LISTRIK STATIS Kelas IX SMP

        gudangpengetahuan097.blogspot.com, membahas Listrik Statis, Materi Fisika SMP Kelas IX (9). Teori singkat, inti atom, interaksi bahan-bahan, dan memuati elektroskop disertai contoh soal hitungan sederhana dan pembahasan.

Inti atom
Partikel-partikel penyusun suatu atom:
Elektron → bermuatan negatif
Proton→ bermuatan positif
Neutron→ tidak bermuatan

Inti atom terdiri dari proton dan neutron, sementara elektron bergerak mengelilingi inti atom dalam lintasan tertentu.

Interaksi Muatan-Muatan
Muatan yang sejenis akan saling tolak (plus dengan plus, minus dengan minus)
Muatan yang berlawanan jenis akan saling tarik(plus dengan minus)

Besar gaya tarik atau gaya tolak tersebut bisa ditemukan dengan rumus berikut:

Dimana
F = gaya tarik menarik atau gaya tolak menolak dalam satuan newton (N)
q₁ = besar muatan pertama dalam satuan coulomb (C)
q₂ = besar muatan kedua dalam satuan coulomb (C)
k = konstanta gaya coulomb yang nilainya 9 x 10⁹ dalam satuan yang standar

Catatan

• 1μC = 10⁻⁶ C = 0,000001 C (sepersejuta)
• Jika menjumpai muatan negatif, tidak perlu diikutkan tanda  minusnya dalam perhitungan.

Muatan Bahan-Bahan
Sebaiknya dihafal saja, muatan-muatan dari interaksi berbagai kombinasi (gosok-menggosok) bahan berikut:

Bahan-bahan	Hasil	Proses
Kaca - Kain Sutera	Kaca (+), Sutera (−)	Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera
Mistar plastik - Kain wool	Mistar plastik (−), Kain wool (+)	Elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik
Sisir - Rambut Manusia	Sisir (−), Rambut Manusia (+)	Elektron dari rambut manusia berpindah ke sisir
Penggaris/mistar plastik - Rambut manusia	Penggaris (−), Rambut Manusia (+)	Elektron dari rambut manusia berpindah ke penggaris
Balon - Kain Wool	Balon (−), Kain Wool (+)	Elektron dari kain wool berpindah ke balon
Ebonit - Kain Wool	Ebonit (−), Kain Wool (+)	Elektron dari kain wool berpindah ke ebonit

Kesimpulan dari tabel diatas (TERBATAS UNTUK BAHAN-BAHAN TERSEBUT saja) :
-Bahan yang digosok , (yang sebelah kiri) semuanya menjadi negatif , kecuali kaca.

Elektron dari kaca berpindah ke kain sutera bisa juga dibahasakan, kain sutera mendapatkan tambahan elektron dari kaca, elektron dari kain wool berpindah ke mistar plastik bisa juga di katakan, mistar plastik mendapatkan tambahan elektron dari kain wool dan seterusnya.

Elektroskop
Berikut ilustrasi saat sebuah elektroskop netral di dekati oleh benda bermuatan negatif.

                                          

Ilustrasi saat sebuah elektroskop masih netral, intinya adalah jumlah muatan positif sama dengan jumlah muatan negatif, baik di kepala (atas) maupun di daun kaki (bawah).

Sebuah benda bermuatan negatif kemudian didekatkan ke elektroskop.

                

Muatan negatif dari benda akan tolak menolak dengan muatan negatif dari kepala elektroskop, sehingga muatan negatif di kepala elektroskop kemudian menjauh jalan-jalan ke bawah /kaki.

Akibatnya, daun kaki yang tadinya netral, seimbang jumlah plus minusnya, sekarang menjadi menjadi lebih banyak muatan negatifnya, akhirnya kaki elektroskop akan terbuka akibat gaya tolak menolak muatan negatif di kaki kiri dan kanan elektroskop.

            

Bagamana jika elektroskop kondisi awalnya tidak netral, tapi sudah bermuatan positif atau negatif terlebih dahulu?
Kita coba terapkan pada soal berikut, dari soal Ebtanas IPA tahun 1990 (dah lahir beluum,..)

• Gambar manakah yang benar untuk sebuah benda bermuatan listrik negatif didekatkan pada elektroskop bermuatan listrik positif?

            

Ntar kita jawab jg di sini, yang jelas antara B atau C krn bagian kepala musti positif,  skrg diskusikan dulu ya,..elektroskop positif itu yang seperti apa dan bagaimana sebuah elektroskop bisa menjadi bermuatan positif.

Contoh-Contoh Soal Teori dan Hitungan di Listrik Statis 9 SMP
Soal No. 1
Dua buah muatan masing-masing q₁ = 6 μC dan q₂ = 12 μC terpisah sejauh 30 cm. Tentukan besar gaya yang terjadi antara dua buah muatan tersebut, gunakan tetapan k = 9 x 10⁹ dalam satuan standar!

Pembahasan
Data dari soal:
q₁ = 6μC = 6 x 10⁻⁶ C
q₂ = 12μC = 12 x 10⁻⁶ C
r = 30 cm = 0,3 m = 3 x 10⁻¹ meter
F = ....?
Dari rumus gaya coulomb didapatkan



Soal No. 2
Dua buah muatan listrik memiliki besar yang sama yaitu 6 μC. Jika gaya coulomb yang terjadi antara dua muatan tadi adalah  1,6 C      1,6 N, tentukan jarak pisah kedua muatan tersebut!

Pembahasan
Data :
q₁ = 6μC = 6 x 10⁻⁶ C
q₂ = 6μC = 6 x 10⁻⁶ C
F = 1,6 C   1,6 N
r =....?

Gunakan rumus yang sama dari soal nomor 1

Salah rupanya,..kita cuba sekali lagi,..

Jarak kedua muatan dalam centimeter adalah 45 cm.  (Thanks to sahs & raqib atas koreksinya,...)

Soal No. 3
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan didekatkan menjadi 1/3 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F

Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (1/3)² adalah 1/9 kemudian dibalik menjadi 9/1 atau 9 saja. Jadi jawabannya adalah menjadi 9 F

Soal No. 4
Dua buah benda bermuatan listrik tidak sejenis, tarik-menarik dengan gaya sebesar F. Jika jarak kedua muatan dijauhkan menjadi 4 kali semula, maka gaya tarik-menarik antara kedua muatan menjadi...F

Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas terlihat bahwa besarnya gaya berbanding terbalik dengan kuadrat jarak kedua muatan. Jadi (4)² adalah 16 atau dalam pecahan 16/1, kemudian dibalik menjadi 1/16. Jadi jawabannya adalah menjadi 1/16 F

Soal No. 5
Titik A dan titik B mempunyai beda potensial listrik sebesar 12 volt. Tentukan energi yang diperlukan untuk membawa muatan listrik 6μ Coulomb dari satu titik A ke titik B!

Pembahasan
Berikut rumus untuk menentukan jumlah energi yang diperlukan untuk membawa atau memindahkan muatan antara dua buah titik:

W = Q × ΔV

dimana:
W = energi atau usaha  yang diperlukan dalam satuan joule (J)
Q = besar muatan dalam satuan Coulomb (C)
Δ V = beda potensial atau selisih potensial antara dua titik dalam satuan volt (V)

Sehingga:
W = Q × ΔV
W = 6μC × 12 volt = 72 μJ

Soal No. 6
Dua buah partikel bermuatan listrik didekatkan pada jarak tertentu hingga timbul gaya sebesar F. Jika besar muatan listrik partikel pertama dijadikan 1/2 kali muatan semula dan besar muatan partikel kedua dijadikan 8 kali semula maka gaya yang timbul menjadi....
A. 0,5 F
B. 4 F
C. 8,5 F
D. 16 F

Pembahasan
Dari rumus gaya coulomb di atas, terlihat besarnya gaya sebanding dengan besar perkalian kedua muatan. Sehingga tinggal dikalikan saja 1/2 × 8 = 4 . Jadi hasilnya adalah B. 4 F

Soal No. 7
Kaca yang digosokkan kain sutera akan bermuatan positif. Hal ini terjadi karena...
A. elektron berpindah dari kain sutera ke kaca
B. elektron berpindah dari kaca ke kain sutera
C. proton berpindah dari kain sutera ke kaca
D. proton berpindah dari kaca ke kain sutera
(Ebtanas 2003)

Pembahasan
Muatan kaca positif karena elektron dari kaca berpindah ke kain sutera.

Soal No. 8
Sepotong ebonit akan bermuatan listrik negatif bila digosok dengan wol, karena...
A. muatan positif dari ebonit pindah ke wol
B. elektron dari wol pindah ke ebonit
C. muatan positif dari wol pindah ke ebonit
D. elektron dari ebonit pindah ke wol
(Ebtanas 1991)

Pembahasan
Ebonit menjadi negatif karena elektron dari kain wol pindah ke ebonit.

Soal No. 9
Perhatikan gambar berikut!



Nomor atom dan nomor massa pada model atom di samping adalah...
A. 2 dan 4
B. 6 dan 4
C. 4 dan 2
D. 4 dan 6
(Ebtanas 1993)

Pembahasan
Untuk atom netral berlaku ketentuan berikut:
Nomor atom = jumlah proton
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron

Dari gambar, jumlah proton (yang +) ada 2, jumlah netron (yang netral) ada 2 sehingga:
Nomor atom = jumlah proton = 2
Nomor massa = jumlah proton + jumlah neutron = 2 + 2 = 4

Bank Soal Semester Listrik Statis 9 SMP

Try Out Listrik Statis 9 SMP

Read More

Perkembangan Teori Atom

Perkembangan teori atom dimulai dari konsep materi Demokritus yang menyatakan bahwa ‘materi dapat dibagi menjadi bagian yang lebih kecil, sampai diperoleh bagian terkecil yang tidak dapat dibagi lagi.’ Nah, materi yang sudah tidak bisa dibagi lagi itu yang disebut Atom. Atom berasal dari kata A yang berarti ‘tidak’ dan TOMos yang berarti ‘dipotong-potong’. Namun, saat itu teori tentang atom belum ditemukan. Sekarang, Materi Pelajaran akan memberikan materi tentang Struktur Atom dan untuk mempermudah belajarnya, kita akan bahas Perkembangan Teori Atom terlebih dahulu. Langsung saja kita simak yang pertama:

1. Model Atom Dalton

Teori atom Dalton ditemukan oleh John Dalton dan merupakan teori atom pertama yang dilandasi data ilmiah. Pokok-pokok teori atom Dalton adalah sebagai berikut:

1. Atom merupakan partikel zat atau materi terkecil yang tidak dapat dibagi lagi menjadi bagian yang lebih kecil.
2. Atom berbentuk/digambarkan seperti bola sederhana yang berukuran sangat kecil.
3. Suatu unsur tersusun dari atom-atom yang sama, sedangkan senyawa tersusun dari atom-atom yang berbeda sesuai unsur penyusunnya.
4. Atom-atom bergabung membentuk senyawa dengan perbandingan bilangan bulat dan sederhana.
5. Reaksi kimia merupakan pemisahan, penggabungan, atau penyusunan kembali atom-atom sehingga atom tidak dapat diciptakan atau dimusnahkan.

Kelebihan model atom Dalton adalah mempu membangkitkan minat terhadap penelitian tentang model atom.

2. Model Atom Thomson

J.J. Thomson menggambarkan model atomnya setelah dia menemukan sinar katode. Dia menyimpulkan bahwa atom adalah bola padat bermuatan positif dan di dalamnya tersebar elektron yang bermuatan negatif. Model atom Thomson seperti kismis(elektron) yang melekat pada roti(atom).

3. Model Atom Rutherford

Teori atom Rutherford muncul berdasarkan eksperimen hamburan sinar alfa dari uranium. Kesimpulannya adalah atom terdiri dari inti atom yang sangat kecil dan bermuatan positif, dikelilingi oleh elektron yang bermuatan negatif seperti tata surya. Kelemahan dari model atom Rutherford adalah teori ini tidak dapat menjelaskan mengapa elektron tidak jatuh ke dalam inti atom.

4. Model Atom Bohr

Niels Bohr, melakukan percobaan spektrum hidrogen untuk memperbaiki teori atom Rutherford. Hasil percobaan Bohr adalah elektron-elektron mengelilingi inti atom yang terdiri dari Proton dan Neutron pada lintasan-lintasan tertentu yang disebut kulit elektron atau tingkat energi.

5. Model Atom Modern

Model atom modern ditemukan oleh Schrodinger. Penjelasan model atom modern adalah elektron-elektron yang mengelilingi inti atom memiliki tingkat energi tertentu tetapi keberadaannya tidak dapat dipastikan. Elektron berada di dalam orbital-orbital yang merupakan fungsi gelombang tertentu dalam kulit atom yang disebut sebagai daerah dengan kebolehjadian paling besar untuk menemukan elektron. Model atom modern disebut juga model atom Schrodinger.

Read More

Apa itu SINOPSIS

Pengertian Sinopsis - Kali ini saya akan memberikan sedikit mengenai Pengertian Sinopsis.Sudah banyak yang mengetahui mengenai Pengertian Sinopsis ini.Namun,apa salahnya pada artikel blog sistem informasikali ini akan memberikan informasi ringan mengenai Pengertian Sinopsis.Mari kita lihat apa sebenarnya Pengertian Sinopsis.

Sinopsis adalah ringkasan cerita cerpen. Ringkasan cerpen adalah bentuk pemendekan dari sebuah cerpen dengan tetap memperhatikan unsur-unsur intrinsik cerpen tersebut. membuat Sinopsis merupakan suatu cara yang efektif untuk menyajikan cerita yang panjang dalam bentuk yang singkat.

Dalam sinopsis, keindahan gaya bahasa, ilustrasi, dan penjelasan-penjelasan dihilangkan, tetapi tetap mempertahankan isi dan gagasan umum pegarangnya.

Sinopsis biasanya dibatasi oleh jumlah halaman, misalnya dua atau tiga halaman, seperlima atau sepersepuluh dari panjang karangan asli.

Unsur-unsur dalam cerpen :

• Tema 

Yaitu gagasan inti. Dalam sebuah cerpen, tema bisa disamakan dengan pondasi sebuah bangunan.

• Alur atau Plot

Yaitu rangkaian peristiwa yang menggerakkan cerita untuk mencapai efek tertentu.

• Penokohan

Yaitu penciptaan citra tokoh dalam cerita.

• Latar atau Setting

yaitu segala keterangan mengenai waktu, ruang dan suasana dalam suatu cerita.

• Sudut Pandangan Tokoh

Diantara elemen yang tidak bisa ditinggalkan dalam membangun cerita pendek adalah sudah pandangan tokoh yang dibangun sang pengarang.

Read More

Persendian Pada Manusia

Hubungan antara tulang yang satu dengan tulang yang lain disebut persendian. Pada ujung-ujung tulang terdapat tulang rawan yang merupakan bantalan sehingga tulang tidak langsung bertemu dengan tulang lain. Tulang-tulang pada persendian diikat oleh suatu bahan yang kuat dan lentur yang disebut ligamen. Cobalah kamu amati sambungan pada tulang kaki ayam. Kamu akan sulit memisahkan antara tulang satu dengan tulang lainnya karena ada semacam “daging” berwarna putih kekuningan yang sangat liat. Bagian yang liat dan lentur itulah ligamen. Persendian diikat pula oleh otot-otot yang sangat kuat. Keadaan inilah yang membuat sendi memungkinkan adanya pergerakan, namun tulang-tulangnya tidak lepas satu sama lain. Ruang yang terbentuk antara kedua tulang itu terisi oleh minyak sendi yang dihasilkan oleh membrane sendi.

Persendian memegang peran penting dalam pergerakan tubuh. Dengan adanya sendi, kaki dan tanganmu dapat dilipat, diputar, dan sebagainya. Tanpa sendi kamu akan sulit bergerak bahkan tidak dapat bergerak sama sekali. Memang ada persendian yang sangat kaku sehingga tidak memungkinkan adanya gerakan. Namun, banyak persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan.

Berdasarkan sifat gerak inilah, sendi dibedakan menjadi sendi mati (sinartrosis), sendi gerak (diartorsis), dan sendi kaku (amfiartrosis). Sendi mati adalah hubungan antartulang yang tidak dapat digerakkan, contohnya pada tulang tengkorak. Sendi gerak adalah hubungan antartulang yang memungkinkan terjadi gerakan tulang secara bebas. Adapun sendi kaku adalah hubungan antar tulang yang memungkinkan terjadinya gerakan tulang secara terbatas, contohnya adalah tulang pergelangan tangan.

Berdasarkan bentuknya, persendian yang memungkinkan terjadinya gerakan dibagi menjadi lima bentuk, yaitu sendi peluru, sendi engsel, sendi putar, sendi geser, dan sendi pelana.

1. Sendi peluru, memungkinkan gerakan yang bebas hampir ke segala arah, misalnya sendi antara lengan atas dan bahu.

2. Sendi engsel, memungkinkan gerakan satu bidang seperti pada engsel pintu atau jendela, misalnya sendi pada siku dan lutut.

3. Sendi putar, memungkinkan gerakan memutar, misalnya sendi pada tulang leher.

4. Sendi geser, memungkinkan pergeseran antar tulang, misalnya sendi yang terdapat pada tulang belakang.

5. Sendi pelana, memungkinkan gerakan memutar dan melengkung, misalnya sendi pada ibu jari.

Read More

Menulis Karya Ilmiah

Karya ilmiah (bahasa Inggris: scientific paper) adalah laporan tertulis dan diterbitkan yang memaparkan hasil penelitian atau pengkajian yang telah dilakukan oleh seseorang atau sebuah tim dengan memenuhi kaidah dan etika keilmuan yang dikukuhkan dan ditaati oleh masyarakat keilmuan.

Ada berbagai jenis karya ilmiah, antara lain laporan penelitian, makalah seminar atau simposium, dan artikel jurnal yang pada dasarnya kesemuanya itu merupakan produk dari kegiatan ilmuwan. Data, simpulan, dan informasi lain yang terkandung dalam karya ilmiah tersebut dijadikan acuan bagi ilmuwan lain dalam melaksanakan penelitian atau pengkajian selanjutnya.

Di perguruan tinggi, khususnya jenjang S1, mahasiswa dilatih untuk menghasilkan karya ilmiah seperti makalah, laporan praktikum, dan skripsi (tugas akhir). Skripsi umumnya merupakan laporan penelitian berskala kecil, tetapi dilakukan cukup mendalam. Sementara itu, makalah yang ditugaskan kepada mahasiswa lebih merupakan simpulan dan pemikiran ilmiah mahasiswa berdasarkan penelaahan terhadap karya-karya ilmiah yang ditulis oleh para pakar dalam bidang persoalan yang dipelajari. Penyusunan laporan praktikum ditugaskan kepada mahasiswa sebagai wahana untuk mengembangkan kemampuan menyusun laporan penelitian.

Sebagai wahana melatih mengungkapkan pemikiran atau hasil penelitiannya dalam bentuk tulisan ilmiah yang sistematis dan metodologis.Tujuan Karya Ilmiah

• Menumbuhkan etos ilmiah di kalangan mahasiswa, sehingga tidak hanya menjadi konsumen ilmu pengetahuan, tetapi juga mampu menjadi penghasil (produsen) pemikiran dan karya tulis dalam bidang ilmu pengetahuan, terutama setelah penyelesaian studinya.
• Karya ilmiah yang telah ditulis itu diharapkan menjadi wahana transformasi pengetahuan antara sekolah dengan masyarakat, atau orang-orang yang berminat membacanya.
• Membuktikan potensi dan wawasan ilmiah yang dimiliki mahasiswa dalam menghadapi dan menyelesaikan masalah dalam bentuk karya ilmiah setelah yang bersangkutan memperoleh pengetahuan dan pendidikan dari jurusannya.
• Melatih keterampilan dasar untuk melakukan penelitian.

Manfaat Karya Ilmiah

Manfaat penyusunan karya ilmiah bagi penulis adalah berikut:

• Melatih untuk mengembangkan keterampilan membaca yang efektif;
• Melatih untuk menggabungkan hasil bacaan dari berbagai sumber;
• Mengenalkan dengan kegiatan kepustakaan;
• Meningkatkan pengorganisasian fakta/data secara jelas dan sistematis;
• Memperoleh kepuasan intelektual;
• Memperluas cakrawala ilmu pengetahuan;
• Sebagai bahan acuan/penelitian pendahuluan untuk penelitian selanjutnya

Sistematika Penulisan Karya Ilmiah

Bagian Pembuka

• Cover
• Halaman judul.
• Halaman pengesahan.
• Abstraksi
• Kata pengantar.
• Daftar isi.
• Ringkasan isi.

Bagian Isi

Pendahuluan

• Latar belakang masalah.
• Perumusan masalah.
• Pembahasan/pembatasan masalah.
• Tujuan penelitian.
• Manfaat penelitian.

Kajian teori atau tinjauan kepustakaan

• Pembahasan teori
• Kerangka pemikiran dan argumentasi keilmuan
• Pengajuan hipotesis

Metodologi penelitian

• Waktu dan tempat penelitian.
• Metode dan rancangan penelitian
• Populasi dan sampel.
• Instrumen penelitian.
• Pengumpulan data dan analisis data.

Hasil Penelitian

• Jabaran varibel penelitian.
• Hasil penelitian.
• Pengajuan hipotesis.
• Diskusi penelitian, mengungkapkan pandangan teoritis tentang hasil yang didapatnya.

Bagian penunjang

• Daftar pustaka.
• Lampiran- lampiran antara lain instrumen penelitian.
• Daftar Tabel

Read More

Persamaan Garis Lurus :D

1. Definisi Gradien

Gradien suatu garis lurus adalah : Perbandingan antara komponen y (ordinat) dan komponen x(absis) antara dua titik pada garis itu. Gradien suatu garis biasanya dinotasikan dengan huruf kecilm. Perhatikan gambar di bawah ini !

komponen y dari garis AB = y₂ - y₁ ; komponen x dari garis AB = x₂ - x_1, maka :

Catatan : gradien sebuah garis sering disebut kecondongan sebuah garis atau koefisien arahsebuah garis.

1.1. Macam-macam gradien

a. Gradien bernilai positif

Garis l condong ke kanan , maka m_l bernilai positif

b. Gradien bernilai negatif

Garis k condong ke kiri , maka m_k bernilai negatif

Gradien dari sebuah persamaan garis

Jika sebuah garis mempunyai persamaan ax + by = c, maka gradien persamaan garis itu ialah : 

c. Gradien garis melalui pangkal koordinat

Garis l melalui pangkal koordinat (0,0) maka 

d. Gradien dua garis yang sejajar

Dua garis yang sejajar mempunyai gradien yang sama, garis l dan garis k sejajar, maka m_l = m_k

e. Gradien dua garis yang saling tegak lurus

Dua garis yang saling tegak lurus perkalian gradiennya adalah -1.Garis l dan garis k saling tegak lurus, maka m_l x m_k = -1.

1.2. Contoh-Contoh Soal

Contoh 1 :

Tentukanlah gradien garis :

1. melalui titik P(2,-5) dan titik Q(-9,3)
2. melalui pangkal koordinat dan titik A(-2,-8)

Penyelesaian :

a. Melalui titik P(2,-5) dan titik Q(-9,3)

P(2,-5) berarti x1 = 2 , y1 = -5

Q(-9,3) berarti x2 = -9 , y2 = 3

Jadi gradient melalui titik P(2,-5) dan titik Q(-9,3) adalah 

b. Melalui pangkal koordinat dan titik A(-2,-8)

A(-2,-8) berarti x = -2 , y1 = -8

Jadi gradient melalui pangkal koordinat dan titik A(-2,-8) adalah 4

Contoh 2 :

Tentukanlah gradient sebuah garis :

1. yang sejajar dengan garis 4x + 2y = 6
2. yang tegak lurus dengan garis x - 4y = 10

Penyelesaian :

1. Persamaan garis 4x + 2y = 6, maka a = 4, b = 2

Dua garis yang sejajar : m1 = m2 , maka m2 = - 2

2. Persamaan garis x - 4y = 10, maka a = 1, b = -4

Dua garis yang tegak lurus : m1 x m2 = -1 , maka 

Read More

KAIDAH TANGAN KANAN

Kaidah genggaman tangan kanan disebut juga kaidah tangan kanan atau kaidah sekrup putar kanan. kaidah tangan kanan ini adalah sebuah kaidah yang digunakan untuk menunjukan arah medan magnet. Untuk mengamati bentuk medan magnet di sekitar penghantar lurus, lewatkan penghantar itu pada sehelai karton yang disekitarnya ditaburi serbuk besi. Apabila kertas diketuk, ternyata serbuk besi akan membentuk pola lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai pusatnya. Hal ini menunjukkan bahwa medan magnet disekitar penghantar lurus berarus listrik berbentuk lingkaran sepusat dengan penghantar itu sebagai pusatnya. Hasil percobaan inilah yang kemudian memunculkan kaidah genggaman tangan atau kaidah tangan kanan atau kaidah sekrup putar kanan yang berfungsi untuk menentukan arah medan magnet.

Untuk menentukan arah medan magnet dapat dilakukan dengan menggunakan 2 kaidah yaitu kaidah tangan kanan dan kaidah sekrup putar kanan dengan ketentuan seperti dibawah ini:

1. Untuk menentukan arah medan magnet  dengan Kaidah genggaman tangan kanan atau kaidah tangan kanan, memiliki ketentuan ketentuan :

• arah ibu jari menunjukkan arah arus listrik.
• arah lipatan jari yang lain menunjukkan arah medan magnet

2. Untuk menentuka arah medan magnet dengan kaidah sekrup putar kanan memiliki ketentuan:

• arah putaran sekrup menunjukkan arah medan magnet.
• arah maju/mundurnya sekrup menunjukkan arah arus listrik

Read More

BIOTEKNOLOGI KONVENSIONAL & MODERN

Bioteknologi adalah cabang ilmu yang mempelajari pemanfaatan makhluk hidup (bakteri, fungi, virus, dan lain-lain) maupun produk dari makhluk hidup (enzim, alkohol , metabolit sekunder) dalam proses produksi untuk menghasilkan barang dan jasa. Ilmu ini tergolong baru namun perkembangannya sangat cepat , karena didesak oleh aplikasi hasil yang segera memenuhi kebutuhan manusia yang meningkat ketika penghuni bumi meningkat cepat .Tentu diharapkan pengembang ilmu ini pasti semua untuk kebaikan bumi dan kesejahteraan komunitasnya (Harmoni manusia alam dan teknologinya) OK

• 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.

• Bioteknologi secara sederhana sudah dikenal oleh manusia sejak ribuan tahun yang lalu. Sebagai contoh, di bidang teknologi pangan adalah pembuatan bir, roti, maupun keju yang sudah dikenal sejak abad ke-19, pemuliaan tanaman untuk menghasilkan varietas-varietas baru di bidang pertanian, serta pemuliaan dan reproduksi hewan.

• Di bidang medis, penerapan bioteknologi di masa lalu dibuktikan antara lain dengan penemuan vaksin, antibiotik, dan insulin walaupun masih dalam jumlah yang terbatas akibat proses fermentasi yang tidak sempurna.

• Perubahan signifikan terjadi setelah penemuan bioreaktor oleh Louis Pasteur.

• Dengan alat ini, produksi antibiotik maupun vaksin dapat dilakukan secara massal.

• Pada masa ini, bioteknologi berkembang sangat pesat, terutama di negara negara maju.

• Kemajuan ini ditandai dengan ditemukannya berbagai macam teknologi semisal rekayasa genetika, kultur jaringan, rekombinan DNA, pengembang biakan sel induk, kloning, dan lain-lain.

• Teknologi ini memungkinkan kita untuk memperoleh penyembuhan penyakit-penyakit genetik maupun kronis yang belum dapat disembuhkan, seperti kanker ataupun AIDS.

• Penelitian di bidang pengembangan sel induk juga memungkinkan para penderita stroke ataupun penyakit lain yang mengakibatkan kehilangan atau kerusakan pada jaringan tubuh dapat sembuh seperti sediakala.

• Di bidang pangan, dengan menggunakan teknologi rekayasa genetika, kultur jaringan dan rekombinan DNA, dapat dihasilkan tanaman dengan sifat dan produk unggul karena mengandung zat gizi yang lebih jika dibandingkan tanaman biasa, serta juga lebih tahan terhadap hama maupun tekanan lingkungan.

• Penerapan bioteknologi di masa ini juga dapat dijumpai pada pelestarian lingkungan hidup dari polusi. Sebagai contoh, pada penguraian minyak bumi yang tertumpah ke laut oleh bakteri, dan penguraian zat-zat yang bersifat toksik (racun) di sungai atau laut dengan menggunakan bakteri jenis baru.

• Kemajuan di bidang bioteknologi tak lepas dari berbagai kontroversi yang melingkupi perkembangan teknologinya. Sebagai contoh, teknologi kloning dan rekayasa genetika terhadap tanaman pangan mendapat kecaman dari bermacam-macam golongan.

Bioteknologi dapat digolongkan menjadi bioteknologi konvensional/tradisionaldan modern. 
BIOLOGI KONVENSIONAL/ TRADISIONAL

• bioteknologi yang memanfaatkan mikroorganisme untuk memproduksi alkohol, asam asetat, gula, atau bahan makanan, seperti tempe, tape, oncom, dan kecap.

• Mikroorganisme sebagai tenaga kerja gratis hanya perlu diberi stater agar ia bekerja optimal , tanpa gaji harian maupun bukanan

• Mikroorganisme itu dapat mengubah bahan pangan atau lainnya menjadi bahan yyang lebih baik dari yang sebelumnya yang bisa dimanfaatkan .

• Produk Bioteknologi yang dibantu mikroorganisme, misalnya pada proses fermentasi, Kedelai singkong yang begitu saja bisa disulap atau dirubah bentuk dan performance menjadi tempe, kecap, tape dan sebagainya termasuk susu segar yang mudah basi dirubah menjadi keju dan yoghurt. Proses Bioteknologi diatas tersebut , sekarang sudah dianggap sebagai bioteknologi masa lalu atau kemudian ada orang yang menyebutkan Program bioteknologi Konvensional 

• Ciri khas yang tampak pada bioteknologi konvensional, yaitu adanya penggunaan makhluk hidup secara langsung dan belum tahu adanya penggunaan enzim

Meskipun Bioteknologi konvensional itu produk kuno, Ia yang mendasari munculnya Ilmu variasi Bioteknologi modern maka tentu kita harus tahu 
Karena yang ini aja kami belum tahu detailnya apalagi yang canggih lagi hehehe Cool
Berikut akan dibahas secara santai ye Pengolahan produk susu

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

Yoghurt

• Untuk membuat yoghurt, susu dipasteurisasi terlebih dahulu, selanjutnya sebagian besar lemak dibuang.

• Mikroorganisme yang berperan dalam pembuatan yoghurt, yaitu Lactobacillus bulgaricus dan Streptococcus thermophillus.

• Kedua bakteri tersebut ditambahkan pada susu dengan jumlah yang seimbang, selanjutnya disimpan selama ± 5 jam pada temperatur 45oC.

• Selama penyimpanan tersebut pH akan turun menjadi 4,0 sebagai akibat dari kegiatan bakteri asam laktat.

• Selanjutnya susu didinginkan dan dapat diberi cita rasa. Jadi deh Yoghurt

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 derajad C atau dipasteurisasi, kemudian didinginkan sampai 30 derajad C.

• Selanjutnya bakteri asam laktat dicampurkan.

• Akibat dari kegiatan bakteri tersebut pH menurun dan susu terpisah menjadi cairan whey dan dadih padat,

• kemudian ditambahkan enzim renin dari lambung sapi muda untuk mengumpulkan dadih.

• Enzim renin dewasa ini telah digantikan dengan enzim buatan, yaitu klimosin.

• Dadih yang terbentuk selanjutnya dipanaskan pada temperatur 32oC – 420oC dan ditambah garam, kemudian ditekan untuk membuang air dan disimpan agar matang. Adapun whey yang terbentuk diperas lalu digunakan untuk makanan sapi. OK

Mentega

• Pembuatan mentega menggunakan mikroorganisme Streptococcus lactis danLectonosto ceremoris.

• 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.

Produk makanan nonsusuKecap

• Dalam pembuatan kecap, jamur, Aspergillus wentii dibiakkan pada kulit gandum terlebih dahulu.

• Jamur Aspergillus wentii 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.

Pembuatan Kecap

• Pembuatan kecap dengan cara fermentasi di Indonesia, secara singkat adalah sebagai berikut:

1. kedelai dibersihkan dan direndam dalam air pada suhu kamar selama 12 jam, kemudian direbus selama 4-5 jam sampai lunak.

1. Setelah direbus, kedelai ditiriskan dan didinginkan di atas tampah.

1. Tampah tersebut ditutup dengan lembaran karung goni, karung terigu, atau lembaran plastik. Karena terus berulang kali dipakai, bahan yang digunakan sebagai penutup ini biasanya mengandung spora, sehingga berfungsi sebagai inokulum.

1. Spora kapang Aspergillus wentii akan bergerminasi dan tumbuh pada substrat kedelai dalam waktu 3 sampai 12 hari pada suhu kamar.

1. Kapang dan miselium yang terbentuk akibat fermentasi inilah yang dinamakan koji.

1. Selanjutnya, koji diremas-remas, dijemur, dan kulitnya dibuang.

1. Koji dimasukkan ke dalam wadah dari tanah, tong kayu, atau tong plastik yang berisi larutan garam 20-30 persen.

1. Campuran antara kedelai yang telah mengalami fermentasi kapang (koji) dengan larutan garam inilah yang dinamakan moromi.

1. Fermentasi moromi dilanjutkan selama 14-120 hari pada suhu kamar.

1. Setelah itu, cairan moromi dimasak dan kemudian disaring.

• Untuk membuat kecap manis, ke dalam filtrat ditambahkan gula merah dan bumbu-bumbu lainnya, diaduk sampai rata dan dimasak selama 4-5 jam.

• Untuk membuat kecap asin, sedikit gula merah ditambahkan ke dalam filtrat, diaduk, dan dimasak selama 1 jam.

• Kecap yang telah masak, selanjutnya disaring dengan alat separator untuk memisahkan kecap dari berbagai kotoran, kemudian didinginkan.

• Langkah akhir pembuatan kecap adalah memasukkannya ke dalam botol gelas, botol plastik, atau botol pet. Beres Deh OK

• Secara tradisional, kecap dibuat dengan proses fermentasi, yaitu menggunakan jasa mikroorganisme kapang, khamir, dan bakteri untuk mengubah senyawa makromolekul kompleks yang ada dalam kedelai (seperti protein, lemak, dan karbohidrat) menjadi senyawa yang lebih sederhana, seperti peptida, asam amino, asam lemak dan monosakarida.

• Adanya proses fermentasi tersebut menjadikan zat-zat gizi dalam kecap menjadi lebih mudah dicerna, diserap, dan dimanfaatkan oleh tubuh.

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

1. dapat mencegah dan mengendalikan diare

1. mempercepat proses penyembuhan duodenitis

1. memperlancar pencernaan

1. dapat menurunkan kadar kolesterol,

1. dapat mengurangi toksisitas

1. meningkatkan vitalitas

1. mencegah anemia

1. menghambat ketuaan

1. 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

1. Rhyzopus oligosporus

1. Rhyzopus stolonifer

1. Rhyzopus arrhizus

1. 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.

Tape

• Tape dibuat dari bahan dasar ketela pohon dengan menggunakan sel-sel ragi dari spora Aspergillus oryzae

• Ragi menghasilkan enzim yang dapat mengubah zat tepung menjadi produk yang berupa gula dan alkohol.

• Masyarakat kita membuat tape tersebut berdasarkan pengalaman.

BIOTEKNOLOGI MODERN

• Seiring dengan perkembangan ilmu pengetahuan, para ahli telah mulai lagi mengembangkan bioteknologi dengan memanfaatkan prinsip-prinsip ilmiah melalui penelitian.

• Dalam bioteknologi modern orang berupaya dapat menghasilkan produk secara efektif dan efisien.

• Bioteknologi modern merupakan bioteknologi yang didasarkan pada manipulasi atau rekayasa DNA, selain memanfaatkan dasar mikrobiologi dan biokimia.

• Aplikasi bioteknologi modern juga mencakup berbagai aspek kehidupan manusia, misalnya pada aspek pangan, pertanian, peternakan, hingga kesehatan dan pengobatan.

• Dewasa ini, bioteknologi tidak hanya dimanfaatkan dalam industri makanan tetapi telah mencakup berbagai bidang, seperti rekayasa genetika, penanganan polusi, penciptaan sumber energi, dan sebagainya.

• Dengan adanya berbagai penelitian serta perkembangan ilmu pengetahuan dan teknologi, maka bioteknologi makin besar manfaatnya untuk masa-masa yang akan datang.

• Beberapa penerapan bioteknologi modern sebagai berikut.

REKAYASA GENETIKA

• Rekayasa genetika merupakan suatu cara memanipulasikan gen untuk menghasilkan makhluk hidup baru dengan sifat yang diinginkan.

• Rekayasa genetika disebut juga pencangkokan gen atau rekombinasi DNA.

• Dalam rekayasa genetika digunakan DNA untuk menggabungkan sifat makhluk hidup.

• Hal itu karena DNA dari setiap makhluk hidup mempunyai struktur yang sama, sehingga dapat direkomendasikan.

• Selanjutnya DNA tersebut akan mengatur sifatsifat makhluk hidup secara turun-temurun.

• Untuk mengubah DNA sel dapat dilakukan melalui banyak cara, misalnya melalui transplantasi inti, fusi sel, teknologi plasmid, dan rekombinasi DNA.

Transplantasi inti

• Transplantasi inti adalah pemindahan inti dari suatu sel ke sel yang lain agar didapatkan individu baru dengan sifat sesuai dengan inti yang diterimanya.

• Transplantasi inti pernah dilakukan terhadap sel katak.

• Inti sel yang dipindahkan adalah inti dari sel-sel usus katak yang bersifat diploid.

• Inti sel tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti, sehingga terbentuk ovum dengan inti diploid.

• Setelah diberi inti baru, ovum membelah secara mitosis berkali-kali sehingga terbentuklah morula yang berkembang menjadi blastula.

• Blastula tersebut selanjutnya dipotong-potong menjadi banyak sel dan diambil intinya.

• Kemudian inti-inti tersebut dimasukkan ke dalam ovum tanpa inti yang lain.

• Pada akhirnya terbentuk ovum berinti diploid dalam jumlah banyak.

• Masing-masing ovum akan berkembang menjadi individu baru dengan sifat dan jenis kelamin yang sama.

Fusi sel/Hibridoma

• Fusi sel adalah peleburan dua sel baik dari spesies yang sama maupun berbeda supaya terbentuk sel bastar atau hibridoma.

• Fusi sel diawali oleh pelebaran membran dua sel serta diikuti oleh peleburan sitoplasma (plasmogami) dan peleburan inti sel (kariogami).

• Manfaat fusi sel, antara lain untuk pemetaan kromosom, membuat antibodi monoklonal, dan membentuk spesies baru.

• Di dalam fusi sel diperlukan adanya:

1. sel sumber gen (sumber sifat ideal)

1. sel wadah (sel yang mampu membelah cepat)

1. fusigen (zat-zat yang mempercepat fusi sel).

Teknologi plasmid

• Plasmid adalah lingkaran DNA kecil yang terdapat di dalam sel bakteri atau ragi di luar kromosomnya.

• Sifat-sifat plasmid, antara lain:

1. merupakan molekul DNA yang mengandung gen tertentu

1. dapat beraplikasi diri

1. dapat berpindah ke sel bakteri lain

1. sifat plasmid pada keturunan bakteri sama dengan plasmid induk.

• Karena sifat-sifat tersebut di atas plasmid digunakan sebagai vektor atau pemindah gen ke dalam sel target.

Rekombinasi DNA 

• Rekombinasi DNA adalah proses penggabungan DNA-DNA dari sumber yang berbeda. Tujuannya adalah untuk menyambungkan gen yang ada di dalamnya.

• Oleh karena itu, rekombinasi DNA disebut juga rekombinasi gen.

• Rekombinasi DNA dapat dilakukan karena alasan-alasan sebagai berikut.

1. Struktur DNA setiap spesies makhluk hidup sama

1. DNA dapat disambungkan

Bioteknologi bidang kedokteran

• Bioteknologi mempunyai peran penting dalam bidang kedokteran, misalnya dalam pembuatan antibodi monoklonal, vaksin, antibiotika dan hormon.

Pembuatan antibodi monoklonal

• Antibodi monoklonal adalah antibodi yang diperoleh dari suatu sumber tunggal.

• Manfaat antibodi monoklonal, antara lain:

1. untuk mendeteksi kandungan hormon korionik gonadotropin dalam urine wanita hamil

1. mengikat racun dan menonaktifkannya

1. mencegah penolakan tubuh terhadap hasil transplantasi jaringan lain.

Pembuatan vaksin

• Vaksin digunakan untuk mencegah serangan penyakit terhadap tubuh yang berasal dari mikroorganisme.

• Vaksin didapat dari virus dan bakteri yang telah dilemahkan atau racun yang diambil dari mikroorganisme tersebut.

Pembuatan antibiotika

• Antibiotika adalah suatu zat yang dihasilkan oleh organisme tertentu dan berfungsi untuk menghambat pertumbuhan organisme lain yang ada di sekitarnya.

• Antibiotika dapat diperoleh dari jamur atau bakteri yang diproses dengan cara tertentu.

• Zat antibiotika telah mulai diproduksi secara besar-besaran pada Perang Dunia II oleh para ahli dari Amerika Serikat dan Inggris.

Pembuatan hormon

• Dengan rekayasa DNA, dewasa ini telah digunakan mikroorganisme untuk memproduksi hormon.

• Hormon-hormon yang telah diproduksi, misalnya insulin, hormon pertumbuhan, kortison, dan testosteron.

TANAMAN TRANSGENIC
ROH DASAR KERJA BIOTEKNOLOGI MODERN

• Sebagai metode in vitro, PCR menggunakan dua primer oligonukleotida yang menghibridisasi pita yang berlawanan dan mengapit dua target DNA.

• Kesederhanaan dan tingginya tingkat kesuksesan amplifikasi sekuens DNA yang diperoleh, menyebabkan teknik ini semakin luas digunakan.

• Pada dasarnya, reaksi PCR merupakan tiruan dari proses replikasi DNA in vivo, yakni melalui proses pembukaan rantai DNA utas ganda (denaturasi), penempelan primer (annealing), dan perpanjangan rantai DNA baru (extension) oleh DNA polimerase dari terminal 5' ke 3'.

• Bedanya dengan replikasi in vivo, teknik ini tidak menggunakan enzim ligase dan primer RNA.

• Secara sederhana, teknik PCR dilakukan dengan mencampurkan sampel DNA dengan primer oligonukleotida trifosfat (dNTP), enzim termostabil Taq DNA polimerase dalam larutan DNA yang sesuai ; dan kemudian menaikan dan menurunkan suhu campuran secara berulang dalam beberapa puluh siklus hingga akhirnya diperoleh jumlah sekuens DNA yang diinginkan.

DETAILNYA DEMIKIAN
Prinsip Kerja

• Polymerase Chain Reaction (PCR) adalah metode untuk amplifikasi (perbanyakan) primer oligonukleotida diarahkan secara enzimatik urutan DNA spesifik.

• Teknik ini mampu memperbanyak sebuah urutan 105-106-kali lipat dari jumlah nanogram DNA template dalam latar belakang besar pada sequence yang tidak relevan (misalnya dari total DNA genomik).

• Sebuah prasyarat untuk memperbanyak urutan menggunakan PCR adalah memiliki pengetahuan, urutan segmen unik yang mengapit DNA yang akan diamplifikasi, sehingga oligonucleotides tertentu dapat diperoleh.

• Hal ini tidak perlu tahu apa-apa tentang urutan intervening antara primer. Produk PCR diamplifikasi dari template DNA menggunakan DNA polimerase stabil-panas dari Thermus aquaticus (Taq DNA polimerase) dan menggunakan pengatur siklus termal otomatis (Perkin-Elmer/Cetus) untuk menempatkan reaksi sampai 30 atau lebih siklus denaturasi, anil primer, dan polimerisasi.

• Setelah amplifikasi dengan PCR, produk ini dipisahkan dengan elektroforesis gel poliakrilamida dan secara langsung divisualisasikan setelah pewarnaan dengan bromida etidium.

• PCR (Polymerase Chain Reaction) merupakan suatu teknik perbanyakan (amplifikasi) potongan DNA secara in vitro pada daerah spesifik yang dibatasi oleh dua buah primer oligonukleotida.

• Primer yang digunakan sebagai pembatas daerah yang diperbanyak adalah DNA untai tunggal yang urutannya komplemen dengan DNA templatnya.

• Proses tersebut mirip dengan proses replikasi DNA secara in vivo yang bersifat semi konservatif.

• PCR memungkinkan adanya perbanyakan DNA antara dua primer, hanya di dalam tabung reaksi, tanpa perlu memasukkannya ke dalam sel (in vivo).

• Pada proses PCR dibutuhkan DNA untai ganda yang berfungsi sebagai cetakan (templat) yang mengandung DNA-target (yang akan diamplifikasi) untuk pembentukan molekul DNA baru, enzim DNA polimerase, deoksinukleosida trifosfat (dNTP), dan sepasang primer oligonukleotida.

• Pada kondisi tertentu, kedua primer akan mengenali dan berikatan dengan untaian DNA komplemennya yang terletak pada awal dan akhir fragmen DNA target, sehingga kedua primer tersebut akan menyediakan gugus hidroksil bebas pada karbon 3’.

• Setelah kedua primer menempel pada DNA templat, DNA polimerase mengkatalisis proses pemanjangan kedua primer dengan menambahkan nukleotida yang komplemen dengan urutan nukleotida templat. DNA polimerase mengkatalisis pembentukan ikatan fosfodiester antara OH pada karbon 3’ dengan gugus 5’ fosfat dNTP yang ditambahkan.

• Sehingga proses penambahan dNTP yang dikatalisis oleh enzim DNA polimerase ini berlangsung dengan arah 5’→3’ dan disebut reaksi polimerisasi. Enzim DNA polimerase hanya akan menambahkan dNTP yang komplemen dengan nukleotida yang terdapat pada rantai DNA templat.

• PCR melibatkan banyak siklus yang masing-masing terdiri dari tiga tahap berurutan, yaitu pemisahan (denaturasi) rantai DNA templat, penempelan (annealing) pasangan primer pada DNA target dan pemanjangan (extension) primer atau reaksi polimerisasi yang dikaalisis oleh DNA polimerase.

Kegunaan

• Polymerase Chain Reaction (PCR) dapat digunakan untuk:

1. amplifikasi urutan nukleotida.

1. menentukan kondisi urutan nukleotida suatu DNA yang mengalami mutasi.

1. bidang kedokteran forensik.

1. melacak asal-usul sesorang dengan membandingkan “finger print”.

Waktu yang Dibutuhkan 

1. 1-2 hari

1. PCR: 3-6 jam atau semalam

1. Polyacrylamide gel electrophoresis using “Mighty-small II” gel apparatus: 2.5 hours poliakrilamid gel elektroforesis menggunakan “Mighty-small II” bahan gel: 2,5 jam

1. Etidium bromide staining dan fotografi: 45 menit

Reagen Khusus

1. Pasangan primer oligonukleotida sintetik mengapit urutan yang akan diamplifikasi

1. Buffer PCR 5X (250 mM KCl, 50 mM Tris-HCl pH 8,3, 7,5 mM MgCl2)

1. Campuran dari empat dNTP (dGTP, dATP, dTTP, dCTP) masing-masing sebesar 2,5 mM (ultra murni DNTP set, Pharmacia # 27-2035-01). DNTP campuran dibuat dengan volume 10 mM larutan dari masing-masing empat dNTP terpisah yang digabung.

1. Taq DNA Polymerase (AmpliTaqTM, Perkin-Elmer/Cetus)

1. Minyak mineral ringan

1. Akrilamida (grade elektroforesis)

1. N, N’-Methylenebisacrylamide (grade elektroforesis, Ultra-Pure/BRL, # 5516UB)

1. Amonium persulfat (Ultra-Pure/BRL, # 5523UA)

1. TEMED (N, N, N’N ‘Tetramethylethylenediamine, Ultra-Murni / BRL, # 5524UB)

Peralatan Khusus

1. Mighty-small II SE-250 vertical gel electrophoresis unit (Hoefer)

1. Perkin-Elmer/Cetus Thermal Cycler

1. Sterile Thin-wall 0.5 ml Thermocycler microfuge tubes: (TC-5, Midwest Scientific)

Komponen PCR lainnya:

1. Enzim DNA Polymerase Dalam sejarahnya, PCR dilakukan dengan menggunakan Klenow fragment DNA Polimerase I selama reaksi polimerisasinya. Enzime ini ternyata tidak aktif secara termal selama proses denaturasi, sehingga peneliti harus menambahkan enzim di setiap siklusnya. Selain itu, enzim ini hanya bisa dipakai untuk perpanjangan 200 bp dan hasilnya menjadi kurang spesifik. Untuk mengatasi kekurangan tersebut, dalam perkembangannya kemudian dipakai enzim Taq DNA polymerase yang memiliki keaktifan pada suhu tinggi. Oleh karenanya, penambahan enzim tidak perlu dilakukan di setiap siklusnya, dan proses PCR dapat dilakukan dalam satu mesin

1. Primer Primer merupakan oligonukleotida pendek rantai tunggal yang mempunyai urutan komplemen dengan DNA templat yang akan diperbanyak. Panjang primer berkisar antara 20-30 basa. Untuk merancang urutan primer, perlu diketahui urutannukleotida pada awal dan akhir DNA target. Primer oligonukleotida di sintesis menggunakan suatu alat yang disebut DNA synthesizer.

1. Reagen lainnya Selain enzim dan primer, terdapat juga komponen lain yang ikut menentukan keberhasilan reaksi PCR. Komponen tersebut adalah dNTP untuk reaksi polimerisasi, dan buffer yang mengandung MgCl2. Konsentrasi ion Mg2+dalam campuran reaksi merupakan hal yang sangat kritis. Konsentrasi ion Mg2+ ini sangat mempengaruhi proses primer annealing, denaturasi, spesifisitas produk, aktivitas enzim dan fidelitas reaksi.

Tahapan PCR

1. Denaturasi Selama proses denaturasi, DNA untai ganda akan membuka menjadi dua untai tunggal. Hal ini disebabkan karena suhu denaturasi yang tinggi menyebabkan putusnya ikatan hidrogen diantara basa-basa yang komplemen. Pada tahap ini, seluruh reaksi enzim tidak berjalan, misalnya reaksi polimerisasi pada siklus yang sebelumnya. Denaturasi biasanya dilakukan antara suhu 90 oC – 95 oC.

1. Penempelan primer Pada tahap penempelan primer (annealing), primer akan menuju daerah yang spesifik yang komplemen dengan urutan primer. Pada proses annealing ini, ikatan hidrogen akan terbentuk antara primer dengan urutan komplemen pada template. Proses ini biasanya dilakukan pada suhu 50 oC – 60 oC. Selanjutnya, DNA polymerase akan berikatan sehingga ikatan hidrogen tersebut akan menjadi sangat kuat dan tidak akan putus kembali apabila dilakukan reaksi polimerisasi selanjutnya, misalnya pada 72 oC.

1. Reaksi polimerisasi (extension) Umumnya, reaksi polimerisasi atau perpanjangan rantai ini, terjadi pada suhu 72 oC. Primer yang telah menempel tadi akan mengalami perpanjangan pada sisi 3’nya dengan penambahan dNTP yang komplemen dengan templat oleh DNA polimerase.

• Jika siklus dilakukan berulang-ulang maka daerah yang dibatasi oleh dua primer akan diamplifikasi secara eksponensial (disebut amplikon yang berupa untai ganda), sehingga mencapai jumlah copy yang dapat dirumuskan dengan (2n)x.

• Dimana n adalah jumlah siklus dan x adalah jumlah awal molekul DNA.

• Jadi, seandainya ada 1 copy DNA sebelum siklus berlangsung, setelah satu siklus, akan menjadi 2 copy, sesudah 2 siklus akan menjadi 4, sesudah 3 siklus akan menjadi 8 kopi dan seterusnya.

• Sehingga perubahan ini akan berlangsung secara eksponensial. PCR dengan menggunakan enzim Taq DNA polimerase pada akhir dari setiap siklus akan menyebabkan penambahan satu nukleotida A pada ujung 3’ dari potongan DNA yang dihasilkan.

• Sehingga nantinya produk PCR ini dapat di kloning dengan menggunakan vektor yang ditambahkan nukleotida T pada ujung-ujung 5’-nya. Proses PCR dilakukan menggunakan suatu alat yang disebut thermocycler.

Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (Rt-Pcr)

• RT-PCR merupakan singkatan Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction. Seperti namanya, proses RT-PCR merupakan bagian dari proses PCR biasa. Perbedaanya dengan PCR yang biasa, pada proses ini berlangsung satu siklus tambahan yaitu adanya perubahan RNA menjadi cDNA (complementary DNA) dengan menggunakan enzim Reverse Transkriptase. Reverse Transcriptase adalah suatu enzim yang dapat mensintesa molekul DNA secara in vitro menggunakan template RNA.

• Seperti halnya PCR biasa, pada pengerjaan RT-PCR ini juga diperlukan DNA Polimerase, primer, buffer, dan dNTP. Namun berbeda dengan PCR, templat yang digunakan pada RT-PCR adalah RNA murni. Oleh karena primer juga dapat menempel pada DNA selain pada RNA, maka DNA yang mengkontaminasi proses ini harus dibuang. Untuk proses amplifikasi mRNA yang mempunyai poly(A) tail pada ujung 3′, maka oligo dT, random heksamer, maupun primer spesifik untuk gen tertentu dapat dimanfaatkan untuk memulai sintesa cDNA.

Metoda Deteksi Produk PCR

• Produk PCR adalah segmen DNA (amplikon) yang berada dalam jumlah jutaan copy, tetapi tidak dapat dilihat dengan mata telanjang.

• Oleh karena itu PCR perlu diikuti dengan suatu tahap akhir yang bertujuan untuk memvisualisasikan produk PCR serta sekaligus bertujuan untuk mengetahui ukuran produk PCR dan mengetahui apakah produk yang dihasilkan adalah benar seperti yang diinginkan.

• Salah satu metoda deteksi yang umum dilakukan adalah elektroforesis gen agarosa.

Read More