Banyak zat dibutuhkan tubuh agar tetap sehat, salah satunya adalah protein. Protein, atau dalam bahasa Yunani disebut protos (yang paling utama) sendiri merupakan senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan polimer dari monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain (rantai asam animo) dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen dan adakalanya sulfur serta fosfor. Perannya? sebagai pondasi suatu bangunan yang bernama tubuh manusia. Karenanya keberadaannya pun menjadi sangat penting. Tapi tentu saja, protein tidak datang begitu saja. Ini perlu dibentuk, dan pembentukan atau sintesis protein berlangsung dengan melibatkan banyak “pihak”, termasuk DNA dan RNA. Show Nah, sebelum kita mengenal lebih jauh mengenai kedua hal tersebut (DNA dan RNA), ada baiknya jika kita mengenal arti dari sintesis protein terlebih dahulu. Sintesis protein sejatinya merupakan proses untuk mengubah asam amino yang terdapat dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Disini, peran DNA dan RNA menjadi penting karena memiliki keterlibatan dalam proses. Molekul DNA adalah sumber pengkodean asam nukleat untuk menjadi asam amino yang menyusun protein – tidak terlibat secara langsung dalam proses. Sementara molekul RNA adalah hasil transkripsi dari molekul DNA pada suatu sel. Molekul RNA inilah yang kemudian ditranslasi menjadi asam amino sebagai penyusun protein. Ada tiga aspek penting dalam mekasnisme sintesis protein, yakni lokasi berlangsungnya sintesis protein pada sel; mekanisme berpindahnya Informasi atau hasil transformasi dari DNA ke tempat terjadinya sintesis protein; dan mekanisme asam amino penyusun protein pada suatu sel berpisah membentuk protein-protein yang spesifik. Sintesis protein berlangsung di dalam ribosom, salah satu organel yang berukuran kecil dan padat dalam sel (juga nukleus) dengan menghasilkan protein yang non-spesifik atau sesuai dari mRNA yang di translasi. Ribosom sendiri memiliki diameter sekitar 20 nm serta terdiri atas 65% RNA ribosom (rRNA) dan 35% protein ribosom (disebut Ribonukleoprotein atau RNP). Proses Pembuatan ProteinPada dasarnya, sel menggunakan informasi genetik (gen) yang terdapat di DNA untuk membuat protein, proses pembuatan protein atau sintesis protein ini dibagi menjadi tiga langkah, yaitu transkripsi, translasi dan pelipatan protein. 1. TranskripsiTranskripsi merupakan proses pembentukan RNA dari salah satu pita cetakan DNA (DNA sense). Pada tahap ini, akan menghasilkan 3 jenis RNA, yaitu mRNA, tRNA dan rRNA. Tahap ini dapat berlangsung di dalam sitoplasma dengan diawali proses pembukaan rantai ganda yang dimiliki oleh DNA dengan bantuan enzim RNA polimerase. Pada tahap ini, ada rantai tunggal yang bertugas sebagai rantai sense, sedangkan rantai lain yang berasal dari pasangan DNA dinamakan rantai anti sense. Tahap transkripsi sendiri dibagi menjadi 3: tahap inisiasi, elongasi dan terminasi. Inisiasi Elongasi Terminasi 2. TranslasiTranslasi merupakan proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asam amino dari rantai polipeptida. Selama proses ini, sel ‘membaca’ informasi pada messenger RNA (mRNA) dan menggunakannya untuk membuat sebuah protein. Ada setidaknya 20 macam jenis asam amino yang dibutuhkan untuk dapat membentuk protein yang berasal dari terjemahan kodon mRNA. Pada sebuah mRNA, instruksi untuk membuat polipeptida adalah RNA nukleotida (Adenine, Uracil, Cytosine, Guanine) yang dibaca dalam kelompok tiga nukleotida, kelompok tiga ini disebut kodon. Selanjutnya, beberapa dari asam amino tersebut akan menghasilkan rantai polipeptida yang spesifik dan nantinya akan membentuk protein yang spesifik pula. Proses translasi sendiri terbagi atas 3 tahap: Tahap awal atau inisiasi Elongasi atau Memperpanjang Rantai Terminasi 3. Pelipatan ProteinRantai polipeptida yang baru disintesis tidak berfungsi sampai mengalami modifikasi struktur tertentu seperti penambahan karbohidrat ekor (glikosilasi), lipid, kelompok prostetik, dll., Agar menjadi fungsional, dilakukan dengan modifikasi pasca-translasi dan pelipatan protein. Pelipatan protein dibagi ke dalam empat tingkat, yakni tingkat primer (rantai polipeptida linier); tingkat menengah (α-heliks dan β-lipit lembar); tingkat tersier (bentuk berserat dan bundar); dan tingkat Kuarter (protein kompleks dengan dua atau lebih subunit. Catatan Ada 61 kodon yang diketahui untuk asam amino. Setiap kodon itu ‘dibaca’ untuk membangun asam amino tertentu dari 20 asam amino yang biasanya ditemukan di protein. Satu kodon, yakni AUG, mempunyai fungsi untuk membangun asam amino methionine dan juga bertindak sebagai start codon untuk memberi sinyal mulai pada pembuatan protein. Tiga kodon yang tidak membuat asam amino, disebut stop codon, meliputi UAA, UAG, dan UGA. Ketiganya memberitahu sel jika pembuatan polipeptida telah selesai.
Biologi SMA Jilid 3 40 3 . Perbedaan DNA dan RNA Perbedaan antara DNA dan RNA dapat dilihat pada tabel berikut. 4. Macam-Macam RNARNA meliputi RNA duta RNA-d, RNA transfer RNA-t, dan RNA ribosom RNA-r. a. RNA duta RNA-d RNA-d berfungsi membawa informasi genetis. RNA-d bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk poli- peptida dengan mengatur urutan asam amino dari poli- peptida yang disusun. RNA-d disebut juga kodon, karena bertugas membawa kode-kode genetik berupa urutan basa nitrogen dan sebagai cetakan untuk mensintesis protein. b. RNA transfer RNA-t RNA-t berfungsi menerjemahkan kodon dari RNA-d dan sebagai pengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein di dalam ribosom. Pada RNA-t terdapat bagian yang berfungsi sebagai antikodon yang berhubungan dengan kodon dan bagian lain yang berfungsi mengikat asam amino. c. RNA ribosom RNA-r RNA-r terdapat di dalam ribosom dan dihasilkan oleh gen khusus yang terletak di kromatin pada nukleus.5. Mekanisme sintesis proteinProses sintesis protein melibatkan DNA, RNA-d, RNA- t, dan RNA-r. Sintesis protein dibangun di dalam ribosom dengan asam amino yang terdapat di dalam plasma sebagai DNA Deoksiribo Nucleid Acid RNA Ribosa Nucleid Acid 1. Hanya terdapat dalam kromosom nukleus. 2. Berbentuk rantai doubel helix. 3. Kadar tetap dan fungsinya mengen- dalikan faktor genetis dan sintesis protein. 4. Basa nitrogen terdiri atas purin adenin A dan guanin G dan pirimidin sitosin S dan timin T. 5. Menggunakan deoksiribosa sebagai komponen gulanya. 1. Selain di nukleus, juga terdapat di sitoplasma terutama di dalam ribosom. 2. Berbentuk rantai tunggal. 3. Kadarnya tidak tetap dan fungsinya sebagai sintesis protein. 4. Basa nitrogennya terdiri atas purin: adenin A dan guanin G dan pirimidin: sitosin S dan urasil U. 5. Menggunakan ribosa sebagai kom- ponen gulanya. Tabel 3.3. Perbedaan DNA dengan RNA Dirangkum dari berbagai sumber Di unduh dari : Bukupaket.com Komponen Genetika 41 bahannya. Sintesis protein terjadi melalui dua tahap sebagai berikut. a. Tahap transkripsi Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut transkripsi. Pada proses transkripsi RNA, transfer informasi genetika dapat berlangsung dari DNA ke RNA. Rantai ganda DNA dibuka oleh enzim polimerase RNA, sekaligus memacu penggabungan ribonukleosida tri- fosfat pada rantai tunggal DNA. Melekatnya enzim polimerase RNA dan DNA tersebut akan menyebabkan terbukanya sebagian kecil dari rantai DNA yang panjang. Akibatnya, basa-basa nitrogen yang telah bebas pada rantai tunggal DNA akan bekerja sebagai cetakan tem- plet untuk terbentuknya rantai RNA. Ribonukleosida trifosfat yang telah ada yaitu ATP, GTP, STP, dan UTP akan terikat pada basa nitrogen yang sesuai dari rantai DNA. Dalam hal ini, ATP akan menem- pel pada basa nitrogen timin, GTP akan menempel pada basa nitrogen sitosin, STP pada basa nitrogen guanin, dan UTP pada basa nitrogen adenin. Dua buah fosfat dari masing-masing ribonukleosida trifosfat akan menjadi ri- bonukleosida monofosfat. Dengan bantuan enzim poli- merase RNA, ribonukleosida monofosfat akan bergabung membentuk rantai ribonukleotida, yang selanjutnya mem- bentuk rantai tunggal RNA. Setelah beberapa saat pem- bentukan, RNA melepaskan diri dari cetakan DNA. Dengan terlepasnya rantai RNA, maka ikatan hidrogen pada rantai DNA yang telah terputus akan bergabung lagi sehingga terbentuk lagi rantai ganda DNA. Sintesis RNA dimulai dengan basa adenin atau guanin, dalam hal ini ditentukan oleh basa nitrogen yang terdapat pada rantai DNA cetakan. Hasil rantai tunggal RNA ini adalah RNA-d yang segera keluar dari nukleus sel menuju ribosom pada sitoplasma. Satu molekul RNA-d membuat untaian ribosom untuk mensintesis polipeptida. b. Tahap translasi Setelah pada tahap transkripsi RNA-d melekat ke ribosom maka RNA-t aktif mengikat asam amino yang larut dalam plasma. Tiap RNA-t mengikat asam amino tertentu, selanjutnya dibawa ke ribosom. Ujung RNA-t berkaitan dengan RNA-d melalui basa nitrogen pa- sangannya. Basa nitrogen RNA-d yang setangkup dengan basa nitrogen RNA-d disebut antikodon. Di unduh dari : Bukupaket.com Biologi SMA Jilid 3 42 Skema perjalanan sintesis protein sebagai berikut. 1 DNA-t mencetak RNA-d untuk mem- bawa informasi pem- bentukan protein ber- dasar urutan basa ni- trogennya. 2 RNA-d keluar dari inti menuju ribosom dalam plasma. 3 RNA-t menuju ke ribosom membawa asam amino yang se- suai dengan kodon yang dibawa RNA-d. RNA-t bergabung dengan RNA-d se- suai dengan pasangan basa nitrogen. 4 Asam-asam amino yang terjadi berjajar- jajar dengan urutan yang sesuai kode. Asam amino di dalam ribosom akan mem- bentuk suatu rangkaian yang disebut polipeptida. Kumpulan polipeptida disebut protein. Sumber: Biologi 1, 1992 S Gambar 3.4 Struktur RNA-t A C C A C G G C G C G U G U A G C C G C C G C G G U U C G C G C G G C U C C G G G G A C C G C G G C G U A A G U U U C G T G U U C A C U G A U A C G A U U 3’ 5’ Antikodon Antikodon RANGKUMAN 1. Kromosom adalah pembawa faktor keturunan. 2. Empat macam bentuk kromosom: telo- sentrik, akrosentrik, submetasentrik, dan metasentrik. 3. Gen adalah suatu zarah yang kompak dan menempati suatu lokus pada kromosom yang mengandung satuan informasi genetika dan mengatur sifat menurun tertentu. 4. Fungsi gen adalah mengatur pertum- buhanperkembangan dan metabolisme individu; serta menyampaikan infor- masi genetik dari generasi ke generasi berikutnya. 5. DNA dibentuk oleh tiga macam mole- kul, yaitu gula pentosa deoksiribosa, asam fosfat, dan basa nitrogen. 6. Basa nitrogen terdiri atas: basa pirimidin terdiri atas timin dan sitosin dan basa purin terdiri atas guanin dan adenin. 7. DNA mempunyai kemampuan hetero- katalik mampu membentuk molekul kimia lain dari sebagian rantainya, dan autokatalik mampu memperbanyak diri. Di unduh dari : Bukupaket.com Komponen Genetika 43 8. Pada struktur DNA, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen triplet yang disebut kodogen kode genetik. 9. Macam-macam RNA yaitu RNA-d, RNA-t, dan RNA-r. 10. Tahap sintesis protein: tahap transkripsi dan tahap translasi. 11. Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut transkripsi. 12. Proses translasi merupakan peristiwa melekatnya RNA-d ke ribosom sehing- ga RNA-t aktif mengikat asam amino yang larut dalam plasma. UMPAN BALIK Setelah mempelajari mengenai Komponen Genetika, tentu kalian sudah memiliki kemampuan untuk menjelaskan mengenai: kromosom, gen, dan struktur kimia materi genetik. Apabila kalian belum sepenuhnya memahami materi tersebut, ulangilah mem- pelajari materi tersebut dengan cermat. Carilah referensi-refe- rensi dari buku, internet, maupun keterangan guru. Diskusikan mengenai hal-hal yang belum kamu pahami dengan teman-teman dan gurumu. UJI KOMPETENSI Coba kerjakan soal-soal berikut di buku kerja kalian. A. Pilihlah salah satu jawaban soal berikut dengan tepat. 1. Ahli genetika yang membuktikan me- lalui eksperimen bahwa kromosom membawa material genetik adalah …. a. Morgan b. Mendell c . Wilhelm Roux d. Spallanzani e. T. Bovery dan Sutton 2. Bentuk kromosom dengan letak sen- tromer agak jauh dari ujung kromosom dan biasanya membentuk huruf L atau J adalah bentuk …. a. telosentrik b. akrosentrik c . submetasentrik d. metasentrik e. subakrosentrik 3. Lalat buah sering digunakan para ahli genetika dalam penyelidikan. Berikut ini yang bukan termasuk sifat yang di- miliki lalat buah adalah …. a. mudah diperoleh b. hidup dipengaruhi musim c . bertelur banyak d. jumlah kromosom sedikit e. mudah dipelihara 4. Kromosom berada dalam pasangan- pasangan kromosom homolog. Gen- gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosom tersebut adalah …. a. duplikasi d. mutasi b. euploid e. alel c . determinan 5. Berikut ini yang bukan basa nitrogen pembentuk DNA adalah …. a. urasil d. guanin b. timin e. adenin c . sitosin Di unduh dari : Bukupaket.com Biologi SMA Jilid 3 44 6. Pada setiap DNA, purin dan pirimidin terikat pada gula deoksiribosa dan sebuah fosfat, unit ini disebut …. a. nukleolus d. nukleus b. nukleosida e. gula pentosa c . nukleotida 7. Kemampuan DNA memperbanyak diri disebut kemampuan …. a. heterokatalik d. katalisator b. autokatalik e. eukatalik c . alokatalik 8. Pada makhluk hidup gen diwariskan melalui …. a. ribosom d. kromosom b. nukleolus e. nukleoplasma c . nukleus 9. Berikut ini yang bukan termasuk ka- rakteristik RNA adalah .… a. berbentuk rantai tunggal b. basa nitrogen terdiri atas purin ade- nin dan guanin dan pirimidin sito- sin dan urasil c . menggunakan ribosa sebagai gula- nya d. kadarnya tidak tetap e. hanya terdapat pada nukleus 10. RNA yang juga bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun adalah …. a. RNA-d d. RNA-r b. RNA-t e. RNA-ase c . RNA-m 11. Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut …. a. translokasi d. transformasi b. translasi e. transmisi c . transkripsi 12. RNA akan membentuk cetakan untuk sintesis protein setelah menerima kode genetik dari DNA. Tempat berlang- sungnya sintesis protein adalah …. a. ribosom dalam sitoplasma b. kromosom c . gen dalam lokus d. nukleolus e. nukleus 13. Jika terjemahan kode genetik dalam sintesis protein yang dihasilkan oleh RNA-t adalah AAU UGU AAA, infor- masi genetik yang dirancang dalam DNA adalah .... a. TTA ASA TTT b. AAT TGT AAA c . UUA AGA TTT d. AAU AGA UUU e. UUT UGU UUU 14. Berikut ini yang bukan bentuk kromo- som adalah …. a. telosentrik d. submetasentrik b. sentrometrik e. metasentrik c . akrosentrik 15. Dalam sintesis protein penyimpangan sering terjadi yang dapat menim- bulkan perubahan sifat. Hal ini dise- babkan …. a. DNA salah memberi kode b. RNA-r salah menerjemahkan kode c . RNA-t salah menerjemahkan kode d. RNA-d salah menerjemahkan kode e. RNA-t salah membawa kode B . Kerjakanlah soal-soal di bawah ini dengan singkat dan jelas. 1. Jelaskan perbedaan nukleotida dan nukleosida pada DNA. 2. Jelaskan peristiwa transkripsi dan translasi. 3. Sebutkan perbedaan-perbedaan DNA dan RNA. 4. Sebutkan macam-macam kromosom dan gambarkan masing-masing. 5. Sebutkan dan jelaskan macam-macam gen berdasarkan letaknya. Di unduh dari : Bukupaket.comBAB 4 POLA-POLA HEREDITAS |
RNA yang bertindak sebagai pola cetakan dalam sintesis protein adalah
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketiadaan Inc.
