KULIAH SUBSTANSI GENETIK

Substansi genetik adalah senyawa yang mampu menentukan karakter atau sifat mahkluk hidup , dan senyawa itu dapat diturunkan ke keturunannya melalui peristiwa perkawinan.
Senyawa genetik itu  adalah DNA yang membentuk Gen dengan Atmosfer Protein yang ada disekitar DNA dengan kodogen pembentuk asam amino ,
DNA dengan susunan basa nitrogen itu akan membentuk protein dan tentu enzim atau atmosfer protein apa saja yang nantinya akan mengekspresikan sesuai kehendak DNA nya .

Mengingat Potein pembentuk enzim itu dirancang Proteinnya oleh DNA dengan dibantu Pelaksana RNA maka kejadian kejadian penting inilah yang perlu diperhatikan pada Materi pembelajaran ini .
artinya sintesa protein mendapat porsi penekanan yang harus dipahami .

DNA - GEN
komponene ini yang sungguh penting dalam pelaksanaan ekspresi sifat individu . Gen pada sel pada setiap sel mahkluk hidup berada pada Lokus kromosom yang ada di dalam Nukleus atau Inti sel  pada Sel . Jadi memang wajar jika pengendali sel itu Inti sel karena struktur didalamnya terdapat materi materi yang canggih yang bisa menentukan sifat , karakter kerja , regulasi dan tingkah laku yang akan terjadi di sel . OK

Maka kita harus lebih sistimatis merangkai pemahaman materi ini dengan urutan
DNA - GEN (PROTEIN - ENZIM) - KROMOSOM - NUKLEUS - SEL - MAHKLUK HIDUP
artinya Jika DNA dalam merancang protein bersama RNA mengalami kegagalan dalam merangkai susunan asam amino membentuk protein yang dikehendaki maka enzim yang terbentuk tentu akan kacau mengingat Enzim itu penyusun utamanya Protein. Enzim yang disusun Protein yang kacau dan membentuk enzim yang tidak sesuai akan mempengaruhi kerja enzim dalam metabolisme yang ada di sel . Tentu ini membawa masalah baru pada proses regulasi sel , reproduksi sel , aktivitas mahkluk hidup dan tentu tingkah laku yang muncul.

Kondisi yang seperti diatas itulah pembelajaran Substansi Genetik ini sering dikaitkan dengan pembelajaran Sintesa protein , namun sering begitu saja pembelajaran hanya begitu saja diajari bagaimana membentuk protein di ribosom dengan bahan asam amino yang dirangkai dari basa nitrogen , tahu start kodon , tahu stop kodon , canggih menghafal transfer antar basa nitrogen tetapi setelah tahu itu untuk apa , bagaimana dan terus ngapain kalau sudah bisa . Tuntas tetapi kurang mengendap , jadi untuk apa dengan akhirnya kurang jelas

Maka sambil seenaknya ini saya merangkai kalimat untuk menuliskan kata kata ini agar bisa saya postingkan tentang materi bab 3 kelas XII ini menjadi pembelajaran yang santai .

Jadi Materi Substansi genetik ini adalah senyawa yang mampu menentukan karakter atau sifat yang materi itu bisa diwariskan keketurunannya .
Bagaimana mewariskannya ?
Bagaimana menentukan karakternya ?
dan Bagaimana membahasakannya ?
Saya ambil contoh misalnya ada seekor kucing betina bunting , kemudian melahirkan embryo bayi kucing . Pasti bayi kucing itu jika beraktivitas akan seperti kucing tidak seperti kebo karena maknya dan bapaknya kucing .
Bagaiman kok bisa seperti itu ?
Diberi apa si anak kucing itu kok mirip tingkah lakunya dengan mak dan babenya

Ini adalah si Watson dan Crick yang membuka cakrawala biologi modern berkembang pesat

Ia menemumakan DNA yang merupakan senyawa genetik double helix yang tersusun panjang yang mengandung jutaan nukleotida yang membentuk polynukleotida yang berbaris seperti tangga berputar dengan anak tangga berupa senyawa basa nitrogen yang dirangkai oleh ikatan hidrogen mudah lepas dengan dipegangin senyawa Gula pentosa yang disebut deoksi ribosa dan antar nukleotidanya diikat oleh ikatan phospodiester berupa phosphat sehingga nukleotida satu dengan lainnya berikatan membentuk polynukleotida.

Yang terpenting bagi kita struktur DNA yang begitu canggih membentuk ikatan yang terlihat pada gambar itu jangan hanya dilihat bangun utuhnya tetapi lihatlah strukturnya yang dikat ikat dan bisa dilepas lepas itulah yang merupakan Roh baik yang membuat kita berfikir ternyata DNA itu bisa melepaskan diri ( replikasi ) membentuk DNA DNA baru yang bisa dipersembahkan untuk keturunannya . OK

Dengan melihat gambar si DNA yang bisa replkasi maka sewajarnya kita bisa menjawab bahwa anak kucing yang dikandung dari induk kucing itu tentu jadi kucing yang menyerupai Mak dan babenya

Kembali ke permasalahan awal bahwa seberapa canggihnya DNA itu bisa merangkaikan ke pemahaman DNA - Gen - Kromosom dan Nukleus serta Sel yang merupakan unit terkecil mahkluk hidup atau sebagai Organisme itu sendiri jika pada  mahkluk hidup unicelluler bisa dipahami .

DNA

Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk DNA heliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus molekul, yaitu :

1.       Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

2.       Basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan guanin (guanini = G), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C) dan timin ( thymine = T)

3.       Gugus fosfat

Basa nitrogen DNA tersusun atas  Basa Purin dan Basa Pirimidin yang berkaitan dengan Gula pentosa berupa Deoksiribosa membentuk suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA.

Prekursor merupakan suatu unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida kemudian Nukleosida akan berkaitan dengan gugus fosfat terbentuklah monomer lengkap yang disebut Nukleotida. Karena Gulanya Deoksiribosa maka terbentuklah DNA

BASA NITROGEN

Basa nitrogen pada DNA terdiri dari dari

1.   Basa Purin : Adenin dan Guanin ( A dan G)

2.   Basa Pirimidin : Sitosin / Cytosin dan Thimin ( S/C dan T)

Basa basa nitrogen itu selalu Basa purin berpasangan dengan basa pirimidin OK

Sehingga  keempat basa nitrogen nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.

Akan tetapi, pada setiap molekul DNA selalu

•    Jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T)

•    Jumlah guanin (G) dengan sitosin(C) selalu sama.

Fenomena ini dinamakan ketentuan Chargaff.

1. Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan hidrogen (A=T)
2. Sedagkan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) dan membentuk 3 ikatan hirogen yaitu (C = G).

Stabilitas DNA heliks ganda ditentukan oleh susunan basa dan ikatan hidrogen yang terbentuk sepanjang rantai tersebut.karean perubahan jumlah hidrogen ini, tidak mengehrankan bahwa ikatan C=G memerlukan tenaga yang lebih besar untuk memisahkannya. OK

• DNA merupakan makromolekul yang struktur primernya adalah polinukleotida rantai rangkap berpilin.Sturktur ini diibaratkan sebagai sebuah tangga.Anak tangganya adalah susunan basa nitrogen, dengan ikatan A-T dan G-C.
•  Kedua “tulang punggung tangganya” adalah gula ribosa.Antara mononukleotida satu dengan yang lainnya berhubungan secara kimia melalui ikatan fosfodiester.

• DNA heliks ganda yang panjangnya juga memiliki suatu polaritas. 
• Polaritas heliks ganda berlawanan orientasi satu sama lain.Kedua rantai polinukleotida DNA yang membentuk heliks ganda berjajar secara antipararel

 LATIHAN SOAL

ASAM NUKLEAT DAN REPLIKASI DNA

SOAL

1. Letak DNA dalam sel, yaitu. . . . .

a. terletak dalam sitoplasma, inti terutama dalam ribosom

b. terdapat dalam inti sel, pada kromosom dan dalam sitoplasma

c. terdapat dalam sitoplasma terutama dalam ribosom

d. terdapat dalam inti sel terutama dalam ribosom

e. terdapat dalam inti sel terutama para kromosom

2. Pada bakteri lingkaran DNA pada sitoplasma disebut ......

a. mitokondria

b. kloroplas

c. plasmid

d. nukleus

e. ribosom

3. Simbol kode DNA

a . A-T, G-C

b . A-T, G-U

c . A-G, T-C

d . A-C, G-T

e . A-G, T-U

4. Yang termasuk dalam senyawa basa pirimidin adalah ........

a. adenin, guanin dan sitosin

b. sitosin, tiamin dan urasil

c. sitosin, timin dan urasil

d. adenin, guanin dan tiamin

e. adenin, guanin dan timin

5. Yang pertama kali berhasil memurnikan DNA adalah ......

a. Maurice Wilkins

b. Francis Crick

c. Friedrich Miescher

d. James Watson

e. Rosalind Franklin

6. Fungsi DNA adalah .......

a . berhubungan dengan sintesis protein dan kadarnya tetap

b . tidak berhubungan dengan sintesis protein dan kadarnya protein

c . berhubungan dengan pengendalian faktor keturunan dan sintesis protein

d . berhubungan dengan sintesis protein dan kadarnya berubah-ubah

e . berhubungan dengan sintesis protein dan faktor keturunan serta kadarnya berubah-ubah

7. Orang yang pertama kali mengemukakan model struktur DNA ialah. . . .

a. Franas Crik dan August Weisman

b. James  Watson dan Francis Crick

c. Herman Muller dan Francis Crick

d. Herman Muller dan August Weisman

e. James  Watson dan August Weisman

8. Yang membedakan DNA dan RNA adalah ......

a. gula penyusun DNA adalah ribosa, dan DNA tidak mempunyai Urasil

b. gula penyusun DNA adalah deoksiribosa, dan DNA tidak mempunyai Timin

c. gula penyusun DNA adalah deoksiribosa, dan RNA tidak mempunyai Timin

d. gula penyusun RNA adalah ribosa, dan RNA tidak mempunyai Urasil

e. gula penyusun RNA adalah ribosa, dan DNA tidak mempunyai Timin

9. Enzim yang membantu proses replikasi DNA adalah enzim . . . .

a. polimerase, katalase dan maltase

b. katalase, protase dan girase

c. polimerase, girase dan katalase

d. katalase, maltase dan protease

e. polimerase, helikase dan girase

10. Yang pertama kali mengembangkan teknik “DNA profiling” atau pemrofilan DNA adalah

a. Colin Pitchfrork

b. Mendel

c. Hershey dan Chase

d. August Weisman

e. Alec Jeffreys

ESSAY

1.      Apakah yang dimaksud dengan asam nukleat dan sebutkan fungsinya ! (2 poin)

2.      Sebutkan 4 jenis basa yang menyusun asam nukleat ! (4 poin)

3.      Jelaskan yang dimaksud dengan replikasi DNA sesuai dengan teori semikonservatif ! (4 poin)

RUMAH SIPUT - KOKLEA

Koklea membentuk dua setengah putaran di sekitar inti tulang sentral, modiolus yang mengandung pembuluh darah dan serabut saraf cabang koklear dari sraf vestibulokoklear. Sekat membagi koklea menjadi tiga saluran terpisah.

1.       Duktus koklear atau skala media yang merupakan bagian labirin membranosa yang terhubung ke sakulus adalah saluran tengah yang berisi cairan endolimfe

2.       Dua bagian labirin tulang yang terletak di atas dan di bawah skala media adalah skala vestibuli dan skala timpani. Kedua skala tersebut mengandung cairan perilimfe dan terus memanjang melalui lubang pada apeks koklea yang disebut helikotrema.

·         Membran Reissner (membran vestibuar) memisahkan skala media dari skala vestibuli yang berhubungan dengan fenestra vestibuli.

·         Membran basilar memisahkan skala media dari skala timpani yang berhubungan dengan fenestra cochleae.
                  3.         Skala media berisi organ Corti yang terletak pada membran basilar

·         Organ Corti terdiri dari resptor, disebut sel rambut, dan sel penunjang yang menutupi ujung bawah sel-sel rambut dan berada pada membran basilar.

·         Membran tektorial adalah struktur gelatin seperti pita yang merentang di atas sel-sel rambut.

Ujung basal sel rambut bersentuhan dengan cabang bagian koklear saraf vestibulokoklear.

·         Sel rambut tidak memiliki akson dan langsung bersinanpsis dengan ujung saraf koklear.

Gelombang bunyi (getaran) memasuki meatus auditori eksternal dan membentuk getaran dalam membran timpani. Getaran kemudian menjalar di sepanjang  osikel telinga menuju fenestra vestibuli, mendorongnya masuk dan membentuk gelombang tekanan pada perilimfe skala vestibuli yang tidak dapat terkompresi.

 

Gelombang tekanan dalam skala vestibuli menjalar sampai ke skala timpani dan menyebabkan fenestra cochleae menonjol ke luar.

Getaran yang di hantarkan cairan juga menyebabkan gelombang getar pada membran basilar, dengan luas getaran yang berbeda sesuai dengan amplitudo dan frekuensi (kekuatan ) getaran.

1. membran basilar secara bertahap melebar dari stapes sampai helikotrema. Ujung membran yang sempit bergerak untuk merespons seluruh frekuensi bunyi, gerakan ujung yang semakin melebar hanya terjadi untuk merespons frekuensi yang rendah
2. Nada bunyi adalah kumpulan frekuensi getaran bunyi yang berfrekuensi antara 20-20.000 gelombang perdetik
3. Intensitas bunyi adalah kumpulan amplitudo, semakin keras bunyi dan semakin besar getaran pada membran basilar.

Sel-sel rambut melengkung akibat gerakan membran basilar hal ini kemudian akan memicu impuls saraf

Jalur saraf, serabut saraf koklear bersinapsis dalam medula dan dalam otak tengah untuk berasenden menuju korteks auditori yang terletak  jauh di dalam fisura lateral hemisfer serebral

Koklea ini pada telinga berada pada telingan dalam dengan komposisi organ selain koklea adalah sbb

Telinga dalam (interna) berisi cairan dan terletak dalam tulang temporal di sisi medial telinga tengah. Telinga dalam terdiri dari dua bagian, yakni labirin tulang dan labirin membrasona di dalam labirin tulang.

1.       Labirin tulang adalah ruang berliku berisi perilimfe, suatu cairan yang menyerupai cairan serebrospinalis. Bagian ini melubangi bagian petrosus tulang temporal dan terbagi menjadi 3 bagian:

Vestibula adalah bagian sentral labirin tulang yang menghubungkan saluran semisirkular dengan koklea dinding lateral vestibula mengandung fenestra vestibuli dan fenestra cochleae, yang berhubungan dengan telinga tengah.

Membran yang melapisi fenestra untuk mencegah keluarnya cairan perilimfe.

2.       Rongga tulang saluran semisirkular yang menonjol dari bagian posterior vestibula.

Saluran semisirkular anterior dan posterior mengarah pada bidang vertikal, di setiap sudut kanannya.

Saluran semisirkular lateral terletak horizontal dan pada sudut kanan kedua saluran di atas.

Koklea mengandung reseptor pendengaran

3.       Labirin membranosa adalah serangkaian tuba berongga dan kantong yang terletak dalam labirin  tulang dan mengikuti kontur labirin tersebut. Bagian ini mengandung cairan endolimfe, cairan yang menyerupai cairan interselular.