Materi Genetika

5/12/2018 Materi Genetika - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/materi-genetika-55a4d8a3a8ded 1/66

R E N E X I I C / 2 7

MATERI GENETIKA



MATERI GENETIKA

y Adalah molekul besar yang bertanggung jawab mengatur jalannya seluruh peristiwa kimia (metabolisme) di dalamtubuh mahluk hidup

y

Materi Genetika terdiri dari DNA dan RNA

Gen

Kromosom

y Materi Genetika juga berfungsi sebagai unit informasi

genetik yang dapat diwariskan kepada keturunan.y DNA dan RNA digolongkan sebagai Asam Nukleat

y DNA adalah salah satu komponen penyusun kromosom.



HUBUNGAN DNA, RNA, dan Kromosom

Nukleus Kromatin

Solenoid

Nukleosom/Nukleoprotein

Asam NukleatProtein

histon

DNA RNA

Kromatid

Kromosom

Gen



BAG I A N -BAG I A N K R O M O S O M

BE N T U K -BE N T U K K R O M O S O M

T I P E & J U M L AH K R O M O S O M

KROMOSOM



KROMOSOM

y Terdapat dalam nukleus (inti sel)

y Kromosom berasal dari benang-benangkromatin yang kemudian menebal menjadi

kromosom ketika sel siap untuk membelah.y Adalah struktur padat yang terdiri dari dua

komponen yaitu : Asam Nukleat dan proteinhiston.



B AGIAN-B AGIAN KROMOSOM

Sentromer

Kromomer

Kromonema

Telomer



1. KROMATID : Adalah salah satu lengan dari dua lengan kromosom.2. KROMOMER : Adalah akumulasi dari materi kromatin

3. SENTROMER : Adalah daerah pelekukan disekitar bagian tengahkromosom.

4. TELOMER : Adalah daerah terujung pada lengan kromosom yang

berfungsi menjaga stabilitas daerah tersebut agar DNA tidak terurai.

5. Pada sentromer terdapat kine tokor : tempat melekatnya benang spindel



BENTUK-BENTUK KROMOSOM

y Kromosom Metasentrik : Adalah kromosom yangletak sentromernya ditengahlengan kromatid.

y Kromosom Submetasentrik : Adalah kromosom yangletak sentromernya tidak ditengah lengan kromatid. Kromosom Aksosentrik : adalah

kromosom yang letak

sentromernya di daerah antaraujung dengan bagian tengahlengan kromatid

Kromosom Telosentrik : adalahkromosom yang sentromernyaterletak di ujung lengankromatid.

Macam-macam bentuk

kromosom.

Akrosentrik

SubmetasentrikMetasentrik

Telosentrik



TIPE & JUMLA H KROMOSOM

Organisme Jumlah kromosom

Manusia 46

Lalat buah 8

Simpanse 48

Katak 26

Kuda 64

y Kariotipe adalah kromosom yang berpasang-pasangan diurutkan dari yang terpanjang ke

yang terpendek y Kromosom yang memiliki pasangan dengan

panjang, letak sentromer dan pola pewarnaan yang sama disebut Kromosom Homolog



y Tipe Kromosom :

A UTOSOM : Kromosom tubuh menentukankarakter fisik

GONOSOM : Kromosom seks penentu jenis kelamin

y Jumlah kromosom pada manusia :

Pada setiap sel somatik ( sel tubuh) terdapat 22pasang autosom dan 1 pasang gonosom

Pada setiap gamet (sel kelamin)

Ù Sperma (sel kelamin jantan) terdapat 22 autosom dangonosom X atau gonosom Y

Ù Ovum (sel kelamin betina) terdapat 22 autosom dangonosom X



Kariotipe Manusia

XY



GE N

A L E L

GEN



GEN

y Gen adalah fragmen DNA yang diikat ataudiselubungi oleh protein.

y Gen adalah unit informasi genetik.y Sifat Gen :

Dominan : adalah gen yang sekalipun bersama dengangen lain tetapi karakternya diekspresikan sepenuhnya.

Resesif : adalah gen yang karakternya tidak muncul,tertutup oleh gen yang dominan.

Intermedier : adalah gen yang saling mempengaruhi.

y Total informasi genetik yang disimpan dalamkromosom disebut GENOM.

y Gen penentu karakter tertentu disimbolkandengan huruf tertentu : Huruf besar untuk gen yang dominan Huruf kecil untuk gen yang resesif



ALEL

y Setiap gen yang menentukan karakter fisik tertentumenempati Lokus pada masing kromosom homolog.

y Misal : gen penentu warna mata menempati suatu lokus padasatu kromosom, maka kromosom homolognya juga memilikigen penentu warna mata pada lokus yang setara.

y Pasangan gen yang seperti ini disebut Alel. Alel atau disebut juga alternatif gen menentukan variasi pada pewarisan suatusifat.

y Genotipe -> menentukan fenotipe Pasangan gen dalam suatu individu

Apabila gen berpasangan dengan alel identiknya disebut bergenotipehomozigot (contoh: AA) Apabila gen berpasangan dengan alel alternatifnya disebut

bergenotipe heterozigot (contoh: Kk)

y Fenotipe -> belum tentu menentukan genotipe Karakter yang terlihat dari luar



ALEL GAND A

y Gen yang memiliki alel lebih dari 2.

y Contoh

Golongan darah (gen : I)

Genotipe: 6 ; fenotipe: 4



S T R U K T U R D N A & R N A

K O D E GE N E T I K

S I N T E S A P R O T E I N

DNA dan RNA



DNA

y Penyimpan informasi & genetik y Menurut Watson & Cric,DNA adalah rantai ganda

berpilin / double helixy DNA merupakan plimer dari nukleotida, tapi rantai

ganday Penemu struktur DNA: Watson dan Cricy Dengan metode Difraksi sinar X (Rosalind Franklin dan

Maurice Wilkins)



STR UKTUR DNA

y Deoksiribosa Ribosa yang kekurangan O2

pada atom C no.2

y Basa nitrogenTerletak di atom C no.1

Ada 2 golongan Purin

Ù Adenin (A)Ù Guanin (G)

PirimidinÙ Timin (T)Ù Sitosin (S/C)

y Gugus fosfat Diikat oleh atom C no.5



STR UKTUR NUKLEOTID A



REPLIKASI DNA

y Replikasi adalah peristiwa sintesisDNA. Ketika sel membelahsecara mitosis sel anak harus mengandungDNA penuh danidentik denganDNA pada sel induk. Karena itu DNA harusdireplikasi (diperbanyak) dengan secara tepat sebelum prosespembelahan sel dimulai.

y Replikasi terjadi dengan tiga model: Konservatif : dua rantaiDNA lama tidak berubah, berfungsi sebagai

cetakan untuk dua rantaiDNA baru.

Semi Konservatif : dua rantai DNA lama terpisah kemudian rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masingrantai DNA lama tsb. Akhirnya dihasilkan dua rantai DNA baru

yang masing-masing mengandung satu rantai lama dan satu rantai baru hasil sintesis.

Dispersif : beberapa bagian dari kedua rantaiDNA lama digunakansebagai cetakan untuk sintesis rantaiDNA baru, Akhirnya diperolehdua rantaiDNA yang masing-masing mengandung sebagian rantaiDNA lama dan rantaiDNA baru.





RNA

y Penyimpan & penyalur informasi genetik

y MH yang RNA-nya berfungsi sebagai penyimpangenetik: virus

y Merupakan polimer dari nukleotida, tapi rantaitunggal



STR UKTUR RNA

y Ribosa

y Basa nitrogen

Terletak di atom C no.1

Ada 2 golongan

Purin

Ù Adenin (A)

Ù Guanin (G)

Pirimidin

ÙUrasil (U)Ù Sitosin (S/C)

y Gugus fosfat



TIPE RNA

y mRN A adalah RNA yang urutan basanya komplementer(berpasangan) dengan salah satu urutan basa rantaiDNA.mRNA membawa pesan atau kode genetik (kodon) darikromosom di dalam inti sel ke ribosom. mRNA berupa rantai

tunggal yang relatif panjang.y rRN A adalah RNA yang merupakan komponen utama penyusun

ribosom. Setiap unit ribosom terdiri dari 30-46% molekul rRNA dan 70-80% protein.

y tRN A adalah RNA pembawa asam amino satu persatu keribosom yang akan digunakan dalam pengurutan asam aminosesuai urutan kodon pada mRNA. Pada salah satu ujung tRNA terdapat tiga basa N yang disebut antikodon, sedang ujung yanglain adalah tempat melekatnya asam amino.



PER BED AAN DNA D AN RNA

Parameter DNA RNAKomponen :

Gula

Basa Nitrogen

-Purin

-Pirimidin

Deoksiribosa

Adenin, Guanin

Timin, Sitosin

Ribosa

Adenin, Guanin

Urasil, Sitosin

Bentuk Rantai panjang, gandadan berpilin

(double helix)

Rantai pendek, tunggaldan tidak berpilin

Letak Di dalam nukleus,kloroplas, mitokondria

Di dalam nukleus,sitoplasma, kloroplas,mitokondria

Kadar Tetap Tidak tetap



KODE GENETIK

y Kode Genetik (kodon) adalah pengkodean urutan nukleotida padaDNA atau RNA untuk menentukan urutan asam amino pada saat pembuatanprotein (sintesis protein)

y Informasi pada kode genetik ditentukan oleh basa Nitrogen pada rantaiD

NA yang akan menentukan susunan asam amino.y Susunan tiap tiga nukleotida akan membentuk satu macam asam

amino Mis : AGU, GAS, SGS dll

y Kombinasi triplet dari 4 macam basa Nitrogen akan menghasilkan 64macam asam amino padahal ditubuh kita hanya ada sekitar 20 asamamino.Hal ini menyebabkan adanya ³kelimpahan´ dalam kodegenetika yang disebut dengan ³redundasi´



KAMUS KODE GENETIK



Ekspresi gen : SINTESIS PROTEIN

y Fenotip suatu individu ditentukan oleh aktivitas enzim. Enzim yang berbeda akan menimbulkan fenotip yang berbeda. Perbedaan satuenzim dan enzim lain ditentukan oleh jumlah, jenis dan susunanasam amino penyusun enzim. Susunan asam amino ini ditentukanoleh gen/DNA

y Ekspresi gen adalah proses dimana kode genetik yang dibawa olehgen diterjemahkan menjadi urutan asam amino.

y Ekspresi gen merupakan sintesis protein yang berlangsung dalam 2tahap yaitu :

y Transk ripsi : yaitu penyalinan urutan rantai nukleotida templat

dariD

NA untuk menghasilkan satu rantai RNA. Proses ini berlangsung di dalam inti sel.

y Translasi : Penterjemahan urutan nukleotida rantai RNA menjadiurutan asam amino untuk membentuk rantai polipeptida.



TRANSKRIPSI (PENYALINAN)

y Adalah sintesis RNA dari salah satu rantaiDNA, yaitu rantaicetakan (sense) sedang rantai DNA komplemennya disebutantisense.

y Transkripsi berlangsung di dalam inti sel dalam 3 tahap yaitu :

Inisiasi (permulaan) : adalah tahap dimana enzyme RNA polimerase melekat pada rantaiDNA untuk memutuskan ikatanhidrogen antara 2 rantai DNA sekaligus memilih rantai DNA yang berfungsi sebagai template (sense) dan mana yg sebagai antisense

Elongasi (perpanjangan) : adalah tahap dimana RNA polimerase bergerak disepanjangDNA sambil menambahkan nukleotida ke

ujung 3¶ dari rantai RNA yang sedang tumbuh. Terminasi (penutup) : Elongasi terus berlangsung sampai RNA

polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator.Terminator adalah urutan DNA yang berfungsi menghentikan prosestranskripsi.



TRANSKRIPSI



y RNA eukariotakan diprosesterlebih dahulusebelum keluarnukleus



TRANSLASI (PENTERJEMA H AN)

y Adalah proses penterjemahan kode genetik (kodon) dari rantai RNAd hasiltranskripsi menjadi urutan asam amino untuk membentuk rantai polipeptida.

y Translasi berlangsung dengan syarat : ada RNAd hasil transkripsi, satu RNAt yang membawa asam amino pertama (Metionin) serta dua unit ribosom.

y Translasi berlangsung di ribosom dalam 3 tahap yaitu : Inisiasi : adalah tahap dimana ribosom unit kecil melekat pada kodon A UG RNAd

yang memberikan sinyal dimulainya proses translasi, lalu Kodon triplet A UGmembentuk ikatan dengan antikodon RNAt yang membawa asam amino metionin.Kodon A UG disebut kodon start karena berfungsi sebagai kodon awal translasi.

Elongasi : Pada tahap ini asam amino-asam amino berikutnya ditambahkan satupersatu pada asam amino pertama (Metionin), dengan cara Kodon RNAd berikutnya berikatan dengan antikodon yang komplemen. Pada tahap ini asam aminosebelumnya memisahkan diri dengan RNAt pembawanya lalu bergabung dengan asamamino yang dibawa oleh RNAt berikutnya, sementara itu anti kodon RNAt yang sdh

kehilangan asam amino masih melekat pada kodon RNAd. Demikian seterusnya RNAt bergeser samapai akhirnya meninggalkan ribosom sementara rNAt yang membawaasam amino lain masuk ke ribosom.

Terminasi : Elongasi berlanjut sampai kodon stop. Triplet kodon stop adalah U AA,U AG dan UGA. Kodon stop tidak mengkode asam amino tetapi bertindak sebagaisinyal untuk menghentikan translasi.



TRANSLASI



A M I T O S I S

M I T O S I S

M E I O S I S

REPRODUKSI SEL



REPRODUKSI SEL

y Sel induk membentuk sel anak dimana sel induk mewariskan materi genetik (DNA) dan materimetabolilk (organel sel) secara lengkap

y Tujuan MH uniseluler : melestarikan jenisnya

MHmultiseluler : pertumbuhan, perkembangan, perbaikan

y Reproduksi ada 3macam Amitosis (pembelahan biner)

Ù Pada sel prokariotik Mitosis

Meiosis



AMITOSIS

y Terjadi pada sel prokariotik



Rod-Shaped Bacterium, hemorrhagic E. coli , strain 0157:H7(division) (SEM x22,810).



MITOSIS

y Terjadi pada sel eukariotik, sel somatik

y Pembelahan mitosis melalui tahapan. Pembelahanorganel mendahului pembelahan inti. 1sel induk

menghasilkan 2 sel anak y Jumlah kromosom sel anak = jumlah kromosom sel

induk (2n)



SIKLUS SEL

y Setiap sel memiliki masa siklus yang berbeda-beday Siklus dibagi menjadi 2

Tahap interfaseTahap mempersiapkan diri untuk pembelahanÙ Fase G fase gap pertama yang merupakan fase pertumbuhan primerÙ Fase S fase sintesis DNA Ù Fase G2 fase persiapan membelah sel

Tahap mitotik Ù Kariokinesis (pembelahan inti)

Profase

Metafase Anafase Telofase

Ù Sitokinesis



B AGAN SIKLUS SEL



INTER F ASE

y Tahap interfase merupakan tahap persiapan yangesensial untuk pembelahan sel karena pada tahapini kromosom direplikasi.

y Saat pembelahan sel, kromatin dikemas sangatpadat/kompak sehingga tampak sebagaikromosom. Selama interfase, kromatin tidak terlalu terkondensasi untuk ekspresi informasi

genetik





PROF ASE

y Kromatin dalam nukleus mulai terkondensasi danterlihat sebagai kromosom.

y Nukleolus menghilang

y Sentrosom mulai bergerak ke ujung nukleus yang berlawanan dan suatu benang mikrotubul mulaimemanjang pada sentromer untuk membentuk

benang mitosis (mitotic spindle)



PROMETA F ASE

y Profase akhir atau prometafase, dimulaidengan penghancuran membran inti menjadi

vesikel-vesikel membran kecil (seperti RE)

y Selama periode ini kromosom terus berkondensasi serta berangsur-angsurmemendek dan menebal hingga siap untuk

bermitosis

y Mikrotubul kinetochore terlihat dan menempelpada mikrotubul polar, kromosom mulai

bergerak





META F ASE

y Mikrotubul meluas menuju setiap ujung yang berlawanan dan membentuk spindle pole atau

mitotic center. Pada sel hewan, setiap spindlepole mengandung sepasang sentriole.

y Benang mitosis memposisikan kromosom berjajar pada bagian tengah sel (disebut keping

metafase). Pengaturan ini memastikan bahwasetiap sel anak menerima satu salinankromosom.



ANA F ASE

y Terjadi saat pasangan sentromer dari setiap kromosom berpisah dan diakhiri dengan terbebasnya pasangankromatid.

y Setelah itu, masing-masing kromatid akan menjadikromosom baru yang bebas, dan bergerak ke arah kutub

yang berlawanan dari sely Bersamaan dengan itu mikrotubula memendek y Karena mikrotubula terikat pada sentromer maka

kromosom bergerak mengikuti gerak sentromer



TA H AP-TA H AP ANA F ASE

y Anafase terbagi menjadi dua proses, yaitu : A naphase A (anafase awal) : Pasangan kromosom pada keping

metafase terpisah dan kromatid bergerak menuju spindle polespada sisi sel yang berlawanan karena terjadi pemendekan

mikrotubul kinetochore (gambar (a) dan (b)). A naphase B (anafase akhir) : Saat kromosom sudah bermigrasi

ke spindle pole, mikrotubul kinetochore mulai menghilangsementara mikrotubul polar terus memanjang untuk pemisahanlebih lanjut spindel pole (gambar (c) sampai (f))





TELOF ASE

y Membran inti mulai terbentuk kembali disekeliling kromosom. Nukleolus muncul dankromosom mulai menghilang. Saat telofase

selesai dan membran sel baru (atau dinding selpada tanaman tingkat tinggi) sedang terbentuk,pembentukan nukleus sudah hampir selesai.

y Langkah akhir telofase melibatkan inisiasipembelahan membran plasma pada setiap anak sel untuk membentuk dua sel yang terpisah padafase pembelahan sel berikutnya yang dikenalsebagai sitokinesis.







SITOKINESIS

y Proses sitokinesis sudah dimulai sejak tahapanafase akhir dengan mulai terbentuknyamikrofilamen yang berbentuk seperti cincin di

bawah membran plasma yang paralel terhadapkeping metafase. Selanjutnya cincin ini perlahan-lahan akan mengecil dan menyebabkan pelipatanmembran plasma ke arah dalam hingga sel terbagidua.

y Pada sel tumbuhan, terjadi sintesis keping seldiantara dua anak sel untuk membentuk dindingsel.



MEIOSIS

y Pembelahan reduksi pada sel gamet

y 1 sel induk menghasilkan 4 sel anak.

y Jumlah kromosom sel anak = ½ jumlah kromosom

sel induk.



SIKLUS SEL

y Interfase Sama dengan interfase mitosis

y Meiosis I Profase I

Ù LeptotinÙ ZigotenÙ PakitenÙ DiplotenÙ Diakinesis

Metafase I Anafase I Telofase I

y Interkinesis Tidak terjadi replikasi DNA, hanya mengalami penggandaan organel

y Meiosis II Sama dengan mitosis



Profase I

y Leptotin : kromatid menjadi kromosom

y Zigoten : sentrosom membentuk sentriol. Kromosomhomolog berdekatan. Lengan-lengan yang berdekatandililit oleh protein agar tidak lepas. Kromosom-

kromosom yang berpasangan ini disebut sinapsisy Pakiten : protein pengikat menghilang sehingga

terlihat 4 kromatid yang disebut tetrad / bivalen

y Diploten : kromosom homolog, kromatidnya yang berdekatan bisa saling melilit disebut kiasma sehinggaterjadi pindah silang (crossing over)

y Diakinesis : benang spindel terbentuk, tetrad mendekati bidang ekuator





PIND A H SILANG

y Terjadi saat profase I

y Pertukaran DNA antara duanonsister-kromatid pada

kromosom yang homolog



META F ASE I

y Kromosom- kromosom yang berjejer di bidangekuator beserta pasangan homolognya. Kromosom-kromosom terikat oleh mikrotubula kinetokor dari

satu kutub sel. Sementara mikrotubula dari kutub yang berlawanan, terikat pada pasanganhomolognya



ANA F ASE I

y Kromosom-kromosom mulai bergerak ke arah kutub yang sama. Kromosom yang homolog bergerak kearah kutub yang berlawanan.

yBerbeda dengan mitosis, dalam mitosis yang berpisah adalah kromatidnya





TELOF ASE I

y Anggotar dari setiap pasangan kromosom homolog, bergerak sampai mendekati kutub sel.

y Setiap kutub sekarang mempunyai satu kromosom

yang haploid, tetapi setiap kromosom masihmemiliki dua kromatid kembar.





MEIOSIS II



MITOSIS VS MEIOSIS



TERIMAKASIH

Date post:	14-Jul-2015
Category:	Documents
Upload:	rene-ubi
View:	596 times
Download:	3 times

Materi Genetika

Documents