MATERI BIOLOGI

SEL dan ORGANEL SEL 

Sel adalah unit terekcil yang terdapat pada mahluk hidup, kumpulan dari sel membentuk

suatu jaringan. Sel terdiri dari 2 macam yaitu sel prokariotik dan eukariotik.

Perbedaannya adalah adanya membran yang membungkus inti sel, sehingga

membentuk kompartemen.Nukleus/inti sel fungsinya : sebagai pengatur seluruh aktifitas sel, mengandung materi genetik (DNA)

o RE kasar : untuk sintesis protein

o RE halus : sebagai tempat penyimpanan Ca, untuk sintesis steroid

o Sitosol : cairan tempat organel melayang-layang

o Mitokondria : penghasil ATP, untuk respirasi oksidatif

o Ribosom : untuk sintesis protein, prosesprotein

o Lisosom : mengandung enzim untuk pencernaan intrasel

o Aparatus golgi :’packaging’ (pengemasan) protein untuk menjadi matang, penambahan suatu subtansi pada protein, sebagai proses lanjutan protein setelah dari RE

o Peroksisom : untuk pemecahan hidrogen peroksida

o Sitoskeleton : jalur berpindahnya organella pada sel, terdiri dari:

- Mikrotubulus : membentuk pergerakan kromosom, organel, silia, & flagela

- Intermediate filament

- Microfilament: membantu kontraksi otot, bentuk sel, & pergerakan sitoplasma

Makromolekul utama sel & subunit penyusunnya

o Protein : tersusun dari sub unit asam aminoStruktur penyusunnya adalah gugus asam carboxyl, gugus amino, & rantai samping (menentukan sifatnya). Protein merupakan suatu polimer asam amino (L-form) yang dihubungkan oleh ikatan peptida. Satu protein mengandung 20 asam amino.o Asam nukleat (DNA &RNA) : tersusun dari sub unit nukleotidAsam nukleat merupakan penyimpan informasi biologis yang herediter. Merupakan polimer nukleotid yang tersusun dari cincin nitrogen, yang dihubungkan dengan ikatan fosfodiester antara gugus phospat & gugus carboxyl.o Polisakarida : tersusun dari sub unit glukosaSebagai sumber energi sel yang disimpan dalam bentuk glikogen, jika dipecah akan melepas energio Lipid : tersusun dari sub unit asam lemak

Merupakan komponen penyusun membran sel. Tersusun atas rantai hidrokarbon yang hidrofobik & tidak reaktif, serta gugus karboksil. Gugus karboksil bersifat hidrofillik, reaktif dan dapat berikatan secara kovalen dengan molekul lainnya. Fungsinya adalah sebagai sumber energi yang cukup tinggi yang disimpan di sitoplasma dalam bentuk triacylglycerol, dan membentuk membran sel bilayer dalam bentuk fosfolipid yang bersifat ampifatik.

Mekanisme Transpor Oksigen dan Karbondioksida di dalam Tubuh

Mekanisme Transpor Oksigen dan Karbondioksida Pada Paru, Dalam Aliran Darah dan Pada Jaringan.

Transpor O2 di darah & jaringan

O2 ditranspor dengan mekanisme difusi pasif, yaitu mengikuti gradien konsentrasi, dari konsentrasi tinggi kekonsentrasi rendah. Adapun dalam sistem transpornya O2 dapat dibagi menjadi 2:

o 1,5% O2 terlarut di plasma

o 98,5% O2 berikatan dengan hemoglobin membentuk oksihemoglobin

Dengan tingginya tekanan parsial O2 (PO2) di darah dibanding di jaringan, maka O2 akan ditranspor dari darah ke jaringan. Faktor yang dapat mempengaruhi transpor O2 selain PO2 adalah pH, PCO2, suhu, & 2,3 BPG. Faktor-faktor tersebut akan mempengaruhi afinitas O2.

Transpor CO2 di darah & jaringan

CO2 ditranspor secara difusi pasif, yaitu mengikuti gradien konsentrasi, dari konsentrasi tinggi ke rendah. Adapun dalam mekanisme transpornya CO2 ditranspor dalam 3 bentuk:

o 7% terdisolusi di plasma

o 23% berikatan dengan Hb membentuk karbaminohemoglobin

o 70% berbentuk ion bikarbonat

Saat tekanan parsial CO2 (PCO2) di jaringan lebih tinggi, maka CO2 akan ditranspor dari jaringan ke darah.

Transpor glukosa pada epitel usus

Transpor glukosa di epitel usus menggunakan coupled transport, symport. Yaitu transpor yang terjadi dengan mendapat energi dari molekul lain, dengan molekul yang dipindah ada 2 dan searah. Sehingga untuk transport glukosa dibutuhkan Na+ agar masuk dari lumen ke epitel usus.

Saat ATP dipecah oleh ATPase menjadi ADP+Pi, akan mengcouple energi untuk masuknya Na+ dan glukosa dari lumen ke membran basalis, sehingga sistem transport glukosa juga dapat disebut transport aktif sekunder.

Proses Pembentukan ATP Di Mitokondria dan Hubungannya Pembentukan ROS

Proses pembentukan ATP di mitokondria dikenal dengan nama fosforilasi oksidatif (30-36 ATP). Jalur sintesis ini menggunakan energi yang dihasilkan dari oksidasi nutrien untuk produksi ATP. Adapun pembentukannya adalah sebagai berikut:

• Elektron ditransfer dari donornya (NADH) ke acceptor (cth: O2) dg reaksi redoks

• di eukariota, proses ini dilakukan oleh kompleks 5 protein yg ada di dlm mitokondria: NADH-koenzim Q oksireduktase; suksinat-Q oksireduktase; electron transfer flavoprotein-Q oxireductase; sitokrom C-oksidase; AP sintase

• energi yg dihasilkan oleh elektron melalui jalur transpor elektron ini digunakan untuk memindahkan proton melewati membran mitokondria (dari dalam ke luar)

• terbentuk energi potensial dlm bentuk gradien pH dan potensial elektrik disepanjang membran (potensial gradien di daerah membran luar lebih tinggi)

• konsentrasi proton di membran luar semakin tinggi dan membuat proton kembali ke membran dlm konsentrasi yg lebih randah

• energi yg tersimpan ini digunakan untuk mengalirkan proton kembali ke membran luar & menurunkan gradien melalui enzim ATP sintase

• enzim ini menggunakan aliran proton yg melewatinya utk menghasilkan ATP dari ADP dengan cara reaksi fosforilasi. aliran proton yg melewati ATP sintase memaksa bagian enzim untuk berotasi

Kaitan dengan pembentukan ROS:

ROS merupakan hasil samping dari fosforilasi oksidatif. O2 akan berikatan dengan H2 menjadi H2O. Namun ternyata tidak semua O2 berikatan dengan H2, tapi hanya berikatan dengan elektron saja sehingga terbentuk O3- (ROS). Dalam kondisi fisiologis, ROS akan terbentuk < 5%.

Apa Yang Dimaksud Dengan Dogma Sentral Pada Biologi?

Dogma sentral: semua info genetik ada di DNA yang akan ditranskripsi ke dalam RNA dan akan ditranslasi menjadi protein.

Transkripsi :

Transkripsi merupakan proses sintesis mRNA dari cetakan DNA. Proses ini terjadi ada inti sel (nukleus) tepatnya pada kromosom. DNA akan diurai & dibuat cetakan, kemuan materi penyalin (ribonucleoside triphosphat) akan masuk, cetakan disalin dan dirangkai dan keluar menjadi mRNA.

Komponen yang terlibat dalam proses transkripsi yaitu : cetakan DNA yang terdiri atas basa nukleotida Adenin (A), Guanin (G), Timin (T), Sitosin (S) ; enzim RNA polimerase ; faktor-faktor transkripsi, prekursor (bahan yang ditambahkan sebagai penginduksi).

Tahapan dalam proses transkripsi pada dasarnya terdiri dari 3 tahap, yaitu :

1. Inisiasi

Transkripsi tidak dimulai di sembarang tempat pada DNA, tapi di bagian ujung gen yaitu promoter. 25 pasang basa dari titik O gen di daerah promoter terdapat TATA box, yang merupakan start point transkripsi oleh polimerase.

2. Elongasi (pemanjangan)

Proses selanjutnya adalah elongasi. Pemanjangan di sini adalah pemanjangan nukleotida. Setelah RNA polimerase menempel pada promoter maka enzim tersebut akan terus bergerak sepanjang molekul DNA, mengurai dan meluruskan heliks. Dalam pemanjangan, nukleotida ditambahkan secara kovalen pada ujung 3’ molekul RNA yang baru terbentuk. Misalnya nukleotida DNA cetakan A, maka nukleotida RNA yang ditambahkan adalah U, dan seterusnya. Laju pemanjangan maksimum molekul transkrip RNA berrkisar antara 30 – 60 nukleotida per detik. Kecepatan elongasi tidak konstan.

3. Terminasi (pengakhiran)

Terminasi juga tidak terjadi di sembarang tempat. Transkripsi berakhir ketika adanya guanin yang terbentuk. Selanjutnya mRNA terlepas dari DNA templat menuju ribosom.

Setelah proses transkripsi selesai, maka ada kontrol post transkripsi berupa:

§ Menstabilkan mRNA yang strukturnya hanya 1 helix, dengan capping 7 metil guanosin pada ujungny agar tidak mudah hancur

§ Menghilangkan intron oleh spliceosome

§ Menghilangkan 30 polipeptida dan penempelan poly-A (diberi ekor)

Translasi:

Adalah proses penterjemahan mRNA menjadi protein. Dalam menterjemahkan, 3 basa diterjemahkan menjadi 1 asam amino. Translasi dimulai dengan adanya start kodon, AUG (metionin). Jika AUG tidak ada, maka tidak akan ditranslasi. Proses translasi adalah 3 basa (kodon di mRNA akan dikenali oleh anti kodon yang ada pada tRNA (transfer RNA). tRNA terikat pada asam amino tertentu sehingga dapat menterjemahkan bahasa asam amino.Translasi akan berhenti saat ada stop kodon) UAA / UAG / UAG ( TAA/TAG/TGA pada DNA).

Bagaimana Enzim Dapat Bekerja Mempercepat Suatu Reaksi?

Enzim dapat bekerja mmpercepat suatu reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Untuk bekerja, enzim membutuhkan substrat. Dengan menurunkan energi aktivasi, maka terbentuknya kompleks enzim-substrat menjadi lebih cepat, sehingga reaksi cepat terjadi.

Cara aktivasi enzim: enzim merupakan suatu protein. Enzim akan teraktifkan saat masuk ke aparatus golgi, untuk penambahan suatu substansi dalam proses pematangan (packaging).

Cara inaktivasi enzim dengan feed back mechanism. Ada 2 macam feed back, yaitu feed back positif (inducible), dan feed back negatif (inhibitor). Dengan mekanisme feed back negatif, enzim dapat diinaktifkan.

Contoh: acyltransferase, glycosiltransferase

Genom

Dari Wikipedia bahasa Indonesia, ensiklopedia bebas

Genom tidak sama dengan Gnome.

Genom (Ing. genome), dalam genetika dan biologi molekular modern, adalah

keseluruhan informasi genetik yang dimiliki suatu sel atauorganisme, atau

khususnya keseluruhan asam nukleat yang memuat informasi tersebut.[2] Secara

fisik, genom dapat terbagi menjadi molekul-molekul asam nukleat yang berbeda

(sebagai kromosom atau plasmid), sementara secara fungsi, genom dapat terbagi

menjadi gen-gen.[3] Istilah genom diperkenalkan oleh Hans Winkler dari Universitas

Hamburg, Jerman, pada tahun 1920, mungkin sebagai gabungan dari

kata gen dankromosom atau dimaksudkan untuk menyatakan kumpulan gen.[4]

Setiap organisme memiliki genom yang mengandung informasi biologis yang

diperlukan untuk membangun tubuhnya dan mempertahankan hidupnya

serta diwariskan ke generasi berikutnya.[5] Dengan sejumlah interaksi kompleks,

urutan nukleotida komponen penyusun asam nukleat digunakan

untuk membuat semua protein pada suatu organisme pada waktu dan tempat yang

sesuai. Protein ini menjadi komponen pembentuk tubuh organisme atau memiliki

kemampuan membuat komponen pembentuk tubuh tersebut atau mendorong

reaksi metabolisme yang diperlukan untuk hidup.[3] Kebanyakan genom, termasuk

milik manusia dan makhluk hidup bersel lainnya, terbuat dari DNA (asam

deoksiribonukleat), namun sejumlah virus memiliki genom RNA (asam ribonukleat).[5]

Kajian yang mempelajari genom dikenal sebagai genomika (genomics). Saat ini,

urutan nukleotida pada genom sejumlah organisme telah dipetakan seluruhnya

dengan teknik sekuensing DNA dalam berbagai proyek genom, misalnya Proyek

Genom Manusia yang diselesaikan pada tahun 2003. Perbandingan genom

organisme dapat memberikan informasi mengenai karakteristik organisme

tersebut, evolusinya, dan berbagai proses biologis.[6]

Organisasi genom[sunting | sunting sumber]

DNA unting ganda (double stranded, "ds") merupakan komponen pembentuk genom

kebanyakan organisme dan semua sel. Namun demikian, virus RNA memiliki genom RNA ds atau

unting tunggal (single stranded, "ss"). Secara umum, setiap molekul asam nukleat genom dapat

disebut sebagai kromosom. Genom prokariota (organisme tanpa inti sel, contohnya bakteri) biasanya

berupa molekul tunggal dsDNA sirkular, walaupun dapat pula terdapat DNA ekstrakromosom

berbentuk plasmid sirkular yang menyandikan produk gen yang menguntungkan namun tidak

esensial. Sementara itu, genom eukariota (organisme berinti sel, contohnya manusia) biasanya

berupa sejumlah molekul dsDNA linear. Istilah genom inti (nuclear genome) pada eukariota mengacu

pada informasi genetik berupa kromosom, dan kadang kala juga fragmen DNA ekstrakromosom, di

dalam inti sel. Genom ekstranuklear sel eukariotik mencakup genom mitokondria dankloroplas, yang

berupa molekul dsDNA sirkular seperti pada prokariota.[7]

Kebanyakan prokariota memiliki satu kromosom saja. Karena itu, prokariota umumnya mengandung

satu salinan setiap gen dan dengan demikian bersifat haploid. Sementara itu, eukariota umumnya

memiliki dua salinan setiap gen dan secara genetik bersifat diploid.[8] Ada pula organisme

(misalnya, tumbuhan) yang memiliki lebih dari dua set kromosom dalam inti setiap sel tubuhnya, atau

disebut bersifat poliploid.[9]

Bakteri adalah suatu organisme yang jumlahnya paling banyak dan tersebar luas dibandingkan

dengan organisme lainnya di bumi. Bakteri umumnya merupakan organisme uniseluler (bersel

tunggal), prokariota/prokariot, tidak mengandung klorofil, serta berukuran mikroskopik (sangat kecil).

Bakteri berasal dari kata bahasa latin yaitu bacterium. Bakteri memiliki jumlah spesies mencapai

ratusan ribu atau bahkan lebih. Mereka ada di mana-mana mulai dari di tanah, di air, di organisme

lain, dan lain-lain juga berada di lingkungan yang ramah maupun yang ekstrim.

Dalam tumbuh kembang bakteri baik melalui peningkatan jumlah maupun penambahan jumlah sel

sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor, yakni seperti ph, suhu temperatur, kandungan garam,

sumber nutrisi, zat kimia dan zat sisa metabolisme.

BAKTERI

Ciri-Ciri Bakteri :

- Umumnya tidak berklorofil

- Hidupnya bebas atau sebagai parasit / patogen

- Bentuknya beraneka ragam

- Memiliki ukuran yang kecil rata-rata 1 s/d 5 mikron

- Tidak mempunyai membran inti sel / prokariot

- Kebanyakan Uniseluler (memiliki satu sel)

- Bakteri di lingkungan ekstrim dinding sel tidak mengandung peptidoglikan, sedangkan yang

kosmopolit mengandung peptidoglikan

Manfaat/Kegunaan Bakteri Yang Menguntungkan Bagi Kehidupan :

1. Membantu menyuburkan tanah dengan menghasilkan nitrat

2. Pengurai sisa makhluk hidup dengan pembusukan

3. Fermentasi dalam pembuatan makanan dan minuman

4. Penghasil obat-obatan seperti antibiotik

5. Mengurai sampah untuk menghasilkan energi

6. Membantu dalam pembuatan zat-zat kimia, dll

Dampak Buruk Bakteri Yang Merugikan Bagi Kehidupan Manusia:

1. Menyebabkan penyakit bagi makhluk hidup termasuk manusia (bakteri parasit/patogen)

2. Membusukkan makanan yang kita miliki

3. Merusak tanaman dengan serangan penyakit yang merugikan (bakteri parasit/patogen)

4. Menimbulkan bau yang tidak sedap hasik aktivitas pembusukan

5. Membuat tubuh manusia kotor dipenuhi bakteri yang mengakibatkan bau badan