BIOKIMIA

TENTANG

BIOSINTESIS PROTEIN

OLEH :

JOKO HENDRIYANTO

09010173

JURUSAN ; PENDIDIKAN BIOLOGI

SESI ; E

Dosen Pembimbing : DIANA SUSANTI. S.Pd

SEKOLAH TINGGI KEGURUAN DAN ILMU

PENDIDIKAN (STKIP) PGRI SUMATERA BARAT

PADANG

2011

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat allah yang maha esa yang telah memberikan

kesempatan kepada saya (penulis) untuk dapat menyelesaikan makalah ini

dengan baik pada bidang study BIOKIMIA dengan judul BIOSINTESIS

PROTEIN

Makalah ini disusun dan dibuat untuk kebutuhan belajar dan sebagai

nilai tugas yang akan diduskusian didepan kelas. Dalam pembuatan

makalah ini saya mengucapkan terima kasih kepada pihak yang telah

membantu menyelesaikan makalah ini seperti kepada :

1. Orang tua penulis

2. Teman- teman

3. Dosen pembimbing

Harapan penulis, semoga makalah ini dapat memberikan manfaat

bagi kita semua, serta segala bimbingan dan bantuan yang telah diberikan

dapat menjadi amal ibadah dan mendapat balasan dari ALLAH SWT.

Penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun,

sehingga makalah ini dapat lebih bermanfaat, amien.

Padang, 27 juni 2011

BIOSINTESIS PROTEIN

A. PROTEIN

Protein (akar kata protos dari bahasa Yunani yang berarti “yang paling utama”)

adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan

polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu sama lain

dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon, hidrogen, oksigen,

nitrogen dan kadang sulfur serta fosfor.

Protein merupakan salah satu bio-makromolekul yang penting perananya dalam

makhluk hidup. Setiap sel dalam tubuh kita mengandung protein, termasuk kulit,

tulang, otot, kuku, rambut, air liur, darah, hormon, dan enzim. Pada sebagian

besar jaringan tubuh, protein merupakan komponen terbesar kedua setelah air.

Diperkirakan 50% berat kering sel dalam jaringan hati dan daging terdiri dari

protein. Sedangkan dalam tenunan daging segar sekitar 20%.

Protein ditemukan dalam berbagai jenis bahan makanan, mulai dari kacang-

kacangan, biji-bijian, daging unggas, seafood, daging ternak, sampai produk susu.

Buah dan sayuran memberikan sedikit protein. Pemilihan sumber protein ini harus

bijaksana, karena banyak makanan yang tinggi protein juga tinggi lemak dan

kolesterol. Fungsi dari protein itu sendiri secara garis besar dapat dibagi ke dalam

dua kelompok besar, yaitu sebagai bahan struktural dan sebagai mesin yang

bekerja pada tingkat molekular.

Beberapa protein struktural, fibrous protein, berfungsi sebagai pelindung, sebagai

contoh a dan b-keratin yang terdapat pada kulit, rambut, dan kuku. Sedangkan

protein struktural lain ada juga yang berfungsi sebagai perekat, seperti kolagen.

Protein dapat memerankan fungsi sebagai bahan struktural karena seperti halnya

polimer lain, protein memiliki rantai yang panjang dan juga dapat mengalami

cross-linking dan lain-lain. Selain itu protein juga dapat berperan sebagai

biokatalis untuk reaksi-reaksi kimia dalam sistem makhluk hidup. Makromolekul

ini mengendalikan jalur dan waktu metabolisme yang kompleks untuk menjaga

kelangsungan hidup suatu organisma. Suatu sistem metabolisme akan terganggu

apabila biokatalis yang berperan di dalamnya mengalami kerusakan.

B. SINTESIS PROTEIN

Tahap-tahap dalam sintesis protein, secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu

transkripsi dan translasi. Baik transkripsi maupun translasi, masing-masing dibagi

dibagi lagi menjadi 3 tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Transkripsi

Transkripsi adalah proses sintesis RNA dengan menggunakan DNA sebagai

cetakan. DNA berlaku sebagai arsitek yang merancang pola penyusunan protein

sedangkan RNA yang akan menjadi duta sebagai pembawa informasi genetik

berupa kode kode genetik atau kodon-kodon.

RNA hasil transkripsi salah satunya adalah m RNA yang akan berperan sebagai

cetakan protein. Basa mRNA akan membetuk rangkaian kodon (adalah rangkaian

3 basa yang berdampingan pada mRNA yang menyandikan satu asam amino).

Pesan genetik mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino berdasarkan

sandi genetik.

Hal yang perlu diketahui pada proses transkripsi :

o Promotor site, adalah titik awal proses transkripsi dimana promotor

merupakan rangkaian nukleotida yang dikenali oleh transkriptase

/enzim RNA Polimerase dan tempat melekat dan mulainya proses

transkripsi. Pada promotor ditemui 3 titik penting yang berkaitan

dengan proses transkripsi, yaitu:

- Titik isyarat awal, merupakan daerah yang menunjukkan faktor sigma. Yang

memberitahukan bahwa dihilir ada utas DNA yang harus ditranskrip sikan

- Daerah penempelan, dihilir ditemukan suatu tempat daerah pelekatan enzim

transkriptase yang tersusun oleh 7 pasangan basa dengan rangkaian konsensus

yang kadang sering disebut kotak pribnow ( pasangan basa AT ) ps bs kaya akan

A-T yang lebih mudah terdenaturasi ( lebih mudah membuka pilinan double

heliks ) dibandingkan ps bs G-C.

- Titik awal transkripsi, Merupakan nukleotida DNA pertama yang

ditranskripsikan kedalam nukleotida RNA. Pada titik pelekatan ini transkripstase

akan berasosiasi erat dengan DNA dan Ribonuleotide akan masuk untuk

berpasangan dengan utas cetakan. Titik permulaan biasanya (90%) merupakan

suatu basa Purin

Enzim RNA Polimerase, sering disebut dengan RNA Transkriptase untuk

membedakannya dengan RNA yang bertugas dalam proses

Replikasi.Enzim ini sering dijadikan model suatu organisme. Enzim ini

tersusun atas struktur yang kompleks (tersusun atas + 15 subunit –

subunit) aktif yang disebut Holoenzim. Holoenzim terdiri dari enzim inti

dan faktor σ (sigma ).

- Enzim inti : Mengkatalisis sintesis RNA

- Faktor σ (sigma ) : Mengenali tanda awal transkripsi yang terdapat pada utas

DNA cetakan.

- Sub unit – sub unit ini tidak disatukan dengan ikatan kovalen tetapi dengan

ikatan sekunder

Antisense ( – ) strand. DNA adalah double strand pada proses transkripsi

salah satu dari utas DNA akan menjadi cetakan/template. Sedangkan utas

yang satunya akan menjadi utas pendamping (utas antipararel) bagi utas

cetaka. Rangkaian nukleotida RNA yang disintesis merupakan utas anti

pararel terhadap utas cetakan atau sama dengan utas pendamping. Utas

cetakan disebut Antisense strand (-). Utas yang tidak digunakan sebagai

cetakan disebut Antisense strand (+).

Terminator. Rangkaian nukleotida pada DNA yang mengisyaratkan bahwa

transkripsi harus berakhir. Semua terminator pada prokariot mengandung

rangkaian polidrom , tepat sebelum titik penutup. Polidrom adalah dua

rangkaian pasangan nukleotida yang terpasang terbalik yang dipisahkan

oleh rangkaian nukleotida dengan jarak kecil. Titik penutup adalah

pasangan basa AT. Terminator akan menghasilkan RNA dengan struktur

pada ujungnya berupa jepitan rambut yang terbentuk akibat adanya

pasangan antipararel antara nukleotida ulang terbalik. Disamping itu

terbentuk juga utas /rangkaian poli U. Utas jepit rambut berfungsi untuk

mengurangi kecepatan atau bahkan menghentikan kerja transkriptase

menjelang proses akhir transkripsi.

Terminologi / Tahap transkripsi

o Inisiasi

o Elongasi

o Terminasi

1. Inisiasi

Proses penempelan kompleks RNA polimerase pada promotor site.

2. Elongasi

Setelah terjadi proses inisiasi subunit σ (faktor sigma) akan melepaskan diri dan

sintesis RNA dilanjutkan oleh Core enzim (enzim yang tidak mengandung faktor

sigma) menggunakan utas cetakan arah 51 – 3

1 dan membutuhkan 4 macam

nukleosida (ribonukleosida 51trifosfat) yaitu : r-ATP, r-CTP, r-GTP, r-UTP.

3. Terminasi

Transkripsi berlangsung sampai ditemukannya tanda untuk berhenti. Tanda

terminasi yang sederhana adalah bagian DNA yang dengan urutan basa GC

disebut palidrome dan diikuti oleh bagian DNA yang kaya akan basa AT. Bila

genom tidak mengandung palidrome maka terminasi menggunakan protein Rho.

Translasi

Translasi adalah proses penerjemahan kode genetik oleh tRNA ke dalam urutan

asam amino. Translasi menjadi tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Semua tahapan ini memerlukan faktor-faktor protein yang membantu mRNA,

tRNA, dan ribosom selama proses translasi. Inisiasi dan elongasi rantai

polipeptida juga membutuhkan sejumlah energi. Energi ini disediakan oleh GTP

(guanosin triphosphat), suatu molekul yang mirip dengan ATP.

1. Inisiasi

Tahap inisiasi terjadi jika adanya tiga komponen, yaitu mRNA, sebuah tRNA

yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom.

mRNA yang keluar dari nukleus menuju sitoplasma di datangi oleh ribosom,

kemudian mRNA masuk ke dalam “celah” ribosom. Ketika mRNAmasuk ke

ribosom, ribosom “membaca” kodon yang masuk. Pembacaan dilakukan untuk

setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. Sebagai catatan ribosom yang

datang untuk membaca kodon biasanya tidak hanya satu, melainkan beberapa

ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk sate, di

mana tusuknya adalah “mRNA” dan dagingnya adalah “ribosomnya”.

Dengan demikian, proses pembacaan kodon dapat berlangsung secara berurutan.

Ketika kodon I terbaca ribosom (misalnya kodonnya AUG), tRNA yang

membawa antikodon UAC dan asam amino metionin datang. tRNA masuk ke

celah ribosom. Ribosom di sini berfungsi untuk memudahkan perlekatan yang

spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama sintesis protein.

Sub unit ribosom dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul RNA

ribosomal.

2. Elongasi

Pada tahap elongasi dari translasi, asam amino-asam amino ditambahkan satu per

satu pada asam amino pertama (metionin). Ribosom terus bergeser agar mRNA

lebih masuk, guna membaca kodon II. Misalnya kodon II UCA, yang segera

diterjemahkan oleh tRNA berarti kodon AGU sambil membawa asam amino

serine. Di dalam ribosom, metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan

serine membentuk dipeptida.

Ribosom terus bergeser, membaca kodon III. Misalkan kodon III GAG, segera

diterjemahkan oleh antikodon CUC sambil membawa asam amino glisin. tRNA

tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida

yang telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. Demikian seterusnya proses

pembacaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribosom, yang diterjemahkan

ke dalam bentuk asam amino guna dirangkai menjadi polipeptida.

Kodon mRNA pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon

molekul tRNA yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul

mRNA yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk

mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rRNA dari sub unit

ribosom besar berfungsi sebagai enzim, yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan

peptida yang menggabungkan polipeptida yang memanjang ke asam amino yang

baru tiba.

3. Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kodon stop

mencapai ribosom. Triplet basa kodon stop adalah UAA, UAG, dan UGA. Kodon

stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk

menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian “diproses” menjadi

protein.

BAB III

PENUTUP

KESIMPULAN

SINTESIS PROTEIN

Tahap-tahap dalam sintesis protein, secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu

transkripsi dan translasi. Baik transkripsi maupun translasi, masing-masing dibagi

dibagi lagi menjadi 3 tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, www.google.co.id/, diakses tanggal 27 juni 2011

Anonimous, www.linkpdf.com, diakses tanggal 27 juni 2011