Sel

Download Disini : http://www.ziddu.com/download/13045764/presentasibioprosespnympaianinformasiantrsel.doc.html

Semua aktivitas sel dikendalikan oleh aktivitas nukleus. Cara pengendalian ini berkaitan dengan aktivitas nukleus memproduksi protein, dimana protein ini merupakan penyusun utama dari semua organel sel maupun penggandaan kromosom. Contoh protein yang dapat dihasilkan seperti protein struktural yang digunakan sebagai penyusun membran sel dan protein fungsional (misalnya enzim) yang digunakan sebagai biokatalisator untuk berbagai proses sintesis dalam sel.
Protein adalah polipeptida (gabungan dari beberapa asam amino). Maka untuk membentuk suatu protein diperlukan bahan dasar berupa asam amino. Polipeptida dikatakan protein jika paling tidak memiliki berat molekul kira-kira 10.000. Di dalam ribosom, asam amino-asam amino dirangkai menjadi polipeptida dengan bantuan enzim tertentu. Polipeptida dapat terdiri atas 51 asam amino (seperti pada insulin) sampai lebih dari 1000 asam amino (seperti pada fibroin, protein sutera). Macam molekul polipeptida tergantung pada asam amino penyusunnya dan panjang pendeknya rantai polipeptida. Seperti yang telah kita pelajari sebelumnya bahwa ada 20 macam asam amino penting yang dapat dirangkai membentuk jutaan macam kemungkinan polipeptida.
• Lalu bagaimana sesungguhnya mekanisme pembentukan protein itu?
• Apakah DNA terlibat dalam pembentukan protein?
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.
Suatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan ciri spesifik suatu jenis makhluk menunjukkan adanya aliran informasi bahan genetik dari DNA ke asam amino (protein). Konsep tersebut dikenal dengan dogma genetik. Tahap pertama dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi DNA menjadi mRNA. Tahap kedua dogma genetik adalah proses translasi atau penerjemahan kode genetik pada RNAd menjadi urutan asam amino.
Secara umum, beginilah mekanisme terjadinya sintesis protein :



















URUTAN SINTESIS PROTEIN

1. TRANSKRIPSI - ss-ADN membentuk ss-ARN yaitu ARN-duta yang membawa informasi genetik
untuk sintesa protein.

2. FASE INISIASI - ARN-duta sampai di ribosom dan ARN-r mengkode asam amino sesuai dengan
informasi genetik yang dibawa ARN-d. ARN-t membawa asam amino yang sesuai
ke ribosom.

3. FASE TRANSLASI ~ ARN-d sebagai "cetakan" mulai bekerja menterjemahkan kode triplet (kodon) yang sesuaidengan antikodon pada ARN-t.

4. FASE ELONGASI ~ ARN-d menggabungkan asam amino - asam amino yang sesuai menjadi protein.

S. FASE TERMINASI ~ kodon yang berisi "NONSENSE CODE" akan bertindak sebagai terminator (penghen-tianproses).

Kadang-kadang terjadi kesalahan dalam membaca kodon sehingga salah menterjemah asam amino ~ protein yangdihasilkan salah ~ menimbulkan kelainan.





















Fungsi gen dalam hal ini DNA itu sendiri adalah menyusun protein. Sintesa protein terjadi di dalam ribosom. Penyampaian informasi genetik dalam sel yang manifestasinya sebagai fenotif akan melalui proses sintesis protein dan sel. Protein yang berbeda mempunyai susunan dan jumlah asam amino yang berbeda, serta bentuk 3 dimensi yang berbeda (struktur kuater protein). Protein hanya dapat melakukan fungsinya bila bentuk 3 dimensinya dalam keadaan normal, bila jumlah, macam dan susunan asam amino berubah akan mengubah bnetuk 3 dimensi. Akibatnya protein kehilangan fungsi. Hal ini dapat menyebabkan berupa gangguan atau mutasi. Sintesa protein dalam sel dibutuhkan :
Bahan : asam amino yang berjumlah sekitar 20 macam Gambar. Transkripsi
Pelaksana : RNAd, RNAr, RNAt
Enzim : RNA polimerase
Sumber energi : ATP
Arsitek : DNA
Secara garis besar langkah pencetakan protein melalui 2 tahap, yaitu :
- Transkripsi adalah pencetakan RNA mesenger (mRNA) oleh DNA
- Translasi adalah penterjemahan kode-kode oleh RNA transfer (tRNA), berupa urutan asam-asam amino yang dikehendaki.
Sintesis protein dapat rangkum sebagai berikut :
- DNA membentu RNA d untuk membawa kode-kode pembentukan protein, berdasarkan pada urutan bas nitrogennya
- RNA d meninggalkan nukleus, pergi ke ribosom yang terdapat dalam sitoplasma.
- RNA t datang membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang di bawa oleh RNA d. RNA t ini menggabung dengan RNA d, sesuai dengan pasangan-pasngan basa nitrogennya yang seharunya
Gambar. Diagram langkah sintesa protein
- Asam-asam amino akan berderet-deret dalam urutan yang sesuai dengan kode sehingga terbentuklah protein yang diharapkan
- Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme
Suatu gen tertentu membawa kode untuk satu polipeptida. Polipeptida adalah suatu rantai atau deretan asam amino yang panjang. Suatu protein fungsional terdiri atas satu atau lebih polipeptida. Kode genetik (kodon) untuk suatu polipeptida dikopi atau disalin dari DNA menjadi suatu molekul RNA d. Sintesis RNA dinamakan transkripsi, karena mtnulis kembali pesan genetik yang dikode di dalam DNA, menjadi suatu molekul RNA. RNA d membawa kode ini ke ribosom, sebagai tempat berlangsungnya sintesis protein.
Kode genetik RNA d menyusunnya dimana asam-asam amino dilipat bersama untuk membentuk suatu polipeptida. Sintesis protein yang manggunakan kode ini disebut translasi, karena informasi genetik disalin dari “bahasa” nukleotida DNA dan RNA menjadi"bahasa" asam amino protein. RNA d tidak dapat mengenal suatu asam amino secara langsung. Suatu molekul adaptor, yaitu RNAt diperlukan untuk membawa keduanya bersama molekul RNA t membawa asam-asam amino yang tepat atau sesuai ke ribosom dan menyusun atau mencocokkannya pada posisi kode- kodenya. Saat kode genetik dalam suatu molekul RNA d “terbaca” pada suatu ribosom, asam-asam amino dilipat bersama satu demi satu menjadi polipeptida. Dengan demikian di dalam proses sintesis protein :
- RNA d mengandung kode untuk penyusunan asam-asam amino di dalam suatu polipeptida.
- Molekul-molekul RNA t membawa asam-asam'amino ke ribosom dan mencocokkannya ke dalam tempat yang tepat atau sesuai dalam peningkatan rantai polipeptida.
- RNA r merupakan suatu kornponen utama ribosom yang peran tepatnya dalam proses sintesis protein masih belumjelas, tetapi diduga memiliki fungsi umum pada proses sintesis protein.
- Karena molekul DNA mengandung informasi genetik, maka sintesis protein dikontrol oleh molekul DNA.
- Ketiga RNA d, RNA t dan RNA r berperan aktif dalam proses pembentukan protein. Setelah RNA duta menerima informasi genetik dari DNA, maka RNA d meninggalkan nukleus dengan segera untuk menempel pada ribosom. Sedangkan RNA t mengikat asam amino dalam sitoplasma dan membawanya ke RNA d yang telah siap dalam ribosom.

RNA d mengandung empat nukleotida yang berbeda, sehingga "bahasa" genetik harus memiliki empat kata berdasarkan alfabet. Hal ini berarti bahwa informasi genetik yang terdapat dalam DNA harus berupa bahasa genetik yang berbentuk kata-kata kode dengan menggunakan empat alfabet DNA. Empat basa nitrogen dalam DNA (A, T, C, dan G) dianggap sebagai alfabet dalam molekul DNA. Karena terdapat empat basa nitrogen yang berbeda dalam DNA dan RNA, dan terdapat dua puluh macam asam amino yang berbeda dalam protein, maka basa tersebut tidak dapat memberikan satu kode untuk setiap asam amino. Oleh karena itu, kede genetik dapat menggimakan urutan singlcat dari basa untuk memberikan kode bagi masing-masing asam amino. Kemungkinan lcode genetik yang paling sederhana adalah kode singlet, yaitu sebuah nukleotida memberi lcode untuk satu asam amino, Apabila suatu urutan dua basa memberi kode untuk satu asam amino, maka akan terjadi 41 = 16 kemungkinan kombinasi dari basa, sehingga dapat memperinci enam belas macam asam amino



Penyampaian informasi genetik dalam sel yang manifestasinya sebagai fenotip akan melalui proses pembentukan atau sintesis protein dalam, sel yang bersangkutan. Pada molekul, ADN yang tersedia hanya 4 macam gugusan basa nitrogen. Gugusan basa nitrogen tersebut merupakan huruf abjad dalarn “bahasa gen”. Untuk penyampaian informasi genetik tersebut hanya menggunakan palinq banyak 64 jenis “kata atau kodon”. Kodon tersebut harus diterjemahkan ke dalam bentuk molekul asam amino yang terdapat dalam molekulnya. Padahal untuk pembentukan protein dalam tubuh hanya diperlukan 20 jenis asam amino. Asam amino hanya dibutuhkan 20 jeenis kodon dalam molekul DNA. Jadi setiap asam amino ditentukan oleh lebih dari satu kodon.