Judul : MAKALAH SINTESIS PROTEIN
link : MAKALAH SINTESIS PROTEIN
MAKALAH SINTESIS PROTEIN
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
Demikianlah Artikel MAKALAH SINTESIS PROTEIN
Sekianlah artikel MAKALAH SINTESIS PROTEIN kali ini, mudah-mudahan bisa memberi manfaat untuk anda semua. baiklah, sampai jumpa di postingan artikel lainnya.
Anda sekarang membaca artikel MAKALAH SINTESIS PROTEIN dengan alamat link https://contoh-definisi-pengertian.blogspot.com/2016/01/makalah-sintesis-protein_16.html