Praktikum membuat contoh Produk Respirasi Anaerob (Fermentasi Alkohol)

 FERMENTASI ALKOHOL PADA PEMBUATAN TAPAI SINGKONG

1.                   Fermentasi

Dalam keadaan normal, respirasi seluler organisme dilakukan melalui proses fosforilasi oksidatif yang memerlukan oksigen bebas. Sehingga hasil ATP respirasi sangat tergantung pada pasokan oksigen yang cukup bagi selnya. Tanpa oksigen elektronegatif untuk menarik elektron pada rantai transport elektron, fosforilasi oksidatif akan terhenti. Akan tetapi, fermentasi memberikan suatu mekanisme sehingga sebagian sel dapat mengoksidasi makanan dan menghasilkan ATP tanpa bantuan oksigen.

Misalnya, pada tumbuhan darat yang tanahnya tergenang air sehingga akar tidak dapat melakukan respirasi aerob karena kadar oksigen dalam rongga tanah sangat rendah.

Secara prosedural, fermentasi merupakan suatu perluasan glikolisis yang dapat menghasilkan ATP hanya dengan  fosforilasi tingkat substrat sepanjang terdapat pasokan NAD+ yang cukup untuk menerima elektron selama langkah oksidasi dalam glikolisis. Mekanisme fermentasi tidak dapat mendaur ulang NAD+  dari NADH karena tidak mempunyai agen pengoksidasi (kondisi anaerob). Sehingga yang terjadi adalah NADH melakukan transfer elektron ke piruvat atau turunan piruvat. Berikut bahasan terhadap dua macam fermentasi yang umum yaitu fermentasi alkohol dan fermentasi asam laktat.

A.      Fermentasi Asam Laktat

Fermentasi asam laktat banyak dilakukan oleh fungi dan bakteri tertentu digunakan dalam industri susu untuk membuat keju dan yogurt. Aseton dan methanol merupakan beberapa produk samping fermentasi mikroba jenis lain yang penting secara komersil. Dalam fermentasi asam laktat, piruvat direduksi langsung oleh NADH untuk membentuk laktat sebagai produk limbahnya, tanpa melepaskan CO2.

Pada sel otot manusia, fermentasi asam laktat dilakukan apabila suplay oksigen di dalam tubuh kurang. Laktat yang terakumulasi sebagai produk limbah dapat menyebabkan otot letih dan nyeri, namun secara perlahan diangkut oleh darah ke hati untuk diubah kembali menjadi piruvat, sehingga otot menjadi rileks kembali.

Reaksinya:

C6H12O6 ————> 2 C2H5OCOOH + Energi
enzim Prosesnya :
1.) Glukosa ————> asam piruvat (proses Glikolisis).
   enzim
C6H12O6 ————> 2 C2H3OCOOH + Energi

2.) Dehidrogenasi asam piravat akan terbentuk asam laktat.
2 C2H3OCOOH + 2 NADH2 ————> 2 C2H5OCOOH + 2 NAD
piruvat
dehidrogenasa

Energi yang terbentak dari glikolisis hingga terbentuk asam laktat :
8 ATP — 2 NADH2 = 8 - 2(3 ATP) = 2 ATP.

B.      Fermentasi Alkohol

Pada beberapa mikroba peristiwa pembebasan energi terlaksana karena asam piruvat diubah menjadi asam asetat + CO2 selanjutaya asamasetat diabah menjadi alkohol.

Dalam fermentasi alkohol, satu molekul glukosa hanya dapat menghasilkan 2 molekul ATP, bandingkan dengan respirasi aerob, satu molekul glukosa mampu menghasilkan 38 molekul ATP.

Reaksinya :

1. Gula (C6H12O6) ————> asam piruvat (glikolisis)
2. Dekarboksilasi asam piruvat.
    Asam piruvat ————————————> asetaldehid + CO2.
piruvat dekarboksilase          (CH3CHO)
3. Asetaldehid oleh alkohol dihidrogenase diubah menjadi alkohol (etanol).
2 CH3CHO + 2 NADH2 ————————> 2 C2H5OH + 2 NAD.
alkohol dehidrogenase
Ringkasan reaksi :
C6H12O6 —————> 2 C2H5OH + 2 CO2 + 2 NADH2 + Energi

 Khamir atau Sacharomyces cereviceae

Organisme yang disebut khamir adalah termasuk subdivisi thallopyta dan digolongkan dalam tiga famili yaitu Sacharomyces cereviceae, Sporabolomy cereviceae, Cryptocceae. Ciri khas organisme ini adalah reproduksinya yang vegetative disebut Budding atau penyembulan (Muldjiono dkk,1978).

Sifat-sifat umum (Muldjiono dkk,1978)

§  Bersel satu bentuk coccus atau rod.

§  Khamir mesofilik yaitu yang tahan terhadap.  suhu 30-35 derajat celcius.

§  Anaerobik.

§  Tidak berspolurasi.    

§  Tidak berflagella.

§  Tahan terhadap asam pada pH 4-5.

ALAT DAN BAHAN

a.       Bahan

-          Singkong

-          Daun pisang

-          Ragi

-          Air

b.      Alat

-          Panci

-          Baskom

-          Dandang

-          Pisau

-          Kain lap

-          Sendok dan Garpu

-          Kompor

-          Penyaring

-          Piring

LANGKAH KERJA

-         Kupas dan cucilah singkong. Kukus singkong hingga matang. Setelah setengah matang, tiriskan singkong hingga dingin.

-         Siapkan panci dan atur daun pisang pada dasar panci. Masukkan singkong yang telah dingin ke panci.

-         Taburkan ragi tapai di atas singkong dalam panci.

-         Tutuplah singkong dengan daun pisang. Kemudian tutup panci dengan rapat dan simpan pada tempat yang hangat. Diamkan selama 3 hari.

PERTANYAAN

1. Bagaimana perbedaan singkong sebelum dan sesudah didiamkan selama tiga hari?

2.      Apakah proses yang terjadi pada singkong ketika didiamkan selama tiga hari?

3.      Bagaimana rasa tapai singkong yang kamu buat? Kaitkan jawabanmu dengan reaksi fermentasi!

BAB 4. VIRUS Kelas X

 

Sejarah Penemuan Virus

Virus berasal dari bahasa Latin, yaitu virion, yang artinya racun. Lalu, bagaimana awal mula virus ditemukan?

1. Adolf Meyer

Sejarah penemuan virus dimulai pada tahun 1883, setelah seorang ilmuwan asal Jerman, Adolf Meyer, menemukan adanya bintik-bintik kuning pada daun tembakau. Mengetahui hal itu, Meyer mencoba mengekstraksi getah tembakau tersebut lalu menyemprotkannya pada tembakau yang masih sehat. Ternyata, tembakau yang sehat tersebut juga mengalami bintik-bintik kuning. Lalu, Meyer meneliti getah tembakau tersebut menggunakan mikroskop, ternyata tidak ditemukan adanya bakteri, sehingga ia berkesimpulan bahwa makhluk yang menyerang tembakau tersebut berukuran lebih kecil dari bakteri.

2. Dmitri Ivanovsky

Pada tahun 1892, ilmuwan asal Rusia, Dmitri Ivanovsky melakukan penelitian yang sama dengan Meyer, yaitu menyaring getah tembakau yang sakit. Perbedaannya, Dmitri menyaring getah tersebut dengan saringan bakteri. Lalu hasil saringan tersebut disemprotkan pada tembakau yang sehat, ternyata tembakau juga menjadi sakit.

3. Martinus Beijerinck

Beijerinck merupakan ilmuwan asal Belanda yang melakukan penelitian sama dengan dua peneliti sebelumnya, bedanya Beijerinck mencoba untuk menonaktifkan makhluk penyebab penyakit tersebut menggunakan alkohol. Hasilnya alkohol tidak bisa menonaktifkan makhluk tersebut. Beijerinck menyebutnya sebagai virus lolos saring.

4. Wendell Meredith Stanley

Seorang ilmuwan asal Amerika Serikat, Stanley, berhasil mengristalkan makhluk penyebab penyakit pada tembakau pada tahun 1935. Kemudian, penyakit tersebut diberi nama Tobacco Mosaic Virus (TMV).

Ciri-ciri Virus

Adapun ciri-ciri yang dimiliki virus adalah sebagai berikut.

1. Virus bisa bersifat seperti benda hidup, contohnya bisa berkembang biak jika berada di dalam sel hidup.
2. Memiliki satu asam nukleat, DNA atau RNA saja.
3. Virus bisa bersifat seperti benda mati, contohnya tidak melakukan metabolisme, tidak bernapas, tidak bergerak, dan berbentuk kristal jika berada di luar sel hidup.
4. Berukuran sangat kecil, yaitu antara 20 dan 300 nm.

Bentuk Virus

Ternyata, virus bermacam-macam bentuk, lho. Ingin tahu apa saja?

1. Berbentuk batang, contohnya TMV (Tobacco Mosaic Virus).
2. Berbentuk batang dan berujung oval seperti peluru, contohnya Rhabdovirus.
3. Berbentuk bulat, contohnya HIV (Human Immunodeficiency Virus) dan Orthomyxovirus.
4. Berbentuk filamen atau benang, contohnya virus Ebola.
5. Berbentuk polihedral, contohnya Adenovirus.
6. Berbentuk seperti huruf T, contohnya bakteriofag, yaitu virus yang menyerang bakteri Escherichia coli.

Berikut ini gambarnya.

Struktur Virus

Virus tidak digolongkan dalam organisme seluler karena tidak memiliki bagian-bagian sel seperti, dinding sel, membran sel, sitoplasma, serta organel sel lainnya. Adapun struktur tubuh virus bakteriofag adalah sebagai berikut.

1. Kepala

Kepala bagian dalam mengandung asam nukleat, sedangkan bagian luarnya diselubungi oleh kapsid. Untuk virus bakteriofag, kepalanya berbentuk polihedral dengan jenis asam nukleatnya DNA.

2. Kapsid

Kapsid merupakan selubung luar virus yang mengandung banyak subunit protein yang disebut kapsomer. Kapsid terdiri dari beberapa bentuk, sehingga berpengaruh pada bentuk virusnya.

3. Asam nukleat

Asam nukleat yang dimiliki virus hanya satu, yaitu DNA atau RNA saja. Asam nukleat inilah yang nantinya berfungsi sebagai informasi genetik untuk replikasi.

4. Leher

Leher merupakan penghubung antara kepala dan ekor. Leher berfungsi sebagai saluran keluarnya asam nukleat menuju ekor.

5. Ekor

Ekor virus terdiri dari serabut ekor dan lempeng dasar. Ekor ini berfungsi untuk menempel pada inang.
Berikut ini merupakan struktur virus selain bakteriofag yang telah ditemukan.

Cara Hidup Virus

Virus tergolong dalam parasit intraseluler obligat karena hanya dapat hidup di dalam sel yang hidup. Artinya, jika sel tersebut mati, virus tidak akan mati melainkan mengristal. Sel hidup yang ditumpangi virus disebut sel inang. Bagaimana cara virus mengenali inangnya? Yaitu menggunakan sistem lock key atau kesesuaian. Berdasarkan jenisnya, sel inang dibagi menjadi dua, kisaran inang luas dan kisaran inang sempit. 
Virus dengan kisaran inang luas bisa menginfeksi beberapa inang, contohnya virus flu burung bisa menginfeksi unggas, babi, dan manusia. Sedangkan virus dengan kisaran inang sempit hanya bisa menginfeksi inang tertentu saja, contohnya virus flu hanya menginfeksi sel-sel di saluran pernapasan dan virus bakteriofag hanya bisa menginfeksi bakteri Escherichia coli. Penularan virus dari satu inang ke inang yang lain bisa melalui udara, lendir, air, darah, atau melalui perantara seperti nyamuk.

Perkembangbiakan Virus

Perkembangbiakan virus dikenal dengan istilah replikasi atau perbanyakan diri. Bagi virus, sel inang merupakan sumber energi untuk sintesis protein. Perkembangbiakan virus dibagi menjadi dua, yaitu daur litik dan lisogenik.

1. Daur litik

Terjadinya daur litik disebabkan oleh ketahanan sel inang lebih lemah daripada daya infeksi virus. Akibatnya sel inang akan pecah dan mati, serta akan menghasilkan virion-virion baru. Adapun tahapan pada daur litik adalah adsorpsi, penetrasi, sintesis dan replikasi, pematangan atau perakitan, dan lisis.

2. Daur lisogenik

Daur lisogenik terjadi jika pertahanan tubuh inang lebih kuat daripada daya infeksi virus. Pada daur ini sel inang masih bisa bereproduksi dengan normal dan tidak akan langsung pecah. Akan tetapi, DNA virus bakteriofag akan berinteraksi dengan kromosom sel inang membentuk profag. Saat sel inang yang mengandung profag tersebut membelah diri, barulah profag akan diwariskan ke sel berikutnya. Adapun tahapan pada daur lisogenik adalah adsorpsi dan infeksi, pemetrasi, penggabungan, pembelahan, sintesis. Untuk memahami lebih lanjut, silakan Quipperian simak gambar berikut ini.

Klasifikasi Virus

Klasifikasi virus tergolong cukup banyak, yaitu berjumlah enam. Semuanya didasarkan pada persamaan ciri yang dimiliki. Ingin tahu lebih lanjut?

1. Klasifikasi virus berdasarkan ada tidaknya selubung pada nukleokapsid

Terdapat dua kelompok virus dalam klasifikasi ini, yaitu sebagai berikut.

• Virus berselubung yaitu virus yang selubungnya terdiri dari lipoprotein dan glikoprotein, contohnya Poxyvirus, Herpesvirus, Togavirus, Rhabdovirus, dan Paramyxovirus.

• Virus telanjang yaitu virus yang tidak memiliki selubung pada nukleokapsidnya, contohnya Papovirus, Adenovirus, Picornavirus, dan Reovirus.

2. Klasifikasi virus berdasarkan jumlah kapsomernya

Terdapat lima kelompok virus dalam klasifikasi ini, yaitu sebagai berikut.

1. Virus dengan 32 kapsomer, contohnya Parvovirus.
2. Virus dengan 60 kapsomer, contohnya Picornavirus.
3. Virus dengan 72 kapsomer, contohnya Papovirus.
4. Virus dengan 162 kapsomer, contohnya Herpesvirus.
5. Virus dengan 252 kapsomer, contohnya Adenovirus.

3. Klasifikasi virus berdasarkan jenis sel inangnya

Berdasarkan jenis sel inangnya, virus dikelompokkan menjadi empat, yaitu sebagai berikut.

1. Virus penyerang bakteri, misalnya virus T.
2. Virus penyerang tanaman, misalnya TMV dan Tungro.
3. Virus penyerang hewan, misalnya virus rabies dan flu burung.
4. Virus penyerang manusia, misalnya polio, HIV, dan flu.

4. Klasifikasi virus berdasarkan tipe genom dan metode replikasinya

Berdasarkan tipe genom dan replikasinya, virus dibagi menjadi tujuh kelompok, yaitu sebagai berikut.

1. Virus tipe I memiliki DNA utas ganda dan reproduksinya dengan cara replikasi, contohnya Herpesvirus.
2. Virus tipe II memiliki DNA utas tunggal dan reproduksinya dengan cara replikasi, contohnya virus MVM.
3. Virus tipe III memiliki RNA utas ganda dan reproduksinya secara replikasi, contohnya Reovirus.
4. Virus tipe IV memiliki RNA utas tunggal (+) dan reproduksinya secara replikasi, contohnya virus polio.
5. Virus tipe V memiliki RNA utas tunggal (-) dan reproduksinya secara replikasi, contohnya virus rabies.
6. Virus tipe VI memiliki RNA utas tunggal (+) dengan DNA perantara dan reproduksinya secara transkriptasi balik, contohnya virus AIDS.
7. Virus tipe VII memiliki RNA utas ganda dengan RNA perantara dan reproduksinya secara transkriptasi balik, contohnya Heparnavirus.

5. Klasifikasi virus berdasarkan jenis asam nukleatnya

Berdasarkan asam nukleatnya, virus dikelompokkan menjadi dua, yaitu sebagai berikut.

1. Virus DNA yaitu virus yang asam nukleatnya berupa DNA, contoh Parvovirus.
2. Virus RNA yaitu virus yang asam nukleatnya berupa RNA, contoh Picornavirus.

6. Klasifikasi virus berdasarkan bentuk dasarnya

Berdasarkan bentuk dasarnya, virus dibagi menjadi tiga kelompok, yaitu sebagai berikut.

1. Virus bentuk iksohedral memiliki sumbu rotasi ganda dan tata ruangnya dibatasi oleh 20 segitiga sama sisi, contohnya virus polio.
2. Virus helikal memiliki satu sumbu rotasi, bentuknya menyerupai batang panjang, nukleokapsid tidak kaku, dan berbentuk heliks, contohnya virus flu.
3. Virus kompleks memiliki struktur lebih kompleks daripada jenis virus lainnya, contoh virus cacar.

Manfaat Virus

Mungkin kalian bertanya-tanya, apakah benar jika virus bermanfaat? Bukannya virus selalu merugikan makhluk hidup?
Jika ditinjau dari satu sisi saja, pernyataan di atas memang benar. Akan tetapi, jika dianalisis kembali sifat, struktur, dan klasifikasinya, ternyata virus masih bisa dimanfaatkan untuk membantu makhluk hidup. Apa saja manfaatnya?

1. Virus memiliki selubung yang tersusun dari subunit protein. Protein selubung dari virus ini bisa dimanfaatkan untuk membuat vaksin protein agar terbentuk respon kekebalan tubuh untuk melawan penyakit.
2. Bisa digunakan untuk terapi gen melalui rekayasa genetika.
3. Pengobatan secara biologis, yaitu dengan melemahkan atau membunuh bakteri yang bersifat patogen.
4. Ilmuwan dari Inggris berhasil menginokulasi partikel virus dan mencampurnya dengan senyawa Fe atau besi untuk membuat kapasitor.
5. Sebagai biopestisida, yaitu pestisida biologis di bidang pertanian yang tidak mencemari lingkungan.
6. Produksi interferon, yaitu senyawa yang mampu mencegah replikasi virus di dalam inang.
7. Pembuatan hormon insulin, dengan cara mencangkokkan virus ke dalam gen penghasil insulin dalam tubuh bakteri agar dihasilkan insulin dalam jumlah besar.

Penyakit yang Disebabkan oleh Virus

Adapun penyakit yang disebabkan oleh virus, baik pada manusia, hewan, dan tumbuhan adalah sebagai berikut.

1. Cacar variola disebabkan oleh virus jenis Orthopoxvirus.
2. Campak disebabkan oleh Morbilivirus.
3. AIDS disebabkan oleh HIV, yaitu Human Immunodeficiency Virus.
4. Flu disebabkan oleh virus influenza atau parainfluenza.
5. Flu burung disebabkan oleh HPAIV yaitu High Pathogenic Avian Influenza Virus.
6. Rabies disebabkan oleh Rhabdovirus.
7. Tetelo disebabkan oleh virus NCD.
8. Mosaik disebabkan oleh TMV atau Tobacco Mosaic Virus.
   
   

BAB 3 SUBSTANSI GENETIKA KELAS XII

 

BAB SUBSTANSI GENETIK BOLOGI KELAS XII

Substansi Genetika

Materi Genetik

Materi genetik  meliputi kromosom, DNA, RNA, dan Gen, materi genetik ini akan diturunkan pada  keturunannya melalui proses reproduksi jadi bukan sifatnya  yang diwariskan OK
Secara berurutan dari besar ke kecil : Kromosom - Gen - DNA
Agar DNA bisa mengekspresikan sifatnya sebagai gen maka DNA membuat Protein sebagai atmosfernya . Jika protein tidak terbentuk maka gen nggak bisa mengekspresikan sifatnya OK

Kromosom

Eksperimen T. Bovery dan Ws. Sutton (1902) membuktikan bahwa kromosom membawa material genetik. Kromosom pada setiap spesies makhluk hidup memiliki  Ukuran dan bentuk yang bervariasi. Panjang kromosom  berkisar antara 0,2 –50 mikron dengan diameter antara 0,2–20 mikron. Bentuk kromosom pada setiap fase pembelahan sel senantiasa berubah-ubah.

Macam-macam kromosom berdasarkan letak sentromernya :

1. Telosentrik, yaitu jika letak sentromer berada di ujung, sehungga hanya memiliki 1 lengan
2. Akrosentrik, yaitu jika letak sentromer hampir di ujung.
3. Submetasentrik, yaitu jika letak sentromer hampir di tengah sehingga kedua lengan tidak sama panjang.
4. Metasentrik, yaitu jika letak sentromer berada tepat di tengah sehingga panjang masing-masing lengan sama

Gambar Kromosom berdasarkan letak sentromer

Sentromer : bagian dari kromosom tempat berpegangan benang spindel / gelendong, di bagian ini tidak terdapat gen. dan tidak menyerap zat warna jika diberikan pewarnaan. Sentromer terdapat kinetokor untuk melekatnya benang spindel . akan memisah ketika anafse

Macam kromosom berdasarkan tipe / fungsinya :

Gambar Kromosom Drossophila

1.      Autosom

2.      Gonosom

Jika Karyotipe Kromosom dituliskan maka Rumusnya : 6 A XX yang sebelah kiri dan 6 A XY atau
3 AA XY yang sebelah kanan maksudnya yang kiri kromosom lalat betina dan yang kanan Lalat jantan OK

Autosom / Kromosom Tubuh :

Yaitu kromosom yang terdapat pada organisme jantan dan betina dengan jumlah dan susunan yang sama.

Pada sel tubuh berjumlah ( n -1 ) pasang, sedang pada sel kelamin berjumlah (n-1) buah

Gonosom / Kromosom Kelamin :

Yaitu kromosom yang terdapat pada organisme jantan dan betina dengan jumlah dan susunan yang berbeda , berperan menentukan jenis kelamin.

Pada sel tubuh berjumlah 1 pasang yaitu XX untuk jenis kelamin betina  dan XY untuk yang berjenis kelamin jantan , sedang pada sel kelamin berjumlah 1buah yaitu X atau Y

Cara Penulisan Karyotipe Kromosom   :

1.      Dengan menuliskan jumlah seluruh kromosom koma (  , ) tipe kromosom kelamin

Contoh : Kromosom pada sel lidah Kuda jantan  = 64 buah,

maka penulisan  formula kromosomnya adalah :  64, XY

2.      Dengan menuliskan jumlah seluruh Autosom  +  tipe kromosom kelamin

Contoh : Kromosom pada sel usus wanita   = 46 buah,

maka penulisan  Karyotipe  kromosomnya adalah :  44A + XX atau 22AA + XX

Gen :

adalah segmen DNA / bahan genetik yang terkait dengan sifat tertentu yang diwariskan kepada keturunannya. Gen merupakan ekspresi DNA dengan Protein yang dibuat yang berada di sekelilingnya, Jadi sekali lagi yang diwariskan bukan sifatnya namun substansi genetiknya OK

                

         Gambar Hubungan  Sel – Kromosom – DNA – Gen

Sifat-sifat Gen :

1.      mengandung informasi genetik

2.      dapat menduplikasi diri

3.      ditentukan oleh susunan kombinasi dari basa nitrogennya

4.      masing-masing gen memiliki fungsi yang berbeda

Fungsi Gen :

1.      mengatur perkembangan dan proses metabolisme individu (organisme)

2.      menyampaikaninformasi genetik dari generasi ke generasi berikutnya

3.      sebagai zarah tersendiri yang terdapat dalam kromosom

Alel :

Yaitu gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian dari kromosom yang homolog . Ekspresi dari alel dapat serupa misalnya A dengan A,  atau a dengan a. tetapi orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipik berbeda. Contoh : gen A ( bentuk bulat) alelnya a (bentuk lonjong) , gen A ( bentuk bulat) bukan alel dari gen B ( warna kuning) maupun  gen b (warna Putih) : AaBb, MM, mm, MMBB etc

Alel Ganda :

yaitu gen-gen yang memiliki lebih dari satu alel . Urutan penulisan anggota alel ganda disesuaikan dengan urutan dominansinya.

contoh :

1.      Warna rambut kelinci

2.      Golongan Darah

Warna rambut pada kelinci, memiliki 4 alel ( urutan dominansinya  W › w^ch › w^h › w )

W  : warna rambut normal

w^{ch :} warna rambut chinchilla / abu-abu perak

w^h   : warna rambut himalaya / tubuh putih ujung kaki,ekor, hidung,telinga warna gelap

w    : warna rambut albino

1. Genotip Kelinci Normal = WW,W w^ch , W w^h ,Ww
2. Genotip Kelinci chinchilla = w^chw^ch , w^ch w^h ,w^chw
3. Genotip Kelinci himalaya = w^h w^h ,w^hw
4. Genotip Kelinci albino = ww

Golongan darah sistem ABO pada manusia memiliki 3 alel  ( I^A =  I^B ›  I^O / i )

1. Gen I^A dan I^B bersifat kodominan Sehingga orang yang bergenotip I^AI^B bergolongan darah AB
2. Genotip untuk orang bergolongan darah A = I^AI^A, I^AI^O
3. Genotip untuk orang bergolongan darah B = I^BI^B, I^BI^O
4. Genotip untuk orang bergolongan darah O =I^OI^O

Asam Deoksiribonukleat ( ADN) :

Tersusun atas :

1.      Gula(Pentosa) berupa Deoksiribosa

2.      Gugus fosfat

3.      Basa Nitrogen  :  Purin ( Adenin dan Guanin ) dan Pirimidin ( Timin dan Sitosin)

PASANGAN BASA NITROGEN DNA

ADN terdiri dari rantai Poli Nukleotida ganda , panjang dan berpilin ( double helix ).

Dalam menyusun molekul ADN basa nitrogen memiliki pasangan tertentu :

1. Adenin selalu berpasangan dengan timin (A-T) yang dihubungkan oleh 2 ikatan hidrogen
2. Guanin selalu berpasangan dengan Sitosin (G-S) yang dihubungkan oleh 3 ikatan hidrogen  

Erwin Chargaff  memformulasikan Hukum Chargaff  bahwa ⌠A ⌡ =⌠T ⌡ dan ⌠G⌡ =  ⌠S⌡

Gambar Pasangan basa N dalam rantai ADN

BEDA NUKLEOTIDA DAN NUKLEOSIDA

Perbedaannya hanya pada ada tidaknya kandungan Phosphatnya OK

Kedua pita / rantai molekul ADN mempunyai posisi antiparalel , artinya polimer deoksiribosa dengan fosfat pada satu benang berjalan dari ujung 3’ – 5’ sedangkan benang yang lain dari ujung 5’ – 3’.

Gambar Rantai ADN

Model struktur ADN pertama kali diciptakan oleh  James D. Watson (Amerika) dan Francis Crick (Inggris)  pada   tahun 1953 berdasarkan analisis foto defraksi sinar X, yang berbentuk double helix DNA  terdapat di dalan nukleus, mitokondria, plastida, dan sentriol

Kadarnya tetap, tidak tergantung pada kecepatan sintesis protein

Replikasi  ADN :

Yaitu proses dimana molekul ADN induk mereplikasi diri membentuk ADN anak atau duplikatnya.

Ada 3 hipotesis tentang cara Replikasi ADN :

1. Konservatif

2. Dispersif

3. Semikonservatif

Gambar Cara Replikasi ADN

1. Model konservatif, yaitu dua rantai DNA lama tetap tidak berubah, berfungsi sebagai cetakan untuk dua rantai DNA baru. Replikasi ini mempertahankan molekul dari DNA lama dan membuat molekul DNA baru.
2.  Model semikonservatif, yaitu dua rantai DNA lama terpisah dan rantai baru disintesis dengan prinsip komplementasi pada masing-masing rantai DNA lama. Akhirnya dihasilkan dua rantai DNA baru yang masing-masing mengandung satu rantai cetakan molekul DNA lama dan satu rantai baru hasil sintesis. 
3. Model dispersif, yaitu beberapa bagian dari kedua rantai DNA lama digunakan sebagai cetakan untuk sintesis rantai DNA baru. Oleh karena itu, hasil akhirnya diperoleh rantai DNA lama dan baru yang tersebar pada rantai DNA lama dan baru. Replikasi ini menghasilkan dua molekul DNA lama dan DNA baru yang saling berselang-seling pada setiap untai.

Setelah berhasil membuat model struktur DNA, Watson dan Crick memprediksi bahwa DNA bereplikasi dengan cara semikonservatif. Kemudian pada tahun 1958, Matthew Meselson dan Franklin Stahl melakukan percobaan untuk menguji ketiga alternatif hipotesis replikasi DNA tersebut dengan menggunakan DNA bakteri Eschericia coli. Hasilnya ternyata mendukung model replikasi semikonservatif yang telah diprediksi oleh Watson dan Crick.
Proses replikasi dimulai ketika enzim DNA polimerase memisahkan dua untai DNA heliks ganda, seperti ritsleting terbuka. Kemudian, setiap untai DNA yang “lama” akan berfungsi sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di sepanjang untai DNA komplementer baru yang bersesuaian dengan cara mendeteksi basa komplemennya. Setelah mendapatkan pasangan yang sesuai, nukleotida yang baru tersebut disambung satu sama lain untuk membentuk tulang punggung gula-fosfat untai DNA yang baru. Jadi, setiap molekul DNA terdiri atas satu untai DNA “lama” dan satu untai DNA “baru”. Sekarang, terdapat dua molekul DNA yang sama persis dengan satu molekul DNA induk. Enzim DNA polimerase memiliki fungsi lain, yaitu mengoreksi DNA yang baru terbentuk, membetulkan setiap kesalahan replikasi, dan memperbaiki DNA yang rusak. Adanya fungsi tersebut menjadikan rangkaian nukleotida DNA sangat stabil dan mutasi jarang terjadi.

Asam Ribonukleat (ARN) :

1.      Strukturnya berupa rantai tunggal, pendek, tidak berpilin.

2.      Komponen penyusunnya Gulanya berupa ribosa

3.      Komponen Basa nitrogennya berupa: Purin = Adenin, Guanin, Pirimidin =.urasil,  Sitosin

4.      Kadarnya berubah-ubah menurut kecepatan sintesis protein

5.      Terdapat di sitoplasma, nukleus, dan terutama di ribosom

6.      Fungsinya sebagai pelaksana dalam sintesis protein.

Macam-macam ARN :

1.      RNA m

2.      RNA t

3.      RNA r

ARN duta / ARN-d / m-RNA

dibentuk didalam nukleus kemudian dikeluarkan ke sitoplasma, berbentuk rantai tunggal ,pendek, tidak berpilin.

ARN transfer / ARN-t / t-RNA

dibentuk didalam nukleus kemudian dikeluarkan ke sitoplasma, berbentuk seperti daun semanggi

ARN ribosom / ARN-r / r-RNA

merupakan komponen penyusun ribosom

Gambar ARN-t dan ARN-d

Sintesis Protein  :

Langkah-langkahnya :

1.      Transkripsi

2.      Translasi

3.      Sintesa Protein

Rantai ADN melakukan transkripsi, yaitu peristiwa dimana rantai ADN membentuk rantai ARN duta . Pembentukan ARN-d  diawali dari ujung  5′ ke 3′ . Pada tahap ini terdapat 3 langkah yaitu

1.      Inisiasi (awal proses pencetakan )

2.      Elongasi(pencetakan lanjutannya)

3.      Terminasi(akhir dari proses pencetakan). Pada proses ini dibantu oleh enzim RNA polimerase.

ARN-d yang terbentuk keluar dari nukleus menuju ke sitoplasma ( ribosom)

ARN-t melakukan translasi , yaitu proses penterjemahan kodon ARN-d yang dimulai dari 5′ menuju ke 3′ dengan jalan membawa asam amino yang sesuai dengan kodon ARN –d.

Pada tahap ini juga terdapat 3 langkah yaitu

1.      inisiasi (awal proses penterjamahan )

2.      Elongasi ( penterjemahan selanjutnya)

3.      Terminasi ( akhir dari penterjemahan).

Asam amino akan bersambung berderet – deret sesuai dengan urutan kodon ARN –d , sehingga terbentuklah rantai polipeptida / protein yang diharapkan.

Langkah-langkah translasi pada sintesis protein:

Gambar Sintesis protein