TUGAS MAKALAH
“
SINTESIS PROTEIN “
OLEH :
Ymsyah Nirja Mirap
914 – 04 – 016
Agroteknologi
SEKOLAH TINGGI
PERTANIAN WUNA
( STIP )
2015/2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin. Puji syukur kita panjat kehadirat Allah SWT
karena atas segala Rahmat dan Karunia-Nya, kami bisa menyelesaikan Makalah yang
Judul “SINTESIS
PROTEIN”.
Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas
dalam Mata Kuliah ini pada semester tiga
dan untuk membuka wawasan Mahasiswa.
Penulis menyadari dalam makalah ini masih banyak terdapat
kekeliruan dan kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun
sangat diharapkan untuk perabikan demi kesemournaan makalah ini.
Wassalam..........
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar...........................................................................................................................
i
Daftar Isi....................................................................................................................................ii
BAB I
PENDAHULUAN........................................................................................................iii
A.Latar
Belakang......................................................................................................................iii
B.Rumusan
Masalah.................................................................................................................iii
C.Tujuan....................................................................................................................................iii
BAB II PEMBAHASAN...........................................................................................................1
A.Sintesis
Pritein........................................................................................................................1
B.Mekanisme
SintesisProtein.....................................................................................................2
BAB III
PENUTUP...................................................................................................................6
A.Kesimpulan.............................................................................................................................6
DAFTAR PUSTAKA................................................................................................................7
ii
BAB I
PENDHULUAN
A.
Latar
Belakang
Pada tingkat
biokimia, protein sangatlah penting. Protein merupakan pembentuk sel, bagian
dari molekul-molekul dan enzim. Enzim yang sebagian besar terbuat dari protein
bertanggung jawab bagi pembentukan hampir semua makromolekul (molekul besar)
pada sel. Protein mempunyai peranan penting
dalam organisasi struktural dan fungsional dari sel. Protein struktural
menghasilkan beberapa komponen sel dan beberapa bagian diluar sel seperti
kutikula,serabut dan sebagainya. Protein fungsional (enzim dan hormon)
mengawasi hamper semua kegiatan metabolisme , biosintesis, pertumbuhan,
pernapasan dan perkembangbiakan dari sel. Namun demikian sebuah sel tidak
mungkin membuat protein yang dibutuhkan oleh individu yang bersel banyak.
Sintesis
protein adalah proses dimana sel dapat mengubah asam amino menjadi polimer
rantai panjang yang disebut protein. Protein merupakan molekul yang mempunyai
berbagai fungsi di dalam sel seperti sebagai struktur sel/jaringan, cadangan
energi, pergerakan, transportasi beberapa substansi, mengkatalisa reaksi
biokimia, dan melindungi terhadap terjangkitnya penyakit. Protein tersusun dari
lebih 50% dari berat kering sel. Sintesis protein diprogram oleh DNA. Selama
proses ini DNA akan diubah menjadi RNA yang kemudian ditranslasikan menjadi
protein di ribosom.
B.
Rumusan
Masalah
1.
Sintesis protein
a)
Apa pengertian sintesis protein !
b)
Bagaimana proses sintesis protein !
2.
Bagaimana mekanisme sintesis protein
?
C.
Tujuan
1.
Sintesis protein
a)
Untuk mengetahui pengertian sintesis
protein.
b)
Untuk mengetahui proses sintesis
protein.
2.
Untuk mengetahui mekanisme sintesis
protein.
iii
BAB II
PEMBAHASAN
A. Sintesis Protein
Sintesis
protein adalah proses dimana sel dapat mengubah asam amino menjadi polimer
rantai panjang yang disebut protein. Protein merupakan molekul yang mempunyai
berbagai fungsi di dalam sel seperti sebagai struktur sel/jaringan, cadangan energi,
pergerakan, transportasi beberapa substansi, mengkatalisa reaksi biokimia, dan
melindungi terhadap terjangkitnya penyakit. Protein tersusun dari lebih 50%
dari berat kering sel. Sintesis protein diprogram oleh DNA. Selama proses ini
DNA akan diubah menjadi RNA yang kemudian ditranslasikan menjadi protein di
ribosom.
Proses
sintesis protein juga dibantu oleh asam nukleat lain, yakni RNA (ribonucleic
acid).
Ø
RNA
(Ribonucleic Acid)
Selain DNA, di dalam sel prokariotik dan eukariotik
terdapat asam nukleat lain yang disebut RNA. RNA adalah polimer ribonukleotida.
Pita tersebut dapat berbentuk pita tunggal atau pita ganda tidak berpilin.
Terdapat beberapa perbedaan RNA dibandingkan DNA, perhatikan tabel berikut
Berdasarkan sifatnya, RNA dapat dibedakan menjadi R A
genetik dan R A nongenetik. RNA genetik umumnya terdapat pada virus dan
berfungsi layaknya DNA bagi virus, bertanggung jawab dalam membawa unsur
genetik (genom virus). Adapun RNA nongenetik tidak berfungsi
layaknya DNA. Mahkluk hidup umumnya memiliki DNA maupun RNA.
1
Berdasarkan letak dan fungsinya dalam sintesis
protein, RNA dibedakan atas messenger RNA (mR A), transfer RNA (tR A), dan
ribosom RNA (rR A).
·
Messenger RNA (mRNA) atau disebut
juga RNA duta, merupakan RNA terbesar dan terpanjang. RNA ini membentuk pita
panjang dan berfungsi sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida. Oleh karena
itu, RNA ini disebut juga kodon karena merupakan hasil transkripsi DNA di dalam
inti sel.
·
Transfer RNA (tRNA) merupakan RNA
pendek yang bertindak sebagai penerjemah kodon dari mRNA sehingga disebut juga
antikodon. RNA ini berfungsi juga mengikat asam-asam amino yang akan
disusun menjadi pita polipeptida di ribosom. Sisi anti kodon tRNA akan
berhubungan dengan kodon mRNA.
·
Ribosom RNA (rRNA) merupakan RNA
yang terdapat di dalam ribosom. RNA ini berupa pita tunggal tidak bercabang dan
fleksibel. Hingga kini fungsi rRNA belum banyak diketahui, namun diduga
berkaitan dengan sintesis protein.
B.
Mekanisme Sintesis Protein
Seperti yang
telah Anda ketahui, DNA menentukan sifat makhluk hidup. DNA menentukan urutan
asam amino pada setiap protein yang disintesis. Proses sintesis protein adalah
proses yang kompleks. Dalam proses tersebut diperlukan 20 macam asam amino;
mRNA dan tRNA sebagai pelaksana; ATP sebagai sumber energi; enzim RNA
polimerase.
Secara garis
besar, sintesis protein dilakukan melalui dua tahap, yaitu tahap transkripsi
dan tahap translasi.
Ø
Transkripsi
Proses transkripsi, sesuai namanya merupakan proses
pencetakan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA. Proses ini terjadi di dalam
nukleus. Pada tahap ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa
nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah ACG TAG CTA, maka
urutan mRNA hasil transkripsi adalah UGC AUC GAU.
2
Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga
tahap, yaitu iniasi, elongasi, dan terminasi.
1) Inisiasi
Tahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase
pada pita DNA pada titik awal. Pita DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen
pada pita tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu pita tersebut
akan menjadi cetakan mRNA. Pita DNA ini disebut juga pita bermakna atau
sense. Adapun pita yang tidak ditranskripsi disebut pita tak bermakna
atau antisense. Enzim RNA polimerase mulai menyintesis RNA dari titik
awal pita.
2) Elongasi
(pemanjangan)
Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga
terbentuk pita mRNA. Pita mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap
ini disebut tahap elongasi.
3) Terminasi
Pada saat enzim RNA polimerase sampai pada tempat
pemberhentian (terminal site) DNA, transkripsi akan terhenti. Setelah itu, mRNA
dibebaskan dan RNA polimerase terlepas dari DNA. DNA akan kembali seperti
bentuknya semula. Hasil dari transkripsi, yakni mRNA selanjutnya akan keluar dari
inti sel melalui membran inti menuju sitoplasma.
Ø
Translasi
Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA
oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma
dengan bantuan ribosom. Ribosom merupakan salah satu organel dalam sitoplasma
yang berperan dalam sintesis protein. Ribosom terdiri atas dua bagian, yaitu
subunit besar dan subunit kecil . Ribosom mengandung protein dan rRNA.
Tahap translasi mirip tahap transkripsi. Keduanya
menggunakan enzim untuk membuat rantai polimer polinukleotida pada
transkripsi dan polipeptida pada translasi. Pada proses translasi juga terjadi
tahap inisiasi, elongasi, dan terminasi.
3
Pada tahap translasi kode genetik atau kodon
dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Apakah kodon itu? Kodon
merupakan urutan tiga basa nitrogen pada mRNA. Setiap urutan tiga basa tersebut
memiliki arti khusus yang dapat diterjemahkan dalam proses translasi. Urutan
tiga basa tersebut dikenal sebagai triplet. Misalnya, AUG, AAA, UCA, dan
UUA.
Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA.
Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG AAA UCA UUA maka urutan antikodonya
adalah UAC UUU AGU AAU. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA.
Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon
Dari 64 macam triplet kodon, terdapat 61 macam yang
dapat mengodekan 20 macam asam amino. Akibatnya, terdapat beberapa asam amino
yang dapat dikodekan oleh lebih dari satu triplet atau disebut juga kodon
sinonim. Tiga triplet lainnya tidak mengodekan asam amino, tetapi berfungsi
sebagai kodon to , triplet yang memerintahkan penghentian proses
translasi. Selain kodon stop, terdapat juga kodon ta t yang memerintahkan
dimulainya proses translasi, yaitu kodon AUG dan berfungsi juga sebagai pengode
asam amino metionin.
Translasi
dimulai ketika mRNA dan tRNA inisiator berikatan dengan ribosom subunit kecil.
Molekul tRNA inisiator merupakan molekul yang membawa asam amino pertama dan
merupakan komplemen kodon AUG (kodon start). Biasanya membawa asam amino
metionin. Antikodon pada tRNA inisiator adalah UAC. Setelah itu, ribosom
subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil. Fase inisiasi ini
sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.
Elongasi terjadi setelah tRNA kedua berikatan dengan
kodon selanjutnya setelah kodon start. Misalnya, kodon lain setelah kodon start
adalah GUC, maka akan berikatan dengan antikodon tRNA CAG yang membawa asam
amino valin. Kedua asam amino, metionin dan valin, akan berikatan dengan
bantuan enzim peptidil transferase.
4
Setelah metionin dan valin berikatan, tRNAmet yang
awalnya membawa metionin, dilepaskan dari ribosom. Kemudian, ribosom bergerak
pada molekul mRNA sepanjang satu kodon. Pergerakan ini membuat tRNAval bergerak
ke tempat yang ditinggalkan tRNAmet . Molekul tRNA ketiga, kemudian berikatan
dengan kodon mRNA ketiga dan membawa asam amino lainnya. Proses elongasi ini
terus mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.
Translasi terhenti ketika ribosom mencapai kodon stop
pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun ia berikatan
dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas). Faktor
pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino
terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya
Pada proses sintesis protein, satu macam gen umumnya
hanya mengatur satu sintesis polipeptida. Polipeptida yang terbentuk terlebih
dahulu dimodifikasi untuk menjadi protein yang fungsional. Misalnya, beberapa
polipeptida harus disatukan untuk membentuk satu protein yang memiliki fungsi
tertentu.
5
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
Seperti yang
telah dijelaskan sebelumnya, gen bersama rangkaian DNA-nya memengaruhi sifat
makhluk hidup. Bagaimanakah caranya? Jawaban singkat dari pertanyaan tersebut
adalah bahwa DNA mengen- dalikan sintesis protein. Mengapa sintesis protein
sangat penting? Pada tingkat biokimia, protein sangatlah penting. Protein
merupakan pembentuk sel, bagian dari molekul-molekul dan enzim. Enzim yang
sebagian besar terbuat dari protein bertanggung jawab bagi pembentukan hampir
semua makromolekul (molekul besar) pada sel
6
DAFTAR
PUSTAKA
Albert, B., D. Bray, J. lewis, M. Raff, K. Roberts, J.D. Watson. 1994.
Molecular Biologyof the cell. Garland Publishing, Inc, New York.2.
Campbell,
N.A., Reece, J.B., Mitchell, L.G. 2002. Biologi. Alih bahasa lestari, R. et
al.safitri, A., Simarmata, L., Hardani,H.W. (eds). Erlangga, Jakarta.
7
“
SINTESIS PROTEIN “
OLEH :
Syahnur Pipit Jayati
914 – 04 – 015
Agroteknologi
SEKOLAH TINGGI
PERTANIAN WUNA
( STIP )
2015/2016
KATA PENGANTAR
Alhamdulillahi Rabbil Alamin. Puji syukur kita panjat kehadirat Allah SWT
karena atas segala Rahmat dan Karunia-Nya, kami bisa menyelesaikan Makalah yang
Judul “SINTESIS
PROTEIN”.
Penulisan makalah ini bertujuan untuk memenuhi tugas
dalam Mata Kuliah ini pada semester tiga
dan untuk membuka wawasan Mahasiswa.
Penulis menyadari dalam makalah ini masih banyak terdapat
kekeliruan dan kekurangan, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun
sangat diharapkan untuk perabikan demi kesemournaan makalah ini.
Wassalam..........
i
DAFTAR ISI
Kata
Pengantar...........................................................................................................................
i
Daftar Isi....................................................................................................................................ii
BAB I
PENDAHULUAN........................................................................................................iii
A.Latar
Belakang......................................................................................................................iii
B.Rumusan
Masalah.................................................................................................................iv
C.Tujuan....................................................................................................................................iv
BAB II PEMBAHASAN...........................................................................................................1
A.Pengertian, Komponen dan Tahapan
Sintesa Protein.............................................................1
B.Hubungan
Antara Kromosom, Gen, DNA dengan Sintesis...................................................5
C.Pengertian, Penemu dan Mekanisme Penyimpanan Kode
Genetik.......................................8
BAB III PENUTUP.................................................................................................................11
A.Kesimpulan...........................................................................................................................11
DAFTAR
PUSTAKA..............................................................................................................12
ii
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Sintesis protein terjadi di dalam sel, yaitu di dalam ribosom.
Struktur dan aktivitas protein ditentukan oleh urutan asam amino yang
menyusunnya. Setiap macam protein mempunyai urutan asam-asam amino yang
spesifik. Emil Fisher merupakan orang yang pertama berhasil menyusun
molekul protein dengan cara menggandeng-gandengkan 15 molekul glisin dengan
molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Asam amino yang satu
dengan asam amino yang lain dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan
peptida.
Potein adalah bagian dari sel makhluk hidup dan
merupakan bagian terbesar tubuh sesudah air. Seperlima bagian tubuh adalah
protein, setengahnya ada dalam otot, seperlima ada dalam tulang dan
tulang rawan, sepersepuluhnya ada di dalam kulit, selebihnya ada di dalam
cairan lain dan cairan tubuh. Semua enzim, berbagai hormon, pengangkut zat –zat
gizi dan darah, matriks intraselular dan sebagainya adalah protein. Di samping
itu asam amino yang membentuk protein bertindak sebagai prekursor (senyawa yang
mendahului senyawa laindalam jalur metabolisme) sebagian besar koenzim hormon,
asam nukleat, dan molekul-molekul yang esensial untuk kehidupan. Protein
memiliki fungsi khas yang tidak dapat digantikan oleh zat gizi lain, yaitu
pembangun serta memelihara sel-sel dan jaringan tubuh.
Potein merupakan satu-satunya makronutrien yang mengandung
unsur nitrogen (N). Selain itu apabila dibandingkan dengan makronutrien lain
seperti lemak dan karbohidrat, protein jauh lebih kompleks karena selain
mengandung karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) adapula sebagian protein
yang mengandung S. Bahkan terkadang ada pula yang mengandung P,Fe, dan Cu.
iii
B. Rumusan Masalah
1.
Apa pengertian , komponen dan tahapan
sintesis protein !
2.
Bagaimana hubungan antara kromosom, gen, DNA, asam nukleat dengan Sintesis !
3.
Apa pengertian, penemu dan mekanisme
penyimpanan kode genetik !
C.
Tujuan
1.
Untuk mengetahui pengertian,
komponen dan tahapan sintesis protein.
2.
Untuk mengetahui hubungan antara kromosom, gen, DNA dengan sintesis.
3.
Untuk mengetahui pengertian, penemu
dan mekanisme penyimpanan kode genetik.
iv
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian , Komponen Yang Berperan
dan Tahapan Sintesis Protein
v
Pengertian Sintesis Protein
Sintesis
protein merupakan reaksi yang menghubungkan fungsi DNA dengan penyusunan
molekul tubuh, yaitu protein. Protein yang dibentuk melalui sintesis protein
akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi,
dan enzim (biokatalisator).
Kita tahu
bahwa semua proses atau reaksi dalam tubuh kita hampir tidak terjadi tanpa
adanya enzim. Hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita, dan
proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal dari proses sintesis
protein.
Sintesis
protein terjadi di ribosom, yang mana bisa berada melekat pada retikulum
endoplasma kasar ataupun berada bebas pada sitoplasma. Setelah selesai
disintesis, protein pertama kali mengalami modifikasi pada organel badan golgi.
Proses pemindahan protein dari RE ke badan golgi melalui suatu struktur
gelembung atau sering dinamakan sebagai vesikula. Vesikula yang membawa protein
dari RE merupakan hasil pelepasan membran pada RE dan bisa melalukan fusi atau
penggabungan membran dengan badan golgi. Oleh karena itu, struktur membran pada
RE dan badan golgi memiliki persamaan. Selain itu, secara garis besar, badan
golgi dan RE memiliki persamaan model, yaitu membran yang berlipat-lipat.
Sintesis
protein secara singkat dapat didefinisikan sebagai proses penerjemahan
informasi yang ada pada DNA (sumber materi genetik) yang mengkode asam-asam
amino sehingga menjadi rantai peptida (rantai protein). Akan tetapi, pengertian
yang semacam bisa didapati berbeda, tergantung dari sumber yang digunakan
sebagai acuan meskipun isinya sebenarnya sama saja.
1
v
Komponen yang Berperan
Komponen
yang berperan dalam sintesis protein adalah :
a)
Inti sel
Inti sel
merupakan lokasi dimana sumber informasi genetik berada, yaitu DNA. Jadi,
informasi yang akan diterjemahkan pada sintesis protein berasal dari inti sel.
b)
RE kasar & Ribosom (rRNA)
RE kasar
merupakan lokasi dimana ribosom melekat. Selain itu, rRNA atau Ribosom RNA
merupakan tempat terjadinya sintesis protein.
c)
tRNA (RNA transfer)
tRNA
merupakan salah satu jenis RNA yang bertugas untuk mengikat asam amino dari
sitoplasma dan menggabungkannya dengan asam amino lain pada tahapan sintesis
protein.
d)
RNA polimerase
RNA
polimerase merupakan enzim yang berperan dalam proses perangkaian molekul RNA
dari molekul DNA.
v
Tahap-Tahap Sintesis Protein
Sintesis
protein secara garis besar dibagi menjadi dua tahapan utama, yaitu :
a)
Transkripsi.
Transkripsi
terjadi di inti sel. Pada tahapa ini, RNA polimerase akan melekat pada rantai
DNA sehingga rantai membuka. Salah satu rantai DNA yang akan diterjemahkan (DNA
template/rantai sense) mulai mendapatkan basa pasangannya, sehingga tercipta
rantai komplemen. Rantai komplemen inilah yang kemudian akan menjadi mRNA
(messenger RNA). Pada proses pembuatan mRNA, kode A pada rantai sense akan
berkomplemen dengan kode U (urasil), bukan T atau timin seperti pada DNA. RNA
polimerase selanjutnya akan bergerak sepenjang rantai DNA hingga kode-kode yang
diperlukan selesai diterjemahkan menjadi mRNA primer.
2
Peristiwa
ini hanya terjadi pada rantai sense atau DNA template saja, sedangkan pada
rantai antisense atau DNA non-template tidak akan terjadi. Setelah selesai,
mRNA primer akan dilepaskan dan selanjutnya akan melalui beberapa proses :
·
Capping dan polyadenilasi
·
Intron dihilangkan dan ekson akan
bergabung splicing
·
Splicing akan berlanjut hingga
terbentuk mRNA siap pakai.
mRNA terdiri dari dua macam kode, yaitu ekson dan
intron. Ekson adalah kode yang dipakai, sedangkan intron akan dibuang. mRNA
matang selanjutnya akan ditransfer ke sitoplasma untuk menuju tahapan
selanjutnya, yaitu translasi di ribosom.
b) Translasi
Tahapan
translasi merupakan tahapan dimana mRNA matang dari dalam inti sel yang telah
ditransfer ke sitoplasma, tepatnya diribosom, segera diterjemahkan.
Translasi sendiri terdiri dari tiga tahapan, yaitu :
·
Inisiasi
Pada saat
mRNA sampai di ribosom, proses pertama kali yang terjadi adalah inisiasi. Yaitu
proses pengenalan kodon (pasangan 3 kode: cth. UAA, AUG), yang dimana sintesis
akan dimulai dari kodon pemula (kodon start) yang merupakan asam amino
Metionin, dengan kode AUG. Setelah kodon ini terbaca, asam amino pertama akan
berada diribosom untuk selanjutnya digabungkan dengan asam amino selanjutnya. Asam
amino berada bebas disitoplasma dan dibawa menuju ribosom oleh RNA transfer
atau tRNA.
3
·
Elongasi
Elongasi
merupakan proses kelanjutan dari inisiasi. Pada tahapan ini, kodon akan terus
dibaca dan tRNA akan terus menerus membawa asam amino ke ribosom sesuai dengan
kodon yang ada pada mRNA.
Pada proses
elongasi, ribosom biasanya akan berada pada posisi agregat atau kumpulan. Dua
atau lebih ribosom akan melekat pada rantai mRNA secara bersama-sama sehingga
terlihat seperti sedang bergerombol. Fenomena ribosom yang berkelompok ini
disebut dengan polisom dan fungsinya adalah mempercepat proses sintesis
protein.
·
Terminasi
Terminasi
merupakan proses terakhir dari translasi. Proses ini mulai terjadi ketika kodon
yang terbaca adalah kodon-kodon yang mengkode berhentinya sintesis protein.
Kodon ini dinamakan dengan kodon stop, yang terdiri dari tiga kodon yaitu UAA,
UAG, dan UGA. Ketika salah satu kodon-kodon tersebut terbaca, faktor pelepas
akan memberhentikan proses sintesis rantai asam amino.
Proses
terminasi diakhiri dengan terbentuknya rantai asam amino yang sangat panjang,
atau lebih sering dinamakan dengan rantai polipeptida. Penamaan ini didasarkan
pada ikatan antara satu asam amino dengan asam amino lainnya yang dinamakan
dengan ikatan peptida. Rantai polipeptida inilah yang kita sebut dengan
protein, lebih tepatnya protein primer. Protein atau rantai polipeptida dari
hasil sintesis protein merupakan rantai protein primer.
Protein ini harus mengalami modifikasi agar bisa digunakan dalam tubuh. Proses
modifikasi akan dilakukan dibadan golgi setelah ditransfer dari retikulum
endoplasma.
4
B.
Hubungan Antara Kromosom, Gen, DNA,
Asam Nukleat dengan Sintesis
Dalam setiap
tubuh makhluk hidup terdapat berjuta – juta sel. Sel merupakan komponen
terkecil penyusun makhluk hidup. Dalam setiap sel terdapat nukleus. Dalam
nukleus terdapat benda – benda yang mengatur seluruh kegiatan metabolisme
tubuh. Benda – benda tersebut disebut kromosom. Kromosom adalah struktur
padat yang terdiri atas dua kompenen molekul , yaitu protein dan asam nukleat.
Asam nukleat terdiri atas DNA dan RNA . Pada DNA terdapat gen yang mengatur
metabolisme dalam tubuh.
v
Kromosom
Kromosom
terdiri dari benang – benang kromatin yang mudah menyerap warna. Kromosom mudah
diamati menggunakan mikroskop saat sel mengalami pembelahan pad tahap metafase.
Kromatid
adalah salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom. Kromonema merupakan
benang – benang spiral kromatid yang terlihat selama profase atau kadang –
kadang terlihat pada tahap metafase. Kromer adalah struktur berbentuk manik –
manik yang merupakan akumulasi mteri kromatin yang kadang – kadang terlihat
saat interfase.
Sentromer
adalah bagian yang menyempit atau daerah pelekukan pada kromosom.Pada sentromer
terdapat kinetokor. Kinetokor adalah bagian kromosom yang merupakan tempat
melekatnya benang – benang spindel selama pembelahan inti. Satelit adalah
bagian ujung kromosom yang berbentuk bulat. Tidak semua kromosom memiliki
satelit.Telomer adalah bagian terujung kromosom yang berfungsi untuk menjaga
agar DNA didaerah tersebut tidak terurai.
Dalam setiap
sel tubuh , kromosom selalu berpasangan. Pasangan kromosom itu disebut kromosom
homolog. Kromosom homolog bersifat diploid karena terdiri atas dua sel
kromosom. Kromosom dalam sel kelamin tidak berpasangan sehingga bersifat
haploid ( 1 set kromosom ).
5
Ada dua tipe
kromosom dalam setiap sel tubuh, yaitu autosom dan gonosom.
·
Autosom (kromosom tubuh) : tidak
menentukan jenis kelamin dan umumnya disingkat A.
·
Gonosom (kromosom kelamin) :
menentukan jenis kelamin dan terdiri atas kromosom X dan Y.Gonosom ini
berfungsi untuk menentukan jenis kelamin individu yang bersangkutan.
Setiap nukleus manusia mempunyai kromosom berjumlah 46
yang terdiri atas 44 autosom dan 2 gonosom. Penulisan simbol kromosom pada laki
– laki = 22 AA + XY, sedangkan pada perempuan = 22 AA + XX atau 44 A + XX,
Jumlah kromosom pada sel telur yaitu 22 A + X dan jumlah kromosom pada sperma
yaitu 22 A + X atau 22 A + Y. penyusun kromosom berdasarkan panjang , jumlah ,
dan bentuk kromosom disebut kariotipe.
v
Gen dan Alel
Apabila diamati menggunakan mikroskop
elektron kromosom terdiri atas substansi genetik yang dapat menentukan sifat
individu.Substansi tersebut terdiri atas DNA dan RNA.DNA dan RNA membawa
informasi genetik berupa basa – basa nitrogen. Segmen DNA tertentu akan
mengkode sifat – sifat tertentu. Segmen – segmen DNA tersebut dinamakan gen.
Gen merupakan satuan terkecil
substansi genetik. Gen terletak pada kromosom secara teratur dalam satu
deretan , Gen berfungsi :
·
Mengatur proses metabolisme individu.
·
Menyampaikan informasi genetik dari suatu
generasi ke generasi berikutnya.
Gen terletak dalam lokus kromosom yang tersusun
berderet secara linear. Gen – gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian
pada pasangan kromosom homolog disebut alel. Setiap gen bertanggung jawab
mengontrol satu sifat khusus. Suatu gen biasanya dituiskan dengan simbol huruf.
Huruf kapital untuk gen pembawa sifat dominan dan huruf kecil untuk pembawa
sifat resesif. Susunan gen dalam suatu individu disebut genotip, sedangkan
sifat yang tampak disebut fenotip.
6
v
Asam Nukleat
Kromosom terdiri atas asam nukleat
dan protein.Ada dua macam asam nukleat, yaitu :
1. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
DNA terdiri dari banyak nukleotida (polinukleotida). Setiap
nukleotida terdiri atas 3 bagian, yaitu :
1)
Gugusan gula ( gula pentosa yang dikenal
sebagai deoksiribosa).
2)
Asam fosfat (penghubung dua gugusan
gula)
3)
Basa nitrogen (adenin dan guanin
dari golongan purin serta sitosin dan timin dari olongan pirimidin).
DNA merupakan dua rantai polinukleotida yang saling
terpilin membentuk double helix. Dalam rantai DNA tersebut, sitosis (C ) selalu
dihubungkan dengan guanin (G) oleh tiga ikatan hidrogen. Adenin (A) selalu
dihubungkan dengan tmin (T) oleh dua ikatan hidrogen.
Basa nitrogen membentuk rangkaian persenyawaan kimia
dengan deoksiribosa menjadi suatu molekul yang disebut nukleosida atau
deoksiribonukleusosida. Nukleosida ini berperan sebagai prekursor elementer
untuk sintesis DNA. Akan tetapi, sebelum nukleosida membentuk suatu molekul
DNA, nukleosida harus bergabung dengan gugus fosfat untuk membentuk suatu
nukleotida atau deoksiribonukleotida.
DNA dapat bersifat heterokatalitik.DNA bersifat
heterokatalitik karena mampu membentuk RNA melalui sintesis protein.DNA
bersifat autokatalitik karena dapat melakukan replikasi mengasilkan DNA baru.
Beberapa enzim yang berperan dalam replikasi DNA ,
sebagai berikut :
1)
Helikase berfungsi untuk
menghidrolisis rantai ganda polinukleotida menjadi dua rantai tunggal
mononukleotida.
2)
Polimerase berfungsi untuk merangkai
rantai – rantai mononukleotida untuk membentuk DNA baru.
3)
Ligase berfungsi untuk menymbung
ulir tunggal DNA yang terbentuk.
7
2. RNA ( Ribonucleic Acid )
RNA merupakan rantai tunggal yang terdiri dari molekul
gula D-ribosa (pentosa), gugus fosfat, dan basa nitrogen.Basa nitrogen dalam
RNA terdiri atas basa purin yang meliputi adenin (A) dan guanin (G) serta basa
primidin yang meliputi urasil (U) dan sintosin (C). Ada tiga tipe RNA sebagai
berikut :
1.
rRNA
(Ribosoma RNA) atau RNA Ribosom rRNA terdapat dalam sitoplasma dan berfungsi
dalam sintesin protein. rRNA dapat mencapai 80% dari jumlh RNA sel. rRNA
berfungsi untuk mempermudah perkataan yang spesifik antara antikodon trna
dengan kodom Mrna selama sitesis protein.
2.
mRNA
(Messenger RNA) atau RNA Duta mRNA berupa rantai tunggal yang reatif panjang.
mRNA dibentuk dalam nukleus dan berfugsi membawa kode genetik (kodon) dari DNA
ke ribosom.
3.
tRNA (Transfer RNA ) atau Rantai Terpendek tRNA terdapat dalam sitoplasma
dan berfungsi menerjemahkan kodon dari mRNA menjadi asam amino. Asam amino
dibawa oleh tRNA ke ribosom.Pada salah satu ujung tRNA terdpat tiga rangkaian
basa pendek disebut antikodon. Salah satu asam amino tertentu akan melekat pada
ujung tRNA yang berseberangan dengan ujung antikkodon. Pelekatan ini merupakan
cara agar tRNA berfungsi. Pengurutan asam amino sesuai dengan urutan kodon pada
mRNA.
C.
Pengertian,
Penemu dan Mekanisme Penyimpanan Kode Genetik
v
Pengertian Kode Genetik
Kode genetik adalah cara pengkodean
urutan nukleotida pada DNA atau RNA untuk menentukan urutan asam amino pada
saat sintesis protein. Informasi pada kode genetik ditentukan oleh basa
nitrogen pada rantai DNA yang akan menentukan sususan asam amino. Namun, para
ahli Genetika memandang bahwa komponen – komponen kode genetiks berupa molekul
– molekul mRNA. Kode genetika bersifat degeneratif karena 18 dari 20 macam asam
amino ditentukan oleh lebih dari satu kodon yang disebut kodon sinonimus. Hanya
metionin dan triptofan saja yang memiliki kodon tunggal.
8
Genetik ialah kode yang dibawa oleh
ARN duta (ARNd) untuk disampaikan kepada ARN transfer (ARNt). Kode genetik di
bentuk sesuai dengan urutan basa dalam rantai ADN.
Peran ADN selain sebagai pengendali faktor-faktor
keturunan, juga mengatur penyusunan protein yang kegiatannya di atur oleh
enzim-enzim tertentu. Enzim itu sendiri adalah protein yang bekerjanya sangat
khas.
Sebagai tempat membangun protein-protein itu dalah
didalam ribosom. Selanjutnya ADN menyampaikan informasi kepada ribosom untuk
sintesis protein yang di perlukan.
Adapun kode-kode perintah atau informasi yang
tercermin pada urutan dan pengulangan basa-basa nitrogen yang teratur dalam ADN
dibawa oleh ARN. ARN yang menerima perintah dari ADN segera meninggalkan inti
pergi ke ribosom, tempat penyusunan protein.
v
Penemu Kode
Genetik
Penemu kode genetik yang pertama adalah Marshall
Warren Nirenberg (pakar biokimia Amerika Serikat)dan Heinrich Matthaei pada
tahun 1960. Eksperimentnya adalah mengamati proses sintesis protein pada
bakteri Escherichia colli. Berdasarkan eksperimen di atas serta
diperkuat oleh pendapat G.H. Khorara, diketahui bahwa kode genetik
merupakan urutan 3 basa nitrogen yang membentuk suatu triple dan disebut
kodogen aau kodon.
Nirenberg dan Matthaei (1960) orang
yang pertama kali telah berhasil mengemukakan hubungan antara ADN dengan ARN
dan kemudian memberi arah kepada pengkodean dengan sistem 3 huruf, dengan
mengadakan percobaan-percobaan. Caranya adalah sebagai berikut : mereka
mencampurkan urasil (salah satu basa nitrogen pada ARN) dengan enzim pembentuk
ARN. Dari percampuran ini dihasilkan ARN yang terdiri dari urasil yang disebut
poli-U. Selanjutnya bila poli-U dimasukkan ke dalam campuran berbagai asam
amino, akan terbentuklah fenilalanin (sejenis asam amino). Dari kejadian ini
dapatah ditarik kesimpulan, bahwa kode Urasil-Urasil-Urasil (UUU) yang dibawa
oleh ARN itu berarti; “bentuklah protein dari asam amino fenilalanin.” UUU ini
kemudian disebut kodon untuk fenilalanin.
9
v
Mekanisme
Penyampain Kode Genetik
Setiap kode
(satu kodon) terdiri atas 3 basa N yang letaknya berurutan pada ARNd.
Kodon-kodon pada ARNd tersebut harus diterjemahkan oleh ARNt, agar dapat
diketahui macam asam amino yang harus diangkutnya. Contoh : bila kodon pada
ARNd berbunyi Urasil-Urasil-Urasil (UUU) maka ARNt harus mengangkut asam amino
fenalalanin.
Apabila ADN
membentuk kode genetik AUU-CCU-GAC-AGA maka polipeptida yang dapat dibentuk
tersusun dari asam-asam amino isoleusin-prolin-aspartik-arginin. Kode genetik
untuk seluruh organisme bersifat universal, artinya kode genetik suatu organisme
dapat diterjemahkan oeh organisme lain dan membentuk asam amino yang sama. Contoh
: kodon AAA pada sel tubuh manusi pada sel bakteri sama menghasilkan lisin.
10
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan
1.
Proses sintesis protein terbagi atas
transkripsi dan translasi. Seperti kita ketahui DNAsebagai media untuk proses
transkripsi suatu gen berada di kromosom dan terikat oleh protein histon.
Saat menjelang proses transkripsi berjalan, biasanya didahului signaldari luar
akan kebutuhan suatu protein atau molekul lain yang dibutuhkan untuk
proses pertumbuhan, perkembangan, metabolisme, dan fungsi lain di tingkat
sel maupun jaringan.
2.
DNA terdiri dari dua sulur, yaitu :
·
Utas polinukleotida yang bersifat
antiparalel. Antar sulur .
·
tas nukleotida berikatan pada basa N
Ikatan H3.
3.
Agar dapat diwariskan dari satu
generasi ke generasi, DNA harus melakukan replikasiatau penggandaan DNA.
4.
Gen merupakan fragmen DNA yang
menyandikan protein enzim. Ekspresi genmeliputi proses transkripsi dan translasi.5.
Informasi dalam gen dicetak ke dalam molekul
messenger Rio Nucleic Acid (mRNA ) melalui proses trankripsi, mRNA membawa
cetakan informasi ke ribosom dalamsitoplasma, Ribosom kemudian melakukan proses
penerjemahan (translation) denganmenggunakan
informasi cetakan tersebut untuk mensintesis protein.
5.
Sintesa protein adalah penyusunan
amino pada rantai polipeptida. Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara
akurat . Replikasi terjadi dengan proses semikonservatif karena semua DNA
double helix. Transkripsi merupakan sintesis RNA berdasarkan arahan DNA.
Translasi merupakan sintesis polipeptida yang sesungguhnya, yang trejadi
berdasarkan arahan mRNA. Siklus urea merupakan bagian dari siklus nitrogen,
yang meliputi reaksi konversi amonia menjadi urea.
11
DAFTAR
PUSTAKA
Almatsier,
S..2003. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Gramedia
Campbell, Neil A. 2010. BIOLOGI Edisi Kedelapan
Jilid 1. Jakarta: Erlangga
Kimball, John W. 1992. BIOLOGI. Jakarta:
Erlangga
McGilvery,Robert
W., 1996. Biokimia Suatu Pendekatan Fungsional. Surabaya:
Airlangga University Press.
Poedjiadi,Anna.2006.Dasar-Dasar
Biokimia.Jakarta : Universitas Indonesia
Stryyer
Lubert ,2000.Biokimia Edisi 4.Jakarta:Penerbit Buku Kedokteran EGC
12
Tidak ada komentar:
Posting Komentar