Rangkuman Materi Substansi Genetik Kelas 12

Asam nukleat

Mahluk hidup melalui proses reproduksi dapat melestarikan spesiesnya sekaligus mewariskan sifat dan menjaga sifat-sifat genetiknya. Materi genetik sel terdapat pada asam nukleat yang terdiri dari DNA dan RNA.

DNA (Asam Deoksiribonukleat)

DNA tersusun atas polimer nukleotida. Nukleotida terdiri atas fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen.

Ada tiga hipotesis yang menjelaskan terjadinya replikasi DNA, yaitu

• Teori hipotesis konservatif: DNA induk tidak mengalami perubahan, urutan basa nitrogen disalin sehingga membentuk dua rantai DNA yang sama persis.
• Teori hipotesis disfersif: DNA induk yang terpotong merangkai diri menjadi dua buah DNA baru yang urutan basa nitrogennya sama persis dengan basa nitrogen awal.
• Teori hipotesis semikonservatif: pada saat replikasi kedua rantai polinukleotida akan memisahkan diri sehingga basa nitrogen tidak berpasang-pasangan. Nukleotida bebas akan melengkapi rantai DNA induk yang terpisah.

RNA (Asam Ribonukleat)

RNA dapat ditemukan pada tubuh manusia dalam nukleous dan sitoplasma.

Persamaan dan perbedaan DNA dan RNA

Persamaan DNA dan RNA

• DNA dan RNA termasuk ke dalam polimer asam nukleat.
• DNA dan RNA merupakan rantai polimer dengan residu bergantian gula pentosa dan asam fosfat dengan basa nitrogen.
• DNA dan RNA memiliki basa nitrogen yang mampu membentuk ikatan hidrogen.
• DNA dan RNA keduanya terlibat dalam sintesis protein baik langsung maupun tidak langsung.

Perbedaan DNA dan RNA

DNA:

• Terdapat pada nukleus, mitokondria, dan kloroplas
• Strukturnya double helix, rantai panjang
• Tersusun dari gula: deoksiribosa

Tersusun dari basa nitrogen:

• Purin: guanine, adenine
• Pirimidin: sitosin, timin
• Berperan dalam informasi genetik dan sintesis protein
• Kadarnya tetap, tidak dipengaruhi aktivitas sintesis protein

RNA:

• Terdapat pada nukleus, sitoplasma, dan ribosom
• Strukturnya single helix, rantai pendek
• Tersusun dari gula: ribosa

Tersusun dari basa nitrogen:

• Purin: guanine, adenine
• Pirimidin: sitosin, urasil
• Berperan dalam sintesis protein
• Kadarnya bisa berubah sesuai aktivitas sintesis protein

Gen

• Materi genetik yang terdiri atas DNA
• Letaknya di dalam lokus kromosom
• Pembawa sifat keturunan atau pola hereditas dari organisme
• Dapat bersifat dominan dan resesif
• Alel adalah pasangan gen dalam kromosom homolog

Kromosom

• Letak kromosom berada dalam nukleus
• Jumlah kromosom manusia ada 23 pasang atau 46 buah
• Jenis-jenis kromosom berdasarkan fungsinya:
  • Kromosom tubuh (autosom): 22 pasang kromosom autosom
  • Kromosom kelamin (gonosom): 1 pasang kromosom seks
• Kromosom berperan untuk menjaga proses duplikasi DNA terjadi dengan benar
• Jenis-jenis kromosom berdasarkan letak sentromernya:
  • Akrosentrik (kromososm bentuk J): letak sentromernya mendekati ujung sehingga salah satu lengannya sangat pendek.
  • Metasentrik (kromososm bentuk V): letak sentromer berada di tengah sehingga kedua lengan sama panjang.
  • Submetasentrik: letak sentromernya mendekati tengah sehingga panjang kedua lengan tidak sama panjang.
  • Telosentrik (ktomosom bentuk I): letak sentromernya berada di ujung kromosom sehingga hanya mempunyai satu lengan.

Sintesis protein

Sintesis protein adalah proses mengubah asam amino dalam linear menjadi protein dalam tubuh. Sintesis protein terjadi di dalam ribosom dengan melibatkan DNA dan RNA. Proses sintesis protein terbagi menjadi tiga langkah, yaitu:

1. Transkripsi: proses pembentukkan RNA dari salah satu pita cetakan DNA dengqn bantuan enzim RNA polimerase yang akan menghasilkan 3 jenis RNA yaitu mRNA, tRNA, dan rRNA. Transkripsi terjadi di dalam nukleus dan terbagi menjadi 3 tahap, yaitu
   • Inisisasi: RNA polimerase menempel pada untaian DNA untuk memulai transkripsi.
   • Elongasi: RNA polimerase bergerak sepanjang DNA cetakan.
   • Terminasi: transkripsi RNA telah selesai, RNA polimerase melepaskan hasil transkripsi RNA.
2. Tranlasi: proses urutan nukleotida dalam mRNA yang diterjemahkan ke dalam urutan asam amino dari rantai polipeptida. Tahapan proses tranlasi yaitu:
   • Proses tranlasi terjadi di sub unit ribosom.
   • mRNA memberikan sinyal ke tRNA untuk membawa asam amino yang sesuai dengan kode genetic mRNA.
   • mRNA ditranslasikan oleh tRNA dengan di awali dari kodon start (AUG), kemudian mengubah kodon mRNA menjadi beberapa asam amino.
   • Proses translasi berakhir di kodon stop (UAA, UAG, ata UGA)
   • Asam amino-asam amino yang dihasilkan akan membentuk polipeptida sesuai dengan yang dibutuhkan.
3. Pelipatan protein
   Pelipatan protein diperlukan untuk mengaktifkan polipeptida. Polipeptida harus dimodifikasi terlebih dahulu sebelum dapat dipergunakan.

Kode genetik

Jumlah dan urutan asam amino yang terbentuk dapat diketahui dengan cara pengkodean nukleotida yang disebut kode genetik. Kode genetik merupakan basa nitrogen yang dapat menerjemahkan macam-macam nukleotida dalam tubuh.