Materi Biologi Kelas XII SMA/MA tentang Hereditas dan Sintesis Protein

1. SK
KD

2. SK dan KD
 Standar Kompetensi
 3. Memahami konsep dasar dan prinsip-prinsip
heriditas serta implikasinya pada salingtemas
 Kompetensi Dasar
 3.1 Menjelaskan konsep gen, DNA, dan
kromosom
 3.2 Menjelaskan hubungan gen, DNA-RNA-
Polipeptida dan proses sintesis protein

3. Pendahuluan
 Heredeitas = penurunan sifat genetik dari tetua
kepada keturunannya baik secara genotip
maupun fenotip.
 Ilmu yang mempelajari hereditas disebut dengan
GENETIKA.
 Gregor Johann Mendel (1822-1884) percobaan
dengan kacang ercis.
 Pendapat Mendel tentang hereditas saat itu
belum dipopulerkan karena saat itu Mendel
belum dapat menunjukkan bentuk maupun
susunan sifat keturunan yang disebut dengan
faktor penentu
 Faktor penentu tersebut berupa DNA, RNA, gen,
kromosom.

4. DNA
 DNA (Deoxyribonucleic acid),
ditemukan oleh Friederich Miesher
(1869)
 Tersusun atas nukleotida-nukleotida
(polinukleotida)
 Nukleotida terusun atas gula pentosa,
fosfat, dan basa nitrogen.
 Basa nitrogen terdiri atas :
 Purin (Guanin (G), dan Adenin (A)))
 Pirimidin (Timin (T), dan Sitosin (S)))
 Berdasarkan penelitian James Watson dan
Francis Crick (1953) DNA berbentuk double
helix
 Basa G dan C diikat dengan ikatan lemah 3
atom H
 Basa T dan A diikat dengan ikatan lemah 2
atom H

5. RNA
 RNA (Ribonucleic acid)
 Berbentuk single helix
 Tersusun atas gula ribosa, fosfat,
dan basa nitrogen
 Macam-macam RNA
 RNA duta (mRNA/messenger RNA),
dibentuk oleh DNA di dalam nukleus,
berperan membawa kodon dari DNA)
 RNA ribosom (rRNA), terdapat banyak
di ribosom
 RNA transfer (tRNA), berada di dalam
sitoplasma, berperan mengikat asam
amino)
 Basa nitrogen terdiri atas
 Purin (Guanin dan Adenin)
 Pirimidin (Sitosin dan Urasil (U))

6. PERBEDAAN DNA dan RNA
DNA RNA
Hanya ditemukan di dalam nukleus,
yaitu di dalam kromosom,
mitokondria, plastida, dan sentriol.
Ditemukan di dalam sitoplasma,
terutama di ribosom, dan juga di
dalam nukleus
Berupa rantai panjang dan ganda
(double helix)
Berupa rantai pendek dan tunggal
Fungsinya berhubungan erat dengan
penurunan sifat dan sintesis protein
Fungsinya berhubungan dengan
sitesis protein
Kadarnya tidak dipengaruhi oleh
aktivitas sintesis protein
Kadarnya dipengaruhi oleh aktivitas
sintesis protein
Basa nitrogennya terdiri atas purin (A
dan G), serta pirimidin (T dan C)
Basa nitrogennya terdiri atas purin (A
dan G), serta pirimidin (U dan C)
Komponen gulanya Deoksiribosa (gula
yang kehilangan satu atom oksigen)
Komponen gulanya ribosa (pentosa)

7. SINTESIS PROTEIN
 Tahapan dalam sintesis protein dibagi
menjadi 3 tahap, yaitu :
REPLIKASI
TRANSKRI
PSI
TRANSLA
SI

8. REPLIKASI
 Autokatalitik = kemampuan DNA
membentuk DNA baru yang
sama persis dengan DNA asal.
 Hipotesis replikasi DNA
 Teori konservatif = double helix yang
lama tetap (tidak berubah), dan
langsung terbentuk double helix yang
baru.
 Teori dispersif = double helix yang
lama terputus-putus, lalu potongan
tersebut memisah dan membentuk
potongan baru yang akan
bersambungan dengan potongan
lama, sehingga kembali menjadi dua
DNA baru yang sama persis.
 Teori Senikonservatif = dua pita dari
double helix memisahkan diri dan
masing-masing pita yang lama
mendapatkan psangan pita baru
seperti pasangannya yang lama,
sehingga terbentuklah DNA baru
yang sama persis.

9. Lanjutan
 Peristiwa replikasi
melibatkan beberapa
enzim, diantaranya :
 Enzim Helikase =
untuk mempermudah
membuka rantai ganda
DNA menjadi dua buah
rantai tunggal.
 Enzim Polimerase =
untuk menggabungkan
deoksiribonukleosida
trifosfat.
 Enzim Ligase = untuk
menyambung bagian
rantai tunggal DNA
yang baru terbentuk

10. TRANSKRIPSI (Penulisan Ulang)
 Adalah pembentukan mRNA dari salah satu pita DNA
dengan bantuan enzim RNA polimerase.
 Informasi genetik dicetak dalam bentuk odon oleh DNA di
dalam nukleus. Pembawa kodon ini adalah mRNA.
 Tahapan transkripsi adalah sebagai berikut :
 RNA polimerase melekat pada molekul DNA sehingga deuble
helix terbuka.
 Pita terlepas, basa nitrogen terbebas dan memberi kesempatan
pada pasangannya untuk menyusun mRNA
 Setelah selesai dicetak, mRNA akan meninggalkan inti sel dan
menuju sitoplasma untuk menempel di ribosom
 Misal :
 5’- ATG GTC CTT TAC TTG TCT GTA TTT -3’ DNA pengkode
 3’- TAC CAG GAA ATG AAC AGA CAT AAA -5’ DNA cetakan
 5’- AUG GUC CUU UAC UUG UCU GUA UUU -3’ RNA hasil transkripsi

11. TRANSKRIPSI

12. TRANSLASI (Penerjemahan)
 Hasil transkripsi yang dibawa oleh mRNA kemudian dibaca
oleh ribosom dengan bantuan tRNA
 Tahapan translasi adalah sebagai berikut :
 Kodon yang dibawa oleh mRNA kemudian dibawa oleh tRNA untuk
masuk ke ribosom, kemudian asam amino diaktifkan dengan ATP oleh
enzim amino asil sintetase. Hasilnya berupa aminoasil adenosin
monofosfat (AA-AMP) dan fosfat organik.
 AA-AMP diikat oleh tRNA untuk dibawa masuk ke ribosom.
 Ujung bebas tRNA memiliki tiga basa nitrogen dan ujung lainnya
mengikat asam amino tertentu yang disebut dengan antikodon.
 Proses ini berlangsung melalui mesin yang disebut dengan kompleks
50 dan kompleks 30.
 Antikodon harus sesuai dengan pasangan basa dari kodon. Disini
dimulailah proses transkripsi.

13. TRANSLASI 1 (INISASI)
 Tahap awal dari translasi adalah inisiasi (penempelan).
Ribosom memiliki 3 sisi pelekatan, P ( peptida), A (asam
amino), E (exit/pintu keluar tRNA)
 Subunit ribosom kecil (30’) menempel pada mRNA; tRNA inisiator
yang memiliki antikodon UAC berpasangan dengan kodon AUG (Kodon
Start)
 Subunit ribosom besar (50’) melengkapi ribosom, tRNA inisoator
menempati sisi P, sisi A siap menerima tRNA lainnya.

14. TRANSLASI 2 (ELONGASI)
 Tahap berikutnya adalah elongasi (pemanjangan). tRNA
dgn asam amino yang sesuai masuk ke sisi A. Polipeptida
pindah ke asam amino dari tRNA. mRNA serta tRNA yang
membawa peptida bergeser ke sisi P. tRNA lama indah ke
sisi E.
 Asam amino tRNA mendekati ribosom dan menempel pada sisi A.
 Dua tRNA menempel sekaligus pada ribosom antikodon berpasangan
dengan kodon.

15. ELONGASI (Lanjutan)
 Ikatan peptida melekatkan rantai polipeptida ke asam amino
yang baru
 Ribosom bergerak; tRNA kosong keluar dari sisi E, asam amino
tRNA berikutnya mendekati ribosom.

16. TRANSLASI (TERMINASI)
 Proses terakhir dari translasi adalah terminasi
(pemutusan), tRNA mempunyai antikodon yang merupakan
pasangan dari salah satu dari tiga kodon stop, misalnya
UGA.
 Ribosom mencapai kodon stop (UGA), faktor pelepas melekat pada sisi
ikatan.
 Faktor pelepas menghidrolisis ikatan antara tRNA terakhir di sisi P
dengan polipeptida dan melepaskannya, subunit terlepas.

17. POST TEST
1. Sebutkan perbedaan DNA dan RNA ! (minimal 3)
2. Sebutkan enzim-enzim yang berperan pada
tahap replikasi beserta fungsinya!
3. Hipotesis proses replikasi DNA ada tiga,
sebutkan dan jelaskan salah satu dari hipotesis
tersebut dengan bahasa kalian masing-masing !
4. Transkripsikan kodon berikut !
a. 5’- ATG GGA CTG GAG ACC ACT GTT TGA -3’
b. 5’- ATG CGC AAT TAT CAT AGC GCA ACC -3’
5. Translasikan kodon berikut !
a. 5’- AUG UAA CUA CUU AUA GUU GUA UUU -3’
b. 5’- AUG GUG AAA CAA ACA GAC AUA GGG -3’

18. AUTHOR
Nama : Dani Syahrial
NIM : 12030014731
Prodi : Pendidikan Biologi
Institusi : Universitas Kapuas Sintang
E-mail : mtqdanny@gmail.com
: dani.syahrialunka@gmail.com
Penulis lahir di desa Merarai Dua Pandan, menyelesaikan
pendidikan dasar di SD Negeri 11 Pandan. Kemudian
penulis melanjutkan pendidikan menengah di MTs Al-
Muhajirin Pandan dan menempuh pendidikan menengah
atas di MA Negeri Sintang. Penulis kini sedang menempuh
pendidikan S1 (Sarjana Pendidikan Biologi) Di Universitas
Kapuas Sintang. Penulis membuat slide ini dengan bantuan
Mc. Office Power Point 2007 dengan materi yang bersumber
dari buku LKS Fokus dan juga buku paket dari Erlangga
serta BSE dari Kemendikbud. Materi dalam slide ini
menggunakan metode pembelajaran Ceramah Bervariasi.
Semoga Materi ini dapat bermanfaat bagi masyarakat luas.