Kelas: XII IPA1/ 31/ SMA Pangudi Luhur Yogyakarta
Email: Kawaiioline@gmail.com
Myblog: www.kawaiioline-sc.blogspot.com
Sintesis Protein
Proses sintesis protein terbagi atas transkripsi dan translasi. Seperti
kita ketahui DNA sebagai media untuk proses transkripsi suatu gen berada di
kromosom dan terikat oleh protein histon. Saat menjelang proses transkripsi
berjalan, biasanya didahului signal dari luar akan kebutuhan suatu protein
atau molekul lain yang dibutuhkan untuk proses pertumbuhan, perkembangan,
metabolisme, dan fungsi lain di tingkat sel maupun jaringan. Kemudian RNA
polymerase II akan mendatangi daerah regulator element dari gen yang akan
ditranskripsi. Kemudian RNA polymerase ini akan menempel (binding) di
daerah promoter spesifik dari gene yang akan disintesis proteinnya, daerah
promoter ini merupakan daerah consesus sequences, pada urutan -10 dan -35
dari titik inisiasi (+1) yang mengandung urutan TATA-Box sebagai basal
promoter. Setelah itu, polimerase ini akan membuka titik inisiasi (kodon ATG)
dari gene tersebut dan mengkopi semua informasi secara utuh baik daerah
exon maupun intron, dalam bentuk molekul immature mRNA (messenger RNA).
Kemudian immature mRNA ini diolah pada proses splicing dengan
menggunakan smallnuclearRNA (snRNA) complex yang akan memotong hanya daerah intron, dan semua exon akan disambungkan menjadi satu urutan gen utuh tanpa non-coding area dan disebut sebagai mature mRNA .
Pada tahap berikutnya, mRNA ini diproses lebih lanjut pada proses
translasi di dalam ribosom, dalam tiga tahapan pokok yaitu inisiasi sebagai
mengawali sintesis polipeptida dari kodon AUG yang ditranslasi sebagai asam
amino methionine. Proses ini berlangsung dengan bantuan initiation factor
(IF-1, IF-2 dan IF3) dan enzim tRNA-methionine synthethase (pada bakteri diawali oleh formylmethionine) sehingga tRNA dan asam amino methionine
membentuk ikatan cognate dan bergerak ke ribosom tempat sintesis protein
berlangsung. Langkah selanjutnya adalah elongasi atau pemanjangan
polpeptida sesuai dengan urutan kodon yang dibawa oleh mRNA.
Gambar5. Proses splicing dari pematangan mRNA.
Pada proses elongasi ini diperlukan elongation factor complex. Seperti
juga proses inisiasi enzim tRNA-amino acid synthethase berperan dalam
pembentukan cognate antara tRNA dan asam amino lainya dari sitoplasma
yang sesuai dengan urutan kodon mRNA tersebut. Proses elongasi akan
berhenti sampai kodon terminasi dan poly-adenyl (poly-A), dan diakhiri
sebagai proses terminasi yang dilakukan oleh rho-protein. Polipeptida akan
diproses sebagai molekul protein yang fungsional setelah melalui proses post-translation di retikulum endoplasmik (RE) hingga tingkat jaringan.
Reproduksi Sel
Kita mengenal tiga jenis reproduski sel, yaitu Amitosis, Mitosis dan Meiosis (pembelahan reduksi). Amitosis adalah reproduksi sel di mana sel membelah diri secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan sel. Pembelahan cara ini banyak dijumpai pada sel-sel yang bersifat prokariotik, misalnya pada bakteri, ganggang biru.
MITOSIS adalah cara reproduksi sel dimana sel membelah melalui tahap-tahap yang teratur, yaitu Profase Metafase-Anafase-Telofase. Antara tahap telofase ke tahap profase berikutnya terdapat masa istirahat sel yang dinarnakan Interfase (tahap ini tidak termasuk tahap pembelahan sel). Pada tahap interfase inti sel melakukan sintesis bahan-bahan inti.
Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan pada mitosis adalah sebagai berikut:
1. Profase :
pada tahap ini yang terpenting adalah benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom dan kromosom mulai berduplikasi menjadi kromatid.
• Membran inti mulai hilang
• Nukleolus (anak inti) mulai hilang
• Kromosom terlihat tebal dan panjang (terdiri dari 2 kromatid)
• Di sitoplasma terdapat sentriol yang membelah menjadi 2 dan bergerak ke arah kutub yang berlawanan, terbentuk benang spindel (mikrotubul)
2. Metafase:
pada tahap ini kromosom/kromatid berjejer teratur dibidang pembelahan (bidang equator) sehingga pada tahap inilah kromosom /kromatid mudah diamati dan dipelajari.
• Kromosom mengadakan spiralisasi sehingga menjadi pendek
•
3. Anafase:
pada fase ini kromatid akan tertarik oleh benang gelendong menuju
ke kutub-kutub pembelahan sel
• Sentromer/ kinetokor membelah menjadi 2
• Kromatid ditarik oleh benang spindel ke kutub berlawanan
4. Telofase:
pada tahap ini terjadi peristiwa KARIOKINESIS (pembagian inti menjadi dua bagian) dan SITOKINESIS (pembagian sitoplasma menjadi dua bagian).
• Kromatid tunggal sampai di kutub kembali menjadi benang kromatin, membentuk dinding inti kembali
• Sitokinesis berlangsung sehingga terjadi dua anak sel yang identik (furrowing).
Meiosis (Pembelahan Reduksi) adalah reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom.
Meiosis terbagi menjadi due tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis. Secara lengkap pembagian tahap pada pembelahan reduksi adalah sebagai berikut :
Berbeda dengan pembelahan mitosis, pada pembelahan meiosis antara telofase I dengan profase II tidak terdapat fase istirahat (interface). Setelah selesai telofase II dan akan dilanjutkan ke profase I barulah terdapat fase istirahat atau interface.
PERBEDAAN ANTARA MITOSIS DENGAN MEIOSIS
| Aspek yang dibedakan | Mitosis | Meiosis |
| Tujuan | Untuk pertumbuhan | Sifat mempertahan-kan diploid |
| Hasil pembelahan | 2 sel anak | 4 sel anak |
| Sifat sel anak | diploid (2n) | haploid (n) |
| Tempat terjadinya | sel somatis | sel gonad |
Pada hewan dikenal adanya peristiwa meiosis dalam pembentukan gamet, yaitu Oogenesis dan Speatogenesis. Sedangkan pada tumbahan dikenal Makrosporogenesis (Megasporogenesis) dan Mikrosporogenesis.
Mitosis
Mitosis adalah proses pembagian genom yang telah digandakan oleh sel ke dua sel identik yang dihasilkan oleh pembelahan sel. Mitosis umumnya diikuti sitokinesis yang membagi sitoplasma dan membran sel. Proses ini menghasilkan dua sel anakan yang identik, yang memiliki distribusi organel dan komponen sel yang nyaris sama. Mitosis dan sitokenesis merupakan fase mitosis (fase M) pada siklus sel, di mana sel awal terbagi menjadi dua sel anakan yang memiliki genetik yang sama dengan sel awal.
Mitosis terjadi hanya pada sel eukariot. Pada organisme multisel, sel somatik mengalami mitosis, sedangkan sel kelamin (yang akan menjadi sperma pada jantan atau sel telur pada betina) membelah diri melalui proses yang berbeda yang disebut meiosis. Sel prokariot yang tidak memiliki nukleus menjalani pembelahan yang disebut pembelahan biner.
Karena sitokinesis umumnya terjadi setelah mitosis, istilah "mitosis" sering digunakan untuk menyatakan "fase mitosis". Perlu diketahui bahwa banyak sel yang melakukan mitosis dan sitokinesis secara terpisah, membentuk sel tunggal dengan beberapa inti. Hal ini dilakukan misalnya oleh fungi dan slime moulds. Pada hewan, sitokinesis dan mitosis juga dapat terjadi terpisah, misalnya pada tahap tertentu pada perkembangan embrio lalat buah.
Hasil utama dari mitosis adalah pembagian genom sel awal kepada dua sel anakan. Genom terdiri dari sejumlah kromosom, yaitu kompleks DNA yang berpilin rapat yang mengandung informasi genetik vital untuk menjalankan fungsi sel secara benar. Karena tiap sel anakan harus identik secara genetik dengan sel awal, sel awal harus menggandakan tiap kromosom sebelum melakukan mitosis. Proses penggandaan terjadi pada pertengaha intefase, yaitu fase sebelum fase mitosis pada siklus sel.
Setelah penggandaan, tiap kromosom memiliki kopi identik yang disebut sister chromatid, yang berlekatan pada daerah kromosom yang disebut sentromer. Sister chromatid itu sendiri tidak dianggap sebagai kromosom.
Meiosis
Meiosis adalah salah satu cara sel untuk mengalami pembelahan. Ciri pembelahan secara meiosis adalah:
- Terjadi di sel kelamin
- Jumlah sel anaknya 4
- Jumlah kromosen 1/2 induknya
- Pembelahan terjadi 2 kali
Meiosis hanya terjadi pada fase reproduksi seksual atau pada jaringan nuftah. Pada meiosis, terjadi perpasangan dari kromosom homolog serta terjadi pengurangan jumlah kromosom induk terhadap sel anak. Disamping itu, pada meiosis terjadi dua kali periode pembelahan sel, yaitu pembelahan I (meiosis I) dan pembelahan II (meiosis II)
