Dokumen tersebut membahas tentang struktur dan fungsi makromolekul biologi seperti karbohidrat, lemak, protein, dan asam nukleat. Juga membahas tentang prinsip polimer, struktur primer hingga kuartener protein, dan regulasi metabolisme oleh enzim.

1. Pertemuan 1
DASAR-DASAR BIOKIMIA
Pengenalan struktur dan fungsi Makromolekul

2. Prinsip Polimer
• Makromolekul rata-rata merupakan
polimer
• Polimer = kumpulan dari monomer
• Monomer = molekul sederhana yang tdk
dpt dihidrolisis / dipecah lagi
• Macam2 makromolekul : Karbohidrat,
lemak, protein dan asam nukleat

3. KARBOHIDRAT
• Karbohidrat terdiri dari gula dan
polimernya, dan karbo yang paling
sederhana disebut “Monosakarida”,
dengan kata lain monosakarida adalah
monomernya, dan karbo adalah
polimernya

4. • Monosakarida : terdiri dari 1 gula, monosakarida sendiri terbagi
menjadi triosa (3c), pentosa (5c), heksosa (6c) berdasarkan
jumlah rangka karbonnya
• Disakarida : terdiri atas dua monosakarida yang dihubungkan
oleh ikatan glikosidik. Contoh disakarida : maltosa (2 glu),
laktosa(glu+galak), sukrosa (glu+fruk)
• Polisakarida = makromolekul, polimer dari ratusan-ribuan
monosakarida. Contoh : Pati, glikogen, selulosa, dll

5. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 5.3

6. • Two monosaccharides can join with a glycosidic linkage
to form a dissaccharide via dehydration.
– Maltose, malt sugar, is formed by joining two glucose
molecules.
– Sucrose, table sugar, is formed by joining glucose and
fructose and is the major transport form of sugars in
plants.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

7. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• While often drawn as a linear skeleton, in
aqueous solutions monosaccharides form
rings.

8. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Starch is a polysaccharide of alpha
glucose monomers.

9. • Structural polysaccharides form strong
building materials.
• Cellulose is a major component of the
tough wall of plant cells.
– Cellulose is also a polymer of glucose
monomers, but using beta rings.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

10. LEMAK / LIPID
• Lemak merupakan salah satu
makromolekul yang bukan merupakan
polimer, lemak dihidrolisis menjadi asam
lemak dan gliserol
• Lemak sangat istimewa dr makromol
lainnya krn bersifat hidrofobik
• Lemak di jaringan, disimpan dalam bentuk
TGA

11. • Asam lemak dibagi menjadi dua, asam
lemak jenuh dan tak jenuh (memiliki ikatan
rangkap)
• Tak jenuh = linoleat, linolenat, oleat,
arachidonat, jenuh= stearat, palmitat

12. • Phospolipid merupakan penyusun utama
membran sel

13. • Steroid merupakan turunan lemak yang
merupakan penyusun utama hormon
kelamin
Kolesterol : suatu lemak

14. PROTEIN
• Protein merupakan polimer dari asam
amino, dalam hal ini protein disebut
polipeptida
• Protein merupakan makromolekul
penyusun tubuh organisme, dan
merupakan makromol penting pada
makhluk hidup

15. • Urutan spesifik asam amino dalam
membentuk protein, sangat menentukan
protein apa yang akan terbentuk
• Asam amino = molekul organik dg gugus
karboksil dan amino
H H O
N C C
H R OH

16. • Asam amino dalam membentuk
polipeptida dihubungkan oleh ikatan
peptida antara gugus amino dan karboksil
• Perbedaan sifat dan ciri ranta sampingnya
(gugus R), asam amino dibedakan
menjadi 20 macam

17. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• One group of amino acids has hydrophobic
R groups.
Fig. 5.15a

18. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
• Another group of amino acids has polar R
groups, making them hydrophilic.
Fig. 5.15b

19. • The last group of amino acids includes
those with functional groups that are
charged (ionized) at cellular pH.
– Some R groups are bases, others are acids.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 5.15c

20. Struktur Protein
• Protein memiliki empat stratifikasi struktur :
1.) Struktur primer: struktur primer merupakan susunan asam amino spesifik dari suatu
protein, Contoh: glisin-fenilalanin-metionin-glisin dan seterusnya.
2.) Struktur sekunder: merupakan bentuk yang muncul akibat dari terbentuknya ikatan
hidrogen antar asam amino yang menyusun rantai protein. Terdapat dua bentuk
struktur skunder yaitu lembaran beta dan alfa heliks.
3.) Struktur tersier: merupakan struktur tiga dimensional dari keseluruhan protein.
Bentuk tersier dapat bulat lonjong tak beraturan dan sebagainya, struktur ini
terbentuk akibat adanya ikatan disulfida, garam, dan interaksi hidrofobik dari rantai
samping asam amino yang menyusun protein tersebut.
4.) Struktur kuartener: merupakan struktur yang dibentuk dari gabungan beberapa
polipeptida/protein.

22. Asam nukleat
• DNA = deoxyribonukleat acid
• RNA = ribonukleat acid
• Penyusun : fosfat, gula pentosa, dan basa
nitrogen
• Gula pentosa= ribosa & deoksiribosa
• Basa N : Adenin, Guanin, Timin, Sitosin,
Urasil
• Pembahasan Lebih lanjut pada BioMol

23. Pertemuan 2
PENGANTAR
METABOLISME
Konsep energi dan perangkat metabolisme

24. • Seluruh proses kimiawi suatu organisme disebut
metabolisme
• Merupakan interaksi spesifik antar molekul di dalam
lingkungan sel
• Metabolisme secara umum dibagi menj dua :
1. Reaksi katabolik = menghasilkan energi, menguraikan
molekul komplek menjadi sederhana
2. Reaksi anabolik = memerlukan energi, membentuk
molekul komplek dari molekul sederhana
Kajian utama metabolisme adalah perubahan energy
disebut bioenergenetik

25. Sel dan Energi
• Sel mengikuti hukum-hukum Kimia & Fisika
– Hukum Termodinamika I
Energi dapat ditransfer dan ditransformasi,
akan tetapi tidak dapat diciptakan dan
dimusnahkan
– Hukum Termodinamika II
Setiap transfer/transformasi energi akan
meningkatkan entropi jagat raya
Entropi = Ketidakteraturan

26. • ENERGI dalam Sel:
– IKATAN KIMIA = pemutusan ikatan kimia
akan menghasilkan suatu energi
– Energi potensial Kimia
• Gradien konsentrasi
• Gradien potensial
Energy potensial kimia, melalui mekanisme
transport antara sel dan lingkungan ekstrasel,
atau antar organel dengan sitoplasma akan
menghasilkan suatu energi yang umumnya
dalam bentuk ATP

27. Energi Bebas
•Banyak Energi Bebas
•Tidak Stabil
•Dpt Melakukan Kerja
•Perubahan spontan
•Sistem jadi lebih stabil
•Energi keluar -> digunakan
ENERGI
•Energi Bebas Sedikit
•Sistem Stabil
•Tidak/Kurang dapat melakukan kerja

28. ATP (adenosin triphospat)
• Pembuatan ATP:
– Fosforilasi
• Transfer gugus fosfat dari ATP ke molekul lain:
– Fosforilasi substrat
– Fosforilasi oksidatif
– Pelepasan energi cukup banyak
– Gugus fosfat  “energy currency”

29. Enzim
• Suatu zat bekerja sebagai katalis pada
organisme hidup, mengatur kecepatan dimana
reaksi kimia diproses dan enzim itu tidak
berubah dalam pro-ses tersebut
• Proses biologis pada seluruh organisme hidup
adalah reaksi kimia dan kebanyakan diatur oleh
enzim, tanpa enzim banyak reaksi kimia ini
tidak akan terjadi. Enzim mengkatalisa semua
aspek metabolisme sel.

31. • Ada 2 karakteristik penting enzim :
1. Enzim tidak berubah masuk ke dalam reaksi
kimia dan bertindak hanya sebagai katalisa.
2. Enzim tidak mengubah keseimbangan yang
konstan pada reaksi kimia tersebut, enzim ini
hanya meningkatkan kecepatan dimana reaksi
mendekati keseimbangan.

32. Sifat kimia enzim
pada umumnya enzim adalah protein
1980-an asam nukleat tertentu yang mampu seba-
gai katalitik.
Enzim protein :
molekul besar t.d. sebuah rantai asam amino atau
lebih, disebut rantai polipeptida.
Rangkaian asam amino menentukan karakteristik
untuk spesifisitas enzim

33. • Kofaktor, suatu komponen yang bukan protein
enzim ada pada banyak enzim, dan komponen
proteinnya disebut apoenzim. Apoenzim ini
mempunyai aktifitas katalitik yang tidak lama.
• Suatu kofaktor yang membentuk ikatan dengan
apoenzim dan tidak dapat dilepaskan tanpa
denaturasi, diistilahkan sebuah grup prostetik;
umumnya grup yang berisi suatu atom metal
seperti copper atau iron (Fe). Suatu kofaktor
yang mengelilingi apoenzim dan dapat
dipisahkan dari apoenzim disebut coenzim

34. • Bagian enzim tertentu disebut aktif site
berikatan dengan substrat, tempat aktif tersebut
sebuah lekuk atau kantong yang terbentuk oleh
lipatan protein
• Sebuah molekul enzim yang khusus dapat me-
ngubah 1.000 molekul substrat per detik,
kece-cepatan reaksi enzimatik meningkat dan
kon-sentrasi substrat naik, kecepatan yang
ditentukan oleh kecepatan aktif site dapat
mengubah substrat menjadi produk.

35. Klasifikasi Enzim
• The International Union of Biochemistry
menetap
sebuah sistem enzim dan diklasifikasikan :
* 6 kelas besar
* beberapa Sub kelas
* Sub-sub kelas
sehingga sebuah enzim ditetapkan menjadi
angka empat digit, digit keempat
mengidentifika-
si sebuah enzim spesifik. contoh: alkohol :
NAD Oksidoreduktase dilambangkan dengan
angka 1.1.1.1

36. • Suatu enzim akan berinteraksi hanya dengan
satu zat atau kelompok zat yang disebut
substrat, untuk mengkatalisa semacam reaksi
tertentu. Karena spesifisitas ini, enzim sering
diberi nama dengan menambahkan akhiran
“ase” terhadap nama substrat (seperti pada
urease, yang mengkatalisa gangguan urea)
• Namun tidak semua enzim diberi nama seperti
itu, suatu sistem klasifikasi dikembangkan
didasarkan pada jenis reaksi katalisa enzim:

37. 1. Oxidoreduktase, terkait dalam transfer
elektron
2. Transferase, mentransfer suatu kelompok
kimia
dari suatu zat ke zat lainnya.
3. Hidrolase, memotong substrat dengan
mengam-
bil suatu molekul air (hidrolisis)

38. 4. Liase, membentuk ikatan ganda yang menam-
bahkan/memindahkan suatu kelompok kimia
5. Isomerase, memindahkan satu kelompok dida-
lam suatu molekul untuk membentuk isomer
6. Ligase atau Sintetase, menggandakan
pemben-
tukan berbagai ikatan kimia sampai pada
gang-
guan ikatan pirofosfat didalam trifosfat
adeno-
sin atau sebuah nukleotida yang sama.

39. Faktor yang mempengaruhi kerja Enzim
• Suhu
• pH
• Konsentrasi enzim
• Konsentrasi substrat
• Inhibitor

42. Regulasi metabolisme oleh
Enzim

43. Pertemuan 3
SITOLOGI
Struktur dan fungsi SEL

44. • Robert Hooke : penemu
• Max Shulte : sel merupakan unit
fungsional terkecil
• Schwan & Schleiden : sel merupakan unit
struktural terkecil
• Rudolf Virchon : pencetus gagasan omne
cellula ex cellula
Sel merupakan unit struktural,
fungsional, hereditas terkecil dari
makhluk hidup

45. • Secara garis besar, sel dibedakan
menjadi 2 kelompok yaitu prokariotik
dan eukariotik
• Prokariotik : memiliki struktur yang
sederhana, tidak memiliki inti sel
(nukleus), dan tidak memiliki organel
bermembran (sistem endomembran),
• Eukariotik : lebih komplek, memiliki
nukleus dan bersistem endomembran

46. Ciri-Ciri Sel Prokariot Sel Eukariot
Organisma Bakteria & cyanobakteria Alga, kulat,protozoa,tumb. Dan haiwan
Ukuran 1-10µm 10-100µm
Membran plasma Ada Tiada
Membran nukleus Tiada Ada
Organel bermembran Tiada Ada
Nukleolus Tiada Ada
Nukleus Tiada bermitosis Mengalami mitosis
Ribosom Kecil Besar
Sentriol Tiada Ada
Flagelum Mikrotubul tidak mempunyai
susunan 9+2
Mikrotubul mempunyai susunan 9+2
Dinding sel Terdiri dari gula amino dan
asid muramik
Jika ada, ia khusus tediri daripada selulosa
Kapsul Kadangkala ada Tiada

47. Sel Prokariotik
• Membran plasma sel – molekul-molekul lipid dwilapis dgn molekul-
molekul protein terbenam di dlm.
• Kromosom – DNA rantai tunggal
• nukleoid
• plasmid
• Sitoplasma tidak mengandung nukleus
• Ribosom, granul makanan dan enzim.
• Tidak memiliki golgi, mitokondrion & endoplasma retikulum
• Mesosom – tempat respirasi
• Kromatofor – mengandungi pigmen bakterioklorofil
• Dinding sel – peptidoglikan (mukopolisakarida + polipeptida)
• Kapsul – melindungi ketika sel dalam cekaman
• Flagelum

48. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings

49. Sel Eukariotik
• Sel eukariotik secara garis besar dibagi lagi
menjadi dua jenis, yakni sel hewan dan sel
tumbuhan
• Hal ini didasari oleh struktur sel tumbuhan yang
kaku, sedangkan sel hewan yang lentur
• Juga dilihat dari sistem metbolisme, bahwa sel
tumbuhan dapat melakukan fotosintesis
(autotrof) sedangkn sel hewan tidak (heterotrof)

50. Sel Tumbuhan Sel hewan
Mempunyai membran sel dan dinding sel
selulosa
Membran sel saja
Mempunyai lamela tengah, pit dan
plamodesmata
Tidak Memiliki
Mengandung kloroplas dengan klorofil Tidak Memiliki
Vakuola yang besar Vakuola yang kecil
Membran tonoplas mengelilingi vakuola Tidak Memiliki
Sitoplasma, organel dan nukleus
biasanya tertolak ke periferi sel kerana
kehadiran vakuol pusat
Nukleus merupakan organel terbesar
Tidak Memiliki Ada sentriol
Peringkat tinggi tiada silium Biasanya ada silium
Jarang terdapat lisosom Terdapat Lisosom

51. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 7.7

52. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 7.8

53. Nukleus (inti sel)
• Nukleus atau inti sel hanya dimiliki oleh sel
eukariotik
• Nukleus terdiri dari : nukleolus, nukleoplasma,
membran inti sel
• Nukleus merupakan tempat pengepakan
substansi genetik pada sel eukariotik
• Ini yang membedakan Eukariotik dan prokariotik
bahwa substansi genetik berkumpul di inti sel

54. • Nukleolus yang
terlihat pada
gambar disamping
merupakan
kumpulan dari
benang-benang
kromatin atau
substansi genetik
• Pada saat
pembelahan sel,
substansi benang
kromatin memadat
membentuk
kromosom

55. Membran Sel
• Membran sel merupakan barier yang
memisahkan lingkungan ekstrasel dan intrasel
• Struktur membran sel yang telah dikenal adalah
“fluid mozaik” dan phospolipid bilayer
• Fluid mozaik artinya sedikit cair dan sedikit
padat
• Lipid bilayer adalah bahwa membran sel terdiri
dari lapis ganda yang terdiri dari phospat dan
lipid

57. Sitoplasma
• Sitoplasma merupakan cairan di dalam sel
• Sel seperti kolam renang yang berisi
orang2 yang sedang berenang
• Sitoplasma adalah air tempat orang2
berenang
• Dan organel adalah orang2 yang
berenang di dalam sitoplasma

58. • Sitoplasma adalah tempat reaksi2
metabolisme
• Beberapa reaksi enzimatis terjadi di
sitoplasma
• Seperti : Glikolisis yang merupakan tahap
awal dari katabolisme karbohidrat
• Reaksi anabolisme lipid/lemak juga terjadi di
sitoplasma
• Masih banyak lagi reaksi yang terjadi dii
sitoplasma, dan akan dipelajari lebih lanjut di
tingkat universitas

59. INKLUSI SITOPLASMA
• Merupakan benda mati yg keberadaannya
bersifat sementara
• Misal : Lemak; Pigmen; Butiran prot/ensim
;Parasit; Bakteri
• Nama lain PARAPLASMA

60. Organel-organel sel
• Mitokondria : Respirasi seluler
• Komplek Golgi : Pengepakan
• Retikulum Endoplasma : Sintesis bahan2 Sel
• Lisosom : Pencernaan intrasel
• Kloroplas : fotosintesis
• Ribosom : sintesis protein
• Sitoskleton : kerangka sel
• Vakuola : Penyimpanan
• Sentrosom : Pembelahan sel
• Peroksisom : detoksifikasi

61. MITOKONDRIA
• Mitokondria adalah salah satu organel
yang memiliki membran ganda
• Mitokondria hanya dimiliki oleh eukariotik,
dan berfungsi untuk respirasi seluler,
penghasil energy bagi sel
• Mitokondria memiliki bahan genetiknya
sendiri, dan memiliki ribosom sendiri
didalamnya

62. • Membran dalam mitokondia mengalami
invaginasi, berlipat-lipat ke dalam matriks
membentuk krista, untuk memperluas
bidang respirasi

63. Retikulum Endoplasma
• Retikulum Endoplasma (ER) adalah
organel yang berbentuk lembaran-
lembaran di dalam sel
• Merupakan organel yang berupa
evaginasi dari membran luar nukleus
• Terdiri dari membran tubulus, ruang berisi
cairan dan sisterna

64. • Terdapat dua bagian dari
ER yang berbeda struktur
dan fungsinya
• ER kasar : terlihat kasar
karena ada ribosom yang
menempel padanya
• ER halus : karena
kurang/tidak sama sekali
terdapat ribosom yang
menempel padanya

65. Smooth ER
• Memiliki banyak enzim yang berkaitan
dengan banyak reaksi metabolism
• Spesifik pada sintesis lipid termasuk
fosfolipid membran, kolesterol, dan
glikogen (pd hati)

66. Rough ER
• Spesifik pada sintesis protein, termasuk
glikoprotein
• Protein yang disekresikan akan dikemas
dalam vesikel

67. Kompleks Golgi
• Banyak vesikel yang disintesis di ER
dibawa terlebih dahulu ke Golgi untuk
dikemas dan dimodifikasi lebih lanjut
• Golgi berperan pada pengepakan zat
yang akan disekresikan keluar sel
• Golgi berupa kantong-kantong
• Cis = received side, trans = shipping side

69. LISOSOM
• Pencernaan intraseluler, berisi enzim
hidrolitik

70. Hubungan ER, Golgi, Lisosom

71. Vakuola
• Menyimpan bahan makanan
• Leukoplas : menyimpan lemak
• Amiloplas : menyimpan amilum, pati
• Elaioplas : menyimpan air
• Proteoplas : menyimpan protein
• TONOPLAS = membran pembungkus
vakuola

72. SITOSKELETON

73. TRANSPORTASI SEL
• Transport Pasif : tidak butuh energy,
menuruni gradien konsentrasi
• Transport Aktif : butuh energy, melawan
gradien konsentrasi

74. Terminologi
– The solution with the higher concentration of
solutes is hypertonic.
– The solution with the lower concentration of
solutes is hypotonic
– Solutions with equal solute concentrations are
isotonic

75. Transpor Pasif
• Difusi : dari hipertonis
• Osmosis : dari hipotonis
• Difusi terfasilitasi : dengan bantuan carier
Difusi terfasilitasi = symport, antiport, uniport

78. Transport Aktif
• Pompa Na+ -
K+
• Endositosis : memasukkan
1.Fagositosis = padatan (eating)
2.Pinositosis = cairan (drinking)
• Eksositosis : mengeluarkan
• Endositosis termediasi reseptor

79. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 8.15

80. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 8.16 Both diffusion and facilitated diffusion are forms of passive transport of molecules
down their concentration gradient, while active transport requires an investment of energy to
move molecules against their concentration gradient.

81. • One type of endocytosis is phagocytosis,
“cellular eating”.
• In phagocytosis, the cell engulfs a particle
by extending pseudopodia around it and
packaging it in a large vacuole.
• The contents of the vacuole are digested
when the vacuole fuses with a lysosome.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 8.19a

82. • In pinocytosis, “cellular drinking”, a cell
creates a vesicle around a droplet of
extracellular fluid.
– This is a non-specific process.
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 8.19b

83. • Receptor-mediated endocytosis is very
specific in what substances are being
transported.
• This process is triggered when extracellular
substances bind to special receptors,
ligands, on the membrane surface,
especially near coated pits.
• This triggers the formation of a vesicle
Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 8.19c

84. Pertemuan 4
RESPIRASI SELULER
Proses Katabolisme Karbohidrat : mekanisme
utama penghasil energy di dalam sel

85. Glikolisis
Glikolisis merupakan tahap pertama dalam reaksi respirasi.
Tahap ini berlangsung di dalam sitoplasma sel. Molekul
Gukosa (6-karbon) dipecah menjadi 2 buah senyawa asam 3-
karbon yaitu asam piruvat. Dari setiap pemecahan satu
ikatan karbon-karbon, dihasilkan energi metabolik. Apabila
tidak ada oksigen, asam piruvat mengalami reaksi anaerob
(fermentasi). Apabila terdapat oksigen yang cukup, asam
piruvat bergerak ke dalam mitokondria masuk ke dalam Siklus
Krebs

86. Glikolisis
• Occurs in all living organisms
• Only stage which can occur without oxygen
• Oldest stage of respiration
– operated for billions of years in anaerobic organisms
• Converts glucose to 2 pyruvates in cytosol
– with O2 goes on to TCA cycle
– without O2 pyruvate is converted to lactate or ethanol
(fermentation)
• Yields 2ATP/mole glucose in the absence of O2

88. Glikolisis
Glucose (6C)
2 Pyruvate (3C)
Ethanol Lactate
TCA Cycle
CO2
+O2
-O2 -O2

90. Siklus Krebs (TCA Cycle)
Siklus Krebs terjadi apabila ada oksigen dan berlangsung di dalam
matriks mitokondria. Asam piruvat dari reaksi glikolisis kehilangan
CO2 , kemudian bereaksi dengan senyawa dengan 4-karbon (asam
oksalo asetat) membentuk senyawa dengan 6-karbon (asam sitrat).
Asam sitrat mengalami pemecahan menjadi senyawa asam dengan 5-
karbon , kemudian menjadi senyawa asam dengan 4-karbon ,
megalami pemecahan ikatan karbon-karbon , melepaskan CO2 dan
menhasilkan energi metabolik (ATP, NADH dan FADH2) untuk setiap
pemecahan. Senyawa asam dengan 4-karbon acid dibentuk kembali,
dan siklus berlansung kembali. Siklus berjalan 2 kali untuk setiap 1
molekul glukosa (satu siklus untuk setiap 1 molelul asam piruvat yang
dihasilkan dari proses glikolisis).

92. Sistem Sitokrom
Bentuk energi metabolik yang paling berguna bagi makhluk hidup
adalah ATP. Berbagai macam energi metabolik yang dihasilkan
melalui Glikolisis dan siklus Krebs bergerak menuju membran
dalam mitokondria. Di dalam membran mitokondria berlangsung
rantai transpor elektron yang disebut sistem sitokrom, yang
sangat mirip dengan rantai transpor elektron pada Fotosintesis.
Senyawa energi metabolik (NADH and FADH2) menyumbangkan
elektronnya pada “electron transport carriers” dalam rantai
transpor elektron, dihasilkan gradien energi, dan enzim pengahsil
ATP (ATPase) . Oksigen berperan sebagai penangkap elektron
terakhir dan bereaksi dengan ion H+
untuk menghasilkan air.

93. (Sistem Sitokrom)
NADH dan FADH2
e-
e-
4e-
+ 4H+
+ O2 2H2O
cyt. oxidase
H+
H+
ATP

94. Secara Keseluruhan
Sekarang tanaman telah mengkonversi seluruh energi yang
tersimpan dalam ikatan karbon-karbon dari glukosa kembali
menjadi berbagai senyawa energi metabolik yang diperlukan
untuk metabolisme. Tanaman dapat menggunaan NADH atau
FADH2 baik secara langsung atau diubah dahulu menjadi ATP
untuk keperluan metabolisme. Ingat, bentuk energi metabolik ini
tidak mudah untuk disimpan atau di angkut, sehingga respirasi
harus berlangsung di setiap sel dan harus berlangsung pada saat
yang tepat yaitu pada saat energi metabolik diperlukan.

95. 3 Tahap Respirasi
• Glikolisis
– Dalam sitoplasma
– Ada atau tidak ada oksigen
– memecah glukosa (6C) menjadi 2 asam piruvat (3C)
• Siklus Krebs (TCA Cycle)
– Matriks mitokondria
– Hanya apabila ada oksigen
– Mengubah as.piruvat via asetil KoA menjadi CO2;
menghasilkan NADH dan FADH2
• Sistem Sitokrom
– Membran mitokondria = krista
– mentransfer elektron dari NADH dan FADH2 untuk mereduksi
O2 menjadi H2O dan menghasilkan ATP

97. Fermentasi Anaerob
Fermentasi anaerob berlangsung di dalam sitosol sitoplasma, dan hanya
terjadi apabila tidak ada oksigen. Asam piruvat hasil dari glikolisis
dipecah menjadi etanol (senyawa dengan 2 atom C) dan CO2 ;
pemecahan ini terjadi untuk setiap asam piruvat yang dihasilkan dari
reaksi glikolisis.
ATP dihasilkan dari setiap pemecahan ikatan karbon-karbon. Meskipun
demikian, masih tersisa satu ikatan karbon-karbon dalam ethanol yang
tidak dipecah, sehingga fermentasi anaerob menghasilkan respirasi
yang tidak lengkap dari sebuahmolekul glukosa. Reaksi ini
menghasilkan energi yang hanya cukup untuk kehidupan
mikroorganisme; sedangkan tanaman tingkat tinggi dan hewan akan
mati apabila melakukan respirasi anaerob dalam waktu yang lama.

99. Pertemuan 5
FOTOSINTESIS
Proses Anabolisme Karbohidrat : mekanisme
utama pembentuk karbohidrat pada tumbuhan

100. Fotosintesis
• Batasan : proses pembentukan
karbohidrat dari CO2 dan air dan hasil
sampingan O2 pada bagian tanaman
berwarna hijau dengan bantuan sinar
matahari
cahaya
• 6 CO2 + 6 H2O  C6 H12O6 + 6 O2
klorofil

101. Organ Utama Fotosintesis : Daun

102. Organela Fotosintesis : Kloroplas
• Susunan : protein 40-50%, fosfolipida 25-
30%, klorofil 5-10%, karotenoid 1-2%, RNA
5%, DNA sedikit
• Jaringan tiang : 36 kloroplas, jatringan bunga
karang 20 kloroplas
• Terdiri dari grana – tempat reaksi cahaya dan
stroma – tempat reaksi gelap
• Tiap kloroplas 40-60 grana
• Di dalam granum terdapat tylakoid, di
dalamnya terdapat quantosom
• Dalam quantosom terdapat : klorofil,
karotenoid, quinon dll

103. Kloroplas

104. Pikmen Fotosintesis : Klorofil

105. Spectrum Sinar Matahari

106. Serapan dan Penerusan Cahaya

107. Spektrum Penyerapan Cahaya
• Sinar matahari
merambat dalam
bentuk quanta
atau foton
• Sinar matahari
yang diserap
pikmen
fotosintesis =
cahaya dengan
panjang
gelombang 400-
800 nm

108. Ringkasan Reaksi
cahaya
• 6 CO2 + 6 H2O  C6H12O6 + 6 O2
klorofil
• O2 berasal dari H2O bukan CO2, diperlukan 12
molekul H2O
• 6 CO2 + 12 H2O C6H12O6 + 6 O2 + 6 H2O
• Fotosintesis : reaksi oksidasi-reduksi , air di
oksidasi, CO2 direduksi menjadi karbohidrat

109. Fotosintesis terdiri dari dua tahap reaksi :
1. Reaksi cahaya – memerlukan cahaya –
berfungsi merubah energi matahari
menjadi daya asimilasi – ATP dan
NADPH2
2. Reaksi gelap – tidak memerlukan
cahaya – berfungsi mereduksi CO2
menjadi karbohidrat dengan energi dari
ATP dan NADPH2

111. Sistem Dua Pigmen
• Pigmen Sistem I (PS I) :
terdiri dari klorofil a, klorofil
b, karotenoid dengan pusat
reaksi P 700. Setiap P 700
dikelilingi 300-400 klorofil,
menyerap maksimum
panjang gelombang 683 nm
• Pigmen Sistem II (PS II) :
terdiri dari klorofil a kolofil b,
pikobili protein dan
karotenoid dengan pusat
reaksi P 673, menyerap
maksimum panjang
gelombang 673 nm

112. Eksitasi Elektron Klorofil

113. Reaksi Cahaya Fotosintesis

114. Produksi Daya Asimilasi
• Daya asimilasi terdiri dari ATP dan
NADPH2
• Reduksi NADP menjadi NADPH2 disebut
transpor elektron
• Produksi ATP disebut fotofosforilasi
• Ada tiga fotofosforilasi : non siklis, siklis
dan pseudosiklis

115. Fotofosforilasi Nonsiklis
• PS II menyerap cahaya pada panjang gelombang 673
nm, e tereksitasi diterima oleh plastoquinon
• e berpindah ke sitokrom b6, sitokrom f dan
plastosianin
• Sit b6 dan f mempunyai beda potenial reduksi cukup
besar yaitu 0,044 v, energi dari e dapat untuk
membentuk ATP
• e dari plastosianin diterima PS I
• PS I menyerap cahaya maksimum pada panjang
gelombang 683 nm, elektron tereksitasi diterima oleh
FRS
• e PS II tidak pernah kembali – fotofosforilasi non
siklis

116. Fotofosforilasi Non Siklis

117. Fotofosforilasi Non Siklis

118. Fotolisis
• Fotolisis proses peruraian air menjadi H+
,
e-
dan O2
• e dari air mengisi tempat e PS II yang
kosong
• H2 untuk mereduksi NADP menjadi
NADPH2 dan PQ menjadi PQH2
• O2 dibebaskan ke udara

119. Fotolisis (lanjutan)

120. Fotofosforilasi Siklis
• Hanya melibatkan PS I
• Pembentukan ATP terjadi saat e
berpindah dari feredoksin ke sitokrom b6
dan sitokrom f
• Karena e dari PS I kembali ke PS I disebut
fotofosforilasi siklis

121. Fotofosforilasi Siklis

122. Reaksi Gelap – Reduksi CO2
• Reaksi gelap : reduksi CO2 menjadi
karbohidrat, tidak memerlukan cahaya,
tetapi memanfaatkan daya asimilasi dari
reaksi terang.
• Terdapat 3 tipe reaksi gelap :
• Siklus Calvin – siklus C3
• Siklus Hatch and Slack – siklus C4
• Siklus CAM

123. Siklus Calvin – Siklus C3
• Senyawa yang menangkap CO2 (1 C)
udara adalah RuBP (5 C)
• Enzim yang mengkatalisir Rubisco
• Dibentuk senyawa beratom 6 C yang tidak
stabil
• Pecah menjadi 2 senyawa beratom 3 C –
PGA
• Energi dari ATP dan NADPH2
• Dibentuk glukosa
• Dibentuk kembali RuBP

124. Siklus Calvin – C3

125. Contoh Tanaman C3

126. Siklus Hatch and Slack – C4
• Terdapat
dua
macam
kloroplas
: di sel
mesofil
dan
seludang
berkas
pengang
kutan

127. Anatomi Daun C4

128. Siklus C4 (lanjutan)
• CO2 (1C) masuk ke kloroplas mesofil
ditangkap PEP (3C) membentuk as.
oksaloasetat (4C)
• Selanjutnya ada 3 tipe :

129. C4 (lanjutan)
1. Oksalo
asetat
diubah
menjadi
malat,
diangkut ke
sarung
berkas
pengang
kutan,
dipecah
menjadi
piruvat dan
CO2

130. C4 (lanjutan)
Panicum maximum
2.Oksaloasetat
diubah menjadi
aspartat,
diangkut ke sbp,
diubah menjadi
oksaloasetat,
dipecah menjadi
piruvat dan CO2

131. C4 (lanjutan)
Atriplex spongiosa
3.Oksaloasetat
diubah menjadi
aspartat
diangkut ke
sbp, diubah
menjadi malat,
dipecah
menjadi piruvat
dan CO2

132. C4 (lanjutan)
• Piruvat diangkut kembali ke sel mesofil,
diubah menjadi PEP
• PEP berperan menangkap CO2 udara
• CO2 yang dilepas dari senyawa masuk ke
siklus Calvin (siklus C3)

133. Siklus C4 (lanjutan)

134. C4 (lanjutan)

135. Siklus CAM
CAM
(Crassula
cean Acid
Metabolism)
Terjadi pada
tanaman
sukulen
keluarga
Crassulace ae
: kaktus,
anggrek, vanili

136. CAM (lanjutan)
• Malam hari stomata membuka, CO2
ditangkap oleh PEP, membentuk asam
oksaloasetat diubah menjadi asam malat,
disimpan di vakuola.
• Siang hari malat dipecah menjadi asam
piruvat dan CO2, CO2 masuk siklus Calvin
membentuk gula
• Piruvat diubah menjadi PEP kemudian
pati. Pati disimpan, pada malam hari
diubah menjadi PEP

137. Siklus CAM

138. Perbandingan C4 dengan CAM

139. Rangkuman Fotosintesis (C3)

140. Faktor Berpengaruh terhadap Fotosintesis
• Faktor Tanaman : klorofil, enzim, hormon,
tahanan daun, genetik, umur daun
• Faktor Lingkungan : CO2,O2, cahaya, suhu,
air, nutrisi

141. Pertemuan 6
KOMUNIKASI SEL
Memahami komunikasi yang terjadi di tingkat
seluler

142. Sel komunikasi essential bagi organisme multiseluler
Sinyal eksternal diubah menjadi respon di dalam sel
Signal transduction pathways/jalur transduksi sinyal
Sinyal pada permukaan sel dikonversi menjadi respon
seluler spesifik melalui serangkaian langkah
Pensinyalan ini mirip baik pada microbes (yeast) dan
mamalia, tumbuhan mekanisme pensinyalan telah
berkembang dengan baik sebelum mahluk multiseluler
muncul di bumi

143. Komunikasi sel
Sel berkomunikasi
dengan melepas
pembawa pesan
(mesenjer)

144. Lintasan transduksi sinyal
• Sinyal kimia dikonversi dari satu tipe sinyal menjadi sinyal
lain untuk menghasilkan molecular response. All
organisms require signaling pathways to live.
• Huruf mewaliki senyawa kimia atau protein.
Tanda panah menunjukkan langkah enzimatik.
A⇒B⇒C⇒D⇒E⇒F⇒G

145. Sel hewan dan sel tumbuhan komunikasi dengan kontak
langsung, memiliki cell junctions yang secara langsung
menghubungkan sitoplasma dengan sel sebelahnya
Plasma membranes
Plasmodesmata
between plant cells
Gap junctions
between animal cells
Cell junctions. Both animals and plants have cell junctions that allow molecules
to pass readily between adjacent cells without crossing plasma membranes.

146. Cell-cell recognition. Two cells in an animal may communicate by interaction
between molecules protruding from their surfaces.
Pada signaling lokal pada sel hewan, dapat berkomunikasi melalui
interaksi antara molekul2 yang menonjol dari permukaan sel

147. Cara kerja pensinyalan sel
Direct
Pensinyalan kimiawi jarak dekat
• Pensinyalan parakrin. Molekul sinyal dikeluarkan oleh
sebuah sel dan bekerja pada sel target di dekatnya.
Molekul pengatur lokal dilepas ke dalam fluida ekstraseluler
• Pensinyalan sinaptik. Sel saraf melepaskan molekul
neurotransmiter ke dalam sinapsis.
Jarak yang lebih jauh
• Pensinyalan hormonal. Sel endokrin mensekresi hormon
ke dalam cairan tubuh (darah).

148. • In other cases, animal cells communicate using local
regulators
(a) Paracrine signaling. A secreting cell acts on
nearby target cells by discharging molecules of a
local regulator (a growth factor, for example) into the
extracellular fluid.
(b) Synaptic signaling. A nerve cell releases neurotran-
smitter molecules into a synapse, stimulating the
target cell.
Local regulator
diffuses through
extracellular fluid
Target cell
Secretory
vesicle
Electrical signal
along nerve cell
triggers release of
neurotransmitter
Neurotransmitter
diffuses across
synapse
Target cell
is stimulated
Local signaling

149. • In long-distance signaling both plants and animals use
hormones
Hormone travels
in bloodstream
to target cells
(c) Hormonal signaling. Specialized
endocrine cells secrete hormones
into body fluids, often the blood.
Hormones may reach virtually all
body cells.
Long-distance signaling
Blood
vessel
Target
cell
Endocrine cell

150. Jalur lintasan
bersifat inter-linked
Signalling pathway
Genetic
network
Metabolic pathway
STIMULUS

151. metabolic pathways
1993 Boehringer Mannheim GmbH - Biochemica

152. EXTRACELLULAR
FLUID
Receptor
Signal
molecule
Relay molecules in a signal transduction pathway
Plasma membrane
CYTOPLASM
Activation
of cellular
response
Reception1 Transduction2 Response3
Terdiri dari 3 tahapan
1.Penerimaan
2.Transduksi
3.Respon
Proses percakapan seluler

153.  Reception/Penerimaan: pendeteksian sinyal yang
datang dari luar sel oleh sel target
 Sinyal yang ditransduksi memicu respon selular spesifik
 Pengikatan molekul sinyal mengubah protein reseptor
mengawali proses transduksi
 reseptor bersifat sangat spesifik
 Intracellular receptors cytoplasmic or nuclear proteins
 Reseptor pada plasma membran
Molekul sinyal yang menggunakan reseptor ini adalah yang kecil
atau hydrophobic dan dapat langsung melewati
plasma membran

154. • Steroid hormones
– Bind to
intracellular
receptors
Hormone
(testosterone)
EXTRACELLULAR
FLUID
Receptor
protein
DNA
mRNA
NUCLEUS
CYTOPLASM
Plasma
membrane
Hormone-
receptor
complex
New protein
Figure 11.6
1 The steroid
hormone testosterone
passes through the
plasma membrane.
The bound protein
stimulates the
transcription of
the gene into mRNA.
4
The mRNA is
translated into a
specific protein.
5
Testosterone binds
to a receptor protein
in the cytoplasm,
activating it.
2
The hormone-
receptor complex
enters the nucleus
and binds to specific
genes.
3

155. Receptors in the Plasma
Membrane
• Terdapat tiga tipe reseptor menbran
– G-protein-linked
– Tyrosine kinases
– Ion channel

156. G-protein-linked receptors
G-protein-linked
Receptor
Plasma Membrane
Enzyme
G-protein
(inactive)CYTOPLASM
Cellular response
Activated
enzyme
Activated
Receptor
Signal molecule
Inctivate
enzyme
Segment that
interacts with
G proteins
GDP
GDP
GTP
GTP
P i
Signal-binding site
Figure 11.7
GDP

157. Receptor tyrosine kinases
Signal
molecule
Signal-binding sit
CYTOPLASM
Tyrosines
Signal
moleculeαHelix in the
Membrane
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Dimer
Receptor tyrosine
kinase proteins
(inactive monomers)
P
P
P
P
P
P Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
Tyr
TyrP
P
P
P
P
P
Cellular
response 1
Inactive
relay proteins
Activated
relay proteins
Cellular
response 2
Activated tyrosine-
kinase regions
(unphosphorylated
dimer)
Fully activated receptor
tyrosine-kinase
(phosphorylated
dimer)
6 ATP 6 ADP

158. Ion channel receptors
Cellular
response
Gate open
Gate close
Ligand-gated
ion channel receptor
Plasma
Membrane
Signal
molecule
(ligand)
Figure 11.7
Gate closed Ions

159. Lintasan transduksi sinyal
• Transduksi: Jalur interaksi molekuler yang menyalurkan
sinyal dari reseptor ke molekul target dalam sel
• Multistep pathways
– Memperbesar sinyal
– Memberikan lebih banyak kesempatan untuk koordinasi
dan regulasi

160. Protein Phosphorylation and
Dephosphorylation
• Banyak jalur sinyal termasuk jalur phosphorylation
 Dalam proses ini
 Sejumlah protein kinase menambahkan fosfat
kepada protein kinase lainnya dan
mengaktifkannya
 Enzim fosfatase selanjutnya menghilangkan fosfat
Mekanisme utama transduksi sinyal

161. Signal molecule
Active
protein
kinase
1
Active
protein
kinase
2
Active
protein
kinase
3
Inactive
protein kinase
1
Inactive
protein kinase
2
Inactive
protein kinase
3
Inactive
protein
Active
protein
Cellular
response
Receptor
P
P
P
ATP
ADP
ADP
ADP
ATP
ATP
PP
PP
PP
Activated relay
molecule
i
Phosphorylationcascade
P
P
i
i
P
A relay molecule
activates protein kinase 1.
1
2
Active protein kinase 1
transfers a phosphate from ATP
to an inactive molecule of
protein kinase 2, thus activating
this second kinase.
Active protein kinase 2
then catalyzes the phos-
phorylation (and activation) of
protein kinase 3.
3
Finally, active protein
kinase 3 phosphorylates a
protein (pink) that brings
about the cell’s response to
the signal.
4
Enzymes called protein
phosphatases (PP)
catalyze the removal of
the phosphate groups
from the proteins,
making them inactive
and available for reuse.
5
Protein cascade

162. Molekul kecil dan ion sebagai
Second Messengers
• Second messengers
– Kecil, nonprotein, molekul yang larut dalam air atau
berupa ions
 Cyclic AMP (cAMP) terbuat dari ATP
O
–
O O
O
N
O
O
O
O−
P P P
P
P P
O
O−
O
O
O
OH
CH2
NH2 NH2 NH2
N
N
N
N
N
N
N
N
N
N
NO
O
O−
ATP
Ch2
CH2
O
OH OH
P
O−
O−
H2O
HO
Adenylyl cyclase Phoshodiesterase
Pyrophosphate
Cyclic AMP AMP
OH OH
O
i

163. • G-proteins
– Memicu pembentukan cAMP, yang kemudian
berlaku sebagai second messenger dalam
lintasan seluler
ATP
GTP
cAMP
Protein
kinase A
Cellular responses
G-protein-linked
receptor
Adenylyl
cyclaseG protein
First messenger
(signal molecule
such as epinephrine)
Figure 11.10

164. Calcium ions and Inositol
Triphosphate (IP3)
• Calsium, saat dikeluarkan ke dalam sitosol
– Bertindak sebagai second messenger dalam berbagai
jalur
 Calsium adalah second messenger yang penting
 Karena sel mampu mengatur konsentrasinya dalam
sitosol
 Second messengers seperti inositol triphosphate dan
diacylglycerol (DAG) dapat memicu peningkatan
kalsium di sitosol

165. EXTRACELLULAR
FLUID
Plasma
membrane
ATP
CYTOSOL
ATP Ca2+
pump
Ca2+
pump
Ca2+
pump
Endoplasmic
reticulum (ER)
Nucleus
Mitochondrion
Key High [Ca2+
] Low [Ca2+
]

166. 321
IP3 quickly diffuses through
the cytosol and binds to an IP3–
gated calcium channel in the ER
membrane, causing it to open.
4 The calcium ions
activate the next
protein in one or more
signaling pathways.
6Calcium ions flow out of
the ER (down their con-
centration gradient), raising
the Ca2+
level in the cytosol.
5
DAG functions as
a second messenger
in other pathways.
Phospholipase C cleaves a
plasma membrane phospholipid
called PIP2 into DAG and IP3.
A signal molecule binds
to a receptor, leading to
activation of phospholipase C.
EXTRA-
CELLULAR
FLUID
Signal molecule
(first messenger)
G protein
G-protein-linked
receptor
Various
proteins
activated
Endoplasmic
reticulum (ER)
Phospholipase C
PIP2
IP3
(second messenger)
DAG
Cellular
response
GTP
Ca2+
(second
messenger)
Ca2+
IP3-gated
calcium channel

167.  Respon:
Cell signaling menyebabkan regulasi cytoplasmic
activities atau transcription
Respon sitoplasmik dan nuklear
 Dalam sitoplasma
 Jalur signaling mengatur aktivitas seluler yang
bervariasi

168. Respon sitoplasmik
Figure 11.13 Glucose-1-phosphate
(108
molecules)
Glycogen
Active glycogen phosphorylase (106
)
Inactive glycogen phosphorylase
Active phosphorylase kinase (105
)
Inactive phosphorylase kinase
Inactive protein kinase A
Active protein kinase A (104
)
ATP
Cyclic AMP (104
)
Active adenylyl cyclase (102
)
Inactive adenylyl cyclase
Inactive G protein
Active G protein (102
molecules)
Binding of epinephrine to G-protein-linked receptor (1 molecule)
Transduction
Response
Reception

169. • Lintasan lain
– Mengatur gen dengan mengaktifkan faktor transkripsi
yang meng-on dan of-kan gen
Reception
Transduction
Response
mRNANUCLEUS
Gene
P
Active
transcription
factor
Inactive
transcription
factor
DNA
Phosphorylation
cascade
CYTOPLASM
Receptor
Growth factor

170.  Jalur signal dengan banyak tahap
 Dapat memperbesar sinyal dan berpengaruh
terhadap kekhususan respon
 Tiap protein dalam jalur signaling:
 Mengamplifikasi sinyal dengan mengaktifkan banyak copy
dari komponen selanjutnya dalam jalur
 Kombinasi protein yang berbeda di dalam sel
 Memberikan kespesifikan yang baik pada sel dalam
sinyal yang dideteksi maupun rsepon yang
diakibatkan

171. Berhentinya sinyal
• Respon sinyal berhenti dengan cepat
– Dengan lepasnya ikatan ligan

172. Pertemuan 7
REPRODUKSI SEL
Sel memperbanyak diri/membelah untuk
Pertumbuhan organisme

173. Mitosis
• cara duplikasi satu sel
menjadi dua sel anakan
yang menerima salinan
materi genetik yang
identik.
• Interfase
– dua pasang kromosum
(2n) …. 4n (temporer)
– Replikasi DNA
– Kromosum tidak jelas;
nukleolus jelas
– Sepasang sentriola

174. Profase
• Kromatin mengalami
kondensasi
• Nukleolus tidak kelihatan
• Sentriola bergerak pada dua
kutub
• Serabut serabut melebar dari
sentromer
• Beberapa serabut
mengelilingi sel membentuk
‘benang mitosis’
• inti tampak membesar dan
kromosumnya dapat diamati

175. Metafase
• Prometafase
– Membran inti hilang

176. Metaphase
• Pada fase ini,
mikrotubulus terangkai
dalam suatu jaringan
yang disebut dengan
‘benang kromosum’
makin jelas dan
bergerak menuju
ekuator sel.
• Pada fase ini kromosum
menjadi visible.
– Studi morfologi
kromosum

177. Anafase
• Dua kromatid anakan
memisahkan diri dan
menuju dua kutub
berlawanan dari sel.
• Membran inti hilang,
sementara membran sel
bertambah luas
• sel mengalami
perpanjangan
• Pada ekuator, garis
tengah sel memendek.

178. Telefase
• Membran inti baru
terbentuk dan
mengelilingi dua inti
yang baru.
• Dua sel terbentuk
dengan cepat
(sitokinesis)
• Kromatid – saat ini
kembali disebut
kromosum – terurai
kembali (uncoil).
• Anak inti terlihat kembali

179. Sitokinesis
• Sel Hewan
– Protein Aktin
ditengah sel
berkontraksi
sehingga sel
menjadi dua
• Sel tanaman
– Pembatas sel yang
baru disintesis
antara dua sel
anakan

180. Intisari Mitosis
• Dua sel dengan kromosum 2n membelah
menjadi 2 sel dengan kromosum 2n juga.
– jumlah kromosum dalam sel dipertahankan.
• Replikasi DNA sebelum sel membelah telah
menyiapkan dua kromatid
– Jumlah materi genetik setiap sel dipertahankan.
• Replikasi DNA menghasilkan dua kromatid
identik
– kualitas juga dipertahankan.

181. Meiosis
• Multiplikasi non-konservatif: sel anakan berbeda
satu sama lain.
• Pada hewan, sel 2 set kromosum (diploid).
– Satu set berasal dari induk jantan
– satu set dari induk betina
• Dalam meiosis, replikasi DNA diikuti oleh dua
tahap pembelahan sel.
– satu sel induk akan menjadi empat gamet haploid –
dengan satu set kromosum.

182. Tahap dan fase pembelahan meiosis:
• Tahap pertama
–Profase I
–Metafase I
–Anafase I
–Telofase I
• Tahap kedua ( Profase II )
– Leptoten
– Zigoten
– Pakiten
– Diploten
– Diakinesis
• Metafase II
• Anafase II
• Telofase II

183. Interfase
• Serupa dengan
proses mitosis
– DNA bereplikasi
menjadi dua kopi
yang identik
• Pada fase ini,
DNA tidak visible.

184. Profase I
• kromosum menjadi visible.
• belum benar-benar terkondensasi.
Ujung-ujungnya berhubungan salah
satu kutub inti.
• Selanjutnya kromosum kelihatan
semakin menebal dan memendek.
• Kromosum saling berikatan secara
berpasangan. Dua kromatid dari
masing-masing kromosum akan
visible.
• Kromosum-kromosum selanjutnya
mulai menjauh satu dengan lainnya
tapi tetap berikatan pada titik yang
disebut chiasmata.

185. Metafase I
• Pasangan
kromosum (tetrads)
berada di ekuator sel
• Membran inti hilang.
• Sentromer
terorientasi pada
kutub sel.
• Kromosum dalam
keadaan
terkondensasi
sempurna.

186. Anafase I
• Kromosum-kromosum
(masing-masing
tersusun atas 2
kromatid) bermigrasi
kearah kutub yang
berlawanan.
• Proses ini adalah
pemisahan kromosum,
bukan kromatid seperti
dalam mitosis.
• Masing-masing kutub
akan menerima satu set
satu set kromosum
dengan dua kromatid.

187. Telefase I dan Profase II
• Telofase I:
– singkat dan sering dikelirukan dengan profase II.
– Pembentukan membran sel baru, dan duplikasi DNA tidak
terjadi.
• Profase II:
– sangat singkat
– Dua sentriol bermigrasi saling menjauh
– dan jaringan mikrotubulus yang paralel dan perpendikuler
terbentuk pada sel-sel anakan.

188. Metafase II
• kromosum-
kromosum terletak di
ekuator. Dalam fase
ini akan terlihat dua
ekuator

189. Anafase II
• Kromatid baru
terpisah pada fase
ini.

190. Telofase II
• pembentukan 4
sel anakan.
• pemebelahan
meiosis
menghasilkan
gamet atau spora

191. PERBEDAAN MITOSIS DAN
MEIOSIS

192. Copyright © 2002 Pearson Education, Inc., publishing as Benjamin Cummings
Fig. 13.8

193. Faktor 2
Sel Mebelah
• Adanya Hormon Pertumbuhan
• Adanya reseptor
• Adanya Tranduser
• Adanya Transkription Faktor
• Adanya produk (protein)

194. Regulation of the cell cycle
• How cell division (and thus tissue growth) is controlled is very complex. The following
terms are some of the features that are important in regulation, and places where errors
can lead to cancer. Cancer is a disease where regulation of the cell cycle goes awry and
normal cell growth and behavior is lost.
• Cdk (cyclin dependent kinase, adds phosphate to a protein), along with cyclins,
are major control switches for the cell cycle, causing the cell to move from G1 to S or G2
to M.
• MPF (Maturation Promoting Factor) includes the CdK and cyclins that triggers
progression through the cell cycle.
• p53 is a protein that functions to block the cell cycle if the DNA is damaged. If the
damage is severe this protein can cause apoptosis (cell death).
• p53 levels are increased in damaged cells. This allows time to repair DNA by blocking the
cell cycle. A p53 mutation is the most frequent mutation leading to cancer. An extreme
case of this is Li Fraumeni syndrome, where a genetic a defect in p53 leads to a high
frequency of cancer in affected individuals.
• p27 is a protein that binds to cyclin and CdK blocking entry into S phase. Recent
research (Nat. Med.3, 152 (97)) suggests that breast cancer prognosis is determined by
p27 levels. Reduced levels of p27 predict a poor outcome for breast cancer patients.

195. Pertemuan 8
DASAR-DASAR GENETIKA
Memahami proses pewarisan sifat

196. • PETA KONSEP
Pola-pola Hereditas
Hukum
Pewarisan Sifat
Hukum II
Mendel
Persilangan
Monohibrid
Hukum I
Mendel
Persilangn
Dihibrid
Penyimpangan
Hukum Mendel
Interaksi
Alel
Interaksi
Genetik
Tautan Pindah
Silang
- Dominansi Tidak
Sempurna
- Kodominan
- Alel Ganda
- Alel Letal
- Penurunan Sifat
Poligenik
- Kriptomeri
- Epistasis
- Hipostasis
- Komplementer
- Tautan
Autosomal
- Tautan Seks

197. Terminologi
P → Parental (individu tetua)
F1 → Filial 1 (keturunan pertama)
F2 → Filial 2 (keturunan kedua)
Gen D → gen atau alel dominan
Gen d → gen atau alel resesif
Gen dominan → gen yang menutupi ekspresi alelnya
Gen resesif → gen yang ekspresinya ditutupi oleh ekspresi alelnya
Heterozigot → Dd
Fenotip → ekspresi gen yang lansung dapat diamati sebagai suatu
sifat pada suatu individu
Genotip → susunan genetik yang mendasari pemunculan suatu sifat

198. Hukum Pewarisan Sifat
Mendel mempelajari hereditas pada tanaman
kacang ercis (Pisum sativum) dengan alasan:
• 1. Memiliki pasangan-pasangan sifat yang
menyolok.
• 2. Biasanya melakukan penyerbukan sendiri
(Self polination).
• 3. Dapat dengan mudah diadakan penyerbukan
silang.
• 4. Segera menghasilkan keturunan.

199. Hukum Mendel I
Hukum Mendel I disimpulkan dari persilangan
monohibrid.
Hukum ini disebut juga hukum segregasi (pemisahan)
alal-alel suatu gen secara bebas dari diploid menjadi
haploid.
• Monohibrid adalah perkawinan yang
menghasilkan pewarisan satu karakter
dengan dua sifat yang berbeda.

200. Contoh Persilangan Monohibrid
• Persilangan pada induk P1
R: bulat
r: kisut
•
persilangan: Biji bulat x biji keriput
• RR x rr
Genotip: Rr
Fenotip: Bulat
Rasio genotip: Semua sama
Rasio Fenotip: Semua sama

201. Hukum Mendel II
• Hukum Mendel II disimpulkan dari perkawinan
dihibrid. Hukum Mendel juga dinamakan hukum
penggabungan secara bebas.
• Hukum Mendel II menyatakan bahwa pada
waktu pembentukan gamet, alel-alel berbeda
yang telah bersegregasi bebas (misalnya alel B
memisah dengan alel b, serta alel K memisah
dengan alel k) akan bergabung secara bebas
membentuk genotip dengan kombinasi-
kombinasi alel yang berbeda.

204. Uji Silang
• Persilangan antara 2 parental individu,
yang tidak diketahui genotipnya dengan
induk yang genotipnya homozigot resesif.
• Tujuan : untuk menguji apakah individu
bersifat heterozigot atau bukan
Misal : kamu diberi segenggam biji bulat,
dan sipemberi biji tidak tau pasti apakah
biji bulat itu homozigot atau heterozigot.

205. Silang Balik
• Perkawinan antara organisme hibrida (keturunan
yang secara genetik tidak mirip dengan induk)
atau organisme heterozigot dengan satu dari
induknya (biasanya dengan fenotip dominan) atau
dengan organisme yang secara genetik mirip
dengan induknya
• Tujuan : untuk mendapatkan fenotip yang mirip
dengan induk, untuk perkawinan murni atau
manipulasi genetik.

206. Persilangan Resiprok (Persilangan
Tukar Kelamin )
• Persilangan dimana fenotip tiap kelamin
ditukar sebagai perbandingan dengan
persilangan asli
• Tujuan untuk menguji peran dari jenis
kelamin induk dalam pola penurunan sifat

207. Penyimpangan Semu Hukum
Mendel
1. Interaksi Alel
1.1.Dominasi Tidak Sempurna
• Dominasi tidak sempurna terjadi apabila
suatu gen dominan tidak menutupi
pengaruh alel resesifnya dengan
sempurna, sehingga pada individu
heterozigot akan muncul sifat antara
(intermedier).

209. 1.2. Kodominan
• Kodominan tidak memunculkan sifat antara
pada individu heterozigot, tetapi menghasilkan
sifat yang merupakan hasil ekspresi masing-
masing alel.
contoh: golongan darah
1. type A = IAIA or IAi
2. type B = IBIB or IBi
3. type AB = IAIB
4. type O = ii

210. • Contoh: homozigot jantan Type B (IBIB) x
heterozygot betina Type A (IAi)

211. 1.3. Alel Ganda
• Alel ganda merupakan fenomena adanya
tiga atau lebih alel dari suatu gen.
1.4. Alel Letal
• Alel Letal merupakan alel yang dapat
mengakibatkan kematian pada individu
homozigot (embrio).

212. Gen letal Dominan
• Gen letal dominan menyebabkan kematian pada
keadaan homozigot dominan. Pada keadaan
heterozigot, umumnya penderita hanya mengalami
kelainan
• Contoh gen letal dominan adalah pada ayam redep.
Ayam redep adalah ayam yang memiliki kaki dan sayap
pendek. Dalam keadaan homozigot dominan, ayam
mati. Jika heterozigot, ayam hidup tetapi memiliki
kelainan pada kaki dan sayap pendek. Sedangkan
homozigot resesif ayam normal

213. Rasio fenotip Letal : redep : normal = 1 : 2 : 1
Rasio perbandingan tersebut menyimpang dari rasio perkawinan monohybrid

214. Gen letal resesif
• Gen letal resesif menyebabkan kematian jika berada
dalam keadaan homozigot resesif. Pada keadaan
heterozigot individu normal tetapi pembawa (carier) gen
letal

215. 2.Interaksi Genetik
• .1. Atavisme
• Atavisme merupakan munculnya suatu
sifat sebagai akibat interaksi dari
beberapa gen

217. 2.2. Polimeri
Polimeri merupakan bentuk interaksi gen bersifat komulatif.

218. 2.3. Kriptomeri
Kriptomeri adalah sifat gen dominan yang tersembunyi, jika
gen tersebut berdiri sendiri. Namun, jika gen ini berinteraksi
dengan gen lainnya, akan muncul sifat yang tersembunyi
tersebut.

220. 2.4. Epistasis
Epistasis merupakan gen yang sifatnya mempengaruhi gen lain.
Ini adalah contoh dari epistasis dominan

222. • Contoh epistasis resesif

223. 2.5. Hipostasis
Hipostasis merupakan gen yang dipengaruhi.
2.6. Komplementer
• Komplementer merupakan interaksi beberapa gen yang saling
melengkapi, jika salah satu gen tidak ada, pemunculan suatu
karakter menjadi tidak sempurna atau terhalang.
• Gen C: membentuk pigmen warna
• Gen c: tidak membentuk pigmen warna
• Gen P: membentuk enzim pengaktif
• Gen p: tidak membentuk enzim pengaktif
•
Berdasarkan karakter gen-gen tersebut, maka warna bunga hanya
akan muncul jika kedua gen (penghasil pigmen dan penghasil
enzim) bertemu. Jika tidak bertemu maka warna bunga yang
terbentuk adalah putih

224. Berdasarkan hasil persilangan
rasio fenotip = ungu : putih
= 9 : 7

225. 3. Tautan
Pautan adalah beberapa gen yang terletak dalam kromosom yang
sama, saling berkait atau berikatan, saat proses pembentukkan gamet,
disebabkan gen-gen tersebut terletak dalam kromosom yang sama
• Dikembangkan oleh : Morgan dan Sutton pada tanaman ercis bunga ungu
pollen lonjong (PPLL) yang disilangkan dengan bunga merah pollen bulat
(ppll)
• Hasil temuannya pada F1 adalah bunga ungu pollen lonjong (PpLl)
Hasil temuan pada F2 ternyata dihasilkan rasio fenotip : ungu : merah =
3 : 1

228. 4. Pindah Silang
Pindah silang adalah peristiwa pertukaran gen-gen suatu
kromatid dengan gen-gen kromatid di homolognya.
• Dikembangkan oleh : Morgan pada tanaman
ercis bunga ungu pollen lonjong (PPLL) yang.
..disilangkan dengan bunga merah pollen bulat
(ppll).
• Hasil temuannya pada F1 adalah bunga ungu
pollen lonjong (PpLl)
• Hasil temuan pada F2 ternyata dihasilkan rasio
fenotip galur induk ( KP) dengan galur
rekombinan (KR) yang tidak sesuai dengan
hukum mendell; Ungu lonjong : Ungu Bulat :
merah lonjong : merah bulat = 9 : 1 : 1 : 9

230. Pedigree

235. Pautan

241. Jarak antar gen = (single cros + double cross)/total keturunan
Jarak antar gen = (single cros + 2 kali double cros)/total keturunan

242. SELAMAT BELAJAR
SEMOGA SUKSES