Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012

Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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

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

Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 DAFTAR TABEL Tabel Kode Sintesa Asam Amino _____________________________________________ 9


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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.


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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 : Phosphat Gula Ribosa

Nukleotida Basa Nitrogen

Nukleosida

Gambar 2. Ilustrasi Struktur Nukleotida dan Nukleosida


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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)


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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 : RNA Polimerase 3’

5’

A

T

T

A

G

C

T

A

G

C

C

G

G

C

A

T

T

A

T

A

A

T

G

C

5’

3’


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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’


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012


Modul Pembelajaran Biologi XII IPA 2012 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 2012

Recommend Documents