ditemukan oleh Alessandro Volta (1745 – 1827) seorang ahli Fisika berkebangsaan Italia. Elemen volta adalah sel elektrokimia yang dapat menghasilkan arus listrik. Gambardi bawah ini memperlihatkan sebuah elemen volta.

Elemen volta terdiri atas tabung kaca yang berisi larutan asam sulfat (H2SO4) dan sebagai anoda adalah logam Cu (tembaga) sedangkan kutub negatif adalah Zn (seng). Jika elektroda-elektroda seng dan tembaga dimasukkan ke dalam larutan asam sulfat, akan terjadi reaksi kimia yang menyebabkan lempeng tembaga bermuatan listrik positif dan lempeng seng bermuatan listrik negatif. Hal ini menunjukkan bahwa lempeng tembaga memiliki potensial lebih tinggi daripada potensial lempeng seng. Elektron akan mengalir dari lempeng seng menuju lempeng tembaga. Jika kedua lempeng ini dirangkaikan dengan lampu, arus akan mengalir dari lempeng tembaga ke lempeng seng sehingga lampu akan menyala. Namun, aliran arus listrik ini tidak berlangsung lama sehingga lampu akan padam. Hal ini dikarenakan gelembung-gelembung gas hidrogen yang dihasilkan oleh asam sulfat (H2SO4) akan menempel pada lempeng tembaga. Gelembung gas hidrogen ini akan menghambat aliran elektron. Kamu telah mengetahui bahwa arus listrik adalah aliran elektron-elektron sehingga jika aliran elektron ini terhambat, tidak akan ada arus yang mengalir. Peristiwa ini disebut polarisasi. Dengan kata lain, polarisasi adalah peristiwa tertutupnya elektroda elemen oleh hasil reaksi yang mengendap pada elektroda tersebut. Namun demikian, ide Volta inilah yang menjadi prinsip dalam
pembuatan baterai dan aki.

c. Elemen Daniell

Cara kerja elemen daniell pada dasarnya sama dengan cara kerja elemen volta. Namun pada elemen daniell ditambahkan larutan tembaga sulfat (CuSO4) untuk mencegah terjadi polarisasi, yang dinamakan depolarisator sehingga usia elemen dapat lebih lama. Perhatikan diagram sel daniell pada gambar di bawah ini.

3. Elemen Sekunder

Tidak seperti elemen primer, elemen sekunder bersifat dapat diperbaharui. Artinya tegangan yang berasal dari elemen sekunder suatu saat akan habis, tetapi kamu masih dapat mengisi elemen tersebut. Contoh elemen sekunder adalah akumulator. Akumulator banyak digunakan dalam kendaraan bermotor seperti sepeda motor dan mobil.

Akumulator disebut juga elemen basah. Akumulator terdiri atas pasangan-pasangan keping timbal dan timbal dioksida. Pasangan ini disebut sel (Gambar di bawah). Setiap pasangan timbal dan timbal dioksida ini mampu memberikan tegangan 2 volt. Kapasitas penyimpanan sebuah aki dapat terlihat berupa tulisan angka pada aki. Contoh, pada aki tertulis 12V 40 AH, artinya aki mempunyai ggl 12 volt dan mengalirkan arus listrik 40 ampere selama 1 jam.

Sama seperti pada baterai, akumulator juga mempunyai dua buah kutub, yaitu kutub positif dan kutub negatif. Kutub negatif terletak pada timbal dan kutub positif pada timbal dioksida. Timbal dan timbal dioksida dicelupkan ke dalam larutan elektrolit asam sulfat. Keuntungan pemakaian elemen sekunder misalnya akumulator yaitu dapat diperbaharui. Agar akumulator dapat berfungsi kembali, perlu dimuati oleh sumber arus searah (DC).

Perubahan energi saat aki digunakan yaitu dari energi kimia menjadi energi listrik. Sedangkan saat pengisian aki terjadi perubahan energi dari energi listrik menjadi energi kimia. Cara pengisian aki adalah sebagai berikut.
a. Hubungkan dengan sumber tegangan arus DC yang beda potensialnya lebih tinggi dari aki tersebut.
b. Arus yang mengalir kecil sehingga perlu waktu lebih lama. Hal ini bertujuan agar tidak merusakkan sel aki.
c. Ukur konsentrasi larutan dengan hidrometer.
d. Perhatikan ukuran kapasitas akinya dengan amperejam.

4. Tegangan Listrik

Tegangan listrik adalah beda potensial antara dua buah kutub sumber tegangan. Alat untuk mengukur tegangan disebut voltmeter. Selain tegangan antara kutub-kutub sumber tegangan, setiap alat listrik dalam sebuah rangkaian tertutup akan mempunyai tegangan yang dapat diukur dengan voltmeter.

Tegangan ini disebut tegangan jepit. Jadi tegangan jepit merupakan beda potensial antara kutub-kutub sebuah sumber arus listrik ketika sumber mengalirkan arus listrik. Misalkan sebuah sumber 12 V digunakan untuk menyalakan sebuah lampu, ukurlah potensial listrik lampu tersebut dengan cara memasangkan voltmeter secara paralel dengan lampu. Tegangan yang terbaca pada voltmeter ini merupakan tegangan jepit atau tegangan terpakai oleh alat. Nilai tegangan jepit tergantung pada nilai hambatan bebannya. Makin besar nilai hambatan bahan makin kecil nilai tegangan jepitnya.

B. Energi Listrik

Dalam kehidupan sehari-hari, energi listrik dapat diubah menjadi energi kalor, energi cahaya, dan energi gerak. Nah, agar kamu lebih memahami bagaimana perubahan bentuk energi listrik dan alat-alat yang memanfaatkan energi listrik.

1. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Kalor

Perubahan energi listrik menjadi energi kalor dapat diamati pada alat-alat seperti setrika listrik, kompor listrik, solder, dan teko listrik.

Alat-alat tersebut dapat menghasilkan kalor karena memiliki elemen pemanas. Elemen pemanas merupakan sejenis hambatan listrik. Ketika
elemen pemanas dialiri arus listrik selama waktu tertentu, maka sebagian arus listrik ini akan berubah menjadi energi kalor. Adanya energi kalor menyebabkan benda-benda yang berhubungan dengan konduktor elemen pemanas, seperti pakaian pada setrika listrik, bahan makanan pada kompor listrik, timah pada solder, dan air pada teko listrik, akan mengalami kenaikan suhu.

Elemen pemanas biasanya terbuat dari kawat nikrom yang dililitkan pada lempeng isolator tahan panas, seperti asbes mika. Seluruh bagian lilitan ini ditutupi lagi dengan bahan isolator yang tahan panas, seperti keramik. Alat-alat listrik tersebut aman untuk disentuh karena bagian elemen pemanas telah disekat dengan isolator tahan panas. Besarnya kalor yang dihasilkan elemen pemanas tergantung pada panjang kawat, luas penampang kawat, dan jenis kawat.

2. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Cahaya

Alat yang dapat mengubah energi listrik menjadi energi cahaya adalah lampu. Saat ini ada dua jenis lampu yang banyak digunakan, yaitu lampu pijar dan lampu neon atau lampu tabung.

Lampu pijar terbuat dari bahan filamen yang digulung menyerupai spiral. Filamen ini dipasang dalam bola kaca yang berisi gas nitrogen dan argon. Perhatikan bagian-bagian lampu pijar pada Gambar di bawah ini.

Filamen pada lampu pijar terbuat dari kawat tungsten yang sangat tipis dan digulung menjadi spiral rangkap. Ketika dialiri arus listrik, filamen lampu ini berpijar sampai berwarna putih sehingga lampu memancarkan cahaya. Selain memancarkan cahaya, sebagian energi listrik yang mengalir melalui filamen lampu ini diubah menjadi kalor. Hal ini menyebabkan lampu pijar terasa panas saat kamu sentuh.

Tungsten dipilih sebagai filamen karena bahan ini tahan panas, titik leburnya mencapai 3.400° C, sehingga tungsten dapat berpijar tanpa melebur. Oleh karena filamen lampu mudah terbakar di udara, maka di dalam bola kaca lampu pijar diisi gas argon dan gas nitrogen. Gas ini tidak bereaksi dengan logam panas sehingga filamen tidak terbakar.

Lampu TL (tube luminescent) memiliki cara kerja yang berbeda dengan lampu pijar. Di dalam lampu TL tidak terdapat filamen, seperti pada lampu pijar. Lampu TL terdiri atas tabung kaca yang hampir hampa udara dan berisi uap raksa. Di ujungujung lampu TL terdapat elektroda yang diberi beda potensial yang cukup tinggi. Perbedaan beda potensial ini menghasilkan loncatan bunga api listrik di antara kedua elektroda sehingga gas yang ada di dalam lampu TL memancarkan cahaya. Cahaya
tersebut mengenai lapisan fosfor yang ada dalam tabung lampu TL sehingga lapisan fosfor memendar dan lampu terlihat mengeluarkan cahaya.

Lampu TL merupakan lampu yang hemat energi. Karena lampu TL dapat mengubah 60% energi listrik menjadi energi cahaya dan 40% lainnya menjadi energi kalor. Hal ini berbeda dengan lampu pijar yang hanya mengubah 10% energi listrik menjadi energi cahaya.

3. Perubahan Energi Listrik Menjadi Energi Gerak

Alat-alat yang mengubah energi listrik menjadi energi gerak, di antaranya kipas angin, bor listrik, gergaji listrik, dan mesin jahit listrik. Bagaimana alat-alat tersebut dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak? Alat-alat tersebut dapat mengubah energi listrik menjadi energi gerak dengan bantuan motor listrik. Perubahan energi listrik menjadi energi gerak pada motor listrik dimulai dengan perubahan energi listrik menjadi induksi magnet. Induksi magnet inilah yang menyebabkan poros atau as pada alat-alat listrik bergerak.

4. Hubungan Tegangan, Kuat Arus, dan Energi Listrik

Ketika lampu 3 volt dihubungkan dengan sumber tegangan sebesar 6 volt, lampu tersebut akan menyala sangat terang. Sebaliknya, jika lampu tersebut dihubungkan dengan sumber tegangan 1,5 volt, lampu akan menyala redup. Berdasarkan uraian tersebut, besarnya energi listrik sangat bergantung pada tegangan listrik.

Energi listrik sebanding dengan tegangan listrik (V), kuat arus listrik (I), dan waktu (t). Secara matematis pernyataan tersebut dapat dinyatakan sebagai berikut.

W=V.I.t

Kamu telah mempelajari Hukum Ohm yang menyatakan bahwa:

I=V/R atau V=I.R

Sehingga dapat ditulis menjadi:

5. Penghematan Energi

Energi listrik yang kita nikmati sehari-hari pada umumnya berasal dari bahan bakar fosil, seperti gas, batubara, dan minyak bumi. Ketersediaan bahan bakar fosil tersebut pada umumnya sangat terbatas. Artinya, suatu saat kita akan kehabisan bahan bakar fosil. Hal penting yang harus dilakukan adalah mulai dengan segera melakukan penghematan energi, termasuk di antaranya penghematan energi listrik.

Hal-hal yang dapat kita lakukan untuk menghemat energi listrik di rumahmu adalah sebagai berikut.

1. Tidak menyalakan lampu di siang hari.
2. Mematikan televisi jika tidak ditonton.
3. Mematikan alat-alat listrik setelah selesai dipakai.
4. Menggunakan lampu hemat energi seperti lampu neon.
5. Memakai alat-alat listrik yang mempunyai daya rendah.

C. Daya Listrik

Watt merupakan satuan daya listrik. Daya listrik adalah banyaknya energi listrik yang terpakai setiap sekonnya. Satuan daya listrik adalah watt, 1 watt = 1 joule/sekon. Secara matematis, persamaan daya listrik dinyatakan sebagai berikut.

PLN menggunakan kWh meter untuk mengukur penggunaan energi listrik oleh konsumen dalam satuan kilowatt jam (kWh = kilowatt hour). Satu kWh adalah besarnya energi listrik yang digunakan selama 1 jam dengan daya listrik sebesar 1.000 watt

BAB 6 TEKHNOLOGI REPRODUKSI DAN BIOTEKNOLOGI

ð REKAYASA REPRODUKSI

Yaitu suati usaha manusia untuk mengembangkan makhluk hidup dengan cara rekayasa tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangsung secara alami.

ð JENIS-JENIS REKAYASA REPRODUKSI

a. Kultur Jaringan

Memanfaatkan sifat totipotensi (kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna), yang bertujuan untuk memperbanyak jumlah tumbuhan. Teori ini digagaskan oleh G.Heberlandt pada tahun 1898, yang berasal dari jerman dan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrant, Ruker. Pada teknik, kita hanya membutuhkan bagian tubuh dari tanaman dan jaringan yang kita ambil untuk dikultur disebut eksplan, contohnya : ujung batang, ujung daun, dan ujung akar. Kita dapat melakukan kultur jaringan dengan cara :

1. Mensterilkan eksplan (direndam dalam alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapa menit.

2. Gunakan botol/tabung yang sudah disterilkan, isi dengan media. Media tersebut disterilkan dengan mesin khusus yang disebutautoklaf.

3. Simpan di tempat yang aman pada suhu kamar, tunggu beberapa lama maka akan tumbuh kalus (gumpalan sel baru).

4. Kalus yang tumbuh dapat dipotong-potong untuk dipisahkan dan ditanam dimedia lain.

Keuntungan menggunakan kultur jaringan :

- Dalam waktu singkat dapat menghasilkan bibit yang diperlukan dalam jumlah banyak.

- Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan fifst tanaman induknya.

- Tanaman yang dihasilkan lebih cepat berproduksi.

- Tidak membutuhkan area tanam yang luas.

- Tidak perlu menunggu tanaman dewasa, kita sudah dapat membiakannya.

b. Kloning

Kloning merupakan perkembangbiakan secara vegetatif,kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio (sel telur) termasuk germa (sel yang menumbuhkan telur dari sperma). Penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu/lebih individu dengan materi genetik yang sama atau identik. Kloning ditemukan oleh Dr.Ian Willmut pada tahun 1997 di skotlandia. Sebagai contoh yaitu cara kloning domba dolly :

1. Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina, dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.

2. Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid.

3. Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus lagi.

4. Sel telur dikembalikan ke uterus domba donor sel telur.

5. Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil kloning.

c. Makhluk hidup transgenik

Disebut GMOS (Genetically Modified Organism), teknik ini mengubah faktor keturunan untuk mendapatkan sifat yang baru, teknik ini dikenal dengan sebutan rekayasa genetika atau teknologi plasmid. Aplikasinya antara lain :

a. Produksi Insulin

Menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri.

b. Menciptakan bibit unggul

1. Penakokan gen pembentuk pestisida pada tumbuhan

2. Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan fiksasi nitrogen.

3. Rekayasa genetika yang mampu menciptakan tanaman yang mampu memproduksi zat anti koagulan.

- Hibridiasi

Persilangan antara varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari hibrid adalah yang memiliki sifat perpaduan dari kedua induknya,contohnya : jagung, tebu, dan anggrek.

d. Inseminsai Buatan

Pembuahan atau fertilasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina. Fertilasi ini tidak membutuhkan hewan jantan tetapi hanya membutuhkan spermanya saja. Teknologi ini menggunakan metode penyimpanan sperma pada suhu rendah (-80⁰ sampai -20⁰).

e. Bayi tabung

Bayi yang merupakan hasil pembuahan yang berlangsung di dalam tabung, prosesnya adalah sebagai berikut :

a. Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk/wanita diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi medium seperti kondisi yang ada pada rahim wanita hamil.

b. Sel telur dipertemukan dengan sperma dibawah mikroskop dan diamati sehingga terjadi fertilasi.

c. Sel telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan kedalam tabung.

ð DAMPAK REKAYASA REPRODUKSI

- Dampak positif :

1. Menciptakan bibit unggul

2. Meningkatkan gizi masyarakat

3. Melestarikan plasma nutfah

4. Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia

5. Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan keturunan dengan jalan pintas bayi tabung

- Dampak negatif :

1. Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit

2. Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami

3. Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologi reproduksi untuk kepentingan pribadi yang merugikan orang lain

4. Mengganggu proses seleksi alam

ð BIOTEKNOLOGI

Prinsip-prinsip dari ilmu teknologi untuk memproses materi melalui agen biologi agar dapat meningkatkan nilai tambah. Pemanfaatan biologi untuk kesejahteraan umat manusia. Rekayasa genetika dilakukan dengan cara menyisipkan sepotong gen yang memiliki sifat tertentu ke dalam sel lain. Contoh : bakteri untuk menghasilkan insulin, memanfaatkan virus untuk menghasilkan vaksin.

ð PRODUK-PRODUK BIOTEKNOLOGI

1. Boiteknologi konvensional :

Bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai alat untuk menghasilkan produk dan jasa, misalnya jamur dan bakteri yang menghasilkan enzim-enzim tertentu untuk melakukan metabolisme sehingga diperoleh produk yang diinginkan.

- Manfaat bioteknologi konvensional :

a. Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman

b. Menciptakan sumber makanan baru, misalnya dari air kelapa dapat diciptakan makanan baru yaitu nata de coco.

c. Dapat membuat makanan yang tahan lama, misalnya asinan

d. Secara tidak langsung dapat meningkatkan perekonomian rakyat.

2. Bioteknologi modern :

Bioteknologi yang menggunakan teknik rekayasa genetika, seperti DNA rekombinan yaitu pemutusan dan penyambungan DNA dengan cara kultur jaringan, kloning dan fusi sel (meleburkan sel antara jenis yang berbeda seperti sel manusia dengan sel tikus untuk memproduksi antibodi).

3. Tanaman hidroponik

Tanaman yang ditanam dengan menggunakan media selain tanah, misalnya pasir, arang sekam, batu apung, batu kali, dan air. Hidroponik ditemukan oleh DR.W.F Geri Che dari Universitas California tahun 1936.

- Keuntungan penanaman dengan hidroponik :

a. Tidak menggunakan lahan yang luas

b. Bebas dari serangan hama dan penyakit yang berasal dari dalam tanah

c. Menghasilkan tanaman yang bersih dan bermutu

Contoh tanaman hidroponik : tomat, melon, paprika, dan timun.

4. Tanaman aeroponik

Yaitu penumbuhan tanaman dengan membiakkan akar-akarnya bergantung. Pemberian nutrisi dilakukan dengan cara menyemprotkan unsur hara secara periodik. Cara kerja penanaman secara aeroponik tidak jauh beda dengan penanaman secara hidroponik, bedanya hanya terletak pada media tanam. Jika penanaman secara hidroponik menggunakan media tanam berupa air, arang sekam, pasir dan batu, sedangkan penanaman secara aeroponik tidak membutuhkan media padat , hanya cukup dibiarkan bergantung. Contoh tanaman aeroponik : bunga anggrek dan tanaman sayuran. Teknik ini telah banyak dilakukan oleh banyak orang karena caranya yang sederhana dan peralatannya pun mudah didapat

SUMBER 2

1. Rekayasa reproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakan makhluk hidup dengan cara rekayasa  tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangung secara alami.
2. Rekayasa reproduksi dapat dilakukan dengan cara kultur jaringan, kloning, DNA rekombinan, hibridisasi, inseminasi buatan, dan bayi tabung.
3. Kultur jaringan adalah teknik mendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki sifat yang sama dengan induknya.
4. Kloning adalah penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetik yang sama atau identik.
5. DNA rekombinan, yaitu teknik menyisipkan sepotong gen yang memiliki sifat tertentu ke dalam sel lain.
6. Hibridisasi adalah persilangan antara varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul.
7. Inseminasi buatan adalah pembuahan yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina.
8. Bayi tabung adalah bayi yang merupakan hasil pembuahan yang berlangsung di dalam tabung.
9. Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut: Menciptakan bibit unggul, Meningkatkan gizi masyarakat, Melestarikan plasma nutfah, Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia, Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung.
10. Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut: Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit, Merugikan petani dan peternak lokal yang mengandalkan reproduksi secara alami, Dikhawatirkan adanya penyalahgunaan teknologi reproduksi untuk kepentingan pribadi yang merugikan orang lain, Mengganggu proses seleksi alam.
11. Bioteknologi adalah pemanfaatan biologi untuk kesejahteraan umat manusia.
12. Bioteknologi konvensional adalah bioteknologi yang menggunakan mikroorganisme sebagai alat untuk menghasilkan produk dan jasa.
13. Bioteknologi konvensional mempunyai beberapa manfaat, yaitu: Meningkatkan nilai gizi dari produk-produk makanan dan minuman, Menciptakan sumber makanan baru, Membuat makanan yang tahan lama, Meningkatkan perekonomian rakyat.
14. Bioteknologi modern adalah bioteknologi yang menciptakan bibit-bibit unggul yang akan memberikan produk bermutu tinggi secara kualitas dan kuantitasnya

SUMBER 3

Teknologi reproduksi dan bioteknologi terbagi 2, yaitu :

a.      Rekayasa Reproduksi

b.      Bioteknologi

A.     Rekayasa Reproduksi

Rekayasa reproduksi adalah suatu usaha manusia untuk mengembangbiakan makhluk hidup dengan cara rekayasa tahapan-tahapan proses reproduksi yang berlangung secara alami.
Rekayasa reproduksi tidak hanya dilakukan pada tumbuhan dan hewan, tetapi manusia juga bisa dijadikan objek dalam teknologi. Ada beberapa teknik rekayasa reproduksi yang kita kenal, antara lain dengan cara :

Ø  Kultur jaringan

Ø  Kloning

Ø  Hibridisasi

Ø  Inseminasi buatan

Ø  Bayi tabung

Dibawah ini adalah penjelasannya, mari kita simak bersama :

1.      Kultur Jaringan

Pelaksanaan teknik kultur jaringan bertujuan untuk memperbanyak jumlah tanaman. Tanaman yang dikultur biasanya adalah bibit unggul. Dengan teknik ini, kita bisa mendapatkan keturunan bibit unggul dalam jumlah yang banyak dan memiliki sifat yang sama dengan induknya. Kultur jaringan sebenarnya memanfaatkan sifat totipotensi yang dimiliki oleh sel tumbuhan.

Totipotensi yaitu kemampuan setiap sel tumbuhan untuk menjadi individu yang sempurna. Teori totipotensi ini dikemukakan oleh G. Heberlandt tahun 1898. Dia adalah seorang ahli fisiologi yang berasal dari Jerman. Pada tahun 1969, F.C. Steward menguji ulang teori tersebut dengan menggunakan objek empulur wortel. Dengan mengambil satu sel empulur wartel, F.C. Steward bisa menumbuhkannya menjadi satu individu wortel. Pada tahun 1954, kultur jaringan dipopulerkan oleh Muer, Hildebrandt, dan Riker.

Kultur jaringan memerlukan pengetahuan dasar tentang kimia dan biologi. Pada teknik ini kamu hanya membutuhkan bagian tubuh dari tanaman. Misalnya batang hanya seluas beberapa millimeter persegi saja. Jaringan yang kamu ambil untuk dikultur disebut eksplan. Biasanya, yang dijadikan eksplan adalah jaringan muda yang masih mampu membelah diri. Misalnya ujung batang, ujung daun, dan ujung akar.

Kultur jaringan dapat dilakukan secara sederhana, yaitu:

a. Mensterilkan eksplan. Caranya adalah direndam dalam alkohol 70% atau kalsium hipoklorit 5% selama beberapa menit.

b. Gunakan botol atau tabung yang sudah disterilkan, isi dengan media. Masukkan potongan jaringan yang sudah disterilkan di atas media dalam botol. Media yang digunakan terdiri atas:

·         Unsur-unsur atau garam mineral: Unsur makro: C, H, O, N, S, P, K, Ca, Mg. Unsur mikro: Zn, Mn, Mo, So.

·         Asam amino, vitamin, gula, hormon, dengan perbandingan tertentu.

·         Media cair; bahan-bahan di atas dicampur akuades.

·         Media padat; bahan-bahan di atas campur dengan agar-agar.

Media cair dan padat tersebut kemudian disterilkan dengan menggunakan mesin khusus yang disebut dengan autoklaf.

c. Simpan di tempat yang aman pada suhu kamar, tunggu untuk beberapa lama maka akan tumbuh kalus (gumpalan sel baru). Bisa juga selama pemeliharaan dilakukan pengocokan dengan mesin pengocok yang bergoyang 70 kali permenit. Pengocokan dilakukan selama 1,5 - 2 bulan.

Tujuan dari pengocokan adalah untuk merangsang sel-sel eksplan supaya giat bekerja dan memperlancar proses  persiapan zat dan penyebaran makanan merata, serta menjamin pertukaran udara lebih cepat.

d. Kalus yang tumbuh bisa dipotong-potong untuk dipisahkan dan di tanam pada media lain.

e. Kalus tersebut akan tumbuh menjadi tanaman muda (plantlet), kemudian pindahkan ke pot. Jika tanaman tersebut sudah kuat, maka bisa dipindahkan ke media tanah atau lahan pertanian.

Kultur jaringan dapat disimpan dalam suhu rendah sebagai stok atau cadangan. Jika sewaktu-waktu diperlukan, maka jaringan ini dapat diambil dan ditanam. Contoh tanaman yang bisa menjadi objek kultur adalah pisang, mangga, tebu, dan anggrek.

Keuntungan dari kultur jaringan adalah:

·         Dalam waktu singkat dapat menghasilkan bibit yang diperlukan dalam jumlah banyak.

·         Sifat tanaman yang dikultur sesuai dengan sifat tanaman induk.

·         Tanaman yang dihasilkan lebih cepat berproduksi.

·         Tidak membutuhkan area tanam yang luas.

·         Tidak perlu menunggu tanaman dewasa, kita sudah dapat membiakkannya.

2.      Kloning

Kloning adalah penggunaan sel somatik makhluk hidup multiseluler untuk membuat satu atau lebih individu dengan materi genetik yang sama atau  identik. Kloning ditemukan pada tahun 1997 oleh Dr. Ian Willmut seorang ilmuan Skotlandia dengan menjadikan sebuah sel telur domba yang telah direkayasa menjadi seekor domba tanpa ayah atau tanpa perkawinan. Domba hasil rekayasa ilmuan Skotlandia tersebut diberi nama Dolly.

Cara kloning domba Dolly yang dilakukan oleh Dr. Ian Willmut adalah sebagai berikut:

·         Mengambil sel telur yang ada dalam ovarium domba betina, dan mengambil kelenjar mamae dari domba betina lain.

·         Mengeluarkan nukleus sel telur yang haploid.

·         Memasukkan sel kelenjar mamae ke dalam sel telur yang tidak memiliki nukleus lagi.

·         Sel telur dikembalikan ke uterus domba induknya semula (domba donor sel telur).

·         Sel telur yang mengandung sel kelenjar mamae dimasukkan ke dalam uterus domba, kemudian domba tersebut akan hamil dan melahirkan anak hasil dari kloning.

Jadi, domba hasil kloning merupakan domba hasil perkembangbiakan secara vegetatif karena sel telur tidak dibuahi oleh sperma.

Kloning juga bisa dilakukan pada seekor katak. Nukleus yang berasal dari sebuah sel di dalam usus seekor kecebong ditransplantasikan ke dalam sel telur dari katak jenis lain yang nukleusnya telah dikeluarkan. Kemudian, telur ini akan berkembang menjadi zigot buatan dan akan berkembang lagi menjadi seekor katak dewasa.

Kloning akan berhasil apabila nukleus ditransplantasikan ke dalam sel yang akan menghasilkan embrio (sel telur) termasuk sel germa. Sel germa adalah sel yang menumbuhkan telur dari sperma.

3.      Makhluk Transgenik

Makhluk hidup transgenik sering disebut sebagai GMOs (Genetically Modified Organisms) yang merupakan hasil rekayasa genetika. Teknik ini mengubah faktor keturunan untuk mendapatkan sifat baru. Teknik ini dikenal dengan rekayasa genetika atau teknologi plasmid. Pengubahan gen dilakukan dengan jalan menyisipkan gen lain ke dalam plasmid sehingga menghasilkan individu yang memiliki sifat tertentu sesuai dengan keinginan si pembuat.

Teknologi ini dapat dipelajari dari beberapa aplikasi yang telah dikembangkan oleh manusia, antara lain sebagai berikut:

a. Produksi insulin

Caranya adalah dengan menyambungkan gen pengontrol pembuatan insulin manusia ke dalam DNA bakteri. Kemudian dari hasil penyambungan tersebut akan terbentuk bakteri baru yang mampu menghasilkan hormon insulin manusia. Bakteri ini dipelihara di laboratorium untuk menghasilkan insulin. Insulin yang dihasilkan bisa untuk mengobati penyakit kencing manis.

b. Menciptakan bibit unggul

Rekayasa genetika untuk memperbaiki tumbuhan supaya menjadi lebih baik, yaitu:

·         Pencakokan gen pembentuk pestisida pada tumbuhan sehingga mampu menghasilkan peptisida mematikan hama.

·         Rekayasa tumbuhan yang mampu melakukan fiksasi nitrogen. Teknologi ini mampu membuat tanaman yang bisa memupuk dirinya sendiri.

·         Rekayasa genetika yang mampu menciptakan tanaman yang mampu memproduksi zat anti koagulan.

4.      Hibridisasi

Hibridisasi adalah persilangan antara varietas dalam spesies yang sama yang memiliki sifat unggul. Hasil dari hibridisasi adalah hibrid yang memiliki sifat perpaduan dari kedua induknya. Teknik ini dapat dilakukan pada tumbuhan dan hewan. Contoh hibrid tumbuhan yang telah dibudidayakan adalah jagung, kelapa, padi, tebu, dan anggrek.

5.      Inseminasi Buatan

Inseminasi buatan adalah pembuahan atau fertilisasi yang terjadi pada sel telur dengan sperma yang disuntikkan pada kelamin betina. Jadi, fertilisasi ini tidak membutuhkan hewan jantan, tetapi hanya membutuhkan spermanya saja.

Inseminasi buatan dilakukan karena bibit pejantan unggul yang hendak dikawinkan dengan bibit betina lokal tidak memiliki waktu masa subur yang bersamaan. Bibit pejantan unggul dikawinkan dengan bibit betina lokal supaya dapat menghasilkan keturunan yang lebih baik.
Teknologi ini menggunakan metode penyimpanan sperma pada suhu rendah (-80° sampai -20°). Jadi, untuk mendapatkan bibit pejantan unggul untuk mengawini bibit betina lokal tidak perlu dengan membawa individunya tetapi cukup dengan membawa spermanya. Hal ini juga memudahkan proses pengiriman dari suatu negara ke negara lain.

6.      Bayi Tabung

Bayi tabung adalah bayi yang merupakan hasil pembuahan yang berlangsung di dalam tabung. Teknologi ini sebenarnya kelanjutan dari teknologi inseminasi buatan, hanya proses pembuahan pada bayi tabung terjadi di luar sedangkan inseminasi terjadi di dalam tubuh. Kedua-duanya sama-sama merupakan perkembangbiakan generatif.

Kita biasanya sering mendengar istilah bayi tabung bagi pasangan yang kesulitan untuk mendapatkan keturunan. Hal ini merupakan jalan pintas bagi mereka untuk segera mendapatkan keturunan.

Proses pembuatan bayi tabung adalah sebagai berikut:

·         Sel telur yang mengalami ovulasi pada induk atau wanita diambil dengan suatu alat dan disimpan di dalam tabung yang berisi medium seperti kondisi yang ada pada rahim wanita hamil.

·         Sel telur dipertemukan dengan sperma di bawah mikroskop dan diamati sehingga terjadi fertilisasi.

·         Sel telur yang sudah dibuahi tersebut dikembalikan ke dalam tabung.

·         Jika sel telur yang sudah dibuahi, disebut zigot, berkembang dengan baik dan menjadi embrio, maka embrio tersebut akan disuntikkan kembali ke dalam rahim induknya semula.

Dampak Rekayasa Reproduksi :

Rekayasa teknologi tidak semuanya berdampak positif bagi kehidupan manusia maupun bagi makhluk hidup lain dan lingkungan. Teknologi yang diciptakan dengan tujuan untuk memakmurkan umat manusia bisa saja menghancurkan manusia itu sendiri jika tidak diikuti dengan keimanan dan ketaqwaan.

Dampak positif rekayasa reproduksi sebagai berikut:

·         Menciptakan bibit unggul.

·         Meningkatkan gizi masyarakat.

·         Melestarikan plasma nutfah.

·         Meningkatkan kualitas dan kuantitas produksi sesuai dengan keinginan manusia.

·         Membantu pasangan yang kesulitan mendapatkan anak dengan jalan pintas yaitu bayi tabung.

Dampak negatif rekayasa reproduksi sebagai berikut:

·         Pada perbanyakan keturunan dengan kultur jaringan yang memiliki materi genetis yang sama akan mudah terkena penyakit.

SUMBER 4

B.      Bioteknologi

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. Dalam bioteknologi biasanya digunakan mikroorganisme atau bagian-bagiannya untuk meningkatkan nilai tambah suatu bahan. 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.

Perubahan sifat Biologis melalui rekayasa genetika tersebut menyebabkan "lahirnya organisme baru" produk bioteknologi dengan sifat - sifat yang menguntungkan bagi manusia. Produk bioteknologi, antara lain

·         Jagung resisten hama serangga

·         Kapas resisten hama serangga

·         Pepaya resisten virus

·         Enzim pemacu produksi susu pada sapi

·         Padi mengandung vitamin A

·         Pisang mengandung vaksin hepatitis

Bioteknologi terbagi 2, yaitu :

a.      Bioteknologi Konvensional/tradisional

b.      Bioteknologi Modern

Dibawah ini penjelasannya, mari kita simak

1.      Bioteknologi Konvensional/Tradisional

Bioteknologi konvensional merupakan bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap. Mikroorganisme dapat mengubah bahan pangan. Proses yang dibantu mikroorganisme, misalnya dengan fermentasi, hasilnya antara lain tempe, tape, kecap, dan sebagainya termasuk keju dan yoghurt. Proses tersebut dianggap sebagai bioteknologi masa lalu. Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim

1. Pengolahan Bahan Makanan

a. Pengolahan produk susu

Susu dapat diolah menjadi bentuk-bentuk baru, seperti yoghurt, keju, dan mentega.

1) Yoghurt

Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang. Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricusdan Streptococcus thermophillus. Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45^oC. Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat. Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa.

2) 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 90^oC atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30^oC. Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan. Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat, kemudian ditambahkan enzim rennin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih. Enzim rennin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin. Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperature 32^oC – 420^oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi.

3) Mentega

Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis danLectonostoceremoris. 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.

     

b. Produk makanan nonsusu

            1) Kecap

Dalam pembuatan kecap, 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 proses fermentasi karbohidrat berlangsung cukup lama akhirnya akan dihasilkan produk kecap.

2) Tempe

Tempe kadang-kadang dianggap sebagai bahan makanan masyarakat golongan menengah ke bawah, sehingga masyarakat merasa gengsi memasukkan tempe sebgai salah satu menu makanannya. Akan tetapi, setelah diketahui manfaatnya bagi kesehatan, tempe mulai banyak dicari dan digemari masyarakat dalam maupun luar negeri. Jenis tempe sebenarnya sangat beragam, bergantung pada bahan dasarnya, namun yang paling luas penyebarannya adalah tempe kedelai. Tempe mempunyai nilai gizi yang baik. Di samping itu tempe mempunyai beberapa khasiat, seperti dapat mencegah dan mengendalikan diare, mempercepat proses penyembuhan duodenitis, memperlancar pencernaan, dapat menurunkan kadar kolesterol, dapat mengurangi toksisitas, meningkatkan vitalitas, mencegah anemia, menghambat ketuaan, serta mampu menghambat resiko jantung koroner, penyakit gula, dan kanker. Untuk membuat tempe, selain diperlukan bahan dasar kedelai juga diperlukan ragi. Ragi merupakan kumpulan spora mikroorganisme, dalam hal ini kapang. Dalam proses pembuatan tempe paling sedikit diperlukan empat jenis kapang dari genus Rhizopus, yaituRhyzopus oligosporus, Rhyzopus stolonifer, Rhyzopus arrhizus, dan Rhyzopus oryzae. Miselium dari kapang tersebut akan mengikat keping-keping biji kedelai dan memfermentasikannya menjadi produk tempe. Proses fermentasi tersebut menyebabkan terjadinya perubahan kimia pada protein, lemak, dan karbohidrat. Perubahan tersebut meningkatkan kadar protein tempe sampai sembilan kali lipat.

c) Tape

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.

2.      Bioteknologi Modern

Bioteknologi modern merupakan bioteknologi berdasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA, yang dilakukan dengan memodifikasi gen-gen spesifik dan memindahkannya pada organisme yang berbeda seperti bakteri, tumbuhan, dan hewan.

Beberapa contohnya antara lain :

1.	Bibit tanaman yg seragam, diperoleh dengan melalui tehknik kultur jaringan. Melalui teknik ini dapat dihasilkan / diproduksi bibit tanaman yang seragam dalam jumlah besar, Beberapa contoh tanaman yang telah dihasilkan melalui kultur jaringan antara lain :Papaver somniferum ( menghasilkan kodein , untuk penghilang rasa nyeri, Jasminum sp ( menghasilkan jasmine, sebagai bahan parfum aroma melati ).
2.	Antibodi monoklonal, merupakan sejenis antibodi yang diproduksi dengan cara penggabungan ( fusi ) dua jenis sel yang sama atau berbeda . Dikenal dengan sebutan teknologi hibridoma / DNA rekombinan.
3.	Bayi tabung, hasil fertilisasi secara in vitro . Ovum dan sperma dipertemukan dalam sebuah “ wadah” sehingga terjadi pembuahan.
4.	Hormon insulin, yang diperoleh melalui teknologi plasmid dalam rekayasa genetik
5.	Domba dolly hasil kloning yaitu transfer inti sel autosom ( diploid ) ke dalam ovum ( haploid ) yang telah diambil inti telurnya.
6.	Tanaman kebal hama, yang telah disisipi gen penghasil senyawa endotoksin dari Bacillus thuringiensis
7.	Tanaman yang mampu memfiksasi nitrogen melalui penyisipan gen pengontrol fiksasi nitrogen ( gen nif ) dari bacteriRhizobium sp dengan perantara plasmid dari Agrobacterium tumefaciens
8.	Hewan transgenik, hasil rekayasa genetika yang memiliki sifat / kemampuan berbeda dengan hewan biasa. Misalnya menghasilkan air susu yang mengandung faktor anti hemofili
9.	Hormon BST ( Bovine Somatotrophin ), hormon pertumbuhan untuk hewan dari hasil rekayasa genetik
10.	Vaksin malaria, hasil rekayasa genetik dengan memanfaatkan DNA virus cacar air yang kurang aktif
11.	antibiotik jenis baru, yang dikembangkan dari mikroorganisme galur baru yang diperoleh dari rekayasa genetik
12.	Interferon, sejenis protein hasil tekhnik DNA rekombinan untuk menghambat replikasi virus