M A T E R IM A T E R IG E N E T I KG E N E T I K

Tujuan Pembelajaran:Tujuan Pembelajaran: Mendiskripsikan struktur heliks Mendiskripsikan struktur heliks

ganda DNA, sifat dan fungsinya.ganda DNA, sifat dan fungsinya. Mendiskripsikan struktur, sifat dan Mendiskripsikan struktur, sifat dan

fungsi RNA.fungsi RNA. Mendiskripsikan hubungan antara Mendiskripsikan hubungan antara

DNA, gen dan kromosom.DNA, gen dan kromosom.

A.A. KromosomKromosom– Ketika sel membelah, di dalam Ketika sel membelah, di dalam

inti terdapat benang-benang inti terdapat benang-benang halus yang dapat menyerap zat halus yang dapat menyerap zat warna, yang disebut kromatin warna, yang disebut kromatin ((chromachroma=berwarna, =berwarna, tintin=benang).=benang).

– Kromatin yang menebal dan Kromatin yang menebal dan memendek disebut kromosom.memendek disebut kromosom.

– DNA (DNA (Deoxyribonucleic acidDeoxyribonucleic acid atau atau asam keoksiribonukleat).asam keoksiribonukleat).

Kromosom memiliki lengan Kromosom memiliki lengan kromosom (kromatid) dan sentromer.kromosom (kromatid) dan sentromer.

Terdapat kinetokor di dalam Terdapat kinetokor di dalam sentromer, yaitu struktur protein sentromer, yaitu struktur protein tempat melekatnya serat gelendong tempat melekatnya serat gelendong saat pembelahan sel.saat pembelahan sel.

Protein kromosom, a.l:Protein kromosom, a.l:a.a. Protein histonProtein histon, yang bersifat basa., yang bersifat basa.

b.b. Protein nonhistonProtein nonhiston, yang bersifat asam., yang bersifat asam. Protein histon yang terbungkus DNA Protein histon yang terbungkus DNA

disebut nukleosom.disebut nukleosom.

Gambar. Gambar. KromosomKromosom

1.1. Jumlah kromosomJumlah kromosom– Kromosom tubuh umumnya diploid (2n).Kromosom tubuh umumnya diploid (2n).– Kromosom kelamin umumnya haploid Kromosom kelamin umumnya haploid

(n).(n).

2. Kromosom homolog2. Kromosom homolog– Ciri-ciri:Ciri-ciri:

a.a. Bentuknya samaBentuknya sama

b.b. Pasangan gen yang ada didalamnya identik,Pasangan gen yang ada didalamnya identik,

c.c. Pasangan gen terletak pada lokus gen yang Pasangan gen terletak pada lokus gen yang bersesuaian.bersesuaian.

3. Genom Kromosom3. Genom Kromosom– Genom kromosom=perangkat Genom kromosom=perangkat

kromosom.kromosom.– Istilah genom digunakan untuk merujuk Istilah genom digunakan untuk merujuk

rangkaian DNA secara keseluruhan di rangkaian DNA secara keseluruhan di dalam sel, yang disebut sebagai genom dalam sel, yang disebut sebagai genom DNA.DNA.

4. Bentuk Kromosom4. Bentuk Kromosom– Ada 4 macam:Ada 4 macam:

a.a. MetasentrikMetasentrik

b.b. SubmetasentrikSubmetasentrik

c.c. AkrosentrikAkrosentrik

d.d. TelosentrikTelosentrik

- Letak sentromer menyebabkab Letak sentromer menyebabkab bentuk kromosom bermacam-bentuk kromosom bermacam-macam:macam:

a.a. Menyerupai huruf I.Menyerupai huruf I.

b.b. Menyerupai huruf L.Menyerupai huruf L.

c.c. Menyerupai huruf V.Menyerupai huruf V.

-- Fungsi Fungsi sentromersentromer: untuk : untuk pergerakan kromosom dari daerah pergerakan kromosom dari daerah ekuator ke kutub masing-masing ekuator ke kutub masing-masing pada waktu pembelahan sel.pada waktu pembelahan sel.

B. Gen dan AlelB. Gen dan Alel– Sepenggal DNA berfungsi sebagai zarah Sepenggal DNA berfungsi sebagai zarah

penentu sifat individu.penentu sifat individu.– Zarah = unit fungsional terkecil yang Zarah = unit fungsional terkecil yang

tidak dapat dibagi-bagi lagi.tidak dapat dibagi-bagi lagi.– Zarah tersebut disebut Zarah tersebut disebut gengen..– Gen terletak pada Gen terletak pada lokuslokus (lokasi) (lokasi)

tertentu pada kromosom.tertentu pada kromosom.– Sepasang gen yang berada pada lokus Sepasang gen yang berada pada lokus

yang bersesuaian pada kromosom yang yang bersesuaian pada kromosom yang homolog disebut homolog disebut alelalel..

GenGen itu: itu:a.a. Adalah zarah penentu sifat individu,Adalah zarah penentu sifat individu,b.b. Struktur yang terdiri dari sepenggal DNA Struktur yang terdiri dari sepenggal DNA

yang memiliki basa tertentu,yang memiliki basa tertentu,c.c. Terletak pada lokus tertentu pada Terletak pada lokus tertentu pada

kromosom,kromosom,d.d. Mempunyai pasangan pada lokus yang Mempunyai pasangan pada lokus yang

bersesuaian di kromosom homolog,bersesuaian di kromosom homolog, Fungsi genFungsi gen::

a.a. Mengontrol struktur dan fungsi Mengontrol struktur dan fungsi sel/individu,sel/individu,

b.b. Mewariskan sifat dari generasi ke Mewariskan sifat dari generasi ke generasi,generasi,

c.c. Mengotrol pembuatan polipeptida.Mengotrol pembuatan polipeptida.

a.a. Pengendali sifat oleh genPengendali sifat oleh gen– Gen mengontrol pembuatan Gen mengontrol pembuatan

polipeptida (protein) tertentu.polipeptida (protein) tertentu.– Polipeptida digunakan sebagai Polipeptida digunakan sebagai

penyusun sel (protein struktural) dan penyusun sel (protein struktural) dan dan pula sebagai enzim (protein dan pula sebagai enzim (protein fungsional).fungsional).

– Jadi, gen mengendalikan sifat-sifat Jadi, gen mengendalikan sifat-sifat makhluk hidup.makhluk hidup.

b. Penyusun genb. Penyusun gen– Merupakan sepenggal DNA yang Merupakan sepenggal DNA yang

memiliki urutan basa tertentu.memiliki urutan basa tertentu.

C. DNAC. DNA

1.1. Struktur DNAStruktur DNA– Terdiri dari 2 utas benang polipeptida Terdiri dari 2 utas benang polipeptida

yang saling berpilin (yang saling berpilin (doubledouble helixhelix=berpilin ganda).=berpilin ganda).

– Seutas polipeptida tersusun atas Seutas polipeptida tersusun atas rangkaian nukleotida.rangkaian nukleotida.

– Setiap nukleotida tersusun atas:Setiap nukleotida tersusun atas:a.a. Gugusan gula deoksiribosa,Gugusan gula deoksiribosa,

b.b. Gugusan asam fosfat yang terikat pada Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom karbon (C) nomor 5 dari gula,atom karbon (C) nomor 5 dari gula,

c.c. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 gula.atom C nomor 1 gula.

Basa nitrogen penyusun DNA terdiri Basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa dari basa purinpurin (adennin (A) dan (adennin (A) dan guanin (G)) dan guanin (G)) dan pirimidinpirimidin (sitosin (S) (sitosin (S) dan timin (T)).dan timin (T)).

Ikatan gula-basa disebut Ikatan gula-basa disebut nukleosidanukleosida..

Ada 4 macam nukleosida:Ada 4 macam nukleosida:1.1. Ikatan A-gula (deoksiadenosin)Ikatan A-gula (deoksiadenosin)

2.2. Ikatan G-gula (deoksiguanosin)Ikatan G-gula (deoksiguanosin)

3.3. Ikatan C-gula (deoksisitidin)Ikatan C-gula (deoksisitidin)

4.4. Ikatan T-gula (deoksitimidin)Ikatan T-gula (deoksitimidin)

Basa purin dan Basa purin dan pirimidin pirimidin dihubungkan oleh dihubungkan oleh ikatan hidrogen.ikatan hidrogen.

Model struktur Model struktur DNA berplin DNA berplin ganda (ganda (double double helixhelix) ) dikemukakan dikemukakan pertama oleh pertama oleh James Watson & James Watson & Francis Crick Francis Crick (1953).(1953).

Gambar. Gambar. Struktur DNAStruktur DNA

2. Sifat DNA2. Sifat DNAa.a. Jumlah basa A sama dengan T dan Jumlah basa A sama dengan T dan

jumlah G sama dengan C,jumlah G sama dengan C,b.b. Uratan basa dan panjang DNA tiap Uratan basa dan panjang DNA tiap

spesies berbeda,spesies berbeda,c.c. Setiap spesies mempunyai jumlah Setiap spesies mempunyai jumlah

basa yang berbeda,basa yang berbeda,d.d. DNA merupakan molekul hidup,DNA merupakan molekul hidup,e.e. DNA bersifat stabil,DNA bersifat stabil,f.f. DNA menyimpan gen,DNA menyimpan gen,g.g. Di dalam DNA terdapat fragmen yang Di dalam DNA terdapat fragmen yang

berulang.berulang.

3. Transkripsi DNA membentuk RNA3. Transkripsi DNA membentuk RNA– Transkripsi DNA (menyalin atau Transkripsi DNA (menyalin atau

mengkopi diri).mengkopi diri).– Caranya:Caranya:

a.a. Enzim RNA polimerase menempel ke suatu Enzim RNA polimerase menempel ke suatu bagian DNA yang disebut promotor.bagian DNA yang disebut promotor.

b.b. Dua rantai DNA berpisah.Dua rantai DNA berpisah.

c.c. Salah satu rantai DNA berfungsi sebagai Salah satu rantai DNA berfungsi sebagai pencetak atau sense, yang lain tetap pencetak atau sense, yang lain tetap sebagai gen/antisense.sebagai gen/antisense.

d.d. Misalnya rantai DNAnya G – G – C – T – T – A,Misalnya rantai DNAnya G – G – C – T – T – A,

Maka transkripsinyaMaka transkripsinya C – C – G – A – A – C – C – G – A – A – U,U,

D. RNAD. RNA– Benang RNA merupakan benang Benang RNA merupakan benang

polipeptida tunggal yang tersusun atas:polipeptida tunggal yang tersusun atas:1.1. Gugusan gula yang terdiri dari gula ribosa,Gugusan gula yang terdiri dari gula ribosa,

2.2. Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula,C nomor 5 dari gula,

3.3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula.atom C nomor 1 dari gula.

– Basa nitrogen RNA tersusun dari:Basa nitrogen RNA tersusun dari:a.a. Basa purin, yaitu Adenin (A) dan Guanin (G),Basa purin, yaitu Adenin (A) dan Guanin (G),

b.b. Basa pirimidin, yaitu Urasil (U) dan Sitosin Basa pirimidin, yaitu Urasil (U) dan Sitosin (C),(C),

1.1. RNA-d Pembawa Kode GenetikaRNA-d Pembawa Kode Genetika– RNA-d (duta) atau RNA-m (RNA-d (duta) atau RNA-m (messengermessenger).).– Disintesis di dalam nukleus melalui Disintesis di dalam nukleus melalui

transkripsi oleh DNA pencetak.transkripsi oleh DNA pencetak.– RNA-d mengandung kodon.RNA-d mengandung kodon.– RNA-d yang panjang dan berfungsi RNA-d yang panjang dan berfungsi

menyusun beberapa rantai polipeptida menyusun beberapa rantai polipeptida disebut RNA-d polisistronik.disebut RNA-d polisistronik.

– RNA-d di dalam sel eukarotik lebih RNA-d di dalam sel eukarotik lebih stabil dibandingkan di dalam sel stabil dibandingkan di dalam sel prokariotik.prokariotik.

2. RNA-t Menerjemahkan sandi 2. RNA-t Menerjemahkan sandi genetika ke dalam urutan basa genetika ke dalam urutan basa polipeptidapolipeptida

– RNA-t adalah RNA pembawa yang RNA-t adalah RNA pembawa yang berfungsi:berfungsi:

a.a. membawa asam amino yang akan membawa asam amino yang akan disintesis menjadi polipeptida ke disintesis menjadi polipeptida ke dalam ribosom.dalam ribosom.

b.b. Menempatkan asam amino di tempat Menempatkan asam amino di tempat yang tepat pada rantai polipeptida.yang tepat pada rantai polipeptida.

c.c. Mendatangi kodon pada RNA-d Mendatangi kodon pada RNA-d sambil membawa asam amino.sambil membawa asam amino.

3. RNA-r sebagai Adaptor3. RNA-r sebagai Adaptor– Merupakan penyusun ribosom.Merupakan penyusun ribosom.– Ribosom adalah organel sel yang Ribosom adalah organel sel yang

berfungsi untuk mensintesis berfungsi untuk mensintesis polipeptida.polipeptida.

– RNA-r belum diketahui strukturnya RNA-r belum diketahui strukturnya secara jelas.secara jelas.

– RNA-r berfungsi sebagai adaptor RNA-r berfungsi sebagai adaptor atau penyelaras pada proses atau penyelaras pada proses sintesis polipeptida.sintesis polipeptida.

E. Gen aktif dan gen tidak aktifE. Gen aktif dan gen tidak aktif– Faktor penyebab suatu gen aktif Faktor penyebab suatu gen aktif

atau tidak adalah:atau tidak adalah:1.1. UmurUmur

- Gen tidak aktif (tidur) pada waktu bayi Gen tidak aktif (tidur) pada waktu bayi dan baru aktif setelah dewasa.dan baru aktif setelah dewasa.

2.2. LetakLetak- Ada gen yang aktif di tempat tertentu Ada gen yang aktif di tempat tertentu

pada tubuh, tetapi tidak aktif pada pada tubuh, tetapi tidak aktif pada jaringan lain.jaringan lain.

3.3. Jenis kelaminJenis kelamin-- Gen penghasil kumis tidak aktif pada Gen penghasil kumis tidak aktif pada

wanita, sedangkan pada pria aktif.wanita, sedangkan pada pria aktif.

F. MutasiF. Mutasi– Adalah perubahan permanen Adalah perubahan permanen

pada DNA sel, meliputi:pada DNA sel, meliputi:1.1. Perubahan susunan DNAPerubahan susunan DNA

2.2. Salah penerjemahan.Salah penerjemahan.

SEKIANSEKIAN

TERIMAKASIHTERIMAKASIH

BANYAKBANYAK