Hand Out Biologi Sintesis Protein XII IA 3 [PDF]

Citation preview

Hand out Biologi XII IA 3 KKN PPL UNM ANGK. V



Nama Sekolah : SMA Negeri 1 Liliriaja Mata Pelajaran : Biologi Kelas / semester : XII / Ganjil Alokasi Waktu : 4 X 45 menit I. Standar Kompetensi 3. Memahami konsep dasar dan prinsip – prinsip hereditas serta implikasinya pada salingtemas. II. Kompetensi Dasar 3.2 Menjelaskan hubungan gen ( DNA ) – RNA polipeptida dan sinteis protein. III. Indikator. 1. Menjelaskan hubungan DNA – RNA – polipeptida 2. Mengurutkan proses tahapan sintesis protein 3. Menjelaskan proses replikasi dan transkripsi DNA 4. Menjelaskan proses penyampaian kode genetika 5. Menjelaskan peran dan bagian – bagian yang terlibat dalam sintesis protein. 6. Menentukan macam – macam kode genetika



A. Sintesis Protein Sintesis protein adalah penyusunan asam amino pada rantai polipeptida. Dalam proses tersebut melibatkan DNA (Timin, Adenin, Sitosin, Guanin), RNA (Urasil, Adenin, Sitosin, Guanin), ribosom, asam amino dan enzim. Proses Sintesis Protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Hubungan antara DNA, RNA dan Polipepetida terjadi pada saat sintesis protein berlangsung, yaitu DNA melakukan transkripsi membentuk dRNA/mRNA, selanjutnya RNA akan melakukan translasi membentuk rantai polipeptida. Untuk sintesis protein diperlukan beberapa faktor, yaitu: a. Bahan: asam amino (20 macam); b. Pelaksana: RNA-d, RNA-t, RNA-r; 1) RNA-duta/RNA-messenger/RNA-m (pembawa perintah/informasi genetis); merupakan jenis RNA yang terbesar molekulnya dalam sel. 2) RNA-ribosom/RNA-r (RNA yang membina sebagian ribosom/mesin pabrik protein) 3) RNA-transfer/RNA-t (pengantar asam amino ke Ribosom); merupakan jenis RNA yang terkecil molekulnya dalam sel. c. Enzim: RNA Polimerase; d. Energi: ATP.



Andi Maryam Mogana Karpov



iymo_bio



[email protected]| 1



Hand out Biologi XII IA 3 KKN PPL UNM ANGK. V B. Tahap Sintesis Protein



DNA



Transkripsi



RNA



(Nukleus)



Translasi



Asam Amino



(Ribosom)



1. Transkripsi Proses transfer informasi genetik dari ruas DNA (gen) ke dalam molekul RNA yang dipandu oleh enzim transkriptase sebagai katalisatornya. Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut transkripsi. a. Berlangsung dalam inti sel. b. Dimulai dengan membukanya pita "Double Helix" oleh enzim DNA polymerase. c. Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut pita template atau sense (kodogen) dan pita DNA yang tidak mencetakan RNA disebut dengan pita



antisense.



d. Pita RNA dibentuk sepanjang pita DNA pencetak dengan urutan basa nitrogennya komplementer dengan basa nitrogen yang ada pada pita cetakan DNA. e. Pita RNA yang telah selesai menerima pesan genetik dari pita DNA pencetak segera meninggalkan inti nukleus menuju ke ribosom



Pita Sense



mRNA/dRN A



Pita Antisense Gambar 1. Proses Transkripsi yang terjadi di Nukleus



Ingat!! mRNA = DNA komplementer = DNA antisense = kodon tRNA = DNA template



= DNA sense



= antikodon



Timin (T) pada rantai DNA menjadi Urasil (U) pada rantai RNA



Andi Maryam Mogana Karpov



iymo_bio



[email protected]| 2



Hand out Biologi XII IA 3 KKN PPL UNM ANGK. V



2. Translasi Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan), dan terminasi (pengakhiran). a. Berlangsung di Ribosom b. Tiga basa nitrogen pada antikodon tRNA berpasangan dengan tiga basa nitrogen pada kodon dRNA. Nama asam amino merupakan terjemahan dari basa-basa nitrogen yang ada pada dRNA. Ribosom dengan dRNA bergerak satu dengan yang lainnya. c. Sebuah asam amino ditambahkan pada protein yang dibentuk. d. Asam amino yang pertama segera lepas dari tRNA kembali ke sitoplasma untuk mengulang fungsinya dengan cara yang sama. e. tRNA berikutnya datang untuk berpasangan dengan kodon dRNA berikutnya. f. Proses keseluruhan ini berkesinambungan sampai terbentuk polipeptida tertentu yang terdiri dari asam amino dengan urutan basa nitrogen tertentu.



/dRNA



Protein terbentuk dari beberapa asam amino melalui ikatan polipeptida Gambar 2



yang membawa asam amino SER akan berikatan dengan asam amino ARG



Gambar 2. Proses Translasi yang terjadi di Ribosom



Ringkasan Tahap - Tahap Sintesis Protein : 1. ADN membentuk RNA – d sesuai dengan urutan basa – basa nitrogenya ( proses ini disebut proses transkripsi) 2. ARN-d yang membawa kode – kode genetika (kodon-kodon) meninggalkan inti menuju ribosom 3. RNA-t membawa asam amino tertentu dengan kode yang tersusun pada RNA-duta 4. RNA-transfer masuk ke dalam ribosom, asam amino berjejer sesuai dengan kode



Andi Maryam Mogana Karpov



iymo_bio



[email protected]| 3



Hand out Biologi XII IA 3 KKN PPL UNM ANGK. V



Gambar 3. Proses Sintesis Protein



C. Kode Genetik Ciri-ciri Kode Genetik menurut Nirenberg, dkk (1961), yaitu: a. Terdiri dari triplet, artinya tiap 1 kodon terdiri dari 3 basa. b. Non overlapping, artinya susunan 3 basa pada kodon berbeda dengan kodon yang lain. c. Degenerate, artinya 1 asam amino mempunyai kodon lebih dari satu. d. Universal, artinya kode yang sama berlaku untuk semua makhluk hidup. Ciri khas protein ditentukan oleh jumlah asam amino, macam, dan urutan asam amino yang membangun. Terdapat 20 macam asam amino di alam tersusun dari 4 macam basa nitrogen pada molekul RNAd, yaitu Adenin (A), Urasil (U), Sitosin (C), dan Guanin (G). Jenis kode yang digunakan untuk kode asam-asam amino yang berjumlah 20 adalah sebagai berikut: 1. Kemungkinan Kode Singlet Kemungkinan kode singlet terjadi apabila suatu nukleotida memberi kode satu asam amino, atau 41 = 4 kodon, untuk sampai berjumlah 20, maka kode ini masih kurang 16, sehingga kode ini tidak memenuhi syarat, karena hanya mengkode 4 asam amino saja. 2. Kemungkinan Kode Duplet Kemungkinan kode duplet terjadi apabila dua nukleotida memberi kode satu asam amino, atau 42 = 16 kodon. Kode ini pun hanya membentuk 16 kodon sehingga kode ini masih kurang 4.



Andi Maryam Mogana Karpov



iymo_bio



[email protected]| 4



Hand out Biologi XII IA 3 KKN PPL UNM ANGK. V 3. Kemungkinan Kode Triplet Kemungkinan kode triplet terjadi apabila tiga nukleotida memberi kode satu asam amino, 43 = 64 kodon. Kode ini akan memiliki kelebihan yaitu 64 – 20 = 44 kodon, tapi ini tidak menjadi masalah. Kode ini cukup walaupun satu asam amino harus mempunyai 64 : 20 = ± 3 macam kode basa nitrogen. Penelitian tentang kode genetika ini dikemukakan oleh M. Nirenberg (1961) dan H. Mathei (1961) dan kemudian diperkuat oleh G.H. Khorama (1964). Kode genetika adalah kode yang dibawa oleh mRNA untuk disampaikan ke tRNA. Kode genetika yang merupakan urutan tiga basa nitrogen yang membentuk suatu triplet disebut kodon dapat dilihat pada gambar dibawah:



Gambar 4. Kode Triplet Genetik (Kodon dari RNAd)



Contoh Sintesis Protein DNA sense



: ATG AAG TAC CCG GAT TAA



RNAd(RNAm) kodon



: UAC UUC AUG GGC CUA AUU



RNAt antikodon



: AUG AAG UAC CCG GAU UAA



Asam Amino



: Metionin – Lysine – Tyrosine – Proline – Aspartic Acid – Stop



Andi Maryam Mogana Karpov



iymo_bio



[email protected]| 5