GENETIKA
Makalah Mata Kuliah
Biologi Umum
Oleh
KELOMPOK VI
ANITA HANDAYANI (F021120
AMOS ALBERTUS (F02112031)
MELY ASPINI (F02112032)
PETRONIUS HENRY (F02112002)
RESKI (F02112043)
YUNITA
KUSUMAWARDANI (F02112044)
PROGRAM STUDI
PENDIDIKAN KIMIA
JURUSAN
PENDIDIKAN MIPA
FAKULTAS
KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN
UNIVERSITAS
TANJUNGPURA
PONTIANAK
2013
KATA PENGANTAR
Puji syukur kami
panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat serta karunia-Nya
kepada kami sehingga kami berhasil menyelesaikan Makalah ini tepat pada
waktunya yang berjudul “Genetika”.
Makalah ini berisi
tentang materi kuliah
biologi umum dengan judul Genetika, dan terdiri dari beberapa sub judul yaitu
dasar genetika, transkripsi dan translasi, serta pertumbuhan dan perkembangan
sel.
Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
kritik dan saran dari semua pihak yang bersifat membangun selalu kami harapkan
demi kesempurnaan makalah ini.
Akhir kata, kami sampaikan terima kasih kepada semua pihak yang telah
berperan serta dalam penyusunan makalah ini dari awal sampai akhir. Semoga
Allah SWT senantiasa meridhai segala usaha kita. Amin.
Pontianak, 30Maret 2013
Penyusun
DAFTAR ISI
Halaman Judul.......................................................................................................... i
Kata Pengantar......................................................................................................... ii
Daftar Isi................................................................................................................. iii
Bab I Pendahuluan
A.
Latar Belakang Masalah.................................................................................... 1
B.
Rumusan Masalah............................................................................................. 1
C.
Tujuan............................................................................................................... 1
D.
Manfaat............................................................................................................. 2
Bab II Pembahasan
A.
Teori Tentang Pewarisan
Sifat
1.
Teori Mendel..................................................................................................... 3
2.
PenyimpanganSemuHukum Mendel................................................................. 4
B.
Genetika dan Materi
Penyusunnya................................................................... 8
C.
Transkripsi dan
Translasi................................................................................. 15
D.
Pertumbuhan dan Perkembangan
Sel.............................................................. 17
Bab III Penutup
A.
Kesimpulan..................................................................................................... 19
DAFTAR PUSTAKA........................................................................................... 21
Bab I
Pendahuluan
A.
Latar Belakang Masalah
Bila makhluk
hidup berkembang biak secara aseksual, keturunannya berkembang menjadi salinan
tepat dari induknya selama mereka dibesarkan dalam keadaan yang sama.
Sebaliknya, apabila berbiak secara seksual, maka keturunannya mengembangkan
ciri-ciri yang saling berbeda dan berlainan pula dari salah satu tetuanya. Jauh
sebelum para biologiwan menemukan banyak fakta tentang mitosis dan meiosis,
mereka mencoba menemukan aturan-aturan (kaidah) yang dapat menerangkan
bagaimana cirri-ciri teramati pada keturunan itu berkaitan dengan yang dimiliki
induknya dan bahkan orang tua induknya.
Genetika adalah
ilmu yang mempelajari sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala sluk
beluknya selama ilmiah. Genetika disebut juga ilmu keturunan, ilmu ini
mempelajari berbagai aspek yang menyangkut pearisan sifat, bagaimana sifat
keturunan ilmu itu diturunkan dari generasi kegenerasi serta variasi-variasi
yang mungkin timbul didalamnya atau yang menyertainya. Genetika berusaha
membawakan material pembawa informasi untuk diwariskan (bahan genetik),
bagaimana informasi tersebut di ekspresikan ekspresi genetik dan bagaimana
informasi tersebut dipindahkan dari individu satu ke individu lain.
B.
Rumusan Masalah
1.
Apa saja teori-teori tentang penurunan sifat?
2.
Apa itu Genetika ?
3.
Apa saja bahan – bahan penyusun genetika ?
4.
Bagaimana pertumbuhan dan perkembangan sel ?
C.
Tujuan
1.
Memahami teori-teori
yang mendasari genetika
2.
Mengetahui pengertian
genetika.
3.
Mengetahui bahan-bahan
penyusun genetika berupa kromosom, gen, DNA, dan RNA.
4.
Mampu mendeskripsikan
proses pertumbuhan dan perkembangan sel makhluk hidup.
D.
Manfaat
Penulis mengharapkan
makalah ini dapat menambah pengetahuan pembaca terhadap salah satu cabang ilmu
biologi, yaitu genetika.
Bab II
Pembahasan
A.
Teori Tentang Pewarisan
Sifat
Meskipun
orang biasanya menetapkan genetika dimulai dengan ditemukannya kembali naskah
artikel yang ditulis Gregor Mendel pada tahun 1900, sebetulnya genetika
sebagai "ilmu pewarisan" atau hereditas
sudah dikenal sejak masa prasejarah, seperti domestikasi
dan pengembangan berbagai ras ternak dan kultivar
tanaman. Orang juga sudah mengenal efek persilangan dan perkawinan sekerabat serta membuat sejumlah
prosedur dan peraturan mengenai hal tersebut sejak sebelum genetika berdiri
sebagai ilmu yang mandiri. Silsilah tentang penyakit pada keluarga, misalnya,
sudah dikaji orang sebelum itu. Namun demikian, pengetahuan praktis ini tidak
memberikan penjelasan penyebab dari gejala-gejala itu.
Teori populer
mengenai pewarisan yang dianut pada masa itu adalah teori pewarisan campur:
seseorang mewariskan campuran rata dari sifat-sifat yang dibawa tetuanya,
terutama dari pejantan
karena membawa sperma.
Pada masa pra-Mendel, orang belum mengenal gen dan kromosom
(meskipun DNA sudah
diekstraksi namun pada abad ke-19 belum diketahui fungsinya). Saat itu orang
masih beranggapan bahwa sifat diwariskan lewat sperma (tetua
betina tidak menyumbang apa pun terhadap sifat anaknya). (Anonim, 2013).
1.
Teori Mendel
Seorang
pendeta Austria, Gregor Mendel bertanam ercis di kebun gerejanya di kota Brunn
(kini Brno). Keputusan Mendel untuk memeriksa keturunan-keturunan tanaman ercis,
karena tanaman itu tubuh kuat dan cepat. Sebagaimana pada banyak tanaman
polong, daun bunganya seluruhnya menutupi organ-organ sseksnya, benang sari dan
putik. Mendel dapat membuka kuncup-kuncupnya dan membuang benang sari sebelum
menjadi masak. Kemudian dengan menyapu-nyapukan serbuk sari dari tanman lain
pada putik, maka dapat berlangsung penyerbukan silang. Sehingga menghasilkan
varietas ercis Mendel.
Dari
percobaan yang dilakukannya itu, maka terlahirlah dua hokum Mendel. Yaitu:
Hukum I
Mendel mengungkapkan “Dua alel yang
mengatur sifat tertentu akan terpisah pada dua gamet yang berbeda.”
Hukum II
Mendel mengungkapkan “Setiap pasang alel terpisah secara bebas pada setiap
gamet.”
Ada 3 teknik
pewarisan sifat (hibridisasi) yang dilakukan oleh Mendel untuk menguji kembali
hipotesisnya yaitu
a.
Monohibrid, persilangan yang hanya menggunakan satu
macam gen yang berbeda atau menggunakan satu sifat beda.
b.
Dihibrid, persilangan yang menggunakan dua sifat beda
atau dua pasang kromosom yang berbeda.
c.
Polihibrid, persilangan tiga atau lebih sifat beda.
2.
Penyimpangan Semu Hukum Mendel
Penyimpangan
semu hukum Mendell merupakan bentuk persilangan yang
menghasilkan rasio fenotif yang berbeda dengan dasar dihibrid menurut hukum
Mendell. Meskipun tampak berbeda sebenarnya rasio fenotif yang diperoleh
merupakan modifikasi dari penjumlahan rasio fenotif hukum Mendel semula.
Macam penyimpangan hukum Mendel adalah sebagai berikut:
a.
Polimeri, suatu gejala dimana terdapat banyak
gen bukan alel tetapi mempengaruhi karakter/sifat yang sama. Contoh:
persilangan antara gandum berkulit merah dengan gandum berkulit putih
P
: gandum berkulit merah
x gandum berkulit putih
M1M1M2M2
m1m1m2m2
F1
: M1m1M2m2 = merah muda
P2
: M1m1M2m2
x M1m1M2m2
F2
: 9 M1- M2
- : merah – merah tua
sekali
3 M1-
m2m2 : merah muda – merah tua
3 m1m1M2
- : merah muda – merah tua
1
m1m1m2m2 : putih
- Dari contoh di atas diketahui bahwa gen M1 dan M2 bukan alel, tetapi sama-sama berpengaruh terhadap warna merah gandum.
- Semakin banyak gen dominan, maka semakin merah warna gandum.
- 4M = merah tua sekali
- 3M = merah tua
- 2M = merah
- M = merah muda
- m = putih
Bila
disamaratakan antara yang berwarna merah dengan yang berwarna putih, diperoleh:
Rasio fenotif F2
merah : putih = 15 : 1.
b.
Kriptomeri,
suatu peristiwa dimana suatu faktor tidak tampak pengaruhnya bila berdiri sendiri,
tetapi baru tampak pengaruhnya bila ada faktor lain yang menyertainya. Contoh:
persilangan Linaria maroccana
A : ada
anthosianin
B : protoplasma basa
a : tak ada
anthosianin b :
protoplasma tidak basa
P :
merah
x putih
AAbb
aaBB
F1 :
AaBb = ungu -
warna ungu muncul karena A dan B berada bersama
P2 :
AaBb
x AaBb
F2 : 9
A-B- : ungu
3 A-bb : merah
3 aaB- : putih
1 aabb : putih
Rasio
fenotif F2 ungu : merah : putih = 9 : 3 : 4
c. Epistasis-Hipostasis, suatu peristiwa dimana suatu gen dominan menutupi pengaruh gen dominan lain yang bukan alelnya. Gen yang menutupi disebut epistasis, dan yang ditutupi disebut hipostasis.
Contoh: persilangan antara jagung berkulit hitam
dengan jagung berkulit kuning.
P :
hitam
x kuning
HHkk
hhKK
F1 : HhKh =
hitam
P2 :
HhKk
x HhKk
F2 : 9
H-K- : hitam
3 H-kk : hitam
3 hhK- : kuning
1 hhkk : putih
Rasio
fenotif F2 hitam : kuning : putih = 12 : 3 : 1
d. Komplementer, bentuk kerjasama dua gen dominan yang saling melengkapi untuk memunculkan suatu karakter.
Contoh: perkawinan antara dua orang yang sama-sama
bisu tuli
P : bisu
tuli x
bisu tuli
DDee
ddEE
F1 : DdEe = normal
P2 :
DdEe X DdEe
F2 : 9
D-E- : normal
3 D-uu : bisu tuli
3 ppE- : bisu tuli
1 ppuu : bisu tuli
Rasio
fenotif F2 normal : bisu tuli = 9 : 7
e. Interaksi alel, suatu peristiwa dimana muncul suatu karakter akibat interaksi antar gen dominan maupun antar gen resesif.
Contoh: mengenai pial/jengger pada ayam
Diketahui:
R-pp : pial Ros/Gerigi
rrP- : pial Pea/Biji
R-P- : pial
Walnut/Sumpel
rrpp : pial
Single/Bilah
Jika
P :
Ros
x Pea
R-pp
rrP-
F1 :
RrPp Walnut
P2 :
RrPp X RrPp
F2 : 9
R-P- : Walnut
3 R-pp : Ros
3 rrP- : Pea
1 rrpp : Single
Rasio fenotif F2 Walnut : Ros : Pea :
Single = 9 : 3 : 3 : 1
(Isahi,
2012).
B.
Genetika dan Materi
Penyusunnya
Ilmu genetika
mendefinisikan dan menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan
perubahan pengaturan dari berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter
organisme. Unit keturunan disebut gen,adalah suatu segmen DNA yang
nukleotidanya membawa informasi karakter biokimia atau fisiologis tertentu.
Pendekatan tradisional pada genetika telah mengidentifikasikan gen sebagai
dasar kontribusi karakter fenotip atau karakte dari keseluruhan stuktural dan
fisiologis dari suatu sel atau organisme, karakter fenotip seperti warna mata
pada manusia atau resistensi terhadap antibiotik pada bakteri, pada umumnya di
amati pada tingkat organisme. Dasar kimia untuk variasi daam fenotip, atau
perubahan urutan DNA dalam suatu gen atau dalam organisasi gen. (Jawets, 2001).
Berikut adalah
materi penyusun genetik:
1.
Kromosom
Kromosom pertama kali diamati oleh Karl Wilhelm von Nägeli
pada 1842 dan ciri-cirinya dijelaskan dengan detil oleh Walther Flemming pada
1882. Pada 1910, Thomas Hunt Morgan membuktikan bahwa kromosom merupakan
pembawa gen. Kromosom merupakan tabung-tabung protein dalam setiap sel. Jumlah
kromosom sangat bervariasi dalam bentuk tabung. Kromosom merupakan zat yang
mudah mengikat zat warna sehingga mudah diamati sewaktu sel membelah. Zat
penyusun kromosom disebut kromatin, yaitu serabut halus yang terjalin seperti
benang. Kromosom terdiri atas belahan dua benang halus yang sama, disebut
kromatid. Kromosom merupakan struktur makromolekul besar yang memuat DNA yang
membawa informasi genetik dalam sel. DNA terbalut dalam satu atau lebih
kromosom.
ukuran kromosom
Kromosom
tersusun atas nucleoprotein, yaitu persenyawaan antara asam nukleat yang
terdapat dalam inti sel serta protein histon atau protamin, yang membawa
keterangan genetic hanyalah asam nukleat saja. Sebuah kromosom (dalam bahasa
Yunani chroma = warna dan soma= badan) adalah seberkas DNA yang sangat panjang
dan berkelanjutan, mengandung gen unsure dan nukleotida. Kromosom ini dilapisi
oleh histon (protein structural). Setiap kromosom memiliki dua lengan, yang
pendek disebut lengan p (dari bahasa Perancis petit yang berarti kecil atu
pendek) dan lengan yang panjang lengan q (q mengikuti p dalam alfabet).
Dalam
kromosom terdapat gen yang membawa sifat-sifat keturunan atau disebut juga
faktor keturunan. Gen tersusun secara teratur pada suatu deretan tertentu dan
berada di dalam lokus. Di dalam kromosom terdapat DNA (Deoxyribonucleic Acid).
Jumlah
kromosom dalam sel bervariasi, tergantung pada jenis makhluk hidupnya. Namun,
jumlah kromosom pada tiap jenis makhluk hidup selalu tetap. Panjang kromosom
juga berbeda-beda. Hewan cenderung memiliki kromosom yang pendek (4-6µm),
sedangkan tumbuhan cenderung memiliki kromosom yang panjang (mencapai 50µm).
Panjang kromosom pada tiap-tiap makluk hidup berbeda – beda berkisar antara 0,2
– 20 mikron. Pada umumnya semakin sedikit jumlah kromosom pada suatu makluk
hidup semakin panjang kromosomya.
Manusia
memiliki 46 kromosom, tepatnya 23 kromosom homolog. Dari jumlah tersebut, 44
(atau 22 pasang) merupakan autosom (A) dan 2 (atau sepasang) merupakan gonosom.
Seorang perempuan memiliki 22 pasang autosom dan sepasang kromosom X sehingga
rumus kromosomnya 22AAXX. Seorang laki-laki memiliki 22 pasang autosom dan 1
kromosom X serta 1 kromosom Y sehingga rumus kromosomya 22AAXY.
3.
DNA
( Deoksiribonucleic Acid)
Senyawa ini merupakan senyawa kimia yang terpenting pada
makhluk hidup. DNA memiliki fungsi untuk menyampaikan atau membawa informasi
genetic suatu sel mahkluk hidup dari satu generasi ke generasi berikutnya.
Molekul DNA ditemukan pertama kali oleh F. Miescher (1869) dari sel spermatozoa
dan dari nucleus sel-sel darah merah burung, dan menamakannya sebagai Nuklein.
Molekul-molekul inilah yang menyediakan mekanisme untuk meneruskan informasi
genetic dari sel parental ke sel anak (pada tingkat seluler), dari induk ke
ekturunan (pada tingkat organis) serta dari generasi ke generasi (pada tingkat
populasi). Struktur DNA ditemukan dan diamati oleh James D. Watson (Perancis)
dan F.C Crick (Inggris), meraka menemukan bahwa struktur DNA adalah double
helix. Double helix yaitu tangga tali yang terpilin.
DNA
adalah singkatan dari deoxyribonucleic acid atau asam deoksiribonukleat,
merupakan suatu makromolekul yang tersusun oleh nukleotida sebagai molekul
dasarnya yang membawa sifat gen. Sering disebut juga asam nukleat atau asam
inti. Disebut asam inti karena DNA biasanya terdapat dalam nukleus (inti). Ada
pula DNA yang terdapat di luar nukleus, misalnya di dalam kloroplas,
mitokondria dan sentriol. Berikut akan dibahas struktur dan replikasi DNA.
Sebelumnya,
DNA dianggap terlalu sederhana untuk menampung informasi genetik. Awalnya
protein dipercaya merupakan tempat penyimpanan informasi genetik karena protein
terdiri dari 20 macam asam amino. DNA yang merupakan asam nukleat terdiri dari
empat macam nukleotida (akan dibahas pada materi berikutnya) justru dianggap
sebagai penyokong protein.
Sekilas
protein terlihat memiliki kapasitas penyimpanan yang besar. Misalnya seuntai
tujuh jenis asam amino yang berbeda dapat diatur menjadi sekitar satu juta
kemungkinan susunan yang berbeda. Namun berdasarkan hasil penelitian Oswarld
Avery, Colin MacLeod, dan Macyln Mc Carty menunjukkan bahwa justru
komponen DNA-lah dan bukan protein yang membawa informasi genetik.
DNA
tersusun atas rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas :
- Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen)
- Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula)
- Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula
Ketiga
gugus tersebut saling terkait dan membentuk “tulang punggung” yang sangat
panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana
ibu tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa
nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada
nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.
Basa
nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin (A) dan guanin (G),
serta basa pirimidin yaitu sitosin atau cytosine (C) dan timin (T).
Ikatan antara gula pentosa dan basa nitrogen disebut nukleosida. Ada 4
macam basa nukleosida yaitu :
- Ikatan A-gula disebut adenosin deoksiribonukleosida (deoksiadenosin)
- Ikatan G-gula disebut guanosin deoksiribonukleosida (deoksiguanosin)
- Ikatan C-gula disebut sitidin deoksiribonukleosida (deoksisitidin)
- Ikatan T-gula disebut timidin deoksiribonukleosida (deoksiribotimidin)
Ikatan
asam-gula-fosfat disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut nukleotida.
Ada 4 macam deoksiribonukleotida, yaitu adenosin deoksiribonukleotida, timidin
deoksiribonukleotida, sitidin deoksiribonukleotida, timidin
deoksiribonukleotida. Nukleotida-nukleotida itu membentuk rangkaian yang
disebut polinukleotida. DNA terbentuk dari dua utas poinukleotida yang
saling berpilin.
Basa-basa
nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-basa
nitrogen pada utas yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin
berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua
atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh
tiga atom hidrogen (C≡G). Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu DNA
saling komplemen.
DNA
( Deoksiribonucleic Acid ) selain memiliki fungsi sebagai pembawa
keterangan genetic, DNA juga berfungsi sebagai:
- Fungsi heterokatalitis, yaitu DNA mampu mensintesis molekul kimiawi lainnya secara langsung. Seperti mensintesis protein, dan RNA.
- Fungsi autokatalis, yaitu DNA dapat mensisntesa dirinya sendiri.
4.
RNA
( Ribonucleic acid )
Sintesis
protein melibatkan DNA sebagai pembuat rantai polipeptida. Meskipun begitu, DNA
tidak dapat secara langsung menyusun rantai polipeptida karena harus melalui
RNA. Seperti yang telah kita ketahui bahwa DNA merupakan bahan informasi
genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. Informasi yang dikode
di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein.
Informasi ditransfer secara akurat dari DNA melalui RNA untuk menghasilkan
polipeptida dari urutan asam amino yang spesifik.
Selain
DNA, sebagian besar sel prokariot dan sel eukariot juga memiliki asam nukleat
yang lain yaitu RNA. RNA singkatan dari ribonucleic acid atau asam
ribonukleat. RNA merupakan hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga
RNA merupakan polimer yang jauh lebih pendek dibanding DNA. Tidak seperti DNA
yang biasanya dijumpai di dalam inti sel, kebanyakan RNA ditemukan di dalam
sitoplasma, terutama di ribosom.
Beberapa
macam virus seperti virus Mosaik Tembakau atau TMV (“Tobacco Mosaic Virus”) dan
Virus Influenza tidak memiliki DNA, melainkan hanya RNA saja. Jadi, seluruh
bahan genetik di dalam selnya berupa RNA saja, sehingga membawa segala
pertanggungjawaban seperti yang dibawa DNA. Oleh karena itu RNA demikian itu
sering dinamakan juga RNA genetik, sedangkan RNA di dalam sel biasa disebut RNA
nongenetik (akan dipelajari lebih lanjut pada materi Macam RNA). Berikut akan
diuraikan tentang struktur RNA dan macam RNA.
RNA dapat dibedakan menjadi dua kelompok utama, yaitu RNA genetik dan RNA
non-genetik.
RNA genetik memiliki fungsi yang sama dengan DNA, yaitu sebagai pembawa
keterangan genetik. RNA genetik hanya ditemukan pada makhluk hidup tertentu
yang tidak memiliki DNA, misalnya virus. Dalam hal ini fungsi RNA menjadi sama
dengan DNA, baik sebagai materi genetik maupun dalam mengatur aktivitas sel.
RNA non-genetik tidak berperan sebagai pembawa keterangan genetik sehingga
RNA jenis ini hanya dimiliki oleh makhluk hidup yang juga memiliki DNA.
Berdasarkan letak dan fungsinya, RNA non-genetik dibedakan menjadi mRNA, tRNA,
dan rRNA.
1.
mRNA
(messenger RNA) atau ARNd (ARN duta)
mRNA merupakan RNA yang urutan basanya komplementer
(berpasangan) dengan salah satu urutan basa rantai DNA. RNA jenis ini merupakan
polinukleotida berbentuk pita tunggal linier dan disintesis oleh DNA di dalam
nukleus. Panjang pendeknya mRNA berhubungan dengan panjang pendeknya rantai
polipeptida yang akan disusun. Urutan asam amino yang menyusun rantai
polipeptida itu sesuai dengan urutan kodon yang terdapat di dalam molekul mRNA
yang bersangkutan. mRNA bertindak sebagai pola cetakan pembentuk polipeptida.
Adapun fungsi utama mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel
menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika
tugasnya selesai, maka akan dihancurkan dalam plasma.
2.
tRNA
(transfer RNA) atau ARNt (ARN transfer)
RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan
diri di dalam sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai
penerjemah kodon dari mRNA. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam amino di
dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan mengangkutnya ke
ribosom. Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon dinamakan antikodon.
3.
rRNA
(ribosomal RNA) atau ARNr (ARN ribosomal)
RNA ini disebut ribosomal RNA karena terdapat di ribosom
meskipun dibuat di dalam nukleus. rRNA bersama protein membentuk ribosom, ialah
benda-benda berbentuk butir-butir halus di dalam sitoplasma. Lebih dari 80% RNA
merupakan rRNA. Fungsi dari RNA ribosom adalah sebagai mesin perakit dalam
sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang mRNA. Di dalam ribosom,
molekul rRNA ini mencapai 30-46%. (Belalangtue, 2010).
C.
Transkripsi dan
Translasi
Sintesis
protein merupakan proses terbentuknya protein yang terdiri
dari 2 tahap yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi. Tahap transkripsi
adalah tahap dimana pada saat pembentukan mRNA di dalam nukleus dari DNA
template dengan dibantu oleh enzim polimerase. Tahap translasi adalah tahap
dimana mRNA keluar dari inti sel dan bertemu dengan tRNA lalu dibantu oleh
Ribosom yang terdiri dari sub unit besar dan sub unit kecil. Sekarang kita akan
membahas satu persatu proses luar biasa itu yang ada didalam setiap sel tubuh kita.
1.
Transkripsi
Pada tahap ini
terjadi di dalam nukleus.DNA double heliks yang terdiri dari 2 sisi, misal yang
sisi bawah adalah DNA sense (pencetak/cetakan) sedangkan sisi atas adalah DNA
non sense (bukan cetakan). Pertama, enzim polimerase akan masuk diantara double
heliks dan menempel pada sisi DNA sense. Enzim polimerase akan mencetak/
mengkopi kode genetik DNA seperti yang ada pada DNA non sense dengan jalan DNA
sense sebagai cetakan. Proses pencetakan ini dimulai dari start kodon pada mRNA
yaitu AUG lalu proses pengkopian ini berakhir pada stop kodon yaitu UAG,
UAA,atau UGA. Proses transkripsi selesai lalu mRNA keluar dari nukleus.
2.
Translasi
Setelah mRNA
keluar dari nukleus ke sitoplasma yang membawa kode genetik akan menempel pada
ribosom sub unit kecil. Setelah itu tRNA yang tersebar di sitoplasma akan
menghampiri mRNA dengan membawa pasangan yang sesuai dengan kode genetik mRNA.
setelah itu ribosom sub unit besar akan menghampiri ribosom sub unit kecil
sehingga tRNA berada pada site P lalu pada site A akan ada tRNA lain yang
membawa kode genetik yang sesuai dengan mRNA sehingga berjajaran. Setelah itu
asam amino yang dibawa oleh masing-masing tRNA akan berikatan membentuk rantai
polipeptida dan begitu terus menerus tRNA di site A bergeser ke site P dan
datang lagi tRNA lain di site A asam amino berikatan lagi hingga ujung mRNA
maka selesailah proses tanslasi sehingga terbentuk asam amino atau polipeptida.
(Felayati, 2010).
D.
Pertumbuhan dan
Perkembangan Sel
1.
Mitosis
Mitosis merupakan periode pembelahan
sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh (meristem), seperti pada ujung
akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi dalam empat fase, yaitu
profase, metafase, anafase, dan telofase. Fase mitosis tersebut terjadi pada
sel tumbuhan maupun hewan. Terdapat perbedaan mendasar antara mitosis pada
hewan dan tumbuhan. Pada hewan terbentuk aster dan terbentuknya alur di ekuator
pada membran sel pada saat telofase sehingga kedua sel anak menjadi terpisah.
Profase.
Pada awal profase, sentrosom dengan sentriolnya mengalami replikasi dan
dihasilkan dua sentrosom. Masing-masing sentrosom hasil pembelahan bermigrasi
ke sisi berlawanan dari inti. Pada saat bersamaan, mikrotubul muncul diantara
dua sentrosom dan membentuk benang-benang spindle, yang membentuk seperti bola
sepak. Pada sel hewan, mikrotubul lainnya menyebar yang kemudian membentuk
aster. Pada saat bersamaan, kromosom teramati dengan jelas, yaitu terdiri dua
kromatid identik yang terbentuk pada interfase. Dua kromatid identek tersebut
bergabung pada sentromernya. Benang-benang spindel terlihat memanjang dari
sentromer (Campbell et al. 1999).
Metafase.
Masing-masing sentromer mempunyai dua kinetokor dan masing-masing kinetokor
dihubungkan ke satu sentrosom oleh serabut kinetokor. Sementara itu, kromatid
bersaudara begerak ke bagian tengah inti membentuk keping metafase (metaphasic
plate) (Campbell et al. 1999).
Anafase.
Masing-masing kromatid memisahkan diri dari sentromer dan masing-masing
kromosom membentuk sentromer. Masing-masing kromosom ditarik oleh benang
kinetokor ke kutubnya masing-masing (Campbell et al. 1999).
Telofase.
Ketika kromosom saudara sampai ke kutubnya masing-masing, mulainya telofase.
Kromosom saudara tampak tidak beraturan dan jika diwarnai, terpulas kuat dengan
pewarna histologi (Campbell et al. 1999).
Tahap berikutnya terlihat benang-benang spindle
hilang dan kromosom tidak terlihat (membentuk kromatin; difuse). Keadaan
seperti ini merupakan karakteristik dari interfase. Pada akhirnya membran inti
tidak terlihat diantara dua anak inti (Campbell et al. 1999).
Sitokinesis. Selama fase akhir pembelahan
mitosis, muncul lekukan membran sel dan lekukan makin dalam yang akhirnya
membagi sel tetua menjadi dua sel anak. Sitokinesis terjadi karena dibantu oleh
protein aktin dan myosin (Campbell et al. 1999).
2.
Meiosis
Meiosis hanya terjadi pada
fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi
perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom
induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode
pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II).
Meiosis I dan meiosis II terjadi pada sel tumbuhan. Demikian juga pada sel
hewan terjadi meiosis I dan meiosis II. Baik pada pembelahan meiosis I dan II,
terjadi fase-fase pembelahan seperti pada mitosis. Oleh karena itu dikenal
adanya profase I, metafase I, anafase I , telofase I, profase II, metafase II,
anafase II, dan telofase II. Akibat adanya dua kali proses pembelahan sel, maka
pada meiosis, satu sel induk akan menghasilkan empat sel baru, dengan
masing-masing sel mengandung jumlah kromosom setengah dari jumlah kromosom sel
induk.
Bab III
Penutup
A.
Kesimpulan
1.
Teori genetika dilakukan oleh Mendel.
2.
Penyimpangan hukum Mendel yaitu Polimeri, Kriptomeri, Epistasis,
Hipostasis, Komplementer, dan Interaksi alel.
3.
Ilmu genetika mendefinisikan dan
menganalisis keturunan (heredity) atau konstansi dan perubahan pengaturan dari
berbagai fungsi fisiologis yang membentuk karakter organisme.
4.
Materi penyusun genetik adalah kromosom,
DNA, dan RNA.
5.
Kromosom
merupakan tabung-tabung protein dalam setiap sel.
6.
DNA
adalah singkatan dari deoxyribonucleic acid atau asam deoksiribonukleat,
merupakan suatu makromolekul yang tersusun oleh nukleotida sebagai molekul
dasarnya yang membawa sifat gen.
7.
RNA
singkatan dari ribonucleic acid atau asam ribonukleat. RNA merupakan
hasil transkripsi dari suatu fragmen DNA, sehingga RNA merupakan polimer yang
jauh lebih pendek dibanding DNA.
8.
Sintesis
protein merupakan proses terbentuknya protein yang terdiri
dari 2 tahap yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi.
9.
Tahap transkripsi adalah tahap dimana
pada saat pembentukan mRNA di dalam nukleus dari DNA template dengan dibantu
oleh enzim polimerase.
10. Tahap
translasi adalah tahap dimana mRNA keluar dari inti sel dan bertemu dengan tRNA
lalu dibantu oleh Ribosom yang terdiri dari sub unit besar dan sub unit kecil.
11. Pertumbuhan dan perkembangan sel
terbagi atas mitosis dan meiosis.
12.
Mitosis
merupakan periode pembelahan sel yang berlangsung pada jaringan titik tumbuh
(meristem), seperti pada ujung akar atau pucuk tanaman. Proses mitosis terjadi
dalam empat fase, yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase.
13.
Meiosis
adalah pengurangan jumlah kromosom menjadi separuhnya sehingga sel anak yang
berdiri sendiri itu hanya mengandung separuh jumlah kromosom sel induk.
DAFTAR PUSTAKA
Anonim. 2013. Genetika. (online). (http://id.wikipedia.org/wiki/Genetika, diakses
30 Maret 2013).
Belalangtue. 2010. Struktur dan Fungsi Materi Genetik.
(online). (http://belalangtue.wordpress.com/2010/11/25/struktur-dan-fungsi-materi-genetik/,
diakses 30 Maret 2013).
Campbell, Neil A. 1999. Biologi. Jakarta: Erlangga.
Felayati, Mohammad Freky. 2010. Proses Sintesis Protein. (online). (http://www.blogfrengki.com/2010/10/proses-sintesis-protein.html,
diakses 30 Maret 2013).
Isahi, Putra. 2012. Penyimpangan Semu Humkuk Mendel.
(online). (http://biologimediacentre.com/penyimpangan-semu-hukum-mendel/,
diakses 30 Maret 2013).
Jawetz.
2001. MikrobiologiKedokteran. SalembaMedika. Jakarta.
Kimball,
John W. 1983. BiologiJilid I EdisiKelima.
Jakarta: Erlangga.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar