MAKALAH BIOLOGI REPRODUKSI HEREDITAS MAMIRE

MAKALAH
BIOLOGI REPRODUKSI
HEREDITAS MAMIRE



Kelompok 2 :
Brillian Anggraini A. (1402450014)
Yusrin Nadzifah (1402450015)
Desinta Yuniarti (1402450016)
Dyandra Permatasari P. (1402450017)
Arinda Mutiara M. (1402450018)
Vega Desiana (1402450021)
Nila Riskiyatul F (1402450022)
Cincin Paramek (1402450023)
Sabrina Venny (1402450024)
Ninis Afinda D (1402450025)

POLITEKNIK KESEHATAN
KEMENTRIAN KESEHATAN MALANG
TAHUN 2014

BAB I
Dalam tahun 1869 seorang ahli ilmu kimia berkebangsaan Jerman Friedrich Miescher menyelidiki susunan kimia dari nukleus sel. Ia mengetahui bahwa nukleus sel terdiri dari karbohidrat, protein maupun lemak, melainkan terdiri dari zat yang mempunyai pengandungan fosfor sangat tinggi. Oleh karena zat yang terdapat di dalam nucleus sel, maka zat itu disebut nuklein. Nama ini kemudian dirubah menjadi asam nukleat, karena asam ikut menyusunnya.
DNA
DNA (deoxyribonucleic acid) adalah untaian asam nukleat yang menyandi kode genetik makhluk hidup. Bagian terbesar dari DNA terdapat di dalam kromosom yang ada di inti sel. Asam nukleat tersusun atas nukleotida, yang bila terurai terdiri dari gula, pospat dan basa yang mengandung nitrogen. Karena banyakanya nukleotida yang menyusun molekul DNA, maka molekul DNA merupakan polinukeotida.
Gula. Molekul gula yang menyusun DNA adalah sebuah pentose, yaitu deoksiribosa.
Pospat. Molekul pospatnya berupa PO4
Basa. Basanitrogen yang menyusun molekul DNA dibedakan atas:
Kelompok pirimidin, yang dibedakan atas basa Sitosin dan Timin.
Kelompok purin, yang dibedakan atas basa Adenin dan Guanin.
Dalam tahun 1953 Watson dan Crick bahwa kebanyakan molekul DNA mempunyai bentuk sebagai pita spiral dobel yang saling berpilin (double helix). Deretan gula deoksiribosadan pospat menyusun pita spiral dan merupakan tulang punggung (back-bone) dari molekul DNA. Basa nitrogen berhubungan dengna gula.
Selanjutnya Watson dan Crick berpendapat bahwa struktur “double helix” hanya dapat stabil, apabila basa adenine dari satu pita berpasangan dengan basa timin dari pita pasangannya. Pasangan adenin dan timin dihubungkan oleh 2 atom H, pasangan sitosin dan guanin oleh 3 atom H.
REPLIKASI DNA
DNA pada umumnya terdapat di dalam kromosom dan kromosom terdapat di dalam inti sel. Seperti diketahui sel yang membelah selalu didahului oleh pembalahan inti sel. Berarti kromosom itu membelah, demikian pula molekul DNA.
Watson dan Crick mengetahui, bahwa sekali ururtan nukleotida terbentuk pada salah satu pitadari double helix, akak urutan nukeoltidapadapita pita komplementernya dapat diketahui. Misalnya saja salah satu pita dari double helix terbaca sebagai 5’ …SAATASTAGA… 3’ maka pita pasangannya terbaca sebagai 3’ …GTTATGATST… 5’ . Oleh karena itu Watson dan Crick berpendapat bahwa apabila dua pita dari double helix tertentu melalui suatu proses dapat dilepas berpilinnya dan kemudian dibiarkan dalam larutan yang mengandung nukelotida, maka tiap pita tadi dapat membentuk pita polinukleotida baru. Proses berlipatgandanya molekul DNA dinamakan replikasi DNA.
Berdasarkan pengamatan beberapa ahli dikenal beberapa hipotesa mengenai replikasi DNA, yaitu:
Secara semikonservatif. Double helix dari molekul DNA yang lama membuka dengan perantaraan enzim, kemudian disamping tiap pita lama dibentuk pita DNA baru. Cara ini sesuai dengan pendapat Watson dan Crick.
Secara konservatif. Molekul DNA yang lama tetap, artinya double helix tidak membuka. Di samping molekul DNA yang lama dibentuk molekul DNA baru.
Secara dispersive. Molekul DNA putus menjadi beberapa bagian dan untuk potongan-potongan itu dibentuk DNA baru.
RNA
Di samping DNA, kebanyakan sel-sel berinti tidak sejati (prokaryotik) maupun yang berinti sejati (eukaryotik) memiliki asam nukelat lain yang sangat penting pula, yang dinamakan asam ribonukleat (ribonukleat acid). Virus (seperti mozaik tembakau dan virus influenza) tidak emmiliki DNA, melainkan hanya RNA saja. Pada makhluk-makhluk ini RNA-lah merupakan molekul genetik keseluruhannya dan membawa segala pertanggung jawab seperti yang dimiliki DNA. Karena itu RNA demikian itu sering disebut juga RNA genetik, sedangkan di dalam sel biasa disebut RNA non-genetik.
RNA berbeda dari DNA dalam beberapa hal:
Mengenai ukuran dan bentuk.
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek daripada DNA. DNA berbentuk double helix, tetapi RNA berbentuk pita tunggal (single strand).
Mengenai susunan kimia.
Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida. Perbedaannya dengan DNA ialah:
Gula yang menyusunnya bukan deoksiribosa, melainkan ribose.
Basa Pirimidin yang penyusunnya bukan timin, melainkan urasil.
Mengenai lokasinya
DNA umumnya terdapat di dalam kromosom. Terdapatnya RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
ARNd (messenger RNA atau mRNA), terdapat di dalam nukleus. RNAd dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung di dalam nukelus.
ARNp (transfer RNA atau RNAt) terdapat di dalam sitoplasma. Molekul RNAt mempunyai bentuk seperti daun semanggi. Oleh Holley yang menemukannya dalam tahun 1965 dikatakan bahwa pada beberapa bagian, basa-basa memperlihatkan pasangan tetapi tidak membentuk double helix seperti pada molekul DNA.
ARNribosom (RNAr), terdapat dalam ribosom. Molekulnya berupa pita tunggal, tidak bercabang dan mempunyai bagian, di mana basa-basa komplementernya membentuk pasangan-pasangan tetapi tidak berupa double helix.
Mengenai fungsinya
DNA berfungsi member informasi/keterangan genetik, sedang fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
RNAd bertugas menerima informasi/keterangan genetik dari DNA. Proses ini dinamakan transkripsi dan berlangsung di inti sel.
RNAt bertugas mengikat asam amino yang terdapat dalam sitoplasma dan membawanya ke ribosom. Di sinilah berlangsung perubahan informasi genetik yang dinyatakan oleh urutan basa dari RNAd ke urutan asam amino dalam protein yang dibentuk. Proses ini dinamakan translasi.
RNAr, terdapat dalam ribosom yang bertugas mensintesa protein dngan menggunakan bahan asam amino. Proses ini berlangsung di dalam ribosom dan hasl akhir berupa polipeptida.

SINTESIS PROTEIN

Ada banyak tahapan antara ekspresi genotip ke fenotip. Gen-gen tidak dapat langsung begitu saja menghasilkan fenotip-fenotip tertentu misalnya warna mata hijau, bentuk biji yang lonjong, atau celah pada dagu. Fenotip suatu individu di tentukan oleh aktifitas enzim (protein fungsional). Enzim yang berbeda akan menimbulkan fenotip yang berbeda. Perbedaan satu enzim dengan enzim lainnya di tentukan oleh jumlah jenis an susunan asam amino penyusun protein enzim. Pembentuk asam amino tersebut ditentukan oleh gen atau DNA.
Eksprei gen merupakan proses dimana informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein. Dokma sentra mengenai ekspresi gen, yaitu DNA yang membawa informasi genetik di transkripsi menjadi RNA, dan RNA di terjemahkan menjadi poli peptida. Selama ekspresi gen informasi genetik di transfer secara akurat dengan DNA melalui RNA untuk menghasilkan poli peptida dengan urutan asam amino yang spesifik.
Ekspresi gen merupakan sintesis protein yang terdiri dari dua tahap. Tahap pertama, urutan rantai nukleotida template (cetakan) dari suatu DNA untai ganda di salin untuk menghasilkan satu rantai molekul RNA. Proses ini disebut transkripsi dan berangsung dalam inti sel. Tahap kedua merupakan sintesis poli peptida dengan urutan spesifik berdasarkan ranai RNA yang dibuat pada tahapan pertama. Proses ini disebut Translasi. Proses tersebut membuutuhhkan pengikatan dan pergerakan ribosom di sitoplasma pada sepanjang rantai RNA untuk menterjemahkan urutan nukleutida rantai RNA tersebut menjadi urutan asam amino untu membentuk rantai polipeptida. Pada proses ini digunakan istilah penerjemahan karena bahasa pada nukleutida RNA diterjemahkan menjadi bahasa baru, yaitu bahasa asam amino suatu protein.

Transkripsi

Transkripsi merupakan sintesis RNA dari alah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan atau sense, sadangkan rantai DNA komplemen nya isebut rantai anti sense. Rentangan DNA yang di transkripsi menjadi molekul RNA disebt unit transkripsi. RNA dihasilkan dari aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim RNA polimerase membuka pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan merangkaikan nukleutida RNA. Enzim RNA polimerase merangkai nukleutida-nukleutida RNA dari arah 5' 3', saat terjadi perpasangan basa di sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleutida spesifik di sepanjang cetakan DNA menandai dimana transkripsi suatu gen dimulai dan diakhiri.
Transkripsi terdiri dari tiga tahap, yaitu inisiasi (permulaan), elongasi (pemanjangan) dan terminasi (pengahiran) rantai RNA. Transkripsi mensintesis baik RNAd, RNAt, maupun RNAr. Namun hanya basa nitrogen yang terdapat pada RNAd saja yang nantinya diterjemahkan menjadi asam amino (protein).

Inisiasi
Daerah DNA dimana RNA polimerasi melekat dan mengawali transkripsi disebur sebagai promoter. Suatu promoter mancakup titik awal (start point) transkripi (nukleutida dimana sistesis RNA sebenarnya dimualai) dan bisanya membentang beberapa pasangan nukleutida didepan titik awal tersebut. Selain menentukan dimana transkripsi dimulai, promoter juga menentukan yang mana dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan.

Elongasi
Pada saat RNA bergera disepanjang DNA, pilinan heliks anda DNA tersebut teruka secara berurutan kira-kira 10 hingga 20 basa DNA sekaligus. Enzim RNA polimerase menambahkan Nukleutida ke ujung 3' dari molekul RNA yang sedang tumbuh disepanjang heliks ganda tersebut. Setelah sintesis RNA berlangsung, DNA heliks ganda membenuk kembali dan molekul RNA baru akan lepas dari cetakan DNAnya. Transkripsi berlanjut pada laju kira-kira 60 nukleotida per detik pada sel eukaryotik.

Terminasi
Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator merupakan suatu urutan DNA yang berfungsi menghentikan proses transkripsi. Terdapat beberapa mekanisme yang berbeda untuk terminasi transkripsi, yang perinciannya sebenarnya masih kurang jelas. Pada sel prokaryotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada saat RNA polimerase mencapai titik terminasi. Sebaliknya, pada sel eukaryotik, RNA polimerase terus melewati titik terminasi. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, RNA yang telah terbentuk terlepas dari enzim tersebut.

Translasi
Dalam proses translasi, sel menginterpretasikan suatu kode genetik menjadi protein yang sesuai. Kode genetik tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul RNAd, interpretasinya adalah RNAt. RNAt mentransfer asam amino-asam amino dari "kolam" asam amino di sitoplasma ke ribosom.
Molekul molekul RNAt tidak semuanya identik. Molekul RNAt membawa asam amino spesifik pada salah satu ujungnya yang sesuai dengan triplet nukleotida pada ujung RNAt lainnya yang disebut anti kodon. Misalnya, kodon RNAd UUU yang di translasi sebagai asam amino fenilalanin. RNAt pembawa fenilalanin memiliki antikodon AAA yang komplemen terhadap UUU agar terjadireaksi penambahan (transfer) fenilalanin pada rantai polipeptida sebelumnya.
Asosiasi kodon dan antikodon sebenarnya merupakan bagian kedua dari dua tahap pengenalan yang dibutuhkan untuk translasi suatu pesan genetik yang akurat. Asosiasi ini harus didahului oleh pelekatan yang benar antara RNAt dengan asam amino. RNAt yang mengikatkan diri pada kodon RNAd harus membawa hanya asam amino yang tepat ke ribosom. Tiap asam amino digabungkan dengan RNAt yang sesuai oleh suatu enzim spesifiik yang disebut aminoasil-RNAt sintetase.
Ribosom memudahkan pelekatan yang spesifik antara antikodon RNAt dengan kodon RNAd selama sintesis protein. Sebuah riosom dapat dilihat melalui mikroskop elektron, tersusun dari dua subunit, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Subunit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNAr.
Kita dapat membagi translasi menjadi tiga tahap (sama seperti pada transkripsi) yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi. Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu RNAd, RNAt, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP (Guanosin Tri Phosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.

Inisiasi
Tahap inisiasi dari translasi terjadi dengan adanya RNAd, sebuah RNAt yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua subunit ribosom. Pertama, subunit ribosom kecil mengikatkan diri pada RNAd dan RNAt inisiator. Subunit ribosom kecil melakat pada tempat tertentu diujung 5' dari RNAd. Didekat tempat pelekatan ribosom subunit kecil pada RNAd terdapat kodon inisiasi AUG, yang memberikan signal dimulainya proses translasi. RNAt nisiator, yang membawa asam amino metionin, melekat pada kodon nisiasi AUG.
Olehkarenanya, persyaratan inisiasi adalah kodon RNAd yang harus mengandung triplet AUG dan terdapat RNAt inisiator berisi antikodon UAC yang membawa metionin. Jadi pada setiap proses translasi, metionin selalu menjadi asam amino awal yang diingat. Triplet AUG dikatakan sebagai start codon karena berfungsi sebagai kodon awal translasi.

Elongasi
Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino berikutnya ditambahkan satu per satu pada asam amino pertama (metionin). Kodon RNAd pada ribosom membentuk ikatan hidrogen engan antikodon molekul RNAt yang komplemen dengannya. Molekul RNAr dari subunit ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentuk ikatan peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang baru tiba. Pada tahap ini, polipeptida memisahkan diri dari RNAt tempat melekatnya semula, dan asam amino pada ujung karboksilnya berikatan dengan asam amino yang dibawa oleh RNAt yang baru masuk.
Saat RNAd berpisah tempat, antikodonnya tetap berikatan dengan kodon RNAt. RNAd bergerak bersama-sama dengan antikodon ini dan bergeser ke kodon berikutnya yang akan ditranslasi. Sementara itu, RNAt sekarang tanpa asam amino karena telah diikatkan pada polipeptida yang sedang memanjang. Selanjutnya RNAt keluar dari ribosom. Langkah ini membutuhkan energi yang disediakan oleh hidrolisis GTP.
RNAd bergerak melalui ribosom kesatu arah saja, mulai dari ujung 5'. Hal inii sama dengan ribosom yangg bergerak 5' menuju 3' pada RNAd. Hal yang penting disini adalah ribosom dan RNAd bergerak relatif satu sama lain, dengan arah yang sama, kodon demi kodon. Siklus elongasi menghabiskan waktu kurang dari 1/10 detik dan terus berlangsung hinga rantai polipeptidanya lengkap.

Terminasi
Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga ribosom mencapai kodon stop. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG atau UGA. Kodon stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai signal untuk menghentikan translasi.





BAB II
Pertanyaan : Oleh Febriani
Bagaimanakah perbedaan fungsi DNA dan Rna dalam proses sintesis protein?

Jawaban : Oleh Ninis Afinda
DNA berfungsi untuk memberikan informasi genetik / keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu :
RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, dan berlangsung di dalam inti sel.
RNA t mengikat asam amino yang ada di sitoplasma, dan juga mensintesis protein dengan menggunakan bahan asam amino proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.


Pertanyaan : Oleh Nila Maya
Bagaimana cara mensintesis protein dan cara menentukan kodonnya?

Jawaban : Oleh Ninis Afinda
Proses sintesis protein berawal dari DNA yang membentuk RNA d (RNA duta) proses tersebut dinamakan Transkripsi :
ASG TSA GSG
TGS AGT SGS
ASG TSA GSG adalah DNA anti sense (proses replikasi) sedangkan basa TGS AGT SGS adalah DNA sense (pencetak) setelah itu akan terjadi Transkripsi :

ASG TSA GSG DNA Anti Sense
TGS AGT SGS Sense
Transkripsi di dalam proses Transkripsi basa Timin (T) diganti dengan Urasil (U)
ASG USA GSG RNA d

Translasi
UGS AGU SGS kemudian RNA t membawa hasil Translasi ini ke ribosom, untuk disatukan dengan asam amino yang pas dengan kodon tersebut.
CYC SER ARG ASAM AMINO yang telah dibawa oleh RNA t
UGS AUG SGS KODON
Jadi triplet basa nitogen DNA diterjemahkan melalui basa nitrogen RNA yang dikenal dengan sebutan KODON.
Pertanyaan : oleh Anis Masruroh
Mungkinkah saat terminasi pada sintesis protein RNA polimerase tidak terlepas dari DNA?
Jawaban : oleh Arinda Mutiara M.
Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Enzim polimerasi membuka pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan merangkaikan nukleotida RNA.
Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut. Jadi, saat terminasi berlangsung tidak mungkin terjadi jika RNA polimerase tidak terlepas dari DNA.

Pertanyaan : oleh Fajri Diyah Maulani
Siapakah yang berperan menurunkan kecerdasan pada anak dan bagaimana kecerdasan itu diturunkan?
Jawaban : oleh Brillian Anggraini Ashil
Mempunyai kecerdasan yang bagus, berhubungan sekali dengan memiliki otak yang optimal. Otak dikatakan berfungsi optimal jika memiliki kemampuan berfikir kreativ dan innovative pada saat yang tepat.
Faktor yang mempengaruhi tingkat kecerdasan : faktor genetik, asupan gizi, rangsangan luar.
Kecerdasan anak mungkin sangat dipengaruhi oleh kecerdasan seorang “ibu”, karena saat terjadi fertilisasi yaitu pertemuan, peleburan, persenyawaan antara sel sperma dan sel telur yang akan menghasilkan zigot, Ovum merupakan sel gemet yang terdiri inti sel dan sitoplasma lengkap dengan organel-organel yang akan berperan dalam proses pembelahan dan perbanyakan sel. Sperma : sel gamet yang terdiri atas kepala dengan inti sel dan ekor yang mengandung mitokondria sbg energi bagi pergerakan sperma. Sperma yang mengandung mitokondria akan dilepas, sedangkan sitoplasma dan organel –organel sel berasal dari organel sel ovum. Inti zigot : gabungan antara inti sperma dan ovum. Dari penjelasan ini dapat dketahui bahwa prosentase ovum lebih besar dari pada sperma dalam aktivitas pembelahan sel selanjutnya. Disinilah peran ibu dalam menentukan keceradasan anak.