Tugas : makalah kimia

NAMA KELOMPOK :

Safrin said : 91301005Askar syah : 91301007

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan pertolongan-Nya, sehingga penulisan makalah ini dapat terlaksana dengan baik.

Makalah dengan judul “DNA” dan “ PROTEIN “ ini disusun sebagai pemenuhan syarat tugas summer mata kuliah KIMIA DASAR di SEKOLAH TINGGI ILMU PERTANIAN WUNA (STIP WUNA)RAHA. Di samping itu , diharapkan dengan penulisan makalah ini dapat menambah wawasan penulis.

Pemilihan judul ini ditetapkan oleh dosen mata kuliah KIMIA sendiri. Kiranya, makalah ini bisa juga berguna bagi pembaca yang lainnya.

Daftar Isi

BAB I : PENDAHULUAN…………………………….!

a. Lata belakang………………………………………….1b. Rumusan masalah……………………………………..2c. Tujuan…………………………………………………3

BAB II : PEMBAHASAN………………………………!!

1. Apa itu protein dan Dna……………………………..42. Dimana letak protein dan Dna………………………53. Struktur protein dan Dna……………………………64. Klasifikasi protein dan fungsi Dna………………….75. Manfaat protein dan Dna……………………………8

BAB III : PENUTUP……………………………………!!! I KESIPULAN…………………………………..9

II DAFTAR PUSTAKA…………………………10

PROTEIN DAN DNA

BAB 1 :

PENDAHULUAN

A.Latar belakang

Protein dan Dna merupakan sumber tenaga pembangkit bagi kehidupan manusia,dsamping itu protein dan Dna juga merupakn inti utama dalam penyesuaian diri bagi tubuh,dikarenakan disitulah tempat atau kinerja otak serta alat tubuh lainnya yang dapat berfungsi dan terfungsikan oleh protein serta Dna itu sendiri.

B. Rumusan masalah

a. Apa itu protein dan Dna !b. Dimana letak protein dan Dna!c. Struktur protein dan Dna!d. Klasifikasi protein dan Dna!e. Manfaat protein dan Dna!

C. Tujuan

Tujuan mengenal protein dan Dna adalah agar dapat memahami dengan baik tentang perkembangannya dan dapat membuka inspirasi bagi pembaca dalam menganalisis sumber dari protein dan Dna itu sendiri

BAB II .

PEMBAHASAN

1. Apa itu Protein dan Dna

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 kala sulfur serta fosfor. Protein berperan penting dalam struktur dan fungsi semua sel makhluk hidup dan virus. Kebanyakan protein merupakan enzim atau subunit enzim. Jenis protein lain berperan dalam fungsi struktural atau mekanis, seperti misalnya protein yang membentuk batang dan sendi sitoskeleton. Protein terlibat dalam sistem kekebalan (imun) sebagai antibodi, sistem kendali dalam bentuk hormon, sebagai komponen penyimpanan (dalam biji) dan juga dalam transportasi hara. Sebagai salah satu sumber gizi, protein berperan sebagai sumber asam amino bagi organisme yang tidak mampu membentuk asam amino tersebut (heterotrof).

Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida, lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup. Selain itu, protein merupakan salah satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh Jöns Jakob Berzelius pada tahun 1838.

Biosintesis protein alami sama dengan ekspresi genetik. Kode genetik yang dibawa DNA ditranskripsi menjadi RNA, yang berperan sebagai cetakan bagi translasi yang dilakukan ribosom. Sampai tahap ini, protein masih "mentah", hanya tersusun dari asam amino proteinogenik. Melalui mekanisme pascatranslasi, terbentuklah protein yang memiliki fungsi penuh secara biologi. DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribosa nukleat (ADN) merupakan tempat penyimpanan informasi genetik.

2. Dimana letak protein dan Dna

. 1. Sumber Protein

Daging,Ikan,Telur,Susu, dan produk sejenis Quark,Tumbuhan berbji, Suku polong-polongan,Kentang.

Studi dari Biokimiawan USA Thomas Osborne Lafayete Mendel, Profesor untuk biokimia di Yale, 1914, mengujicobakan protein konsumsi dari daging dan tumbuhan kepada kelinci. Satu grup kelinci-kelinci tersebut diberikan makanan protein hewani, sedangkan grup yang lain diberikan protein nabati. Dari eksperimennya didapati bahwa kelinci yang memperoleh protein hewani lebih cepat bertambah beratnya dari kelinci yang memperoleh protein nabati.

Kemudian studi selanjutnya, oleh McCay dari Universitas Berkeley menunjukkan bahwa kelinci yang memperoleh protein nabati, lebih sehat dan hidup dua kali lebih lama.

2. Sintesa protein

Gen dan protein memiliki hubungan yang tidak dapat dipisahkan . gen merupakan segmen DNA yang terdapat pada kromosom. Produk seluler yang dikodekan oleh gen sebagian besar adalah protein. Dengan demikian, dengan sedikit pengecualian ( seperti pada RNA transfer dan RNA Ribosomal ), urutan basa suatu gen mengkodekan urutan asam amino daru sebagian atau keseluruhan protein. RNA adalah suatu asam nukleat tunggal yang membantu dalam mentranskripsikan dan menerjemahkan informasi genetic DNA kedalam bentuk urutan asam amino. Terdapat tiga RNA yang berperan dalam proses ini, yaitu :

1.RNA messenger ( mRNA )2.RNA transfer ( tRNA )3.RNA ribosomal ( rRNA )

1.Tahapan sintesa protein Informasi berpindah dari DNA menuju pembentukan protein melalui dua tahapan proses yaitu :

Ø Transkripsi, dimana informasi yang terdapat pada DNA digandakan dalam bentuk mRNAØ Translasi, dimana urutan basa pada mRNA memberikan informasi yang diperlukan oleh tRNA dan rRNA untuk mensitesis suatu protein dengan urutan asam amino yang sesuai dengan informasi yang terdapat pada DNA.

2. Tahapan transkripsi

Enzim yang berperan dalam transkripsi adalah RNA polymerase, yang bergerak sepanjang gen dari promotornya ( warna hijau ), hingga terminatornya ( Warna merah ). RNA polymerase memasangkan molekul RNA pada rantai nukleotida yang sesuai, dan menambahkan molekul RNA sehiingga sesuai dengan untai gen templat. Bagian DNA yang ditranskripsikan disebut unit transkripsi

1.Setelah mengikat promoter, RNA polymerase melepaskan rantai ganda DNA dan menginisiasi sintesis RNA pada titik awal untaian templat. Urutan nukleotida promoter menentukan kerja

RNA polymerase, begitu pula urutan nukleotida yang digunakan sebagai acuan proses sintesis protein

2.RNA polymerase bekerja dari hulu ke hilir ( downstream ) berawal dari promoter. RNA mengalami pemanjangan

( elongasi ) pada arh 5’ – 3’. Pada proses transkripsi untaian DNA kembali membentuk rantai ganda

3.Pada saat RNA polymerase menerjemahkan terminator urutan nukleotidayang mengodekahkan akhir prosestranskripsi, proses

transkripsi berakhir.

Singkatnya, sesudah itu RNA diepaskan, dan RNA polymerase memisahkan diri dari DNA.Pada eukariot , mRNA hasil transkripsi segera digunakan untuk mensintesis protein. Sedangkan pada eukariot, RNA harus melalui berbagai proses terlebih dahulu.Urutan basa mRNA membawa kode genetic untuk urutan asam amino protein. Urutan tiga basa pada mRNa, disebu kodon, menentukan jenis asam amino pada protein. Kodon start dan kodon stop memberikan tanda untuk memulai dan mengakhiri proses sintesis protein

Sintesis protein berjalan berdasarkan urutan sebagai berikut :

1.mRNA dibentuk berdasarkan urutan nukleotida gen pada DNA. mRNA selanjutnya meninggalkan inti sel, bergerak ke ribosom

dan kemudian berikatan dengan subunit kecil ribosom2.tRNA membawa asam amino ke mRNA. Anti kodon tRNA

yang sesuai selanjutnya berpasangan dengan kodon dari mRNA. Subunit besar dan kecil ribosom bergabung , dan tRNA berikatan

subunit besar ribosom.3.Subunit besar ribosom mengkatalis proes pembentukan ikatan peptide antara asam amino – asam amino yang dibawa molekul

tRNA.4.Pada saat asam amino baru bergabung dengan asam amino yang sudah ada sebelumnya, tRNA melepaskan diri dari subunit besar

ribosom dan tRNA berikutnya ( yang membawa asam amino urutan berikutnya ) menggantikan tRNA tersebut.

5.Proes ini terus berjalan sampai kodon stop. Pada akhir proses ini, mRNA dan protein yang selesai terbentuk, meninggalkan

ribosom

3.Struktur protein dan Dna

a. protein Struktur protein dapat dilihat sebagai hirarki, yaitu berupa struktur primer (tingkat satu), sekunder (tingkat dua), tersier (tingkat tiga), dan kuartener (tingkat empat). Struktur primer protein merupakan urutan asam amino penyusun protein yang dihubungkan melalui ikatan peptida (amida).

Sementara itu, struktur sekunder protein adalah struktur tiga dimensi lokal dari berbagai rangkaian asam amino pada protein yang distabilkan oleh ikatan hidrogen. Berbagai bentuk struktur sekunder misalnya ialah sebagai berikut : alpha helix (α-helix, "puntiran-alfa"), berupa pilinan rantai asam-asam amino berbentuk seperti spiralbeta-sheet (β-sheet, "lempeng-beta"), berupa lembaran – lembaran yang tersusun dari sejumlah rantai asam amino yang saling terkikat melalui ikatan hydrogen atau ikatan tiol ( S – H ), beta turn ( β – turn, “lekukan – beta “ ), dan gamma turn ( γ – turn, “ lekukan – gamma “ ). Gabungan dari aneka ragam dari struktur sekunder akan menghasilkan struktur tiga dimensi yang dinamakan struktur tersier.

Struktur tersier biasanya berupa gumpalan. Beberapa molekul protein dapat berinteraksi secara fisik tanpa ikatan kovalen membentuk oligomer yang stabil (misalnya dimer, trimer, atau kuartomer) dan membentuk struktur kuartener.

Contoh struktur kuartener yang terkenal adalah enzim Rubisco dan insulin. Struktur primer protein bisa ditentukan dengan beberapa metode:1. hidrolisis protein dengan asam kuat (misalnya, 6N HCl) dan kemudian komposisi asam amino ditentukan dengan instrumen amino acid analyzer, 2. analisis sekuens dari ujung-N dengan menggunakan degradasi Edman, 3. kombinasi dari digesti dengan tripsin dan spektrometri massa, dan 4. penentuan massa molekular dengan spektrometri massa.

Struktur sekunder bisa ditentukan dengan menggunakan spektroskopi circular dichroism (CD) dan Fourier Transform Infra Red (FTIR). Spektrum CD dari puntiran-alfa menunjukkan dua absorbans negatif pada 208 dan 220 nm dan lempeng-beta menunjukkan satu puncak negatif sekitar 210-216 nm. Estimasi dari komposisi struktur sekunder dari protein bisa dikalkulasi dari spektrum CD.

Pada spektrum FTIR, pita amida-I dari puntiran-alfa berbeda dibandingkan dengan pita amida-I dari lempeng-beta. Jadi, komposisi struktur sekunder dari protein juga bisa diestimasi dari spektrum inframerah.

Struktur protein lainnya yang juga dikenal adalah domain. Struktur ini terdiri dari 40-350 asam amino. Protein sederhana umumnya hanya memiliki satu domain. Pada protein yang lebih kompleks, ada beberapa domain yang terlibat di dalamnya.

Hubungan rantai polipeptida yang berperan di dalamnya akan menimbulkan sebuah fungsi baru berbeda dengan komponen penyusunnya. Bila struktur domain pada struktur kompleks ini berpisah, maka fungsi biologis masing-masing komponen domain penyusunnya tidak hilang. Inilah yang membedakan struktur domain dengan struktur kuartener. Pada struktur kuartener, setelah struktur kompleksnya berpisah, protein tersebut tidak fungsional.

b. Struktur DNA

Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA heliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :

v  Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

v  basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanin (guanini = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin ( thymine = T) gugus fosfat

Berikut susunan struktur kimia komponen penyusun DNA :Baik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA. Prekursor merupakan suatu unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida yang berkaitan dengan gugus fosfat. DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleotida.Keempat basa nitrogen nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.

Akan tetapi, pada setiap molekul DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T).Demikian pula jumlah guanin (G) dengan sitisin(C) selalu sama.Fenomena ini dinamakan ketentuan Chargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan hidrogen (A=T), sedagkan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) dan membentuk 3 ikatan hirogen (C = G).

Stabilitas DNA heliks ganda ditentukan oleh susunan basa dan ikatan hidrogen yang terbentuk sepanjang rantai tersebut.karean perubahan jumlah hidrogen ini, tidak mengehrankan bahwa ikatan C=G memerlukan tenaga yang lebih besar untuk memisahkannya.

DNA merupakan makromolekul yang struktur primernya adalah polinukleotida rantai rangkap berpilin.Sturktur ini diibaratkan sebagai sebuah tangga.Anak tangganya adalah susunan basa nitrogen, dengan ikatan A-T dan G-C.Kedua “tulang punggung tangganya” adalah gula ribosa.Antara mononukleotida satu dengan yang lainnya berhubungan secara kimia melalui ikatan fosfodiester.DNA heliks ganda yang panjangnya juga memiliki suatu polaritas.Polaritas heliks ganda berlawanan orientasi satu sama lain.Kedua rantai polinukleotida DNA yang membentuk heliks ganda berjajar secara antipararel.

4.Klasifikasi dari protein dan fungsi Dna

Akibat Kekurangan Protein

Protein sendiri mempunyai banyak sekali fungsi di tubuh kita. Pada dasarnya protein menunjang keberadaan setiap sel tubuh, proses kekebalan tubuh. Setiap orang dewasa harus sedikitnya mengkonsumsi 1 g protein pro kg berat tubuhnya. Kebutuhan akan protein bertambah pada perempuan yang mengandung dan atlet-atlet. Kekurangan Protein bisa berakibat fatal:

1. Kerontokan rambut (Rambut terdiri dari 97-100% dari Protein -Keratin)

Yang paling buruk ada yang disebut dengan Kwasiorkor, penyakit kekurangan protein. Biasanya pada anak-anak kecil yang menderitanya, dapat dilihat dari yang namanya busung lapar, yang disebabkan oleh filtrasi air di dalam pembuluh darah sehingga menimbulkan odem.

2. hipotonus (lemah otot)

3. gangguan pertumbuhan

4. hati lemak

5. Kekurangan yang terus menerus menyebabkan marasmus dan berkibat kematian.

Fungsi DNA

Fungsi utama DNA adalah sebagai pembawa sifat dari parental kepada keturunannya. Untuk dapat diturunkan, DNA harus melalui tahap replikasi. Pada replikasi DNA, rantai DNA baru dibentuk berdasarkan urutan nukleotida pada DNA yang digandakan.Replikasi merupakan proses pelipatgandaan DNA.

Proses replikasi ini diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel, kecuali sel gamet, pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama.

Pada dasarnya proses replikasi memanfaatkan fakta bahwa DNA terdiri dari dua rantai dan rantai yang satu merupakan "konjugat" dari rantai pasangannya. Dengan kata lain, dengan mengetahui susunan satu rantai, maka susunan rantai pasangan dapat dengan mudah dibentuk. Proses replikasi memerlukan protein atau enzim pembantu; salah satu yang terpenting dikenal dengan nama DNA polimerase, yang merupakan enzim pembantu pembentukan rantai DNA baru yang merupakan suatu polimer.

Proses replikasi diawali dengan pembukaan untan ganda DNA pada titik-titik tertentu di sepanjang rantai DNA. Proses pembukaan rantai DNA ini dibantu oleh beberapa jenis protein yang dapat mengenali titik-titik tersebut, dan juga protein yang mampu membuka pilinan rantai DNA. Setelah cukup ruang terbentuk akibat pembukaan untaian ganda ini, DNA polimerase masuk dan mengikat diri pada kedua rantai DNA yang sudah terbuka secara lokal tersebut. Proses pembukaan rantai ganda tersebut berlangsung disertai dengan pergeseran DNA polimerase mengikuti arah membukanya rantai ganda.

Monomer DNA ditambahkan di kedua sisi rantai yang membuka setiap kali DNA polimerase bergeser.Hal ini berlanjut sampai seluruh rantai telah benar-benar terpisah.Proses replikasi DNA ini merupakan proses yang rumit namun teliti. Proses sintesis rantai DNA baru memiliki suatu mekanisme yang mencegah terjadinya kesalahan pemasukan monomer yang dapat berakibat fatal.

Karena mekanisme inilah kemungkinan terjadinya kesalahan sintesis amatlah kecil.

Replikasi DNA

Replikasi adalah peristiwa sintesis DNA.Saat suatu sel membelah secara mitosis, tiap-tiap sel hasil pembelahan mengandung DNA penuh dan identik seperti induknya.Dengan demikian, DNA harus secara tepat direplikasi sebelum pembelahan dimulai.Replikasi DNA dapat terjadi dengan adanya sintesis rantai nukleotida baru dari rantai nukleotida lama.Proses komplementasi pasangan basa menghasilkan suatu molekul DNA baru yang sama dengan molekul DNA lama sebagai cetakan. Kemungkinan terjadinya replikasi dapat melalui tiga cara.

Cara yang pertama adalah Cara konservatif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua dua rantai DNA baru. Cara kedua disebut Cara semikonservatif, yaitu dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing rantai DNA lama tersebut. Cara ketiga adalah model dispersif, yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebgai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru.

a. Ukuran dan bentuk

Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagi spiral.

b. Susunan kimia

Molekul RNA juga merupakan polimer nukleotida, perbedaannya dengan DNA yaitu:

a. Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b. Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil.

c. Lokasi

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a. RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA yang berlangsung didalam nukleus.

b. RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.

c. RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

a. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi, berlangsung didalam inti sel.

b. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

c. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

Ada beberapa cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and Sofia, 1968):

1. Jaringan hewan dan alkali hangat

RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam asam. DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.

2. Metode Schnider

Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan bereaksi dengan purin dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.

3. Metode Feligen

Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA. Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-bagian sel.

4. Secara Spektroskopi

Pengukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm dimana spektra cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal. Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah mRNA(messenger RNA), rRNA (ribose RNA), dan tRNA(transfer RNA). Tiap bentuk RNA ini mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap macam bentuk RNA. Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat dalam nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol.

5 . manfaat protein dan Dna

E. Manfaat Protein

Sumber energi, Pembetukan dan perbaikan sel dan jaringan, Sebagai sintesis, hormon, enzim, antibodi, dan Pengatur keseimbangan kadar asam basa dalam sel.

KESIMPULAN

Protein dan Dna saling berhubungan satu sama lain yang dilengkapi dengan Rna yang membentuk suatu struktur pembangun energy yang merupakan hasil dari sari makanan yang di konsumsi oleh tubuh kita

DAFTAR PUSTAKA

Wapedia. 2009. Perbedaan DNA RNA. Blog Info Sehat. Selasa 25 Agustus 2009 jam 05.00. Manado

Wapedia. 2009. RNA. Www.WapediaMobi.id. Selasa 25 Agustus 2009 jam 04.50 Manado

Wikipedia. 2009. Biosel. Www.Bioselnetti.net. Selasa 25 Agustus 2009 jam 04.40. Manado

Adam. 2009. Protein. Www.Ad4msan.Com. Senin 24 Agustus 2009 jam 19.30. Manado

GuruNeblog.November 2008. Mengenal DNA dan RNA. Word Press. Selasa 25 agustus 2009 jam 04.30. Manado

Campbell, N.A, J.B. Reece, and L.G. Mitchell, 2000. Biology. 6th ed. Addison Wesley Longman Inc.