biologi sel 1

 

-Probe asam  nukleat

: Dalam teknologi DNA, suatu molekul asam nukleat beruntai tunggal 

 untuk menandai (melabeli)  urutan nukleotida 

spesifik dalam suatu sampel asam nukleat. Molekul probe ini 

membentuk ikatan hidrogen dengan urutan komplementer di mana 

saja urutan ini terjadi; pelabelan dengan radioaktif atau pelabelan 

lainnya pada probe akan mendeteksi lokasinya.

-Probe DNA :  segmen asam nukleat yang disintesis secara kimiawi dan dilabel 

dengan radioaktif  untuk menemukan suatu gen yang 

diinginkan dengan cara membuat ikatan hidrogen dengan suatu urutan 

komplementer. 

-Reaksi rantai polimerase (polymerase chain reaction, PCR)

:  teknik  perbanyak DNA in vitro dengan cara 

menginkubasi dengan nukleotida,primer khusus, molekul DNA, polimerase, 

-Mutasi : Perubahan yang jarang terjadi dalam DNA gen yang akhirnya 

tercipta  keragaman genetik.

-Spektrofotometer :  instrumen  mengukur porsi dari cahaya dengan panjang 

gelombang yang berbeda yang diserap dan dihantarkan oleh suatu 

larutan berpigmen.,

-Hibridisasi : Pembentukan satu atau lebih individu hibrid.

-Hibridisasi in situ : Hibridisasi antara pelacak DNA atau RNA pada preparat sitologis. 

-Hibridisasi dot : Target asam nukleat (DNA atau RNA) ditotolkan pada membran dan 

keberadaan target dilacak dengan pelacak DNA atau RNA berlabel.

-Fraksinasi sel : Perusakan sel dan pemisahan organelnya dengan cara sentrifugasi.

-Komplementer : Dua gen yang bekerja sama saling melengkapi ekspresi suatu karakter.

-DNA polimerase : Enzim yang mengkatalis pemanjangan DNA baru pada garpu replikasi dengan cara penambahan nukleotida ke rantai yang telah  ada. 

-Southern blotting :  teknik hibridisasi  untuk menentukan  urutan nukleotida tertentu dalam sampel DNA.

-Western blotting : Teknik  mendeteksi protein spesifik di dalam sampel homogenat atau ekstrak jaringan

-Northern blotting : Modifikasi dari metode Southern dengan target RNA yang sudah  dipisahkan dengan elektroforesis gel agarose dengan  

pelacak DNA berlabel.

-Polimorfisme : adanya  dua atau lebih bentuk individu yang  jelas 

karakter polimorfik   dalam populasi yang sama. 

 BIOLOGI SEL DAN BIOLOGI MOLEKULER 

 

Sel pertama kali yang ditemukan oleh Robert Hooke pada tahun 1665. Sel dalam 

bahasa Latin adalah cellula yang artinya bilik kecil,

saat pertama  sel ditemukan, yang tampak  adalah sel gabus yang tampak hanya seperti bilik, karena sel gabus yang diamati adalah benda mati, 

lama kelamaan Hooke melihat perbedaan antara sel gabus dengan sel 

yang hidup. Di dalam sel hidup terdapat cairan kental yang dinamakan 

protoplasma,

 sejak adanya   mikroskop elektron (Electron Mycroscope/EM) yang 

mulai dikenal dalam ilmu biologi pada tahun 1950 an, sel dapat terlihat hingga kepada 

komponen sel yang lebih kecil  lagi, ternyata sel merupakan 

tempat yang berongga (cytos dalam bahasa Yunani), dan kantong yang berisi (cella dalam 

bahasa Romawi). 

sesudah   Ditemukan pula bahwa  ,  sel semakin berkembang dengan adanya   

Scanning Electron Mycroscope (SEM) yang mampu  melihat topografi sel, 

Sel adalah suatu wadah yang di dalamnya terjadi aktivitas biosintesis ribuan molekul yang 

sangat diperlukan  untuk kehidupan organisme yang mempunyai  sel . Ukuran sel 

 maupun bentuknya sangat bervariasi, tergantung tempat dan fungsinya. 

Biologi sel yaitu  ilmu yang mempelajari sel dan organella dalam sel 

, 

Tubuh organisme hidup tersusun oleh sel, jika  

organisme hidup itu  hanya mempunyai  satu sel termasuk organisme uniseluler seperti 

bakteri,yeast, protozoa,  Organisme yang tersusun dari banyak sel dinamakan  organisme multiseluler, seperti tanaman ,  manusia, hewan , 

Sel yaitu  unit terkecil dari kehidupan, yang mempunyai  bentuk dan ukuran yang 

berbeda-beda tergantung tempat dan fungsi dari jaringan yang disusunnya, 

 A B C

Morfologi sel hewan A. Dengan pengecatan/mikroskop fase kontras, B. 

Tanpa pengecatan/mikroskop fase kontras, C. Dilihat dengan mikroskop fluorescens.

Biologi Molekuler yaitu  ilmu   yang mempelajari sel  

organella yang di dalam sel  fungsinya molekul penyusunnya, mencakup biologi sel, biokimia,  genetika,

contoh sel penyusun membran plasma dan membran yang membungkus ,

macam-macam organella, yang tersusun dari lipid bilayer .dua lapisan lemak,

yang dilengkapi dengan adanya protein transmembran dan  adanya karbohidrat yang 

melekat di permukaan membran itu ,  terlihat  bahwa 2  lapisan lipid itu  

terbagi menjadi bagian yang bersifat hidrofobik .bagian yang ada di tengah, bagian yang 

takut  air  dan bagian yang di luar bersifat hidrofilik,

Penggolongan Jasad Hidup 

Sistem klasifikasi/penggolongan makhluk hidup , Berdasar  urutannya, 

terdapat sistem klasifikasi sampai 8 generasi seperti , di 

bawah ini.

Berdasar  struktur ultra sel maka sel  digolongkan menjadi 2 golongan  

yaitu sel eukaryot dan sel prokaryot, 

semua sel baik eukaryot maupun prokaryot mempunyai  komponen ,antaralain: 

ribosom, sebagai tempat sintesis protein,kromosom, membawa gen yang terangkai di dalam DNA

,cytosol, yang bentuknya semifluid, seperti jelly, yang ada di dalam sel, di 

dalamnya tersuspensi semua komponen sel

,membran plasma yang berperan sebagai barier, yang  selektif

,

1. SEL PROKARYOT

sel prokaryotik yaitu  sel tanpa membran inti. sel ini memiliki   materi 

genetik berupa DNA yang tidak terbungkus oleh membran, namun  hanya merupakan 

 massa yang kekentalannya lebih tinggi dibandingkan dengan kekentalan sitoplasma di 

sekitarnya sehingga dinamakan  nukleoid. sel prokaryotik tidak memiliki  organella 

sehingga struktur sel ini masih sangat sederhana. aktivitas sel berlangsung di dalam sitoplasma dan  di dalam 

membran sel dan contoh sel prokaryotik yaitu  bakteri 

sebagai  organisme uniseluler dan ciri-cirinya,antaralain : 

-tidak ada  retikulum endoplasma baik kasar maupun halus, namun ada  

 ribosom yang merupakan partikel kecil yang tersusun dari protein, dan RNA. sel bakteri yaitu  uniseluler namun memiliki  banyak ribosom 

sampai 10.000 kopi ribosom. fungsi ribosom sebagai tempat sintesis protein 

(translasi)

-tidak ada  mitokondria maupun badan golgi

,

-mempunyai  pilli/fimbriae yang tersusun dari protein pillin, fungsinya untuk 

melekat pada sel host, sebagai awal terjadinya infeksi, 

 -mempunyai  flagella, tersusun dari protein flagellin, fungsinya untuk bergerak gerak.

-terdapat dinding sel yang bahan dasarnya lemak, peptidoglikan (kombinasi antara 

karbohidrat dan protein ),  sifat dari 

dinding sel ini rigid (kaku) yang berada di luar membran sel, fungsinya memberikan bentuk pada sel bakteri

 dan  

melindungi isi sel ,

-membran sel, berada di bagian dalam dari dinding sel namun  di luar dari 

sitoplasma, fungsinya memisahkan bagian dalam dan bagian luar dari sel,

-DNA bentuknya sirkuler, superkoil, terdapat di dalam sitoplasma tanpa 

adanya membran yang membungkus

-tidak  ada nukleus, tetapi nukleoid

2. SEL EUKARYOT

Di dalam sel eukaryot ada  banyak organella yang berfungsi secara  

berbeda-beda,

foto diatas adalah  Struktur ultra sel dengan macam-macam organellanya 

 organella tersebut rata-rata diameternya adalah 5µm,

 macam organella tersebut antaralain :

-BADAN GOLGI, berguna membantu  penyempurnaan hasil sintesis protein pada 

 ribosom, penyempurnaan yang terjadi yaitu  melipat-lipat, karboksilasi, 

metilase, 

-LYSOSOM  yaitu  badan pemecah, bentuknya 

seperti vesikel, bulat seperti bola, merupakan kantong. dihasilkan oleh  retikulum endoplasmik  kasar dan 

badan golgy, badan golgy membentuk tunas yang selanjutnya  dilepaskan tunas 

itu, tunas  itu  adalah lysosom. di dalam lisosom berisi enzym-enzym 

 hidrolitik yang fungsinya lysosom  menghancurkan organella yang rusak juga  lysosom mencerna  bahan makanan yang masuk ke dalam sel atau 

makromolekul, 

-VAKUOLA, bentuknya seperti lysosom, merupakan kantong, ukurannya bervariasi  tergantung fungsinya,

-NUKLEUS dinamakan  inti sel mengandung kromosom. di dalam kromosom 

terdapat DNA, dan pada DNA terangkai banyak gen yang berfungsi dalam 

membawa sifat keturunan dari orang tua ke keturunannya. inti sel dibungkus oleh 

suatu membran, membran lipid bilayer, sehingga terpisah dari sitoplasma. di dalam 

inti sel terdapat suatu massa yang bergranula, yang dinamakan  sebagai anak inti atau 

nukleolus. di dalam nukleolus terjadi sintesis rRNA, yang kemudian di kemas 

dengan protein yang diimport dari sitoplasma menjadi subunit ribosom yang besar 

maupun kecil. subunit ribosom besar maupun kecil kemudian  dibawa keluar dari 

nukleus melalui pori-pori membran inti menuju ke sitoplasma. sub unit ribosom 

kecil dan sub unit ribosom besar kemudian diasembling menjadi ribosom. setiap 

nukleus dapat mempunyai  2  atau lebih nukleolus, tergantung spesiesnya. di dalam 

inti sel juga terjadi transkripsi, yang menghasilkan mRNA, yang kemudian  mRNA 

 ditransfer ke luar inti sel melalui pori-pori membran inti, menuju ke ribosom. 

-RIBOSOM, yaitu  tempat sintesis protein tepatnya adalah translasi. translasi yaitu 

 proses sintesi protein dengan mRNA sebagai cetakannya. ribosom adalah  

kompleks antara rRNA dengan protein. sel-sel yang mempunyai  kecepatan sintesis 

protein tinggi  mempunyai banyak ribosom, bahkan sampai beberapa juta ribosom. 

ada 2  macam ribosom, yaitu ribosom yang terikat pada membran retikulum endoplasmik   kasar, 

dan ribosom yang bebas berada di dalam sitoplasma. kedua macam ribosom 

mempunyai  struktur yang mirip. ribosom bebas sebagai tempat untuk sintesis protein 

yang difungsikan di dalam sitosol, sedangkan protein yang disintesis pada ribosom 

terikat dipakai  pada membran itu sendiri atau di eskresikan ke luar sel. contoh 

protein yang dihasilkan  pada ribosom bebas yaitum enzym yang berfungsi dalam 

mengkatalisa penguraian. sedang protein yang dihasilkan  ribosom terikat 

contohnya enzym yang dihasilkan  oleh pankreas yang disekresikan ke usus halus 

 untuk proses pencernaan protein,

-RETIKULUM ENDOPLASMIK  yaitu organella yang berkaitan  dengan 

beberapa sistem endomembran , seperti  membran plasma,vakuola ,

membran inti, retikulum endoplasmik , badan golgi, lysosom, vesikel, 

di 

mana sistem endomembran ini banyak bekerja dalam sintesis protein tempat 

sintesis protein, penyempurnaan hasil sintesis protein, penyimpanan hasil sintesis 

 protein, maupun ekspor protein ke luar sel ,  membran retikulum endoplasmik   dalam bentuk lamella 

yang merupakan kelanjutan dari membran inti. 

ada 2    macam retikulum endoplasmik , yaitu 

1.RETIKULUM ENDOPLASMIK   HALUS, karena di permukaan membrannya tidak terdapat  melekat 

ribosom,  fungsi dari retikulum endoplasmik   halus yaitu : menyimpan ion kalsium,sintesis lipid, metabolisme karbohidrat, detoksifikasi obat dan racun,  

2. RETIKULUM ENDOPLASMIK  KASAR, karena di permukaan membrannya 

melekat ribosom yang fungsinya untuk sintesi protein, retikulum endoplasmik   kasar pada sel pankreas 

mensintesis protein yang berfungsi sebagai hormon insulin, yang kemudian 

disekresikan pada aliran darah. hormon insulin tersebut dalam bentuk 

glycoprotein;

-MITOKONDRIA, mempunyai   2  membran yaitu membran dalam   dan membran luar, 

yang membentuk lekukan-lekukan ke arah dalam yang dinamakan   cristae, mitokondria sebagai  tempat terjadinya respirasi sel, memproduksi  energy 

dalam bentuk ATP yaitu molekul berenergi tinggi. mitokondria banyak mengandung 

enzym-enzym yang berfungsi dalam siklus kreb. ada sel yang hanya mempunyai  1  

mitokondria besar, namun  ada yang mempunyai  banyak mitokondria. sel yang 

aktivitasnya tinggi mempunyai  mitokondria lebih banyak apabila dibandingkan dengan 

sel yang aktivitasnya kurang, 

SIKLUS SEL 

sel dapat  memperbanyak diri sehingga mampu  

mempertahankan jenis dan sifatnya. proses perbanyakan diri berguna  untuk 

perkembangbiakan,  perkembangbiakan pada sel prokariotik dinamakan pembelahan diri.perkembangbiakan   yang terjadi pada sel 

eukariotik mengikutsertakan  terjadinya  pembuahan dari sel gamet jantan dengan gamet betina, 

pembelahan sel pada prokariotik tidak melalui tahap 

tahap pembelahan yang rumit, misalnya mikroorganisme amoeba proteus. sel amoeba 

proteus akan memperbanyak diri dengan cara pembelahan biner (satu sel menjadi 2) 

bila   lingkungan  sekitarnya menunjang . sebaliknya, bila  lingkungan  lingkungan  sekitarnya tidak  menunjang  maka sel amoeba proteus memanfaatkan pengaturan metabolismenya untuk 

mempertahankan diri, 

sel eukariotik dapat  berkembang biak, juga  dapat  memperbaiki sel yang sudah pernah  rusak dengan cara pembelahan sel, perbaikan sel terjadi pada sel yang rusak akibat kecelakaan dari luar tubuh, maupun sel 

yang rusak karena faktor dari dalam tubuh (apoptosis). 

melakukan  perbaikan  perbaikan   sel juga dapat terjadi pada sel yang sudah sangat  tua sehingga harus 

diganti dengan sel baru yang muda   karena sudah tidak mampu  menjalankan aktivitas sel , proses pembelahan sel diawali dengan penggandaan organel sel, sintesis materi genetik, 

dan menentukan kesiapan sel dalam membelah. semua proses yang terjadi pada 

pembelahan untuk tujuan regenerasi, perbanyakan atau perkembangbiakan individu, 

maupun pertumbuhan ukuran tubuh dikendalikan di  dalam siklus sel. sel prokariotik atau sel 

eukariotik sama-sama mempunyai   siklus sel, namun ada  berbagai perbedaan di antara 

keduanya,

 mekanisme siklus sel dan 

tahapannya, yaitu

1. SIKLUS SEL PADA SEL EUKARIOTIK

Siklus sel terbagi menjadi 2 tahapan penting yaitu tahapan perkembangan dan  tahapan pertumbuhan ,

Tahapan pertumbuhan terdiri dari 3 fase yaitu fase istirahat / 

G0 (Gap 0), fase G1, fase S (sintesis), fase G2. Pada fase pertumbuhan sel, terjadi 

penggandaan kromosom yaitu pada fase G1, S, G2. Pada fase perkembangan yaitu fase 

M/Mitosis (kariokinesis dan sitokinesis), terjadi pembelahan sel menjadi dua secara 

sempurna dan setiap sel anakan membawa kromosom yang jumlahnya sama dengan sel 

induknya. 

Proses penggandaan kromosom terjadi pada fase S memerlukan  waktu  10 

sampai  12 jam. Fase S merupakan fase terlama karena memerlukan  waktu setengah  dari waktu 

siklus sel. Pada saat sel memasuki fase S, kromosom akan mengganda karena terjadinya 

replikasi DNA. jika  pada manusia, replikasi sel yang semula kromosom jumlahnya 46, 

berubah menjadi 2  kali lipatnya ,

Selain itu ada  sintesis berbagai protein yang diperlukan  untuk pengaturan 

pertumbuhan sel dengan mengikutsertakan  proses transkripsi. Dalam proses transkripsi terjadi 

proses sintesis mRNA dengan DNA sebagai cetakannya dan dilanjutkan ke proses 

translasi. Dalam proses translasi terjadi proses sintesis protein dengan mRNA sebagai 

cetakannya. Protein yang disintesis pada fase G1 dan fase S diperlukan  dalam proses 

persiapan untuk menuju fase M, selain itu kromosom yang disintesis juga memerlukan  

protein histon.

Kromosom yang sudah  mengganda kemudian   dibagi sama rata pada anakan 

sel. Selain proses perbanyakan kromosom, ada  proses pembelahan sel. Pembelahan 

sel terjadi pada fase M dan memerlukan  waktu  1 jam pada sel mamalia. Waktu 

pembelahan sel cukup singkat bila  dibandingkan dengan waktu perbanyakan kromosom. 

bila  mengamati  aktivitas sel dengan peralatan medis   mikroskop cahaya, maka perbanyakan 

kromosom dapat dibagi menjadi fase interfase yang meliputi (G0, G1, S, G2) dan fase 

pembelahan mitosis maupun meiosis, Pembelahan mitosis terjadi pada sel tubuh atau autosom, sedangkan pembelahan 

meiosis terjadi di sel gamet. penampakan  kromosom di setiap fase yang ada  pada 

mitosis maupun meiosis, dapat diselidiki  dengan memakai  mikroskop cahaya. Pada tahap 

interfase, sel tidak tampak  menjalankan aktivitas apapun, namun  di fase 

interfase sel mempersiapkan keperluan  pembelahan dimulai dari perbanyakan organel, 

perbanyakan kromosom, hingga sel siap membelah

2. MITOSIS

Mitosis yaitu  proses pembelahan sel induk menjadi 2  sel anakan secara 

sempurna, dimana setiap sel anakan membawa kromosom yang jumlahnya sama dengan 

sel induknya, pada fase inilah yang dinamakan  perkembangan karena dari 1  sel 

berkembang menjadi 2  sel, yang terdiri dari 2  peristiwa  yaitu: 

1.mitosis:

yaitu  terjadi pembagian kromosom pada 2  inti sel dari calon sel 

anakan,

 2.Sitokenesis: 

yaitu terjadi   pembagian sitoplasma menjadi 2  bagian sama 

,

untuk dua sel anakan. Pada fase M ini memerlukan  waktu dibawah 1  jam. untuk 

sel eukaryot. Fase M ini terdiri dari 4  tahapan, berurutan mulai dari profase, 

metafase, anafase dan telofase ,

 PROFASE: Pada tahap  ini terjadi proses 

penebalan pada benang-benang kromosom menjadi kromatid, tetapi  membran inti sel 

masih menyelimuti kromatid tersebut.

 METAFASE: yaitu mulai  hilangnya 

membran inti, kemudian benang-benang kromatid berada pada bagian ekuator. 

ANAFASE: benang-benang kromatid ditarik pada posisi 2  kutub yang berlawanan oleh 

benang-benang spindel.

 TELOFASE: Benang-benang kromatid pada masing-masing kutub 

  kemudian dibungkus oleh membran yang dinamakan membran inti. 

Sehingga pada fase telofase ini telah  terbentuk 2 inti sel (kariokinesis) yang ditandai  adanya pemisahan sitoplasma 

(sitokinesis) dan   

terbentuknya membran inti,  akhirnya dihasilkan 2  sel anakan yang sempurna, dimana setiap sel 

anakan membawa 23 pasang kromosom yang sama persis dengan jumlah kromosom sel 

induknya,

FOTO  SIKLUS SEL1 

keterangan  foto :  adanya Pengaruh Suhu Terhadap Siklus Sel Schizosaccharomyces pombe  , A. Siklus sel 

pada suhu normal, B. Siklus sel pada suhu tinggi.

FOTO  SIKLUS SEL 2

keterangan  foto :   Siklus sel pada Schizosaccharomyces pombe 

Pembelahan sel, B. Membentuk tunas,

3. INTERFASE

pada fase ini sel hasil dari mitosis mengalami pertambahan ukuran  

volume dan  massanya,  terjadi pertambahan pada semua komponen sel. 

Interfase dibagi menjadi fase G1 (gape 1), fase S (sintesis) dan fase G2 (gap 2). Pada fase 

inilah yang dinamakan  sebagai pertumbuhan, karena sel bertambah besar ukurannya. 

Fase 

 Interfase  pada manusia berlangsung  23  sampai  24 jam, 

Fase G1 dan G2 pada siklus sel  untuk  mengatur dan memonitor lingkungan internal maupun eksternal sel, untuk  melakukan perbanyakan organel, 

memastikan bahwa kondisi sudah sesuai dan persiapan sudah lengkap bagi  sel 

membelah. G1 berperan untuk mengawasi  lingkungan eksternal. bila  lingkungan di 

 luar sel belum memungkinkan untuk melakukan penggandaan organel, maka sel akan 

masuk ke fase istirahat atau G0.

analisis siklus sel  untuk menguji keberhasilan poliploidi , menentukan adanya apoptosis program 

kematian sel, mutasi sel,  salah satu organism 

eukariotik uniseluler yaitu schizosaccharomyces pombe yang mengalami pengaruh suhu 

ekstrem dari luar (ekstraseluler) dalam siklus selnya akan bertahan pada G1. pada suhu 

yang sesuai dengan sel, sel akan mengalami siklus yang lengkap ,

keterangan  foto  Mutasi yang tidak terdeteksi pada fase G2 dan dilanjutkan ke fase 

M atau pembelahan, maka semua hasil pembelahan sel itu  juga mengalami mutasi,Sistem Kontrol Pada Siklus Sel Terjadi Pada 3 Tahapan

(Pada akhir fase G1 akan masuk fase S, 2. Pada akhir fase G2 akan  masuk fase M, 3. Pada 

fase M)

4. SISTEM KONTROL UNTUK SIKLUS SEL

Sistem kontrol pada siklus sel mempunyai   pengaturan yang sangat kompleks dengan 

 mengikutsertakan  protein untuk mengaktivasi setiap siklus. Siklus sel mempunyai  ketepatan waktu 

 dalam pengaturannya, misalnya zigot menjadi morula kemudian blastula memiliki jangka 

waktu tertentu yang terjadi juga pada semua mamalia. Fase G1 pada siklus sel akan 

dimulai checkpoint kontrol, yaitu kontrol untuk mengecek kesiapan apakah sel sudah siap 

memasuki fase berikutnya atau tidak. Fase ini diteruskan  ke fase berikutnya yaitu S di 

mana terjadi penggandaan materi genetik. selanjutnya , menuju fase selanjutnya yaitu G2. 

Fase G2 merupakan checkpoint  karena fase ini menentukan apakah 

sel sudah siap membelah atau belum. bila  terjadi mutasi pada sel dan tidak terjadi 

perbaikan , maka harus di checkpoint pada fase G2 dan sel 

tidak akan membelah. 

 mikroorganisme yang  mengkontaminasi alat-alat kesehatan yaitu  

bacillus sp. 

 udara  air  tanah, pseudomonas aeruginosa  di air, tanah, staphylococcus 

epidermidis, staphylococcus aureus  kulit manusia, jika  mikroorganisme  masuk ke dalam tubuh 

manusia melalui tindakan invasif akan memicu  infeksi,

5. KONTROL SIKLUS SEL CDKS (CYCLIN-DEPENDENT PROTEIN KINASES)

Komponen  pada siklus sel dikendalikan  oleh protein kinase bernama 

cyclin-dependent kinases (Cdks). Aktivitas kinase mengalami kenaikan atau penurunan 

sehingga mempengaruhi perubahan siklus dalam fosforilasi protein interseluler yang 

terlibat dalam pengaturan siklus sel. bila terjadi peningkatan aktivitas 

Cdks pada checkpoint G2/M, maka akan mengakibatkan  kromosom berkondensasi, 

membrane inti akan hilang , perakitan benang spindle dan akan segera terjadi 

proses mitosis. Cdks tidak mampu  melakukan proses fosforilasi bila  tidak ada  protein 

cyclin, sehingga kerja Cdks  bergantung dengan protein cyclin. Aktivitas protein 

kinase Cdks akan berjalan bila  berikatan dengan cyclin.

ada  4 kelas protein cyclin, masing-masing mempunyai  peran pada siklus sel 

tertentu yang akan berikatan pada Cdks yang spesifik sehingga  berfungsi, Semua 

sel eukariotik memerlukan  protein Cyclin. 

4 macam protein cyclin ,antaralain: 

-M-cyclin mengaktivasi Cdks untuk menstimulasi ke fase mitosis pada 

checkpoint G2/M, konsentrasi M-cyclin akan menurun pada pertengahan 

mitosis.

-G1/S-cyclin mengaktivasi Cdks pada akhir fase G1, mengakibatkan  sel untuk masuk ke tahap sintesis. Konsentrasinya akan menurun pada fase S

-S-cyclin berikatan dengan Cdk menstimulasi penggandaan kromosom, S-cyclin 

akan meningkat hingga masuk ke fase mitosis, cyclin ini berperan 

mengendalikan awal pembelahan mitosis (profase)

- G1-Cdk

DEOXYRIBONUCLEIC ACID (DNA) 

 DNA yaitu  salah satu 

dari asam nukleat, selain RNA. Manusia  mempunyai 46 kromosom atau 23 pasang 

kromosom, terdiri dari 22 pasang autosom yaitu kromosom yang terdapat pada sel 

tubuh, yang jumlahnya sama baik pada wanita atau  laki-laki dan 1 pasang 

sex kromosom yaitu kromosom yang ada  pada gamet. kromosom XX pada gamet betina (sel telur) dan Kromosom XY pada gamet 

jantan (sperma), Manusia dan binatang  mempunyai  gen, kromosom, kromatin, 

nukleosom dan  DNA  yang tatanannya mirip. Bahkan bayi dan tikus  masing masing  

mempunyai  belang putih di dahinya, yang berarti keduanya mempunyai  gen Kit yang sama sama mengalami mutasi. Gen ini  berperan dalam pemeliharaan pigmen ,  Kromosom terdapat  di dalam inti sel pada tubuh manusia,  DNA 

tubuh manusia  dapat diisolasi di laboratorium, DNA dapat diisolasi dari semua bagian tubuh 

manusia   seperti bucal smear  kerokan selaput mukosa mulut di bagian dalam pipi,darah  kecuali sel darah merah  karena tanpa inti sel, tulang, kerokan kulit, 

daging, DNA hasil isolasi di laboratorium tampak seperti putih telur yang terkena panas 

saat belum dikeringkan. jika  manusia  mampu mengurai, DNA tampak panjang seperti 

benang pakaian  yang sangat  halus. Setiap sel yang manusia  miliki membawa lebih kurang 2 meter DNA, 2 meter DNA itu  merupakan rangkaian dari gen,

DNA di dalam setiap sel manusia , dibungkus   dengan protein 

bernama  protein protein histon. DNA yang bungkus  dengan protein histon dinamakan  

nukleosom. Rangkaian nukleosom dinamakan  kromatin, kemudian rangkaian kromatin 

dinamakan kromosom. jika di  urutkan, unsur paling kecil adalah gen 

dan yang paling rumit adalah kromosom.

GEN -> DNA ->NUKLEOSOM ->KROMATIN ->KROMOSOM 

kromosom pada sel manusia sebagai wakil dari eukaryot berada  di dalam inti  sel. 

inti sel dibungkus oleh  membran. kemudian , kromosom pada bakteri berada  didalam sitoplasma yang hanya merupakan komponen yang  lebih kental 

dibandingkan sitoplasma di sekitarnya.Selain DNA, pada sel manusia terdapat  kromosom yaitu DNA yang ada  

pada kromosom dan berada di dalam inti sel.juga terdapat  DNA 

mitokondria, yaitu DNA yang terdapat pada mitokondria,Selain DNA kromosom adalah DNA mitokondria, yang terdapat pada mitokondria. 

DNA mitokondria dinamakan  DNA maternal, karena DNA mitokondria baik pada 

wanita atau  laki-laki  berasal dari ibunya,  karena setiap terjadi pembuahan, sel telur hanya akan menerima kepala dari 

sperma yang membawa inti sel dan berisi DNA kromosom, sedangkan badan sperma yang 

membawa mitokondria tertinggal di luar inti sel. Mitokondria yang membawa DNA 

mitokondria itu  berasal dari ibu. sesudah  terjadi fertilisasi, prosesnya berlanjut pada 

proses pertumbuhan ,

Pada bakteri, terdapat DNA kromosom, juga ada  pula DNA plasmid, yaitu 

DNA ekstra kromosom (di luar koromosom), berbentuk sirkuler dan fungsinya menyandi 

protein fungsional,

Bakteri  bisa mempunyai  plasmid, bisa juga tidak. jika punya  plasmid, jumlahnya 

1  atau lebih, DNA plasmid bisa  berpindah dari satu sel 

bakteri ke sel bakteri yang lain. Perpindahan ini dapat terjadi baik antar bakteri sejenis ,

 Perpindahan 

plasmid  diperantarai oleh pilli (fimbriae), yang dinamakan konjugasi. 

 MONONUKLEOTIDA TERSUSUN 

DARI 3 MOLEKUL : GUGUS PHOSPHAT, GULA 5 KARBON DAN BASA NITROGEN

1, ASAM NUKLEAT 

 DNA dan RNA, sebagai   asam nukleat, yang 

merupakan satu dari 4  makromolekul penyusun kehidupan,  RNA atau  Ribonucleic Acid/Asam Ribonukleat. dan DNA atau  Deoksiribonucleic Acid/Asam Deoksiribonukleat 

,DNA dan RNA dalam tubuh 

 manusia 

 berfungsi untuk biosintesis protein dan sebagai pembawa sifat keturunan dari orang 

tua kepada anak anaknya , 

Asam nukleat merupakan rangkaian dari mononukleotida. Mononukleotida merupakan monomer dari asam nukleat. Mononukleotida tersusun 

dari 3 molekul ,

Mononukleotida tersusun dari 3 komponen, antaralain : 

1.Gula pentosa atau gula 5 karbon, karena ada 5 unsur C. Terdapat 2 jenis ,antaralain  

-  gula 2-deoksiribosa 

yang menyusun deoxyribonucleotida (monomer DNA)

  - gula 

ribosa yang menyusun ribonukleotida (monomer RNA) 

2. Gusus phospat (PO4 =

)

3. Basa nitrogen, terdiri dari 2 bagian   yaitu   Basa Pirimidin dan  basa Purin , 

Basa Pirimidin terdiri dari: Citosin (C) ,Timin (T), Uracil 

(U) 

Basa Purin 

terdiri dari Adenin (A) dan Guanin (G). 

keterangan foto  RANGKAIAN NUKLEOTIDA &  IKATAN 

PHOSPODIESTERNYA, 

a.  Rangkaian dari 4 mononukleotida (basa nitrogen, gula pentosa dan 

gugus phospat), b . Representasi penulisan polinukleotida dengan ujung 5’ dan 3’  dengan adanya ikatan phospodiester

Mononukleotida satu  dengan mononukleotida yang lain dihubungkan oleh ikatan 

phospodiester. Ikatan phospodiester terbentuk antara gugus PO4 pada atom C5 (gula 

pentosa) dari nukleotida satu dengan gugus OH pada atom C3 (gula pentosa) dari 

 nukleotida yang lain. dua  nukleotida yang dihubungkan dengan satu  ikatan 

phospodiester dinamakan  dinukleotida. Semakin banyak nukleotida tentu 

dihubungkan oleh banyak ikatan phospodiester juga yang dinamakan 

polinukleotida. maka  polinukleotida adalah asam nukleat, yang terdiri dari DNA dan RNA. 

Dalam penulisan DNA maupun RNA ditulis dari 5’ (lima prime) PO4 ke ujung 3’ (prime) OH. 

2. STRUKTUR DNA 

Mononukleotida penyusun DNA terdiri dari satu basa nitrogen (Adenin, Guanin, 

Citosin, Timin), satu gula 2-deoksi-D-Ribosa, dan satu gugus posphat, jika  dirangkai 

menjadi polinukleotida (DNA). Strukturnya double heliks atau double strand, strand satu 

dengan strand kedua bersifat komplementer atau berpasangan. kedua strand 

dihubungkan oleh ikatan hidrogen. jika  nukleotida pada strand 

pertama membawa basa Adenin, maka nukleotida itu  akan berpasangan dengan 

nukleotida yang membawa basa Timin yang ada  pada strand kedua. Kemudian 

antara kedua nukleotida itu  akan terbentuk 2 ikatan hidrogen yang 

menghubungkan antara  Timin..dengan  basa Adenin ,

jika nukleotida strand pertama membawa basa citosin, maka nukleotida itu 

 berpasangan dengan nukleotida yang membawa basa guanin yang ada  pada 

strand kedua,  kemudian antara kedua nukleotida  akan terbentuk 3 ikatan 

hidrogen yang menghubungkan antara basa citosin dengan guanin

kedua strand bersifat saling komplementer dan keduanya dihubungkan oleh ikatan 

 hidrogen  bentuknya  seperti jalur  kereta api, namun tidak lurus dimana 

strand satu dan strand yang satunya hanya bersanding saja, tetapi kedua strand pada 

 DNA terpilin kekiri , 

FOTO STRUKTUR TRNA   dengan antikodon,  bagian akhir dari rangkaian 

nukleotida terdapat CCA (Cytosin, Cytosin, Adenin) sebagai tempat perlekatan asam 

amino yang ditransfer ke mRNA,

FOTO  PROSES SINTESIS PROTEIN yang dikode oleh gen PAH

FOTO RNA 

tabel  persamaan dan perbedaan komponen dan struktur antara RNA dan DNA  juga  macamnya,

           RIBONUCLEIC ACID (RNA) 

 

Asam nukleat selain DNA yaitu  RNA. Jadi RNA  merupakan rangkaian 

mononukleotida. DNA maupun RNA dapat diisolasi di laboratorium ,

 perbedaan 

komponen penyusunnya, strukturnya, dan macamnya apabila dibandingkan dengan DNA 

,Struktur RNA berbeda dengan DNA, DNA strukturnya double strand atau double heliks. 

RNA  dapat diisolasi di laboratorium, namun kondisinya berbeda dengan DNA, RNA 

mudah terdegradasi oleh enzym RNAse yang banyak ada  di  lingkungan atau  kulit manusia  , Sehingga untuk isolasi RNA lebih hati-hati jika  dibandingkan dengan 

isolasi DNA. Ada 3  macam RNA yang fungsinya berbeda-beda, namun saling 

berkaitan  dalam proses sintesis protein. Ketiga macam RNA itu yaitu   mRNA, rRNA, dan tRNA, tRNA membawa antikodon 

yang berpasangan dengan kodon yang ada pada mRNA, juga  fungsi tRNA untuk 

mentransfer asam amino yang ada pada  sitoplasma ke mRNA yang ada  pada Ribosom, 

FOTO  TERBENTUK adanya N terminal atau ujung N (NH2 ) disalah satu 

ujung dan C terminal atau ujung C (COOH) di ujung yang lain, juga  dibebaskannya 

molekul H2O (air). 

Terbentuknya ikatan peptida dari dua asam amino, dan membebaskan 

H2O, B,  Ikatan peptida sudah terbentuk, C) Terbentuknya 

N terminal dan C terminal,

protein barasal dari kata protos atau proteos yang berarti utama,

protein 

sebagai  salah satu dari 4 makromolekul komponen utama penyusun kehidupan di 

dunia, binatang  kecil  serangga  manusia, hewan besar , tumbuhan parasit  kuman   mikroorganisme  bakteri, jamur  dan 

virus,  protein merupakan polimer dari asam-asam amino di mana asam amino 

satu dengan asam amino lain dihubungkan dengan suatu ikatan yang dinamakan  ikatan peptida, 

protein memiliki   banyak ikatan peptida sehingga protein dinamakan juga 

sebagai polipeptida. ikatan peptida terbentuk antara gugus karboksil 

dari satu asam amino dengan gugus amina dari asam amino yang lain. jika  ada dua 

asam amino dihubungkan oleh satu ikatan peptida maka dinamakan  dipeptida ,

protein nabati  berasal dari tanaman kacang kacangan ,protein hewani  berasal dari hewan seperti ikan laut, 

ikan air tawar, daging dagingan ,  protein ditemui 

pada semua bagian dari bahan pemeriksaan laboratorium, seperti pemeriksaan yang 

menggunakan serum untuk pemeriksaan antigen atau antibodi , 

jaringan untuk 

pemeriksaan kanker  ,darah untuk pemeriksaan hemoglobin, pemeriksaan HIV, Protein  sebagai bahan baku 

energi, Protein berperan sebagai berfungsi sebagai antibodi,komponen penyusun struktur sel protein trans membran, protein hemoglobin, protein 

myoglobin, sebagai hormon, protein sebagai enzim, Enzim yaitu   protein  sebagai biokatalisator dalam reaksi kimia 

yang berlangsung di dalam tubuh manusia hewan  , mikroorganisme seperti  jamur bakteri, 

protein  berfungsi sebagai penyusun hormon. hormon insulin berperan dalam regulasi pengaturan jumlah glukosa 

dalam darah.  penderita diabetes mellitus mendapatkan suntikan 

insulin dalam tubuhnya. hormon insulin terbentuk dari protein, yang dihasilkan oleh 

pankreas. dimana gen insulin yang ada pada sel pankreas akan mensintesis protein yang 

merupakan hormon insulin. dan hormon insulinlah yang berperan dalam pengaturan 

kadar gula di dalam darah, 

Enzym β-Galaktosidase dimiliki  bakteri yang memfermentasikan laktosa seperti Enterobacter cloacae. Escherichia coli, 

Klebsiella pneumoniae, 

Enzym β-Galaktosidase  menghidrolisa laktosa sebagai disakarida menjadi dua monosakarida yaitu galaktosa dan  glukosa seperti    Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, 

Enterobacter cloacae pada media Mac-Conkey berwarna  merah jambu, karena 

 menghasilkan Enzym β-Galaktosidase, sehingga  menghidrolisa laktosa yang 

ada  pada media Mac-Conkey  menjadi galaktosa  dan glukosa kemudian glukosa difermentasi

menghasilkan  asam, pada suasana asam indikator neutral red pada media Mac-Conkey  berwarna merah 

jambu, sehingga koloni bakteri ini   berwarna merah jambu

1. ASAM AMINO

Asam amino tersusun dari unsur karbon (C), hidrogen (H), oksigen (O), nitrogen (N) 

dan sebagian asam amino dengan unsur sulfur (S). Asam amino mempunyai  gugus amino (-

NH2) atau dalam bentuk NH3

+ dan gugus karboksil (-COOH) atau dalam bentuk (-COO-

). 

Rumus umum asam amino, 

R yaitu  rantai samping yang paling sederhana, berisi unsur H yang dimiliki asam amino 

glysin ,Asam amino mampu  memutar bidang cahaya terpolarisasi, 

oleh karena itu asam amino memiliki   2 macam konfigurasi yaitu D dan L 

Asam amino memiliki  konfigurasi L jika  gugus –NH2 ada  di sebelah kiri atom 

karbon alpha, dan konfigurasi D jika  gugus - NH2 ada  di sebelah kanan atom 

karbon alpha, namum  asam-asam amino yang ada  pada protein dalam tubuh manusia 

memiliki  konfigurasi L. Asam amino dengan konfigurasi D ada pada mikroorganisme yaitu  pada asam glutamate dari Bacillus anthracis,

2. MACAM-MACAM ASAM AMINO

Protein tersusun dari 20 macam asam amino standar, yang  digolongkan  

menjadi 2 berdasar  sifatnya terhadap air, yaitu asam amino bersifat 

(1 )asam amino bersifat  Bersifat Hidropobik  takut terhadap air..yang terdiri dari 10 macam asam amino yang  semuanya 

bersifat netral,

Berdasar  muatan listrik dan keasaman dari asam amino maka   

asam amino

dibagi  menjadi 

1.asam amino bersifat netral (bersifat netral) Asam amino  bersifat netral, yaitu asam amino yang mengandung  1 gugus karboksil (-COOH) dalam molekulnya dan 1 gugus 

amino (-NH2) ,

2.asam amino bermuatan negatif (bersifat asam) ,

3.Asam amino bermuatan positif (bersifat basa), 

(2) asam amino bersifat  Hidrofilik suka 

dengan air..yang  terdiri dari 10 macam asam amino terdiri dari 2 macam asam amino bersifat 

asam dan bermuatan negatif,  5 macam asam amino bersifat netral dan bermuatan netral  dan 

3 macam asam amino bersifat basa dan bermuatan positif, 

Berdasar   kemampuan tubuh untuk mensintesis asam amino, maka 

asam amino  dibagi  menjadi 2 , yaitu 

 - 1. asam amino yang tidak bisa disintesa di 

dalam tubuh yang didapat  dari semua bahan makanan manusia(asam amino esensial)

- 2.asam amino yang bisa  disintesa di dalam tubuh(asam amino non esensial )  

Asam amino yang bersifat basa, yaitu asam amino yang 

mengandung 1 gugus karboksil (-COOH) dan 2 gugus amino (-NH2) ,Asam amino yang bersifat asam  yaitu asam amino yang mengandung 1 gugus amino dan 2 gugus 

karboksil ,

Ada 2 macam asam amino yang mengandung gugus S (sulfhydril) yaitu Metionin dan  Cystein ,

saat  meneliti   bakteri menggunakan media TSIA, di mana 

hasil uji dari bakteri Salmonella typhi menunjukan adanya   endapan hitam. Endapan hitam 

 adalah senyawa FeS yang berasal dari H2 S yang dihasilkan dalam proses 

hidrolosis asam amino metionin dan cystein , namun  untuk uji TSIA dari 

bakteri Escherichia coli tidak diperoleh  endapan hitam , 

 ini menandakan  bahwa tidak semua mikroorganisme  menghidrolisis 

cystein dan metionin maka  Salmonella typhi dapat  menghidrolisis kedua macam asam 

amino  sedang Escherichia coli tidak mampu,

Berdasar  struktur gugus -R (rantai samping), asam amino dibagi 

menjadi 7 antaralain :

-Asam amino dengan rantai samping yang mengandung cincin aromatic (Triptofan,Fenil alanin  dan 

Tirosin )

-Membentuk ikatan dengan atom N pada gugus amino (Prolin) 

-empat  Asam amino dengan rantai samping yang mengandung asam atau amidanya 

(Glutamin ,Asam aspartat, Asparagin, Asam glutamate )

-Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus basa (Histidin ,Arginin dan  Lisin)

-Asam amino dengan rantai samping  merupakan rantai karbon alifatik (Isoleusin,Glisin, 

 Alanin, Valin, Leusin)

- Asam amino dengan rantai samping yang mengandung gugus hidroksil  Treonin  dan Serin ,

- Asam amino dengan rantai samping yang mengandung atom belerang Metionin dan Sistein ,

ada beberapa asam amino yang tidak terdapat di dalam protein. 

asam amino   tersebut merupakan hasil antara dalam proses metabolisme atau merupakan pembentuk   hormon seperti,antaralain : 

- 3,5-diiodotirosin yaitu  pembentuk hormone tyroid, 

- homoserin yaitu zat  antara dalam metabolisme metionin,treonin  dan aspartat ,

- sitrulin yaitu zat antara dalam biosintesa urea, 

-  3,4-dihidroksi fenilalanin yaitu  pembentuk melanin.

- ornithin yaitu zat antara dalam biosintesa  urea, 

-  homosistein yaitu zat antara dalam biosintesis metionin, 

DERIVAT ASAM AMINO

untuk membentuk suatu protein tertentu, beberapa asam amino mengalami modifikasi untuk menghasilkan  suatu senyawa dengan aktivitas yang lain, 

beberapa asam amino  yang mengalami modifikasi ,antaralain : 

- tyrosin juga  sebagai precursor  juga tyrosin menjadi epinephrine (adrenalin) yaitu  hormone yang membantu regulasi  metabolisme pada mamalia, 

hormon tyroksin yang dihasilkan  oleh kelenjar tyroid.

- glutamat menjadi gamma-aminobutyrat yang ada  dalam otak mamalia 

yang memiliki   aktivitas sebagai neurotransmitter,

- histidin menjadi histamine yang mengendalikan  kontraksi pembuluh darah,

-asparagin didapat  dari protein di dalam tumbuhan. 

-lisin    didapat  dari hidrolisis kasein ,

-histidin  didapat  dari hidrolisis sperma 

-prolin yaitu   asam amino yang didapat  dari hidrolisis kasein, 

-kasein  ada   di dalam susu dan keju. 

-treonin  diperoleh dari hidrolisis fibrin darah. 

-metionin didapat  dari hidrolisis   kasein.dan merupakan asam amino esensial. 

-glutamin yaitu   asam amino yang terdapat dalam   protein di dalam terigu. 

- prolin dan hidroksiprolin  ada  di dalam kolagen yang dapat diperoleh dari daging hewan.

-tyrosin, adalah asam   amino yang mempunyai gugus fenol dan bersifat asam lemah.

- tyrosin didapat  dari kasein. 

-tryptophan, adalah asam amino heterosiklik yang mula-mula diperoleh dari 

hasil pencernaan kasein oleh cairan pancreas. 

-serin, asam amino yang mempunyai gugus  alkohol, yang  diperoleh dari hasil hidrolisis gelatin yang berasal dari sutera alam. 

PENCERNAAN PROTEIN PADA TUBUH MANUSIA 

 

 tubuh manusia dengan berat badan 70 kg, maka diperkirakan kandungan proteinnya  sebanyak 10 kg dan terbanyak terdapat pada 

otot. juga   pada hewan, protein terbanyak  terdapat pada otot, 

protein yang hilang dari tubuh manusia  melalui intestinum dan ginjal, yaitu melalui urin  kencing. pada orang dewasa, setiap hari terjadi proteolisis protein menjadi asam amino rata-rata 300-400 gram setiap hari yang diimbangi dengan biosintesis protein, ada protein yang long-lived (umurnya panjang) seperti histon (protein yang  mengemas DNA menjadi nukleolus), hemoglobin, cytoskeleton.  beberapa protein short-lived (berumur singkat) seperti enzim pada metabolisme ,

 degradasi asam amino pada mamalia. 

nasi  yang   dikunyah menjadi lembut dinamakan  pencernaan 

mekanik. nasi (mengandung karbohidrat) yang terasa manis. rasa 

manis ini terjadi karena adanya enzym amilase yang akan menghidrolisa karbohidrat  menjadi monosakarida yang berasa manis, meskipun belum semua karbohidrat  terhidrolisa menjadi monosakarida. pencernaan yang menyebabkan nasi jadi berasa manis ini adalah pencernaan enzimatis. 

 protein dalam bantuk makanan  ketika di mulut melalui proses kunyah. berbeda   dengan karbohidrat, ketika daging dikunyah di dalam mulut, yang terjadi hanya pencernakan mekanik, yaitu mengubah ukuran makanan  saja.  karena di dalam mulut (air liur) tidak  mengandung enzym yang menghidrolisa protein. alur makanan pada tubuh manusia. sesudah  

makanan dikunyah, selanjutnya akan masuk ke dalam lambung melalui kerongkongan. di dalam lambung makanan akan bercampur dengan asam lambung. di dalam lambung terjadi homogenisasi makanan dengan asam lambung memicu  mikroorganisme yang  masuk bersama makanan ataupun minuman akan mati, karena ph lambung yang sangat asam. 

tahapan  degradasi protein di dalam tubuh ,antaralain : 

1. masuknya makanan dalam bentuk protein ke dalam lambung dapat  

menstimulasi hormon gastrin. 

2. hormon gastrin menstimuli pengeluaran HCl lambung dan pepsinogen yang 

kemudian  akan diaktifkan menjadi pepsin.

3. pepsin menghidrolisa protein pada ikatan peptida pada n terminal dari asam 

amino aromatik (tyr,phe dan trp). 

4. asam lambung yang ikut masuk ke usus halus menstimuli pengeluaran 

sekretin. 

5. sekretin menstimuli pengeluaran bikarbonat untuk menetralkan asam 

lambung suasana ph netral menstimulasi hormon kolesistokinin.

6. kolesistokinin  menstimulasi pengeluaran prokarboksipeptidase,tripsinogen dan   kimotripsinogen  dari pankreas, 

7. ketiga ensim itu  sesudah  masuk ke usus halus menjadi aktif sebagai karboksipeptidase,tripsin  dan  kimotripsin , 

8. tripsin akan menghidrolisa ikatan peptida pada asam amino yang memiliki  

gugus karbonil (lys, arg)

9. kimotripsin menghidrolisa ikatan peptida pada c terminal dari residu tyr,phe

dan trp

10. karboksipeptidase mengkatalisis pelepasan residu karboksil terminal secara  berurutan.

11. usus halus  menghasilkan  aminopeptidase yang menghidrolisa residu

amino terminal secara berurutan pada oligopeptide

dari hasil degradasi protein menjadi asam amino,  tidak semua protein akan terurai sempurna menjadi asam amino. masih tersisa protein dalam bentuk oligopeptida. asam  amino hasil degradasi di dalam usus halus akan masuk dalam peredaran darah dan 

diedarkan ke seluruh tubuh yang memerlukannya. asam amino juga antara lain akan 

masuk ke dalam sel yang tepatnya berada di dalam sitoplasma. asam amino yang berasal 

dari degradasi makanan yang masuk kemudian diedarkan oleh darah ke dalam 

sitoplasma sel. asam amino ini akan digunakan sebagai bahan untuk sintesis protein, 

yang nantinya akan dirangkai oleh ikatan peptida di dalam ribosom dengan mRNA 

sebagai cetakannya sehingga menjadi polipeptida atau protein. 

 sisa  protein yang belum terurai ini akan menuju ke usus besar, sebagai bahan makanan yang   akan terurai oleh mikroorganisme flora normal usus besar manusia,jika manusia makan telur  maka sisanya tentu olygopeptida yang merupakan rangkaian beberapa asam amino. asam amino di antaranya yang membawa gugus s seperti metionin dan cystein. 

jika  kedua asam amino  bertemu dengan mikroorganisme yang mampu 

menghidrolisanya, maka akan dihasilkan gas H2S, gas inilah yang mengakibatkan  kentut 

pencernaan protein yang terjadi di dalam mulut yaitu  pencernaan mekanik, yaitu  mengubah ukuran dari bahan yang di makan saja,  ini terjadi karena tidak adanya enzym di dalam mulut yang berperan dalam pencernaan protein. sesudah  di lambung terjadi pencernaan enzymatik oleh enzym pepsin, hasilnya sebagian protein menjadi asam amino, namun  sebagian besar menjadi olygopeptida. sesudah  sampai di usus halus  maka akan terjadi pencernaan olygopeptida-olygopeptida oleh banyak  enzym yang ada di dalam usus halus. 

pepsin menghidrolisa protein pada ikatan peptida pada N terminal dari asam amino aromatik (tyr,phe dan trp). tripsin  menghidrolisa ikatan peptida pada asam amino  yang memiliki   gugus karbonil (lys, arg). kimotripsin menghidrolisa ikatan peptida pada C terminal dari residu tyr,phe dan trp. karboksipeptidase mengkatalisis pelepasan residu karboksil terminal secara berurutan. enzym aminopeptidase yang dikeluarkan oleh usus halus yang menghidrolisa residu amino terminal secara berurutan pada oligopeptida.

hormon yang berperan dalam pencernaan protein di usus halus adalah Hormon  gastrin yang menstimuli pengeluaran HCl lambung dan pepsinogen yang kemudian  akan diaktifkan menjadi pepsin dan kolesistokinin yang akan menstimulasi pengeluaran prokarboksipeptidase  tripsinogen dan  kimotripsinogen dari pankreas. ketiga ensim ini sesudah  masuk ke usus halus menjadi aktif sebagai  karboksipeptidase,tripsin, kimotripsin ,

MEKANISME SINTESIS PROTEIN PADA SEL EUKARYOT 

 

 sintesis protein membutuhkan  DNA  , DNA tersusun dari banyak gen dan setiap gen memproduksi protein,  gen yang 

berbeda akan memproduksi  protein yang berbeda pula. protein a akan dihasilkan oleh 

 gen a, dan protein b akan dihasilkan oleh gen b. 

gen sebagai  bagian dari DNA, dan merupakan urutan nukleotida tertentu pada 

DNA yang mengkode protein tertentu, gen berguna  sebagai pembawa sifat 

keturunan dari orang tua kepada  anak anak cucunya , protein 

merupakan  ekspresi dari gen, protein yang berbeda tentu diekspresikan oleh gen yang 

 berbeda pula. jumlah nitrogen dari protein yang diserap dan yang diekskresikan 

 jumlahnya harus seimbang, 

gen sebagai cetakan memproduksi  MRNA, sedangkan proses sintesis MRNA 

dengan DNA (gen) sebagai cetakannya dinamakan   proses transkripsi,   

mrna berperan sebagai cetakan yang hasil cetakannya dinamakan  proteiin, proses  sintesis protein dengan MRNA sebagai cetakannya dinamakan  proses translasi, 

 tidak semua gen pada DNA dapat menjadi protein, Gen 

yang mampu  ditranskripsikan dan kemudian ditranslasikan sampai menjadi protein yaitu 

 Gen kelas II. Sedang 2 gen yang lain yaitu Gen Kelas I dan III hanya ditranskripsikan,  Gen 

kelas I ditranskripsikan menjadi rRNA yang merupakan penyusun ribosom dan berada   pada permukaan RE kasar dan berguna  sebagai tempat sintesis protein. Gen kelas III 

ditranskripsikan menjadi tRNA yang berada pada sitoplasma yang berfungsi untuk 

mentransfer asam amino yang ada di sitoplasma menuju Ribosom sebagai tempat 

translasi,

1. SINTESIS PROTEIN PADA SEL EUKARYOT

 struktur ultra sel eukaryot  yang  di dalamnya mengandung 

macam-macam organella yang antara lain berperan dalam proses sintesis protein, Gen 

 merupakan urutan nukleotida tertentu yang ada  pada DNA,  DNA berada di 

dalam inti sel , Pada sel eukaryot satu gen terdiri dari satu promoter yang dinamakan monosistronik. Ini berbeda dengan bakteri, di mana banyak gen dengan hanya satu 

promoter (polisistronik) , 

Proses sintesis protein pada sel eukaryot terdapat 

pada  manusia melalui beberapa tahapan ,antaralain 

(1) transkripsi gen kelas II akan 

menghasilkan mRNA yang terjadi di dalam inti sel,  Proses transkripsi terjadi dalam  2 

tahap: tahap pertama dihasilkan mRNA yang belum masak, ukurannya panjang. 

Kemudian dilanjutkan ke tahap kedua transkripsi akhir yang menghasilkan mRNA masak 

yang ukurannya lebih pendek. mRNA masak hasil transkripsi akhir dikeluarkan dari dalam 

 inti sel melalui pori-pori membran inti sel menuju pada ribosom,

ribosom berada pada permukaan membran retikulum endoplasma kasar, dan ribosom 

 penyusunnya yaitu  rRNA,  pada ribosom terjadilah proses translasi yang memerlukan  tRNA, hasil dari translasi ini  adalah protein, namun protein belum dapat berfungsi, 

sesudah  proses translasi selesai akan menghasilkan protein yang belum dapat digunakan, 

karena hanya sebagai  rangkaian asam amino belaka dan belum sempurna. 

penyempurnaan protein sesudah  proses translasi terjadi pada badan golgi, proses 

penyempurnaan yang terjadi di badan golgi yaitu  proses melipat-lipat 

membentuk struktur yang globuler , karbosilasi  penambahan gugus karboksil,  asetilasi  penambahan gugus asetil, metilasi 

penambahan gugus metil,  sesudah  protein 

sempurna, ia akan disimpan pada lysosom dan siap untuk digunakan. jika  digunakan di 

luar sel, maka akan disekresikan ke luar sel,

a. TRANSKRIPSI

Transkripsi yaitu  proses sintesis RNA dengan DNA sebagai cetakannya jika  transkripsi terjadi pada gen kelas II maka 

berlangsung di dalam inti sel dan menghasilkan mRNA. Proses transkripsi tentu harus 

dimulai  dengan ketersediaan cetakan DNA. Cetakan akan tersedia diawali dengan 

terjadinya denaturasi,  tidak semua gen pada DNA akan mengalami denaturasi, hanya gen tertentu yang akan ditranskripsikan, Proses denaturasi 

dalam sel manusia   terjadi dengan adanya enzym Gyrase yang akan memotong ikatan 

hidrogen, sehingga DNA itu  akan menjadi 2 strand yang terpisah, dan masing masing strand akan menjadi cetakan,

Proses transkripsi pertama  menghasilkan mRNA immatur, yang ukurannya panjang, 

karena semua bagian gen truktural (Intron dan Exon) ditranskripsikan,  Sedangkan 

transkripsi akhir akan terjadi pemotongan pada mRNA immatur pada bagian yang 

diekspresikan oleh bagian Intron dari gen struktural, sehingga dihasilkanlah mRNA matur 

yang ukurannya lebih pendek ,

Proses transkripsi terjadi melalui 3  tahapan, yaitu: 

1) inisiasi transkripsi atau 

pengawalan, 

2) elongasi transkripsi atau pemanjangan, 

3) terminasi transkripsi atau 

pengakhiran. 

Inisiasi transkripsi yaitu  awal mulainya transkripsi, di mana protein 

regulator dan RNA polymerase mulai menempel pada promoter dari gen yang merupakan 

bagian dari DNA. Inisiasi transkripsi mulai dari ujung 5’ ke arah 3’, 

Pada proses transkripsi, selain diperlukan  enzym RNA polimerase, juga diperlukan  

subtrat dari enzym itu. Subtratnya yaitu ribonukleotida yaitu nukleotida yang 

komponen gula pentosanya adalah ribosa, dinamakan  NTP 

(nukleotida trifosfat) yaitu nukleotida dengan 3  gugus fosfat. 

Macam-macam NTP ,antaralain :  1. GTP (Guanosin trifosfat), 2. CTP (Citosin trifosfat), 

3. UTP (....trifosfat), 4. ATP (Adenosin trifosfat)

Enzym RNA polimeraselah yang 

menentukan kapan proses transkripsi dimulai dan kapan  transkripsi  berakhir,

Elongasi transkripsi: sesudah  inisiasi transkripsi selesai maka dilanjutkan dengan 

proses elongasi transkripsi. sesudah  Enzym RNA polimerase bergerak, sampai gen 

struktural diikuti dengan menempelnya ribonukleotida bebas ( gugus fosfat yang berada  

pada atom C5 dari gula ribosa) pada gugus OH yang berada  pada atom C3 dari 

ribonukleotida pada molekul RNA yang sedang tumbuh (hasil dari inisiasi transkripsi). 

sesudah  RNA polimerase sampai pada urutan nukleotida tertentu yang dinamakan  

terminator maka proses penambahan ribonukleotida akan berhenti, yang dinamakan terminasi transkripsi. Transkripsi awal telah selesai yang menghasilkan mRNA immatur. 

Kemudian dilanjutkan dengan proses pemotongan mRNA immatur pada sekuens yang 

diekspresikan oleh bagian intron. Akhirnya mRNA menjadi lebih pendek, dinamakan  mRNA matur. mRNA matur kemudian dikeluarkan dari dalam inti sel melalui pori-pori 

membran inti menuju pada ribosom yang berada  pada membran RE kasar. 

b. TRANSLASI

Tranlasi yaitu  proses sintesis protein dengan mRNA sebagai cetakannya, 

Proses 

translasi ini memerlukan (1) mRNA, (2) ribosom, (3) tRNA dan (4) asam amino

. Proses 

translasi terjadi pada ribosom yang berada  pada permukaan retikulum endoplasma 

kasar , Proses tranlasi dibantu oleh tRNA yang berada  di dalam sitoplasma, tRNA berfungsi untuk mentransfer asam amino dari sitoplasma ke ribosom. Asam amino 

yang ada pada sitoplasma setiap sel berasal dari makanan atau minuman yang bentuknya 

protein. Dalam proses penguraian menjadi asam-asam amino yang dibawa oleh darah dan diedarkan pada setiap sel yang memerlukan . Asam amino akhirnya sampailah pada 

sitoplasma yang merupakan bahan untuk sintesis protein. 

Urutan nukleotida yang terdapat pada mRNA hanyalah kode, artinya bahwa setiap 

3 basa pada mRNA mengkode satu asam amino yang dinamakan   kodon. Jadi kodon 

 adalah setiap tiga basa pada mRNA yang mengkode satu macam asam amino yang 

 daftarnya dapat dilihat pada daftar treeplet kodon , 

Setiap asam amino dapat mempunyai   lebih dari satu kodon , contohnya asam amino 

Asam amino Histidin  mempunyai   2 kodon (CAU dan CAC). 

serin mempunyai  kodon sebanyak  4: UCU, UCC, UCA, UCG. 

Asam amino Isoleucin mempunyai   3 

kodon yaitu: AUU, AUC, AUD. 

Selain kodon dari asam amino terdapat juga  Star kodon AUG yang kebetulan 

mengkode asam amino metionin. Setiap sintesis protein diawali dengan asam amino 

metionin. Selain star kodon terdapat juga  3 macam Stop kodon yaitu: UAA, UAG, UGA. 

saat  enzym polimerase telah  sampai pada salah satu stop kodon itu, maka 

proses elongasi transkripsi akan berhenti, 

 yang mampu  membaca kodon adalah tRNA yang membawa antikodon, Kodon dan antikodon saling berpasangan, 

pasangan U-A, G-C, atau sebaliknya A-U, C-G ,  Dalam hal ini, kodon ada pada 

mRNA dan antikodon ada pada tRNA, 

SINTESIS PROTEIN PADA SEL PROKARYOT 

 struktur ultra sel bakteri tidak mempunyai  inti sel sejati, 

Kromosom berada di dalam sitoplasma yang tampak lebih kental dibandingkan 

komponen di sekitarnya. Kromosomnyapun berbeda dengan sel eukaryot, yaitu 

berbentuknya sirkuler dan supercoil. Sementara, sel eukaryot berbentuk linear. 

Pada bakteri selain DNA kromosom terdapat juga  DNA plasmid, yaitu DNA ekstra 

kromosom, bentuknya sirkuler, double strand dan mengkode protein fungsional, 

 sel bakteri tidak mempunyai  organella-organella seperti pada sel eukarot. Susunannya 

lebih sederhana, namun mempunyai ribosom yang berfungsi untuk proses translasi. 

Dogma sintesis 

protein pada sel bakteri sama pula dengan pada sel eukaryot. DNA mengalami 

denaturasi, menghasilkan dua macam cetakan, dengan cetakan itu  terjadilah proses 

transkripsi (proses sintesis mRNA dengan DNA sebagai cetakannya). Proses transkripsi ini 

terjadi di dalam sitoplasma. Transkripsi belum selesai sebagian mRNA yang sudah jadi 

bergabung pada ribosom untuk melakukan translasi.  baik transkripsi maupun 

translasi terjadi di dalam sitoplasma, 

 Gen pada sel prokaryot mempunyai   

bagian-bagian antaralain 

 promoter, gen struktural dan  terminator. 

Bedanya gen struktural pada prokaryot semua akan ditranslasikan menjadi asam amino, 

sehingga tidak ada sekuens gen yang tidak ditranslasikan. maka  seandainya 

ada gen struktural pada sel prokaryot yang terdiri dari 1500 nukleotida, maka gen 

itu  akan menghasilkan 500 asam amino. Berbeda dengan sel eukaryot yang 

ada  Intron pada gen strukturalnya yang tidak mengkode asam amino, sehingga ada 

proses pemotongan pada proses transkripsi akhir. 

Pada sel prokaryot juga terdapat  adanya 3 kelompok gen ,antaralain : 

1.gen yang 

mengkode protein, 2. gen yang mengkode rRNA dan 3.gen yang mengkode tRNA. Selain 

 itu perbedaan struktur gen pada sel eukaryot dengan prokaryot, pada eukaryot satu gen, satu promoter, satu protein. Pada prokaryot, satu promoter, banyak gen, dan banyak 

macam proteinnya,

1. Transkripsi

 proses transkripsi yang terjadi pada sel eukaryot yaitu Transkripsi 

pada sel eukaryote terjadi di dalam inti sel. Proses transkripsi pada bakteri terjadi di 

dalam sitoplasma, karena prokaryot tidak mempunyai inti sejati, kromosomnya berada pada 

sitoplasma yang terlihat  lebih kental dibandingkan  sitoplasma di sekitarnya. Transkripsi 

terjadi melalui 3  tahapan, yaitu tahap insiasi transkripsi, elongasi transkripsi dan 

terminasi transkripsi,

Proses Inisiasi transkripsi dimulai  dengan menempelnya enzym RNA polimerase 

pada promoter. Selain diperlukan  adanya enzym RNA polimerase, diperlukan  juga  

adanya prekursor dari RNA yaitu ribonukleotida triphospat (ATP, GTP,UTP, dan CTP). 

saat  terjadi polimerisasi, maka akan terlepas dua gugus phospat yang juga 

memproduksi   energi yang tinggi. DNA cetakan bentuknyapun double strand. Terjadinya 

inisiasi transkripsi pada bakteri berbeda dengan inisiasi transkripsi pada eukaryot, Demikian juga  RNA polimerase pada bakteri juga berbeda dengan RNA polimerase 

pada eukaryot. RNA polimerase pada bakteri sangat kompleks, terdiri dari empat subunit, 

 contoh RNA polimerase pada Escherichia coli. Empat subunit 

protein itu  ,antaralain :  α, β, β’, σ/sigma dan α tampak 2 kopi. Keempat subunit itu  

saling berinteraksi sehingga membentuk enzym yang aktif, namun  sub unit σ/sigma tidak 

berikatan kuat dibandingkan dengan ketiga subunit yang lainnya. Ketiga subunit α, β, β’ 

yang berikatan erat itu dinamakan  core enzym, 

Inisiasi transkripsi ini menentukan laju transkripsi, namun kadang inisiasi 

transkripsi ini dihambat dengan adanya  antibiotik rifampisin. Jadi Rifampisin mampu  

menghambat sintesis protein pada tingkat inisiasi transkripsi, namun rifampisin tidak 

menghambat proses elongasi transkripsi. 

Proses Elongasi transkripsi: sesudah  RNA polimerase mencapai gen struktural 

mulailah terjadi penambahan nukleotida pada mRNA yang tumbuh dengan DNA sebagai 

cetakannya, pada proses ini dapat dihambat oleh antibiotik streptolidigin. 

Proses Terminasi transkripsi: RNA polimerase sesudah  sampai pada terminator dari 

gen maka transkripsi akan berhenti. tetapi  bedanya dengan eukaryot, proses translasi 

akan terjadi sesudah  transkripsi selesai sempurna,  Pada sel prokaryot terjadi proses yang 

berbeda, yaitu proses transkripsi belum selesai sudah, namun proses translasi dimulai 

pada ribosom, 

proses inisiasi transkripsi, elongasi 

dan terminasi transkripsi terjadi pada bakteri karena proses ini melibatkan 

DNA yang bentuknya supercoil dan double strand, RNA polimerase (core enzym), dan 

subunit σ/sigma, dan tentunya prekursor dari RNA (ATP, GTP,UTP, dan CTP). 

 urutannya ,antaralain : 

1. DNA double strand

,

2. subunit σ/sigma akan mengenali sekuens pada DNA double strand, yang 

merupakan site inisiasi transkripsi dan kemudian akan menempel pada site 

itu. site inisiasi itu  adalah promoter, 

3. enzym RNA polimerase (core enzym),  menempel pada bagian sekuens DNA 

yang ditempeli oleh Subunit σ/sigma itu.

4. subunit σ/sigma  melepaskan diri sesudah  RNA polimerase menempel pada 

bagian sekuens inisiasi, dan RNA polimerase (core enzym) berjalan untuk proses 

elongasi hingga  terminasi, 

5. DNA akan membuka saat  ada RNA polimerase, namun  akan menutup kembali 

saat  RNA polimerase sudah bergerak meninggalkan. strand DNA yang menjadi 

cetakan dan ditranskripsikan hanya satu strand saja.

6. saat  RNA polimerase sampai pada sekuen terminator maka transkripsi akan 

berhenti.

7. RNA polimerase dan mRNA akan melepaskan diri dari DNA cetakan. 

sesudah  transkripsi selesai, maka dihasilkan mRNA, yang kemudian bergerak ke ribosom 

untuk melanjutkan  proses translasi. 

2. translasi

 terjadi pada ribosom (rangkaian rRNA) yang ada  pada sitoplasma. proses 

translasi terjadi dengan tiga tahapan, yaitu: inisiasi translasi, elongasi translasi dan  terminasi translasi. pada proses tranlasi yang mengikut sertakan  mRNA, rRNA yang menyusun 

ribosom memerlukan  tRNA yang ada  pada sitoplasma yang berguna  untuk 

mentransfer asam amino yang ada  pada sitoplasma ditransfer ke mRNA,

FOTO  BAGIAN DARI GEN & TRANSKRIPSI DI SEL EUKARYOT

* : RNA polimerase

  P : Promoter

  I : Intron

 E : Exon

 T : Terminator

 TEKNIK DASAR ANALISIS MOLEKULER 

teknik biomolekuler yaitu   meneliti  asam nukleat, regulasi dan 

ekspresinya (produk) yaitu protein,  termasuk   meneliti protein,

asam nukleat  pasca genom , teknik pertama dalam 

meneliti  genom yaitu  meneliti  kromosom dengan cara melisis sel, 

dengan cara ini bisa  diketahui bahwa jumlah kromosom manusia adalah 46 buah atau 23 pasang, meneliti  asam nukleat (DNA) dan protein,

teori  teknik dasar analisis 

biologi molekuler untuk asam nukleat, teknik analisis dasar molekuler untuk protein,antaralain: 

1. TEKNIK DASAR ANALISIS BIOLOGI MOLEKULER UNTUK ASAM NUKLEAT (DNA atau RNA)  dengan cara  hibridisas   yaitu dibuat pelacak (probe) yang merupakan untaian asam  nukleat yang  sesuai  dengan DNA yang akan diselidiki  ,  metode 

ini paling akurat untuk mendeteksi asam nukleat,  adalah Polymerase Chain Reaction (PCR) yang terpercaya ,  pada  metode PCR suatu segmen asam nukleat diperbanyak  menggunakan panduan primer yaitu batasan sekuen basa nitrogen yang ada pada hulu dan hilir segmen  yang dimaksud. asam nukleat yang diperbanyak akan dengan mudah divisualisasi dengan elektroforesis, 

ketepatan deteksi sekuen nukleotida dapat dilakukan dengan metode sekuensing.  Ada beberapa jenis teknik  dasar analisis biologi molekuler untuk asam nukleat, antaralain: 

A. HIBRIDISASI DENGAN PROBE ASAM NUKLEAT DALAM BENTUK LARUTAN

 bahwa rangkaian potongan DNA sangat spesifik untuk  produk akhirnya dan bahwa asam nukleat berinteraksi sa