Modul Pembelajaran Biologi XII IPA · PDF fileIlustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida ......

Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012

2 Email : [email protected] --- Blog : biologicasman1nusa.wordpress.com

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL _________________________________________________________ 1

DAFTAR ISI _______________________________________________________________ 2

DAFTAR GAMBAR _________________________________________________________ 3

DAFTAR TABEL ___________________________________________________________ 4

BAGIAN ISI

I. Standar Kompetensi dan Kompetensi Dasar _____________________________ 5

II. Apersepsi _________________________________________________________ 5

III. Pemahaman Konsep _________________________________________________ 5

a. DNA ________________________________________________________ 6

b. Struktur DNA ________________________________________________ 6

c. RNA ________________________________________________________ 7

d. Sintesa Protein _______________________________________________ 8

e. Transkripsi __________________________________________________ 9

f. Translasi ____________________________________________________ 9

g. Simulasi Sintesa Protein _______________________________________ 10

IV. Latihan ____________________________________________________________ 11

REFERENSI ______________________________________________________________ 13



DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 1. Ilustrasi Struktur DNA ________________________________________ 6

2. Gambar 2. Ilustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida ______________________ 6

3. Gambar 3. Ilustrasi Ikatan Basa pada DNA ________________________________ 8



DAFTAR TABEL

Tabel Kode Sintesa Asam Amino _____________________________________________ 9



MODUL PEMBELAJARAN BIOLOGI XII IPA

TAHUN PEMBELAJARAN 2012/2013

SMA NEGERI 1 NUNUKAN SELATAN

JUDUL

SINTESIS POLIPEPTIDA

Oleh

SUPARMUJI

STANDAR KOMPETENSI

“Memahami konsep-konsep dasar dan prinsip-prinsip hereditas serta implikasinya pada saling temas.”

KOMPETENSI DASAR

“Menjelaskan hubungan gen DNA-RNA-polipeptida dan proses sintesis protein.”

I. APERSEPSI

Kita pasti telah mengenal Protein, yang lebih kita kenal sebagai suatu zat yang berperan

dalam membangun tubuh dan menggantikan sel-sel tubuh yang rusak. Protein banyak terdapat pada

makanan seperti kacang-kacangan, daging, susu ataupun telur. Protein merupakan salah satu jenis

makanan yang mutlak diperlukan oleh makhluk hidup terutama hewan dan manusia, kekurangan zat

tersebut dapat berakibat sangat fatal bagi tubuh manusia, busung lapar merupakan salah satu penyakit

yang diakibatkan kurangnya asupan protein pada tubuh.

Protein merupakan suatu zat yang dibangun dari rantaian asam amino yang membentuk suatu

struktur yang dinamakan rantai polipeptida, sehingga seringkali protein juga disebut sebagai rantai

polipeptida. Asam amino adalah dasar penyusunan rantai polipeptida menjadi suatu jenis protein, asam

amino terbentuk dari rangkaian proses penterjemahan kode-kode yang berasal dari DNA dan RNA. Dan

serangkaian proses tersebut yang akan dibahas dalam modul ini.

II. PEMAHAMAN KONSEP

Seperti yang kita pahami bersama bahwa :

Gen adalah sebuah “letak/posisi” pada kromosom yang memuat struktur yang bertanggung

jawab terhadap pewarisan sifat. Struktur yang dimaksud adalah DNA, yaitu salah satu jenis asam

nukleat yang wajib terdapat pada setiap makhluk hidup dan sering disebut sebagai zat dasar penyusun

makhluk hidup.



DNA (deoxiribosa nucleat acid)

Merupakan molekul hidup karena dapat melakukan proses penggandaan diri (replikasi) dan

berdasarkan dari proses inilah proses pembentukan protein dapat terjadi. DNA merupakan struktur

yang berbentuk rantai yang panjang tersusun atas pensenyawaan phosphat, gula ribosa dan basa

nitrogen, DNA terdiri atas dua rantai yang saling berpilin, sering dingkat dengan sebutan berpilin ganda

(double helix).

DNA berperan dalam pembentukan RNA yang memiliki struktur rantai yang lebih pendek dan

tunggal. Baik DNA maupun RNA memiliki 2 (dua) pasangan basa nitrogen, yaitu : Basa Purin dan Basa

Pirimidin. Pada DNA basa purin dan pirimidin terdiri atas :

A. Basa Purin, terdiri atas Adenin (A) dan Guanin (G),

B. Basa Pirimidin, terdiri atas Timin (T) dan Sitosin (C)

Gambar 1. Ilustrasi Struktur DNA

Struktur DNA

Rantai DNA merupakan rantai yang berbentuk panjang serta berpilin ganda, pada rantai

tersebut terdapat ikatan Nukleotida dan Nukleosida. Perbedaan antara keduanya adalah pada gugus

phosphat yang tidak terdapat pada Nukleosida. Untuk lebih jelasnya, dapat dilihat dari gambar ilustrasi

berikut :

Gambar 2. Ilustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida

Phosphat

Gula

Ribosa

Basa

Nitrogen

Nukleosida

Nukleotida



Sehingga, Nukleotida terdiri atas rangkaian struktur phosphat sebagai “rangka” DNA yang

berikatan dengan struktur Gula Ribosa dan selanjutnya mengikat salah satu basa nitrogen, purin

ataupun pirimidin. Sedangkan Nukleosida terdiri atas ikatan Gula Ribosa dan Salah satu Basa Nitrogen,

purin ataupun pirimidin.

Basa nitrogen tersebut selalu berpasangan antara basa purin dan basa pirimidin, basa purin

Adenin (A) selalu berpasangan dengan pasangan basanya Timin (T) dan basa purin Guanin (G) dan

begitu juga sebaliknya. Masing-masing pasangan basa tersebut berikatan antara satu dengan yang

lainnya oleh atom hidrogen, Adenin dan Timin saling berikatan dengan 2 atom hidrogen sedangkan

ikatan antara guanin dan sitosin dihubungkan dengan 3 atom hidrogen. Dan untuk memecahkan atau

memutuskan ikatan-ikatan tersebut diperlukan suatu struktur protein lain yang disebut RNA Polimerase.

Beberapa sifat rantai DNA antara lain :

1. Memiliki jumlah pasangan basa yang sama.

2. Urutan dan Pasangan DNA tiap spesies berbeda

3. Bersifat stabil

4. Menyimpan gen

5. Terdapat fragmen-fragmen yang berulang.

Proses sintesa protein dimulai dengan pemecahan atau pemutusan DNA oleh RNA

Polimerase, yang kemudian rantai DNA tersebut dikode oleh RNA m, serangkaian kode DNA yang

diterjemahkan tersebut dinamakan rantai DNA Sense atau Template.

RNA (Ribosa Nucleat Acid)

Dalam rangkaian pembentukan Protein melalui proses penterjemahan kode, setelah

pemotusan atau pemotongan rantai DNA maka langkah selanjutnya adalah proses penterjemahan yang

dilakukan oleh RNA atau ribosa nucleat acid.

RNA adalah Asam nukleat yang terbentuk dari proses penterjemahan rantai sense DNA,

memiliki struktur rantai yang lebih pendek daripada DNA karena hanya memuat 3 kode triplet pada tiap

rangkaian rantainya. Rantainya juga tidak berstruktur ganda, hanya berstruktur tunggal. Sama-sama

memiliki 2 pasangan basa yaitu basa purin dan basa pirimidin, hanya terdapat perbedaan pada salah

satu jenis basa pirimidinnya. Pasangan Basa pada Rantai RNA antara lain :

A. Basa Purin, terdiri atas Adenin (A) dan Guanin (G)

B. Basa Pirimidin, terdiri atas Urasil (U) dan Sitosin (C)



RNA terbagi menjadi 3 macam, yaitu :

1. RNA messenger/duta, rantai RNA yang terbentuk sebagai hasil terjemahan dari rantai DNA

sense dalam nukleus.

2. RNA transfer, RNA yang bertugas menterjemahkan rantai RNA messenger/duta.

3. RNA ribosom, adalah RNA yang berperan dalam menterjemahkan kodon RNA transfer

menjadi rangkaian asam amino.

Sintesa Protein

Seperti yang telah kita bahas dari awal, bahwa sintesa protein dimulai dari proses replikasi

DNA yang kemudian salah satu rantainya yang lebih dikenal dengan DNA Sense atau DNA Template

yang kemudian diterjemahkan oleh RNA. Lebih Rinci proses tersebut diurai dalam rangkaian proses

sebagai berikut :

Rantai double heliks DNA diputus oleh struktur yang disebut RNA Polimerase, proses tersebut

membagi struktur rantai DNA menjadi 2 bagian yaitu : DNA Sense atau DNA Template dan DNA Anti

sense. Bagian dari rantai DNA yang digunakan pada proses sintesa polipeptida adalah DNA Sense

atau DNA Template yang kemudian diterjemahkan oleh kodon-kodon yang terdapat pada RNA

messenger. Proses ini terjadi di sitoplasma, proses yang mengkode ulang urutan basa pada rantai DNA

sesuai dengan pasangan basanya yang terdapat pada rantai RNA messenger. Secara detail proses

tersebut dapat dilihat dari ilustrasi contoh sebagai berikut :

A

T

G

T

G

C

G

A

T

T

A

G

T

A

C

A

C

G

C

T

A

A

T

C

RNA

Polimerase

3’

3’

5’

5’



Transkripsi

Transkripsi adalah proses penterjemahan atau pengkodean rantai DNA Sense oleh rantai M RNA

sesuai dengan pasangan basanya yang terdapat pada rantai M RNA. Transkripsi terjadi di dalam

nukleus, setelah proses penterjemahan selesai maka serangkaian M RNA akan keluar menuju

sitoplasma. Dalam sitoplasma M RNA akan segera ditangkap oleh ribosom, yang kemudian akan

melaksanakan proses selanjutnya yaitu Translasi.

Translasi adalah proses pengkodean ulang rantai M RNA oleh T RNA sesuai kode pasangan basanya

masing-masing. Proses ini terjadi pada ribosom, setelah proses translasi terjadi maka proses berikutnya

adalah mensintesis anti kodon dari T RNA oleh R RNA yang selanjutnya berdasarkan kode-kode

tersebutlah sintesa asam amino dilakukan.

Daftar kode sintesa asam amino



Simulasi Proses Sintesa Asam Amino :

Misalkan urutan Rantai DNA Double Helix

DNA antisense

3’ TAG-CCG-GGA-CTG-GAT-TCG-TAC-CAT-ATC 5’ (Legging strand)

Maka, DNA sense nya :

5’ ATC-GGC-CCT-GAC-CTA-AGC-ATG-GTA-TAG 3’ (Leading strand)

Rantai DNA ganda tersebut, kemudian dipotong oleh RNA polimerase dan yang digunakan adalah DNA

sense :

5’ ATC-GGC-CCT-GAC-CTA-AGC-ATG-GTA-TAG 3’ (Leading strand)

Maka, M RNA (ARN d) sebagai hasil dari Proses Transkripsi :

UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (m RNA)

Kemudian M RNA keluar menuju sitoplasma dan akan ditangkap oleh ribosom, pada ribosom :

UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (m RNA)

Kode tersebut, kemudian ditranslasikan oleh T RNA (ARN t) :

AUC—GGC—CCU—GAC—CUA—AGC—AUG—GUA—UAG (t RNA kodon)

T RNA kodon, dikode ulang menjadi T RNA antikodon :

UAG—CCG—GGA—CUG—GAU—UCG—UAC—CAU—AUC (t RNA antikodon)

T RNA antikodon inilah yang kemudian disintesis menjadi asam amino :

Stop—Prolin—Glisin—Arginin—Asam Aspartat—Serin—Tyrosin—Histidin—Isoleusin



LATIHAN

NAMA :

KELAS :

NISN :

Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut, untuk menguji pemahaman anda mengenai materi yang

dipelajari.

1. Jelaskan konsep protein !

2. Jelaskan definisi dari :

a. Transkripsi

b. Translasi

3. Jelaskan korelasi antara DNA dan RNA !

4. Tuliskan mekanisme terbentuknya asam amino !

5. Simulasikan rantai DNA antisense berikut sehingga terbentuk rangkaian asam amino !

3’ ACT—TAG—GGA—TTC—AGG—CGA—TGC—AGT 5’



REFERENSI

1. Wikipedia.com, dengan keyword :

a. DNA sense

b. DNA template

c. Leading Strand

d. Legging Strand

e. Sintesa protein

Modul Pembelajaran Biologi XII IPA · PDF fileIlustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida ......

Documents

Transcript of Modul Pembelajaran Biologi XII IPA · PDF fileIlustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida ......