Halaman
Sintesis Protein
85
Setelah peta konsep kalian kuasai, perhatikan kata kunci yang merupakan kunci pemahaman
dalam bab ini! Berikut ini
kata kunci
dari bab VII:
1. Sintesis Protein
2. Kode Genetik
Untuk mempermudah tercapainya tujuan pembelajaran tersebut perhatikanlah
peta konsep
berikut!
meliputi
Tujuan Pembelajaran:
Setelah mempelajari bab ini kalian dapat menjelaskan pentingnya proses sintesis protein bagi
kehidupan dengan memperhatikan tahapan-tahapannya.
Sumber gambar :
Jendela IPTEK
Sintesis Protein
Bab VII
Sintesis Protein
85
Sintesis Protein
dipahamkan dengan
berupa
Ta h a p -Ta h a p
Sintesis Protein
Kode Genetik
Kode-Kode Genetik yang
Merumuskan Jenis Protein
yang Akan Dibuat
Translasi
Transkripsi
Sumber:
Jendela IPTEK Jilid 11, 2001 : 35
Gambar 7.1
Basa-basa nukleotida membentuk asam amino
penyusun protein
Hampir segala sesuatu yang terjadi di dalam sel dikendalikan oleh enzim.
Enzim adalah zat protein. Seperti DNA dan RNA, protein adalah polimer.
Namun, protein terdiri atas mata rantai yang jenisnya berbeda, yang disebut
asam amino.
Suatu sel dapat berfungsi dengan baik hanya kalau ada protein enzim
yang tepat di dalam sel itu. Sebagian besar pesan berkode di dalam DNA
menentukan jenis protein yang harus dibuat pada waktu tertentu. Namun,
DNA tidak terlalu penting dan berharga untuk dipakai berkali-kali dalam
proses pembuatan protein. Oleh karena itu instruksi untuk proses ini
ditranskripsikan, atau disalin menjadi molekul pekerja RNA. RNA inilah
yang membuat protein.
Urutan tiga basa nukleotida yang dikenal sebagai triplet merupakan
kode genetik (kodon) untuk membentuk asam amino penyusun protein.
Timin
Sitosin
Adenin
Guanin
86
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
A.
Tahap-Tahap Sintesis Protein
Sintesis protein merupakan suatu proses yang komplek, termasuk di
dalamnya penerjemahan kode-kode pada RNA menjadi polipeptida. Sintesis
protein melibatkan DNA, RNA, ribosom, asam amino, dan enzim. (
Slamet
Santosa, 2004: 134
).
Sintesis protein membutuhkan bahan dasar asam amino, dan
berlangsung di dalam inti sel dan ribosom.
Hubungan penyandian DNA, RNA, dan protein menyangkut:
1.
Replikasi DNA membentuk DNA baru.
2.
Transkripsi DNA membuat cetakan mRNA.
3.
Translasi sandi dari cetakan mRNA ke sekuen asam amino yang
spesifik suatu protein.
Proses sintesis protein ada 2 tahap, yaitu:
1.
Transkripsi
a.
Berlangsung dalam inti sel.
b
.
Dimulai dengan membukanya pita "Double Helix" oleh enzim DNA
polymerase.
c.
Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut pita
template atau sense (kodogen) dan pita DNA yang tidak mencetakan
RNA disebut dengan pita antisense.
d.
Pita RNA dibentuk sepanjang pita DNA pencetak dengan urutan basa
nitrogennya komplementer dengan basa nitrogen yang ada pada pita
cetakan DNA.
e.
Pita RNA yang telah selesai menerima pesan genetik dari pita DNA
pencetak segera meninggalkan inti nukleus menuju ke ribosom, tempat
sintesis protein dalam sitoplasma. Pita RNA menempatkan diri pada
leher ribosom.
f.
RNA yang ada dalam sitoplasma bersiap-siap untuk berperan dalam
proses sintesis protein berikutnya. Setiap satu RNA ini, mengikat satu
asam amino yang mengandung ATP.
2.
Translasi
a.
RNAd dan RNAt setelah sampai di ribosom selanjutnya tiga basa
nitrogen pada antikodon RNAt berpasangan dengan tiga basa nitrogen
pada kodon RNAd. Misalny
a AUG pada kodon RNAd berpasangan
dengan UAC pada antikodon RNAt, sehingga asam amino diikat oleh
RNAt adalah metionin.
Sintesis Protein
87
88
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Dengan demikian nama asam amino merupakan terjemahan dari
basa-basa nitrogen yang ada pada RNAd.
b.
Ribosom dengan RNAd bergerak satu dengan yang lainnya.
c.
Sebuah asam amino ditambahkan pada protein yang dibentuk.
d.
Asam amino yang pertama (metionin) segera lepas dari RNAt kembali
ke sitoplasma untuk mengulang fungsinya dengan cara yang sama.
RNAt berikutnya datang untuk berpasangan dengan kodon RNAd
berikutnya.
e.
Proses keseluruhan ini berkesinambungan sampai terbentuk
polipeptida tertentu yang terdiri dari asam amino dengan urutan basa
nitrogen tertentu.
Memecahkan Kode
Perintah DNA ditulis dalamkode kimia yang mempergunakan “kata”
yang disebut kodon. Tiap-tiap kodon terdiri datas tiga “huruf” atau
basa, seperti CTA atau CGC. Karena ada empat basa, maka
dapat dibentuk 64 kodon yang berbeda. Pada permulaan tahun
1960, seorang ahli biokimia India Har Gobind Khoran (tahun 1922)
membantu memecahkan kode gen. Ia membuat semua kodon
yang mungkin terbentuk dan menemukan asam amino yang
merupakan ciri mereka sehingga para ahli biokimia dapat
manafsirkan setiap potongan asam nukleat.
Sumber
:
Jendela IPTEK Jilid 11, 2001 : 36
Tahukah kamu?
Gambar 7.2
Proses sintesis protein
Sumber:
Dok Penerbit
TTA
AT T
GCG
CGC
GGT
CCA
TGT
ACA
GGT
CCA
AAC
TTG
TTA
AAT
ACA
TGT
CCT
GGA
TAG
AT C
GGT
CCA
CGA
GCT
CTC
GAG
Heliks ganda dari DNA
Rantai peptida yang
baru dibentuk
UUA
CGC
GGU
ACA
GGU
UUG
UUA
UGU
CCU
AUC
GGU
GCU
CUC
UUA
CGC
GGU
ACA
GGU UUG
UUA
UGU
CCU
AUC
GGU
GCU
CUC
Leu
Arg
Gly
Thr
Gly
Leu
Leu
Cys
RNA massenger
Leu
Leu
Gly
CCA
ACC
AAU
ACA
GGA
UAG
CCA
Antikodon
Ribosom
G
A
C
C
G
A
C
C
A
C
C
G
A
C
CG
G
G
G
A
C
C
A
C
C
A
C
C
Gambar 7.3
Har
Gobind Khoran
Sintesis Protein
89
Latihan
Kerjakan latihan berikut yang akan menumbuhkan
rasa ingin tahu
dan mengembangkan
kecakapan personal
dan
kecakapan akademik
kalian!
Asam amino esensial adalah asam amino yang tidak diproduksi
oleh tubuh manusia, tetapi diperoleh dari makanan. Sebutkan
macam-macam asam amino esensial tersebut!
B.
Kode Genetik
Kode genetik, yaitu instruksi berupa kode-kode yang merumuskan
jenis protein yang akan dibuat. Instruksi kode genetik tersebut
diperintahkan oleh DNA dalam sintesis protein.
Ciri-ciri Kode Genetik menurut Nirenberg, dkk (1961), yaitu:
1.
Terdiri dari triplet, artinya tiap 1 kodon terdiri dari 3 basa.
2.
Non overlapping, artinya susunan 3 basa pada kodon berbeda dengan
kodon yang lain.
3.
Degenerate, artinya 1 asam amino mempunyai kodon lebih dari satu.
4.
Universal, artinya kode yang sama berlaku untuk semua makhluk
hidup.
Ciri khas protein ditentukan oleh jumlah asam amino, macam, dan
urutan asam amino yang membangun. Terdapat 20 macam asam amino
di alam tersusun dari 4 macam basa nitrogen pada molekul RNAd, yaitu
Adenin (A), Urasil (U), Sitosin (S), dan Guanin (G).
Dari keempat basa tersebut dapat tersusun 64 triplet kodon, padahal
macam asam amino yang ada hanya 20. Dengan demikian terdapat kodon-
kodon sinonim (degenerate), artinya satu asam amino dikode lebih dari
satu kodon.
Kerjakan tugas berikut yang akan mengembangkan
kecakapan
akademik
dan
kecapakan personal
kalian!
90
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Tu g a s
Salin dan lengkapi daftar kode genetika pada tabel berikut!
Tabel : Kode genetika untuk RNA Duta
Basa I
Basa II
Basa III
AG
CU
A
. . .
Lis
. . . Arg
. . . Thr
. . . Ileu
A
. . .
Lis
. . . Arg
. . . Thr
. . . Met
G
. . . AspN
. . . Scr
. . . Thr
. . . Ileu
C
. . . AspN
. . . Scr
. . . Thr
. . . Ileu
U
G
. . .
Glu
. . . Gli
. . . Ala
. . .
Val
A
. . .
Glu
. . . Gli
. . . Ala
. . .
Val
G
. . .
Asp
. . . Gli
. . . Ala
. . .
Val
C
. . .
Asp
. . . Gli
. . . Ala
. . .
Val
U
C
. . . GluN
. . . Arg
. . . Pro
. . . Leu
A
. . . GluN
. . . Arg
. . . Pro
. . . Leu
G
. . .
His
. . . Arg
. . . Pro
. . . Leu
C
. . .
His
. . . Arg
. . . Pro
. . . Leu
U
D
. . .
Stop
. . . Stop
. . . Ser
. . . Leu
A
. . .
Stop
. . .
Tri
. . . Ser
. . . Leu
G
. . .
Tis
. . .
Sis
. . . Ser
. . . Phe
C
. . .
Tis
. . .
Sis
. . . Ser
. . . Phe
U
Keterangan:
Lis
Lisin
Sis
Sistein
AspN
Asparagin
Thr
Tr e o n i n
Glu
Asam glutamat
Ala
Alanin
Asp
Asam aspartat
Pro
Prolin
Glun
Glutamin
Ileu
Isoleusin
His
Histidin
Val
Valin
Tit
Tirosin
Leu
Leusin
Arg
Arginin
Phe
Phenylalanin
Ser
Serin
Tr i
Triptofan
Gli
Glisin
Met
Metionin
Sintesis Protein
91
Rangkuman
1.
Bahan dasar untuk sintesis adalah asam amino.
2.
Proses sintesis protein ada 2 tahap, yaitu:
a.
Transkripsi
b.
Translasi
3.
Kode genetik, yaitu instruksi berupa kode-kode Basa N yang
merumuskan jenis protein yang akan dibuat.
Evaluasi
A. Pilihlah satu jawaban yang paling benar dengan memberi tanda
silang (X) pada huruf
a
,
b
,
c
,
d
, atau
e
!
1.
Sintesis protein berlangsung di dalam . . . .
a.
badan golgi dan vakuola
b.
retikulum endoplasma dan sitoplasma
c.
inti sel dan ribosom
d.
mitokondria dan ribosom
e.
inti sel dan retikulum endoplasma
2.
Bahan dasar yang dibutuhkan dalam sintesis protein, yaitu . . . .
a.
asam amino
b.
asam lemak
c.
karbohidrat
d.
mineral
e.
zat gula
3.
Pada tahap transkripsi dimulai dengan membukanya pita "Double
Helix" oleh enzim . . . .
a.
RNA polymerase
b.
DNA polymerase
c.
RNA transkriptase
d.
DNA transkriptase
e.
DNA endonuklease
92
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
4.
Pada tahap translasi terjadi proses di bawah ini,
kecuali
. . . .
a.
tiga basa nitrogen pada antikodon RNAt berpasangan dengan
tiga basa nitrogen pada kodon RNAd
b.
ribosom dengan RNAd bergerak satu dengan yang lainnya
c.
sebuah asam amino ditambahkan pada protein yang
dibentuk
d.
lepasnya metionin dari RNAt kembali ke sitoplasma
e.
pita RNA dibentuk sepanjang pita DNA pencetak
5.
Yang merupakan ciri-ciri kode genetik adalah . . . .
a.
terdiri dari triplet
b.
susunan 3 basa pada kodon sama dengan kodon yang lain
c.
1 asam amino hanya mempunyai satu kodon
d.
terdiri dari 4 basa
e.
mempunyai 5 macam basa nitrogen
6.
Yang menentukan susunan asam amino dalam sintesis protein
adalah . . . .
a.
basa nitrogen yang berpasangan dua-dua (duplet)
b.
basa nitrogen yang tersusun simplet
c.
setiap empat basa pada rantai polinukleotida
d.
setiap tiga basa N pada rantai polinukleotida
e.
setiap lima basa N pada rantai polinukleotida
7.
DNA merupakan cetakan RNA dalam proses . . . .
a.
replikasi dispersif
b.
replikasi konservatif
c.
replikasi semikonservatif
d.
transkripsi
e.
translasi
8.
Fungsi dari tRNA adalah . . . .
a.
menyediakan sisi spesifik untuk berikatan bagi rangkaian
molekul tRNA khusus
b.
mengikat kelompok ribosom
c.
memindahkan kode genetik ke RNA ribosom
d.
memindah kode genetik ke DNA
e.
sintesis ribosom
Sintesis Protein
93
9.
Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut . . . .
a.
pita template
b.
pita antisense
c.
pita RNA
d.
basa nitragen
e.
antikodon
10. Transkripsi mirip dengan replikasi DNA, di bawah ini adalah
perbedaan transkripsi dengan replika DNA,
kecuali
. . . .
a.
basa urasil RNA mengganti timin DNA
b.
mRNA yang terbentuk tidak tetap berpasangan dengan pita
DNA pembuatnya, tetapi melepaskan diri meninggalkan inti
sel
c.
replikasi DNA memberikan hasil yang tetap di dalam genom
d.
pembentukan molekul RNA hasilnya digunakan langsung
dalam waktu singkat untuk sintesis protein
e.
pada transkripsi ulir rangkap memisahkan diri
B. Jawablah pertanyaan-pertanyaan berikut ini dengan benar dan
jelas!
1.
Sebut dan jelaskan tahap-tahap dalam sintesis protein!
2.
Sebutkan ciri-ciri kode genetik!
3.
Terjemahkan kodon-kodon berikut ke dalam asam aminonya
masing-masing!
a.
GCU
b.
GAG
c.
GGG
4.
Tuliskan kodon untuk arginin!
5.
Jelaskan yang dimaksud dengan istilah-istilah berikut!
a.
Pita template
b.
Pita antisense
94
Panduan Pembelajaran
BIOLOGI XII SMA/MA
Tugas Portofolio
Kerjakan tugas portofolio berikut ini yang akan menumbuhkan
semangat kewirausahaan
,
etos kerja
,
inovatif
, dan
kreativitas
,
mengembangkan
kecakapan akademik
serta
kecakapan sosial
kalian!
Buatlah kelompok 4-5 orang! Buatlah model DNA dengan menggunakan
bahan sesuai kreativitas kelompok kalian masing-masing! Hasilnya
dikumpulkan dan dipresentasikan di depan kelas!Waktu pengerjaan adalah
1 minggu.