Diberdayakan oleh Blogger.
RSS

MUTASI

Minggu, Desember 23, 2012 |

Pengertian mutasi berhubungan dengan Perubahan materi genetik dan Proses perubahannya itu sendiri yang bersifat baka. Proses mutasi dikenal dengan sebutan Mutagenesis, sedang penyebab mutasi disebut Mutagen (agen mutasi).

Mutagenesis merupakan peristiwa kebetulan dan acak, karena peristiwanya :

  1.  Jarang terjadi pada pada proses biasa dari replikasi DNA
  2.  Tidak ada cara untuk mengetahui manakah gen yang akan mengalami mutasi pada suatu sel atau dalam suatu generasi.
  3.  Sangat penting untuk evolusi, agar mampu beradaptasi.


 Macam-Macam Mutasi

Jenis mutasi pada organisme diklasifikasikan oleh para ahli genetika dengan berbagai kriteria, diantaranya berdasarkan pada :
1. Materi Genetik, dapat dibedakan menjadi :
  • Mutasi Kromosom, mutasi yang terjadi pada kromosom
  • Mutasi Gen, mutasi yang terjadi pada gen
2. Faktor Penyebab, dapat dibedakan menjadi :
  • Mutasi Spontan / Alamiah, muatsi yang terjadi karena faktor alami.
  • Mutasi Induksi / Buatan, mutasi yang terjadi karena faktor buatan.
3. Jenis Sel, dapat dibedakan menjadi
  • Mutasi Somatis, mutasi yang terjadi pada sel tubuh. tidak dapat  diturunkan ke keturunan bila organismenya bereproduksi secara seksual.
  • Mutasi Germinal, mutasi yang terjadi pada gamet. Dapat diturunkan ke keturunan bila organismenya bereproduksi secara seksual, karena penurunan sifat induk ke keturunan melalui gamet.
4. Gambaran Fenotip, dapat dibedakan menjadi
  • Mutasi Dominan, bila materi genetik mutan mampu mengekspresikan sifatnya sewaktu berada bersama dengan materi genetik aslinya.
  • Mutasi Resesif, bila materi genetik mutan tidak mampu mengekspresikan sifatnya sewaktu berda bersama dengan materi genetik aslinya

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(1)
Diposting oleh Unknown

KROMOSOM

Sabtu, Desember 22, 2012 |


Kromosom merupakan kerangka dasar sifat-sifat makhluk hidup yang tersususn dari  DNA. Disepanjang DNA tersebut terdapat  untaian gen yang terlihat seperti manik-manik.


keterangan :
• Matrik merupakan cairan bening , mengisi seluruh lengan kromosom diselimuti oleh selaput tipis.
• Kromonema adalah benang DNA yang berpilin-pilin dan terendam dalam matrik, pada jarak-jarak tertentu membentuk untaian yang bernama kromomer. Setiap kromomer berisi gen.
• Sentromer / Kinetikhor bagian kepala kromosom yang tidak mengandung kromonema.
• Lengan adalah badan kromosom yang mengandung kromonema.
• Bagian kromosom (lengan) yang ditempati gen dinamakan lokus gen.

Bentuk Kromosom

Bentuk kromosom yang terdapat dalam komunitas makhluk hidup bermacam-macam. Banyak sedikitnya variasi bentuk tergantung  dari dekat atau tidaknya hubungan kekerabatan antar jenis makhluk hidup. Walaupun bentuknya bermacam-macam namun setiap kromosom memiliki dua bagian, yaitu lengan dan sentromer/kinetokhor. Berdasarkan letak sentromernya, kromosom dapat dibedakan menjadi empat macam tipe bentuk, yaitu :


1. Telosentrik
Bila sentromer berada pada salah satu ujung kromosom.
2. Akrosentrik
Bila sentromer berada dekat salah satu ujung kromosom.
3. Submetasentrik
Bila sentromer berada agak jauh dari salah satu ujung kromosom.
4. Metasentrik
Bila sentromer berada tepat ditengah kromosom sehingga membagi bagian lengan menjadi dua sama panjang.



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)
Diposting oleh Unknown

Duplikasi DNA

Sabtu, Desember 22, 2012 |


DNA selain memiliki kemampuan membentuk RNA, juga mampu membentuk DNA baru yang identik dengan DNA lama. Kemampuan menggandakan DNA  baru yang deikian itu disebut duplikasi / replikasi. Peristiwa duplikasi / replikasi DNA ini sangat penting pada penurunan sifat induk ke keturunan.  Contoh pada peristiwa penggandaan sel melalui proses pembelahan. Sebelum sel membelah selalu didahului oleh adanya peristiwa  duplikasi / replikasi DNA, sehingga setiap sel anak akan mendapatkan DNA yang identik atau tidak identik dengan sel induk, semua itu tergantung pada macam pembelahan selnya. Jika macam pembelahan secara mitosis maka sel-sel anak akan memiliki DNA identik dengan sel induk, sedangkan bila pembelahannya secara meiosis maka sel-sel anak akan memiliki DNA yang tidak identik dengan DNA sel induk. 

Cara duplikasi / replikasi DNA ada 3 teori, yaitu:

1. Replikasi semikonservatif, masing-masing pita DNA bertindak sebagai templat, sehingga terbentuk pita tunggal baru yang komplementer / saling melengkapi dengan pita tunggal DNA lama, yang pada akhirnya menjadi dua DNA baru yang identik dengan DNA lama.
2. Replikasi konservatif. Satu molekul DNA langsung membentuk molekul DNA baru tanpa pemisahan pita-pita.
3. Replikasi dispersiv, pita DNA lama terputus-putus dan membentuk pita DNA baru, selanjutnya potongan-potongan pita DNA lama bergabung dengan potongan-potongan pita DNA baru yang disintesisnya.



Proses diatas melibatkan berbagai macam enzim antara lain:

• Enzim helikase berfungsi membukanya pita double helixs DNA
• Enzim nuklease berfungsi menghidrolisis rantai polinukletida menjadi rantai mononukleotida
• Enzim polimerase yang memacu terbentuknyarantai mononukleotida baru sebagai pasangan mononukleotida lama
• Enzim ligase yang berfungsi mengikat semua rantai mononukleotida menjadi rantai polinukleotida double helixs DNA. 

Jadi sebagai pembawa informasi genetik DNA memiliki fungsi sebagai :
o Heterokatalitis, artinya DNA dapat mensintesa molekul kimiawi lainnya, seperti RNA, protein.
o Autokatalitis, artinya DNA dapat mensintesa dirinya sendiri.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)
Diposting oleh Unknown

Sifat-Sifat Enzim

Sabtu, Desember 22, 2012 |


1. Sebagai Katalisator / Biokatalisator
yaitu mempercepat reaksi kimia dengan jalan menurunkan energi aktivasi (energi awal yang diperlukan untuk memulai reaksi).

diagram penurunan energi aktivasi pada kerja enzim


2. Spesifik
artinya enzim tertentu hanya dapat mereaksikan terhadap satu reaksi atau beberapa reaksi yang sejenis saja. Contoh : peroksidase. Disamping terhadap H2O2 , dapat menguraikan beberapa hidroksida lainnya.

3. Aktivitasnya dipengaruhi oleh:
• Suhu
Pada suhu tinggi (diatas optimum) menjadi tidak aktif karena rusak, sedang terhadap suhu rendah (dibawah optimum) tidak rusak tapi hanya aktivitasnya saja yang berkurang. Suhu optimum umumnya enzim adalah antara 30◦C - 40◦C. Pengaruh peningkatan suhu terhadap aktivitas enzim diatas titik bekunya (suhu minimum) sampai dengan suhu optimumnya mengikuti azas Q10 = 2x, artinya apabila suhu naik 10◦C aktivitas enzim naik dua kali.

• pH
semua enzim peka terhadap perubahan pH, pada umumnya akan menunjukkan aktivitas maksimum pada pH antar 4,5-8. Bila enzim berada dalam lingkungan dengan pH yang sangat jauh berbeda dengan pH optimumnya berarti dibawah pH minimum atau diatas pH maksimumnya akan menjadi tidak aktif karena rusak. Sedang pada pH minimumnya / maksimumnya juga tidak aktif tetapi tidak rusak sehingga bila pH-nya dinaikkan dari minimumnya atau diturunkan dari maksimumnya,enzim akan aktif kembali.

• Konsentrasi substrat dan konsentrasi enzim
Aktivitas enzim akan optimal bila perbandingan konsentrasi substrat dengan enzim sebanding.

• Tekanan udara
Diatas tekanan udara normalnya, aktivitas enzim berkurang/lambat.

• Substrat asing
Yang berfungsi menghambat reaksi disebut inhibitor, sedang yang mempercepat reaksi disebut aktivator.

4. Tidak ikut bereaksi
artinya enzim tidak berubah dan dapat dipakai kembali setelah reaksi kimia berlangsung.

5. Bekerja dua arah
maksudnya adalah bahwa reaksi-reaksi yang dikontrol oleh enzim dapat berbalik. Enzim tidak mengubah kesetimbangan reaksi atau menentukan arah reaksi tetapi hanya sekedar mempercepat laju sehingga reaksi itu mencapai kesetimbangan. Contoh :


Lemak   ↔    gliserol  + asam lemak
            lipase 

Didalam sel umumnya enzim bekerja sebagai tim. Hasil reaksi yang dikontrol oleh satu enzim akan digunakan sebagai substrat dalam reaksi berikutnya.



  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(4)
Diposting oleh Unknown

ENZIM

Sabtu, Desember 22, 2012 |


Enzim adalah katalis protein dihasilkan oleh, dapat mengatur kecepatan dan kekhususan ribuan reaksi kimia yang berlangsung di dalam sel maupun di luar sel. Reaksi yang dikontrol oleh enzim merupakan dasar kegiatan kehidupan seperti respirasi, pertumbuhan, kontraksi otot, pencernaan dll.

Komponen enzim terdiri atas :
1. Protein, yang merupakan bagian utama enzim dinamakan Apoenzim. Bagian ini sifatnya tidak tahan panas.
2. Non Protein, yang merupakan gugusan prostetik (bagian yang aktif dari enzim) dan dinamakan Kofaktor, karena bagian inilah yang berperan mengikat substrat. Apoenzim dan Kofaktor merupakan kesatuan yang dinamakan Holoenzim. Gugusan prostetik ini berat molekulnya lebih ringan daripada apoenzim. Macam zat penyusun gugusan prostetik ini antara lain :
• Dari bahan organik non protein, dan dinamakan Koenzim. Koenzim berdasarkan sifat ikatannya dapat dibedakan menjadi 2 macam yaitu :
* Yang terikat tidak kuat dengan koenzim seperti vitamin B kompleks, NAD, NADP, Ko.A, FAD.
* Yang terikat kuat dengan apoenzim seperti bahan organik non protein lain selain tersebut diatas.
• Dari ion logam seperti Zn++ , Cu++ , Mn++ , Mg++ , K+ , Fe++ , Na+ .

Cara kerja enzim
Kerja enzim dalam mengatur kecepatan reaksi kimia ditunjukkan dengtan kekhususan hubungan enzim  dengan substratnya. Kecocokan hubungan enzim dengan substratnya ditentukan oleh bagian aktifnya yaitu gugusan prostetiknya (permukaan untuk mengikat/ melekatnya substrat), disebut juga sisi katalik. Ada dua pendapat umum yaitu :



1. Hipotesa lock and key (kunci dan anak kunci) yang dikemukakan oleh Emil Fisher
• Antara enzim dan substrat terjadi persatuan yang kaku seperti kunci dan anak kunci.
• Substrat adalah kunci yang bentuknya komplementer dengan anak kunci yang berfungsi sebagai enzim
• Selama reaksi berjalan, enzim dan substrart bergabung sementara membentuk kompleks enzim substrat.

2. Hipotesis Induced – Fit yang dikemukakan oleh Koshland
• Enzim dan sisi aktifnya merupakan struktur yang secara fisik lebih fleksibel daripada hipotesis diatas.
• Terjadi interaksi dinamis antara enzim dengan substrat.
• Jika substrat bergabung dengan enzim, akan terjadi perubahan dalam struktur (konfirmasi) sisi aktif enzim sehingga fungsi berlangsung efektif
• Struktur molekul substrat juaga berubah selama diinduksi sehingga kompleks enzim-substrat lebih berfungsi.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(0)
Diposting oleh Unknown

TEORI EVOLUSI KIMIA

Minggu, Desember 16, 2012 |


Ada pendapat bahwa sebelum terbentuknya kehidupan pertama / awal di bumi, tentu didahului oleh adanya proses terbentuknya bumi itu sendiri. Diduga bahwa pada awal kejadian kemungkinan tata surya kita ini berbentuk bola gas yang mempunyai massa dan mengandung berbagai jenis atom dengan suhu amat panas yaitu (4000-8000)◦C. ketika suhu bumi mulai mendingin, karbon dan beberapa logam mengembun dan membentuk inti bumi, sedangkan permukaannya mungkin gersang atau tandus dan tidak datar. Oleh kegiatan gunung api maka permukaan bumi yang masih lunak itu bergerak dan berkerut terus menerus, ketika mendingin kulit bumi tampak melipat-lipat serta pecah-pecah. Gas-gas ringan seperti hidrogen, helium, nitrogen, oksigen, dan argon lepas meninggalkan bumi, karena medan gravitasi bumi tidak dapat menahan gas-gas tersebut. Sedang senyawa-senyawa sederhana yang mengandung unsur tersebut di atas seperti amonia, karbon dioksida, metan, dan air yang masih tetap dalam bentuk uap dapat ditahan. Sampai suhu turun dibawah 100◦C terjadilah hujan air panas selama ribuan tahun sampai terbentuk lautan, sungai, danau yang banyak mengandung metan, amonia, serta mineral-mineral lain dari bumi yang ikut terlarut.
                Berdasarkan teori tentang keadaan bumi pada awalnya seperti tersebut diatas itulah Harold Urey ahli biokimia Amerika mencoba mengemukakan dugaannya tentang asal usul kehidupan pertama / awal itu terjadi. Ia berpendapat bahwa asal usul kehidupan itu dimulai dari adanya reaksi-reaksi kimia antara zat-zat anorganik seperti CH4 ,H2 ,NH3 , dan H2 O yang sangat banyak ada di atmosfer purba dengan bantuan energi tinggi dari halilintar dan sinar kosmis, terbentuklah zat organik sederhana. Zat organik sederhana selanjutnya saling bereaksi  dan terbentuklah zat organik  kompleks yang bersifat hidup yang keaadannya digambarkan seperti virus yang ada sekarang. Setelah berjuta-juta tahun kemudian zat hidup itu berkembang menjadi berbagai organisme. Sebagian pendapat yang telah dikemukakan oleh Harold Urey itu telah dibuktikan kebenarannya oleh seorang ilmuwan bernama Stanley Miller melalui  suatu percobaan / eksperimen. Untuk melaksanakan eksperimennya ia merancang model alat seperti pada gambar dibawah ini :



Keterangan :
Sebelum  alat digunakan divakumkan terlebih dahulu melalui penyedot udara baru diisi dengan CH4 ,H2 ,NH3 , dan H2 O dengan teknik  H2 Onya dimasukkan dalam wujud cairan sehingga posisinya berada di bagian yang diharapkan. Setelah itu H2 O dirubah wujud menjadi uap dengan cara dipanaskan sehingga uap dapat bercampur dengan 3 gas lainnya dan mendorong masuk ke ruang reaksi. Yang dilengkapi dengan elektroda. Elektroda yang ada di dalam ruang reaksi kemudian disambungkan ke sumber listrik yang bertegangan tinggi. Alat percobaan tersebut dibiarkan aktif selama ± 1 minggu. Agar hasilnya nanti lebih mudah untuk diketahui harus diubah wujud menjadi bentuk cairan dengan cara pada pipa penghubung antara ruang reaksi dengan tempat penampung hasil dipasang alat pendingin,. Hasilnya setelah dianalisis oleh Stanley Miller menunjukkan adanya senyawa organik sederhana seperti asam amino, adenin, dan gula sederhana / ribosa. Itu berarti sesuai dengan apa yang dikemukakan oleh Harold Urey. Tetapi tentang bagaimana kelanjutan dari senyawa organik sederhana berubah menjadi mahluk hidup yang paling sederhanapun, masih tetap menjadi misteri sampai sekarang, karena hal tersebut tidak mungkin diuji coba karena adanya kendala “waktu” yang diperlukan. Walaupun demikian dugaan Harold Urey  yang terbukti kebenarannya itu mendorong lahirnya teori Urey. Jadi teori Urey ini belum mampu menjelaskan asal-usul kehidupan pertama/awal di bumi ini, akan tetapi telah memberi petunjuk bahwa senyawa organik dalam sistem kehidupan seperti asam amino, adenin, gula sederhana / ribosa, lipida, nukleotida dapat terbentuk dibawah kondisi abiotik.


  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(2)
Diposting oleh Unknown

Aplikasi Pengetahuan Genetika

Senin, Desember 10, 2012 |


Pengetahuan tentang genetika ( ilmu pengetahuan yang mempelajari tentang hereditas) sangat penting manfaatnya bagi manusia. Manfaat yang dimaksud antara lain untuk memperbaiki mutu genetik keturunan manusia sendiri maupun dari hewan ataupun dari tumbuhan.

Perbaikan mutu genetik pada manusia addalah perkawinan antar suku bangsa. Contoh perkawinan antara orang Indonesia dengan orang luar negeri ternyata menurunkan keturunan Indo yang eknyataannya lebih baik dalam hal antara lain sperti : postur, warna kulit, kecantikan.

Sedang cara yang diterpakan pada hewan dan tumbuhan dikenal dengan istilah “cara untuk mendapatkan bibit unggul”. Cara untuk mendapatkan bibit unggul pada hewan maupun tumbuhan pada prinsipnya sama dengan manusia yaitu persilangan antara dua individu yang berbeda ras/ vrietas tetapi masih dalam satu spesies. 

Contoh beberapa yang telah diterapkan pada hewan antara lain adalah:
1. Interbreeding adalah teknik untuk mendapatkan jenis homozigot resesif yang unggul dengan mengawinkan ternak jantan dengan betina yang masih ada hubungan silsilah. Misal: perkawinan antara ternak jantan dari P. (parental) dengan ternak betina dari F. (filial), baik F1/F2/F3/dsb.
Bila ternak betina itu dari F1, maka dinamakan  Closebreeding

2. Crossbreeding adalah teknik untuk mendapatkan ras baru yang unggul dengan mengawinkan ternak dari dua ras yang sama-sama galur murni. Misal: perkawinan sapi jenis ras Fries Holland yang galur murni denagn sapi ras Madura yang galur murni juga.

3. Upgreeding adalah teknik untuk memperbaiki mutu ternak lokal dengan mengawinkan ternak betina lokal dengan ternak jantan luar negeri yang telah diketahui mutu keunggulannya. Misal: perkawinan antara ayam betina kampung / Indonesia dengan ayam jantan Leghorn/ luar negeri yang memiliki sifat-sifat telurnya banyak dan besar, antara kuda betina Indonesia dengan kuda jantan Spanyol yang kekar badannya dan kencang larinya.

4. Purebreeding adalah teknik untuk mempertinggi keungulan jenis omozigot dengan mengawinkan antara ternak jantan dengan ternak betina yang sama rasnya. Misal : perkawinan antara sesama sapi unggul Madura, sesama domba unggul Mexico. Bial ras ternak itu berbeda daerah asalnya,  maka dinamakan outcrossing, misal perkawinan antara sapi unggul Madura dengan sapi unggul Jawa.

Contoh beberapa macam cara yang telah diterapkan pada tumbuhan antara lain adalah hibridisasi dan seleksi,  mutasi buatan.
1. Hibridisasi dan seleksi adalah tekni9k untuk mendapatkan jenis unggul yang homozigot/ galur murni dengan menyilangkan dua varietas yang masing-masing memiliki sifat unggul, yang selanjutnya dilakukan seleksi untuk betul-betul mendapatkan sifat unggul dari kedua induknya dan yang homozigot / galur murni. Misal penyilangan antara tanaman padi genjah (umur pendek) dengan tanaman padi Bengawan (bulir banyak dan enak rasanya).

2. Mutasi buatan  adalah teknik merubah materi genetik (gen atau kromosom) untuk dapat mengekspresikan fenotip yang unggul dan selanjutnya dilakukan seleksi untuk memastikan mendapat materi genetik yang diharapkan. Misal : biji semangka, tomat, anggur, jambu, yang direndam dalam larutan kolkosin, baru kemudian disemai, ternyata tanaman baru (mutan) ini menghasilkan buah yang besar ukurannya dan tanpa biji. Selain itu biji padi Pelita yang diradiasi dengan sinar gamma lalu disemaikan, ternyata tanaman baru (Atomita) ini memiliki sifat tahan terhadap penyakit, rasa enak, kadar amilosa 21%.

  • Digg
  • Del.icio.us
  • StumbleUpon
  • Reddit
  • RSS
Read User's Comments(1)
Diposting oleh Unknown
Langganan: Postingan (Atom)