Reaksi Terang Gelap Fotosintesis: Pengertian Fotosistem Transfer Elektron Siklus Calvin Benson Contoh Soal

Pengertian Fotosintesis. Fotosintesis merupakan proses penyusunan atau pembentuk senyawa organic karbohidrat dengan bantuan energi cahaya atau matahari. 

Dengan adanya energi cahaya atau matahari tumbuhan hijau dapat membuat makanannya sendiri. Pembuatan makanan ini hanya terjadi pada bagian tumbuhan yang mengandung klorofil.

Pada tumbuhan tingkat tinggi seperti tumbuhan paku dan tumbuhan biji,  klorofil terdapat pada sel batang muda, buah yang belum matang, dan pada daun.

Organ- organ tumbuhan tersebut merupakan tempat terjadinya proses fotosintesis. Karena tumbuhan mampu membuat makanan sendiri, maka tumbuhan disebut sebagai organisme autotrof.

Komponen Proses Fotosintesis


Komponen – komponen yang terlibat selama proses fotosintesis berlangsung adalah cahaya matahari, gas karbondioksida, molekul air, dan pigmen fotosintesis.

Tempat Reaksi Fotosintesis

Fotosintesis terjadi pada sel yang mempunyai klorofil atau pigmen hijau. Klorofil terdapat pada kloroplas. Kloroplas merupakan organel utama dalam proses fotosintesis.

Bentuk kloroplas berlembar- lembar dan dibungkus oleh membran. Bagian di sebelah dalam membran dinamakan stroma, yang berisi enzim-enzim yang diperlukan untuk proses fotosintesis.

Di dalam kloroplas terdapat lembaran- lembaran datar yang saling berhubungan, disebut tilakoid. Beberapa tilakoid bergabung membentuk suatu tumpukan yang disebut grana.

Reaksi total yang terjadi selama proses fotosintesis adalah:

6 CO2 + 6H2O → C6H12O6 + 6O2

Reaksi Terang Dan Gelap Fotosintesis
Fotosintesis yang dilakukan oleh tumbuhan, berlangsung melalui dua tahap reaksi, yaitu reaksi terang dan reaksi gelap. Gambar berikut dapat memberikan penjelasan yang lebih sederhana.

Reaksi Terang Gelap Fotosintesis, Siklus Calvin Benson
Reaksi Terang Gelap Fotosintesis, Siklus Calvin Benson

Reaksi Terang Pada Fotosintesis

Reaksi terang adalah reaksi fotosintesis yang memerlukan cahaya. Reaksi terang merupakan reaksi ketika energy matahari digunakan oleh pigmen fotosintesis dan terjadi di grana atau tumpukan tilakoid. Jadi reaksi ini bergantung pada cahaya matahari.

Pada reaksi gelap terjadi pemecahan molekul- molekul air menjadi hidrogen, oksigen, dan sejumlah energi. Pada reaksi terang, terjadi  pengubahan energi cahaya matahari menjadi energi kimia.

Energi yang terbentuk kemudian disimpan dan dimanfaatkan sebagai sumber energi untuk reaksi gelap.

Reaksi terang merupakan tahap awal serangkaian reaksi yang mengubah energi cahaya menjadi energi kimia dalam bentuk ATP (Adenosin Tri Phosphat) dan NADPH (Nicotinamida Adenin Dinucleotid Phosphat).

Jadi Reaksi terang menghasilkan ATP dan NADPH. Untuk menangkap sinar matahari (foton), tumbuhan menggunakan seperangkat alat yaitu fotosistem. Fotosistem merupakan molekul protein yang tertanam pada membrane tilakoid.

Ada dua macam fotosistem yaitu fotosistem I dan fotosistem II.

Fotosistem I.

Di  dalam fotosistem I terdapat molekul klorofil yang terletak pada pusat reaksi dari fotosistem I dan dinamakan P700. Disebut dengan P700 karena sangat baik dalam menyerap energy cahaya matahari dengan panjang gelombang 700 nanometer.

Fotosistem II

Di dalam fotosistem II terdapat molekul klorofil yang terletak pada pusat reaksi fotosistem II dan dinamakan P680. Disebut P680 karena sangat baik dalam menyerap energy cahaya dengan panjang gelombang 680 nanometer.

Tehapan Reaksi Terang

  • Penangkapan cahaya matahari oleh fotosistem. Ketika sinar foton mengenai fotosistem, salah satu elektronnya tereksitasi keluar. Dan ketika electron kembali pada kedudukan semula, electron tersebut mangeluarkan energy.
  • Setelah fotosistem menyerap energy matahari, energy ini digunakan untuk fotolisis yaitu memecah molekul air.
  • Air akan pecah menjadi ion hydrogen (2H+), gas oksigen (O2) dan electron (e).
  • Ion hydrogen 2H+ ditangkap NADP+ menjadi NADPH.
  • Gas Oksigen O2 dilepas ke udara
  • Elektron bebas yang terbentuk akan mengalami pemindahan atau transfer electron melalui fosforilasi siklik dan fosforilasi nonsiklik

Foton dari Cahaya matahari yang mengenai fososistem akan menyebabkan elektron tereksitasi dan keluar dari fotosistem.

Elektron yang dihasilkan ini akan keluar dan masuk ke sistem transfer elektron. Reaksi transfer elektron ini dapat dibedakan menjadi reaksi nonsiklik dan reaksi siklik

Jalur Reaksi Transfer Elektron Siklik

Pada jalur transfer electron siklik hanya dihasilkan ATP. Electron bergerak berputar dalam siklus dari fotosistem I ke system transfer electron dan kembali ke fotosistem I.

Gambar berikut dapat menjelaskan perputaran electron dalam siklus dan pembentukan energi ATP dengan lebih sederhana. Istilah Tranfer electron terkadang disebut juga transport electron.  Istilah system kadang diganti dengan istilah rantai. Yang sebenarnya digunakan untuk pengertian yang sama.

Rantai Transpor Elektron Siklik Reaksi Terang Fotosintesis
Rantai Transpor Elektron Siklik Reaksi Terang Fotosintesis

Jalur elektron siklik dimulai setelah kompleks pigmen fotosistem I menyerap energi matahari. Energi foton menyebabkan electron tereksitasi. Electron tereksitasi memiliki energi yang tinggi

Pada jalur ini, elektron berenergi tinggi (e) meninggalkan pusat reaksi fotosistem I, tetapi akhirnya elektron itu kembali lagi.

Elektron berenergi (e) meninggalkan fotosistem I (dari pusat reaksi klorofil a) dan ditangkap oleh akseptor elektron kemudian meneruskannya ke system transfer elektron dan akhirnya kembali ke fotosistem I.  Electron yang kembali ini akan segera menggantikan electron yang tereksitasi akibat foton sinar matahari.

Pada sistem transferr elektron, pembawa electron (electron carrier) mengalirkan atau memindahkan elektron dari satu pembawa electron ke pembawa electron berikutnya, yaitu dari Feredoksin (Fd), Plastoquinon (Pq), Komplek Sitokrom (Cty), dan terakhir ke  Plastosianin (Pc).

Ketika bergerak dalam system transfer electron tersebut, electron akan melepaskan energi yang kemudian energi akan digunakan untuk pembentukan ATP.

ATP terbentuk karena adanya penambahan gugus fosfat P pada senyawa ADP ( Adenosin Di Phosphat) seperti reaksi berikut.

ADP + P –>ATP

Pembentukan ATP yang terjadi melalui rute transfer electron siklis disebut dengan Fotofosforilasi Siklis. Fotosistem I ini umumnya ditemukan pada bakteri dan mikroorganisme autotrof lainnya.

Jalur Reaksi Transfer Elektron Nonsiklik

Pada jalur transfer electron nonsiklik dihasilkan ATP dan NADPH. Electron yang tereksitasi bergerak dari fotosistem II ke system transfer electron kemudian ke fotosistem I lalu ke sistem transfer electron baru dan berakhir pada reaksi pembentukan NADPH. Disini electron tidak kembali ke fotosistem II.

Gambar berikut menjelaskan pergerakan electron dalam jalur nonsiklus yang disertai pembentukan energi ATP dn NADPH dengan cara yang lebih sederhana.

Rantai Transpor Elektron Nonsiklik Reaksi Terang Fotosintesis
Rantai Transpor Elektron Nonsiklik Reaksi Terang Fotosintesis

Reaksi ini dimulai ketika kompleks pigmen fotosistem II (P 680) menyerap energi cahaya dan menyebabkan terksitasinya electron. Electron yang dihasikan memiliki energi yang tinggi. Kemudian elektron berenergi tinggi ini meninggalkan molekul pusat reaksi (klorofil a) sehingga Fotosistem II kehilangan electron.

Selanjutnya, Fotosistem II mengambil elektron dari hasil penguraian air (fotolisis) melalui reaksi berikut.

H2O –> 2H+ + 2e + 1/2 O2

Sedangkan Oksigen hasil fotolisis dilepas oleh kloroplas sebagai gas oksigen meninggalkan sel. Sementara itu, ion hidrogen (H+) untuk sementara waktu tinggal di ruang tilakoid.

Elektron- elektron berenergi tinggi meninggalkan fotosistem II dan ditangkap oleh akseptor elektron dan kemudian dikirim ke sistem transfer elektron. Pada system transfer electron, electron ini dibawa oleh pembawa electron plastoquinone (pq), Komplek sitokrom (Cty ), dan plastosianin (pc).

Selama proses transfer electron tersebut, electron melepaskan energi yang kemudian ditangkap oleh ADP menjadi ATP. Selanjutnya elektron mencapai fotosistem I.

Pada reaksi ini, elektron yang dilepas fotosistem II tidak kembali lagi ke fotosistem II. Pembentukan ATP dari reaksi nonsiklik ini disebut juga Fotofosforilasi Nonsiklik.

Ketika fotosistem I menyerap energi cahaya, elektron- elektron berenergi tinggi meninggalkan pusat reaksi (klorofil a) dan ditangkap oleh akseptor elektron. Elektron yang terlepas dari fotosistem I segera digantikan oleh elektron dari fotosistem II.

System transfer electron memindah elektron- elektron ini melalui pembawa electron Feredoksin (Fd). Selanjutnya Electron ditransfer ke NADP+. Tahap berikutnya NADP+ mengikat ion H+ membentuk NADPH2, seperti reaksi berikut.

NADP+ + 2e + 2H+ –> NADPH + H+

Electron tersebut digunakan untuk mereduksi NADP+ (Nicotinamide Adenine Dinucleotide Phosphate) menjadi NADPH.

Dengan demikian jalur elektron nonsiklis menghasilkan ATP, dan NADPH. Energi ATP  dan NAPDH yang dihasilkan dalam elektron nonsiklik akan digunakan dalam reaksi tahap kedua proses sintesis karbohidrat yaitu pada tahap reaksi gelap.

Catatan: Ion ion hydrogen H+ yang berada dalam kompartemen tilakoid bergerak melalui bagian interior ATP sintase. Gerakan aliran ini disebabkan oleh adanya gradien kosentarasi dari ion hydrogen tersebut.

Aliran ion H+ menyebabkan ATP sintase mengikatkan gugus fosfat P ke ADP sehingga terbentuk ATP.

Reaksi Gelap Pada Fotosintesis.

Reaksi gelap disebut juga reaksi Siklus Calvin Benson. Reaksi gelap adalah reaksi yang tidak tergantung atau memerlukan cahaya secara langsung. Dalam reaksi gelap berlangsung serangkaian reaksi pembentukan gula dengan menggunakan gas karbondioksida CO2 dan hidrogen dari air.

Reaksi ini berlangsung dengan bantuan ATP dan NADPH yang dihasilkan dari reaksi terang. Hasil dari reaksi gelap adalah molekul karbon berenergi tinggi seperti glukosa, fruktosa, dan amilum.

Siklus Calvin Benson

Proses pembentukan glokosa dari CO2 melalui Siklus Calvin berlangsung dalam tiga tahap, yaitu tahap fiksasi, tahap reduksi, dan tahap regenerasi.

Gambar berikut menjelaskan reaksi reaksi yang terjadi pada pembentukan Glukosa melalui siklus Calvin- Benson dengan cara yang lebih sederhana.

Reaksi Pembentukan Glukosa Melalui Siklus Calvin Benson Fotosintesis
Reaksi Pembentukan Glukosa Melalui Siklus Calvin Benson Fotosintesis

Tahapan Reaksi Gelap.

  • Tahap Fiksasi Karbondioksida.

Gas CO2 dari lingkungan akan berdifusi ke dalam daun dan akan difiksasi (bergabung untuk bereaksi) oleh RuBP (ribulose Biphosphat), suatu molekul yang mengandung atom 5-C hingga terbentuk molekul fosfogliserat (PGA = 3-fosfogliserat atau 3-phosphoglycerate). PGA ini memiliki tiga karbon.

Penambatan enam CO2 oleh enam RuBP akan menghasilkan dua belas PGA. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim ribulose bifosfat karboksilase (Rubisco). Adapun Reaksinya adalah sebagai berikut:

6 CO2 +6  RuBP –> 12 PGA

  • Tahap Reduksi PGA

Pada tahap ini, tiap molekul PGA menerima gugus fosfat dari ATP serta ion hydrogen H+ dan electron dari NADPH. ATP yang digunakan pada reaksi ini adalah ATP dari reaksi terang.

Reaksi reduksi PGA oleh NADPH ini akan membentuk dua belas PGAL (glyceraldehyde-3-phosphat atau glukosa 3-fosfat, G3P).

Dua PGAL diantaranya bergabung dan membentuk satu molekul glukosa enam karbon. Kemudian Glukosa masuk ke reaksi untuk membentuk karbohidrat lain seperti sukrosa dan kanji.

  • Tahap Regenerasi

Tahap regenerasi adalah tahap pembentukan kembali RuBP. Sepuluh PGAL yang tersisa dari tahap reduksi akan menerima gugus fosfat dari ATP dan membentuk RuBP.

Dengan terbentuknya RuBP, maka reaksi penambatan CO2 dapat berlangsung lagi, sehingga siklus Calvin berjalan kembali.

Fungsi Klorofil Pada Tumbuhan.

Warna hijau klorofil yang tergabung dalam membrane akan memberi warna hijau pada kloroplas dan sel serta jaringan tumbuhan yang terkena cahaya. Baca Selanjutnya …..

Kemosintesis Pada Anabolisme

Kemosintesis dapat diartikan sebagai salah satu bentuk asimilasi karbon di mana reduksi CO2 berlangsung dalam kondisi gelap (yaitu reaksi tanpa cahaya), reaksinya menggunakan energi murni hasil oksidasi.  Baca Selanjutnya …..

Tahap Reaksi Katabolisme Protein 

Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim protease dan air untuk melakukan proses hidrolisis pada ikatan- ikatan peptida.    Baca Selanjutnya ….

Tahap Reaksi Katabolisme Lemak

Lemak juga dapat digunakan sebagai sumber energi. Namun Sebelum digunakan, sel akan menghidrolisis lemak menjadi asam lemak dan gliserol, kemudian gliserol diubah menjadi 3 fosfogliseraldehid dan memasuki jalur glikolisis.  Baca Selanjutnya ….

25+ Contoh Soal Ujian Dan Jawaban Metabolisme: Anabolisme Katabolisme Fotosintesis

Berikut Beberapa Contoh Soal Ujian dan Jawaban Metabolisme: Anabolisme – Katabolisme – Fotosintesis yang merupakan soal soal yang diujikan pada ujian nasional dan ujian masuk perguruan tinggi negeri.

25+ Contoh Soal Ujian Dan Jawaban Metabolisme: Anabolisme Katabolisme Fotosintesis

Daftar Pustaka:

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam artikel. Contoh Soal Ujian Fotosintesis Pada Tumbuhan dengan Pengertian Fotosintesis. Pengertian Fotosistem atau Pengertian Reaksi Terang dan Gelap.
  3. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  4. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  5. Ardra.Biz, 2019, “Tahapan siklus reaksi terang secara singkat. Pengertian Fotosistem I dan II dengan  Contoh Reaksi terang dan gelap Fotosintesis.  
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  7. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  8. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam artikel. Contoh Soal Ujian Fotosintesis Pada Tumbuhan dengan Pengertian Fotosintesis. Pengertian Fotosistem atau Pengertian Reaksi Terang dan Gelap.
  10. Ardra.biz, 2019, “Pengertian Tahap Regenerasi Pada Fotosintesis dengan Tahap Reduksi PGA. Tahapan Reaksi Terang dan Gelap pada Proses Fotosintesis Tumbuhan.
  11. Ardra.Biz, 2019, “Tahapan siklus reaksi terang secara singkat. Pengertian Fotosistem I dan II dengan  Contoh Reaksi terang dan gelap Fotosintesis.  Tahap Fiksasi Karbondioksida dengan  tempat terjadinya reaksi gelap terang fotosintesis.
  12. Ardra.Biz, 2019, “Jalur Reaksi Transfer Elektron Siklik Fotosintesis, Produk Transpor Elektron Siklik, Gambar Sistem Rantai Transfer Elektron Siklik, Pengertian Fungsi Fotosistem, Beda Fotosistem I dan II, Fungsi Energi Foton Fotosintesis, Fungsi Akseptor Elektron, Fungsi Rantai Transpor Elektron,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Jenis Pembawa Elektron Fotosintesis, Electron Carrier Feredoksin (Fd), Electron Carrier Plastoquinon (Pq), Electron Carrier Komplek Sitokrom (Cty), Electron Carrier Plastosianin (Pc), Fungsi Electron Carrier Fotosintesis, Fungsi Gugus Fosfat Fotosintesis, Pengertian Fotofosforilasi Siklis, Contoh Tumbuhan dangan Fotosistem I,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Jalur Reaksi Transfer Elektron Nonsiklik, Produk dari system transfer electron nonsiklik, Fungsi air pada reaksi nonsiklik, Fungsi NADPH, Gambar Rantai Transpor Elektron Nonsiklik, Fungsi Pusat Reaksi Fotosistem, Pengertian P680 dan P700, Pengertian fotolisis,
  15. Ardra.Biz, 2019, “reaksi fotolisis fotosintesis, Reaksi Pembentukan ATP adenosin trifosfat, Tempat reaksi fotosintesis, fungsi tilakoid, fungsi grana, Fungsi ADP pada rantai transfer electron, Pengertian Fotofosforilasi Nonsiklik,
  16. Ardra.Biz, 2019, “Fungsi pembawa electron Feredoksin (Fd), Reaksi reduksi pembentukan NADPH, Fungsi ATP sintase pada fotosintesis,
  17. Ardra.Biz, 2019, “Gambar Siklus Calvin, Reaksi Siklus Calvin, Fungsi Enzim ribulose bifosfat karboksilase (Rubisco), Reaksi Tahap Fiksasi Karbon Dioksida, Tahap Reduksi Siklus Calvin, Fungsi NADPH pada siklus Calvin, Reaksi reduksi Siklus Calvin, Reaksi Tahap Regenerasi Siklus Calvin,

Fungsi Gen dan Alel. Pengertian, Contoh Soal dan Pembahasan

Pengertian Gen. Gen adalah substansi hereditas yang merupakan persenyawaan kimiawi dan penentu sifat individu.

Sifat -Sifat Gen

Adapun beberapa sifat yang dimiliki oleh gen diantaranya adalah sebagai berikut:

  • Gen Mengandung informasi genetika
  • Gen Dapat menduplikasi diri pada peristiwa pembelahan sel
  • Setiap gen mempunyai tugas dan fungsi tertentu
  • Sifat gen ditentukan oleh kombinasi basa nitrogennya

Gen tersimpan pada kedudukan tertentu dalam kromosom yang disebut lokus. Manusia setidaknya memiliki 100.000 gen. Secara skematika, lokus merupakan simpul berbentuk bulat yang berderet dengan jarak yang diukur oleh satuan milimorgan, mM.

pengertian fungsi -gen-dan-alel-materi-laporan
pengertian fungsi -gen-dan-alel-materi-laporan

Pengertian Alel.


Alel adalah gen – gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada kromosom homolog.

Gen terdiri dari sepasang alel yang sejenis atau berlainan. Gen pengendali sifat tertentu biasa diberi symbol dengan huruf pertama dari sifat tersebut. Lambang huruf besar merupakan karakter dominan, sedangkan huruf kecil merupakan karakter resesif.

Karakter dominan dan resesif yang dimiliki oleh gen menyebabkan penampakan organisme tidak selalu mengungkapkan komposisi genetiknya.

Contoh Soal Pembahasan dan Penjelasan :

Gen B (huruf besar) adalah symbol untuk sifat bijih bulat, sedangkan gen b (huruf kecil) untuk sifat biji keriput. Istilah dominan digunakan karena gen ini dapat mengalahkan ekspresi gen alelnya.

Jadi gen B mengalahkan ekspresi gen b, sehingga ekspresi tanaman yang bergenotip Bb adalah tanaman biji bulat. Walaupun dalam tanaman tersebut mengandung gen untuk sifat keriput.

Gen b menimbulkan karakter resesif, yang artinya ekspresi gen b ditutupi (tidak memiliki efek yang jelas pada penampakan organisme bila bersama – sama dengan gen B. Pengertian resesif adalah sifat yang ditutup oleh sifat lain sehingga tidak terlihat, tidak tampil, atau tidak tampak.

Gen B menimbulkan karakter dominan terhadap gen b karena geb B diekspresikan sepenuhnya pada penampakan fisik organisme. Dominan adalah sifat yang menutupi sifat lain.

Homozigot.

Homozigot adalah individu yang kromosom – kromosomnya memiliki gen – gen identic dari sepasang atau suatu seri alel. Individu homozigot BB hanya membentuk gamet B saja. Oleh karenanya individu homozigot selalu berkembang biak secara murni.

Heterezigot

Heterezigot adalah individu yang kromosom – kromosomnya memiliki gen – gen berlainan dari sepasang ata suati seri alel tertentu.

Misalnya individu dengan genotip Aa, Bb, AaBb adalah heterezigot. Individu heterezogot membentuk lebih dari satu macam gamet. Contohnya individu Aa membentuk gamet – gamet A dan a.

Fungsi Gen

Adapun beberapa fungsi gen diantaranya adalah sebagai berikut:

  • Gen berfungsi sebagai pengatur pertumbuhan atau perkembangan dan metabolism individu.
  • Gen berperan dalam Menyampaikan informasi genetic dari generasi ke generasi berikutnya
  • Gen juga berfungsi Sebagai penentu sifat yang diturunkan ke generasi berikutnya

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  2. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  3. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  4. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, “Kata dalam artikel Pengertian Gen substansi hereditas dan penentu sifat individu. Sifat -Sifat Gen yang Mengandung informasi genetika dengan  Letak Posisi Gen. Jumlah gen manusia dan Fungsi lokus pada kromoson.
  8. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Alel dan Letak posisi alel pada Kromosom Homolog. Karakter dominan dan resesif pada gen. Lambang huruf pada karakter gen pada Contoh soal ujian Gen dan Alel. Homozigot kromosom gen – gen identic dengan Cara berkembang biak Homozigot.
  9. Ardra,Biz, 2019, “Heterezigot dan Kromosom gen – gen berlainan dengan Jumlah gamet heterezigot. Jumlah gamet homozigot dengan Fungsi Gen. Pembawa informasi genetic dan Gen pengatur pertumbuhan dan perkembangan.

 

Peran Virus Bagi Kehidupan Manusia.

Pengertian Virus.  Virus adalah partikel penginfeksi yang mengandung molekul asam nukleat yaitu berupa DNA atau RNA. Virus terbungkus  di dalam kapsid yang merupakan lapisan pelindung protein.

Virus bukan makhluk hidup jika berbentuk virion. Virion adalah Kristal berupa mineral yang merupakan bentuk virus jika hidup soliter  atau sendiri. Virus dikatakan makhluk hidup jika ada pada sel  atau jaringan hidup dan mampu berproduksi.

peran-manfaat-virus-bagi-kehidupan-makhluk-hidup
peran-manfaat-virus-bagi-kehidupan-makhluk-hidup

Peran Virus Dalam Kehidupan

Virus Yang Menguntungkan

  • Penyerang bakteri pathogen, contoh bakteri penyebab demam scarlet dan Dipteri yang sangat berbahaya akan berubah sifat menjadi tidak berbahaya jika disisipi profage dalam DNA-nya.
  • Membuat Vaksin, Sejumlah vaksin dibuat dari jenis virus tertentu yang sudah dijinakkan, dilemahkan, atau dimatikan.
  • Alat diagnosis, Fage – fage virulen dapat digunakan untuk mengenali dan mengindentifikasi bakteri – bakteri pathogen yang dimanfaatkan untuk mengetahui penyebaran penyakit di masyarakat.
  • Penghasil Antitoksin, Virus dapat Menghasilkan antitoksin untuk melawan penyakit yang diderita oleh manusia

Virus Yang Merugikan


  • Virus dapat menyebabkan berbagai jenis penyakit baik pada manusia maupun pada hewan dan tumbuhan. Contohnya adalah:
  • Virus Polio (virus RNA) menyebabkan penyakit polio, virus ini menyerang susunan saraf pada system gerak, sehingga menyebabkan kelumpuhan di kaki.
  • Virus trachoom virus (virus DNA). Virus ini menyerang organ mata dengan cara menularkan melalui atau lewat dan udara menyebabkan penyakit trachoma mata.

Bagaimana virus berkembang biak dan mempertahankan hidupnya dapat dibaca pada artikel berikut

Cara Virus Mempertahankan Hidup Dan Berkembang Biak.

Ciri Ciri dan Struktur Virus dapat dibaca pada artikel berikut

Ciri dan Struktur Virus

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  2. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  3. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  4. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  7. Ardra.biz, 2019, “Kata dalam artikel Pengertian Virus dengan Virus berbentuk virion atau Virion adalah sebagai Peran Fungsi Virus Dalam Kehidupan. Contoh Virus Yang Menguntungkan dan Virus Penyerang bakteri pathogen atau contoh bakteri penyebab demam scarlet dan Dipteri.
  8. Ardra.Biz, 2019,” Fungsi profage dalam DNA dan Virus untuk Vaksin atau Virus Alat diagnosis. Fungsi Fage – fage virulen dengan Virus Penghasil Antitoksin atau  Contoh Virus Yang Merugikan.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Virus Polio (virus RNA) sebagai Virus menyebabkan penyakit polio atau virus menyerang susunan saraf pada system gerak atau Virus trachoom virus (virus DNA) dengan  Virus menyerang organ mata dan Virus penyakit trachoma mata.

Manfaat Keanekaragaman Hayati, Pengertian Penjelasan Contoh Soal

Pengertian

Sumber daya alam merupakan kekayaan yang dapat dikelola dan dimanfaatkan untuk mencapai kesejahteraan umat manusia. Sumber daya alam dapat berupa biotik maupun abiotik. Tumbuhan, hewan, manusia, dan mikroba merupakan sumber daya alam hayati, sedangkan faktor abiotik lainnya merupakan sumber daya alam nonhayati.

Sumber daya alam adalah semua kekayaan bumi, baik biotik maupun abiotik yang dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan dan kesejahteraan manusia. Pemanfaatan sumber daya alam harus dilakukan dengan pengelolaan yang baik dengan pemeliharaan dan pelestarian. Pengelolaan ini menjadi sangat perlu mengingat sumber daya alam bersifat terbatas. Keanekaragaman hayati yang dimiliki oleh Indonesia sangat bermanfaat bagi kesejahteraan manusia dan kelangsungan kehidupan. Beberapa manfaat keanekaragaman hayati adalah sebagai berikut.

manfaat-keanekaragaman-hayati
manfaat-keanekaragaman-hayati

  1. Manfaat Ekonomi

Secara ekonomi keanekaragaman hayati menjadi sumber pendapatan bagi masyarakat dan devisa negara. Misalnya untuk bahan baku industri, mebel dan peralatan rumah tangga, bahan obat, bahan makanan, rempah-rempah, tanaman hias, dan perkebunan. Bahan-bahan tersebut dapat diperdagangkan baik di dalam negeri maupun untuk ekspor sebagai bentuk kegiatan ekonomi.

  1. Manfaat Biologis

Secara biologis, keanekaragaman hayati memiliki manfaat sebagai penunjang kelangsungan kehidupan semua makhluk hidup. Tumbuhan menghasilkan gas oksigen pada proses fotosintesisnya. Gas oksigen kemudian digunakan oleh hewan dan manusia untuk bernapas. Tumbuhan merupakan produsen yang menghasilkan bahan organik seperti biji, buah, umbi, dan dedaunan sebagai bahan makanan makhluk hidup lain.


Hewan dapat dikelola dan dimanfaatkan sebagai bahan makanan, sandang, dan hiburan oleh manusia. Jasad renik dapat berperan sebagai dekompser yang mengubah bahan organik menjadi bahan anorganik. Nilai biologis yang lain adalah sebagai sumber plasma nutfah untuk keperluan pemuliaan guna memperoleh jenis-jenis unggul.

  1. Manfaat Ekologis

Keanekaragaman hayati merupakan komponen ekosistem yang sangat penting dalam menjaga keseimbangan kehidupan alam. Setiap komponen ekosistem saling berinteraksi secara harmonis, sehingga gangguan terhadap salah satu komponen dapat menyebabkan perubahan ekosistem. Indonesia mempunyai hutan hujan tropis yang memiliki nilai ekologis yang penting bagi bumi.  Hutan hujan tropis berfungsi sebagai paru-paru bumi, menjaga kestabilan iklim global, dan membantu menurunkan tingkat pencemaran udara, serta mengurangi efek rumah kaca.

  1. Manfaat Sosial

Keanekaragaman hayati secara alami merupakan bagian sistem sosial dan budaya masyarakat setempat. Kegiatan masyarakat sangat terkait dengan keanekaragaman hayati dilingkungannya. Hal itu dapat diamati dari pola hidup suku-suku di pedalaman yang lebih mengandalkan potensi alam dibandingkan dengan masyarakat yang tinggal di perkotaan atau kawasan industri. Keanekaragaman hayati juga berpotensi untuk dikembangkan sebagai tempat rekreasi, olah raga, hiburan, dan pendidikan.

Daftar Pustaka:

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  3. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  4. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  5. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  6. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Sumber Daya Alam dan Jenis Sumber daya alam beserta Pengertian Sumber daya alam dan Contoh sumber daya alam biotik dan abiotic. Pengertian Biotik dan Abiotik dan Contoh sumber alam hayati serta Contoh sumber alam nonhayati.
  8. Ardra.Biz, 2019, “Adapun  Pengertian sumber alam hayati dan nonhayati dan Manfaat Sumber alam secara Ekonomis dan Manfaat sumber alam secara Biologis.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Manfaat sumber alam secara Ekologis dan Manfaat sumber alam secara Sosial beserta Contoh soal dan pembahasan sumber daya alam. Contoh soal ujian nasional sumber daya alam.

Hukum Mendel Dasar Pewarisan

Dasar – dasar Pewarisan Mendel.  Gregor Johann Mendel merupakan seorang peneliti yang cukup popular yang melakukan penelitian di bidang hereditas. Pada tahun 1842, Mendel melakukan penelitian dan menetapkan dasar- dasar hereditas.

Setiap sel gamet akan memperoleh satu gen dari pasangan tersebut. Selanjutnya Mendel membuat kesimpulan seperti berikut.

Hukum Dasar Dasar Pewarisan Mendel
Hukum Dasar Dasar Pewarisan Mendel

– Setiap sifat suatu organisme dikendalikan oleh satu pasang faktor keturunan yang dinamakan gen (pada saat itu Mendel masih belum mengenal tentang gen); yaitu satu faktor dari induk jantan dan satu faktor dari induk betina.

– Setiap pasangan faktor keturunan menunjukkan bentuk alternatif sesamanya, misalnya bulat atau kisut. Kedua bentuk alternatif ini disebut alel.

– Apabila pasangan faktor keturunan terdapat bersama-sama dalam satu tanaman, faktor dominan akan menutup faktor resesif.


– Pada saat pembentukan gamet, yaitu pada proses meiosis, pasangan faktor atau masing-masing alel akan memisahkan diri secara bebas.

– Individu galur murni mempunyai pasangan sifat (alel) yang sama, yaitu dominan atau resesif saja.

Mendel melakukan penelitian  mengenai penurunan sifat dengan menyilangkan tanaman ercis (Pisum sativum). Beberapa alasan penggunaan kacang ercis sebagai bahan penelitiannya adalah:

  • Ercis tanaman berumur pendek dan dengan cepat dapat menghasilkan anakan
  • Tanaman ercis mempunyai bunga yang sempurna sehingga dapat melakukan penyerbukan sendiri
  • Tanaman ercis mempunyai perbedaan sifat yang cukup mencolok
  • Ercis merupakan tanaman yang mudah dalam pemeliharaannya.

Sifat Tanaman Ercis

Beberapa sifat yang dimiliki oleh tanaman ercis adalah bentuk biji bulat dan keriput. Warna biji kuning dan hijau. Bentuk buah Mengembung dan keriput. Warna buah hijau dan kuning.

Hukum Mendel 1.

Hukum Mendel 1 dikenal juga sebagai hukum segregasi. Hukum Mendel 1 menyatakan bahwa pasangan alel pada proses pembentukan gamet dapat memisah secara bebas.

Mendel melakukan pembuktian dengan melakukan persilangan monohybrid dengan satu sifat yang berbeda. Tujuan yang ingin dicapai adalah untuk mengetahui pola pewarisan sifat dari tetua kepada generasi berikutnya.

Contoh Persilangan Tanaman Ercis Mendel 1.

  • Persilangan dengan menggunakan tanaman ercis berbiji bulat dan tanaman ercis berbiji kisut menghasilkan keturunan pertama yaitu F1 berbiji bulat semua (100% bulat)
  • Biji F1 disilangkan dengan sesamanya menghasilkan biji bulat dan kisut dengan perbandingan 3:1
  • Percobaan yang sama dengan perbedaan sifat yang lain, dan F2 tetap menunjukkan perbandingan 3:1

Hukum Mendel 2.

Hukum mendel 2 biasa disebut sebagai hukum asortasi atau Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas (The Law Independent Assortment of Genes). Hukum  Mendel 2 menyatakan  bahwa “Bila individu berbeda satu dengan yang lain dalam dua pasang sifat atau lebih, maka akan diturunkan sifat yang sepasang tak tergantung dari pasangan sifat yang lain”.

Mendel melakukan persialangan dihybrid atau persilangan dengan dua sifat yang berbeda untuk membuktikan hukum ini.

Contoh Persilangan Mendel 2.

  • Persilangan dengan menggunakan tanaman ercis dengan biji bulat berwarna kuning dengan tanaman ercis berbiji keriput warna hijau akan menghasilkan keturunan F1 100% berbiji bulat berwarna kuning. Dari percobaan ini disimpulkan bahwa warna kuning dominan terhadap keriput dan hijau.
  • F1 disilangkan dengan sesamanya menghasilkan tanaman dengan biji bulat kuning, bulat hijau, keriput kunig dan keriput hijau dengan perbandingan 9:3:3:1.
  • Percobaan yang sama dengan perbedaa sifat lainnya, dan F2 tetap menunjukkan perbandingan 9:3:3:1

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  2. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  3. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  4. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  5. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  6. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, ” Dasar Pewarisan Mendel atau Dasar Hereditas Gregor Johann Mendel dengan Satu sel gamet satu gen. Alel faktor keturunan bentuk alternative dengan Faktor dominan menutup faktor resesif.
  8. Ardra.Biz, 2019, ” Pembentukan gamet pada proses meiosis dan Individu galur murni.  Pasangan sifat (alel) yang sama dengan Beberapa alasan penggunaan kacang ercis. Penyilangan tanaman ercis Pisum sativum dengan Sifat Tanaman Ercis dan Hukum Mendel 1 dengan Persilangan monohybrid.
  9. Ardra.Biz, 2019, ” Contoh Persilangan Tanaman Ercis Mendel 1 dengan Hukum Mendel 2 atau Hukum asortasi. Hukum Pengelompokan Gen Secara Bebas atau The Law Independent Assortment of Genes dengan Contoh Persilangan Mendel 2.
  10. Ardra.Biz, 2019, ” Contoh Soal dan Pembahasan Persilangan dan Contoh Soal dan Pembahasan dasar pewarisan mendel.

Osmosis, Difusi Mekanisme Transpor Zat Melalui Membran Plasma

Pengertian Difusi dan Osmosis, Gerakan atau mekanisme transpor zat melalui membrane dibedakan menjadi dua jenis, yaitu gerakan  pasif yang tidak memerlukan energy dan gerakan aktif yang melibatkan energy. Gerakan pasif meliputi difusi dan osmosis, sedangkan yang termasuk katagori gerakan aktif adalah transport aktif, endositosis dan eksositosis.

Pengertian Difusi.

Difusi adalah proses perpindahan zat dari lauratan berkonsentrasi tinggi (atau hipertonis) ke larutan yang berkonsestrasi rendah (atau hipotonis) baik melalui selaput pemisah maupun tidak. Perbedaan konsentrasi dalam suatu larutan disebut dengan gradien konsentrasi

Perpindahan zat dengan cara Difusi tidak melibatkan energy.  Dengan demikian difusi akan menghasilkan konsentrasi molekul menjadi sama pada semua bagian. Konsentrasi larutan menjadi homogeny.

proses-perpindahan-zat-dari-konsentrasi-tinggi-ke-konsestrasi-rendah
proses-perpindahan-zat-dari-konsentrasi-tinggi-ke-konsestrasi-rendah

Contoh Peristiwa Difusi


  • Maksudnya gas CO2 ke dalam tubuh tumbuhan dan keluarnya gas O2 dari tubuh tumbuhan.
  • Maksudnya air ke dalam akar, kemudian bergerak dari sel ke se, dan akhirnya meninggalkan tubuh tumbuhan dalam bentuk uap air.

Pengertian Osmosis

Osmosis adalah perpindahan molekul atau zat dari larutan yang memiliki konsentrasi rendah (hipotonis) ke larutan yang berkonsentrasi tinggi (hipertonis) melalui suatu membran selektif permeable (semipermeable). Larutan berkonsentrasi rendah biasa disebut larutan encer dan larutan berkonsentrasi tinggi disebut larutan pekat.

Contoh Peristiwa Osmosis

Membrane selektif permeable adalah selaput pemisah yang hanya dilewati oleh air dan molekul tertentu yang terlarut di dalamnya. Molekul – molekul yang mampu melewati membrane semipermeable adalah molekul – molekul gliserol, asam lemak, asam amino, gula sederhana, zat – zat tertentu yang larut dalam lemak, dan air.

Molekul yang memiliki ukuran cukup besar, misalnya polisakarida atau pati dan protein tidak mampu melewati membrane semipermeable. Larutan yang memiliki konsentrasi tinggi memiliki tekanan osmosis yang tinggi, dan sebaliknya. Setiap sel hidup merupakan system osmosis yang mengatur keseimbangan air di dalamnya.

Daftar Pustaka.

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  3. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  4. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  7.  Pengertian Difusi dan Osmosis dengan gerakan  pasif tidak memerlukan energy dan gerakan aktif yang melibatkan energy. Gerakan pasif difusi dan osmosis dengan gerakan aktif endositosis dan eksositosis.
  8. Ardra.Biz, 2019, ” Pengertian dan comtoh Difusi dengan proses perpindahan zat berkonsentrasi tinggi (atau hipertonis) ke berkonsestrasi rendah dan Difusi perbedaan kosentarsi zat.
  9. Ardra.Biz, 2019, ” Difusi tidak perlu energi dengan Proses perpindahan zat dari konsentrasi tinggi ke konsestrasi rendah dan Contoh Peristiwa Difusi. Difusi gas CO2 ke dalam tumbuhan dan Difusi gas O2 keluar tumbuhan atau Difusi air ke dalam akar.
  10. Ardra.Biz, 2019, ” Pengertian dan Contoh Osmosis dengan perpindahan zat konsentrasi rendah ke konsentrasi tinggi. Membrane selektif permeable dengan contoh molekul yang mampu lewat membrane semipermeable dan selaput pemisah. Membrane semipermeable dan contoh peristiwa osmosis.

Mutasi Gen Kromosom: Jenis – Contoh – Penyebab – Dampak

Pengertian Mutasi: Mutasi adalah suatu perubahan yang terjadi pada materi – bahan genetik yang menyebabkan terjadinya perubahan ekspresinya.

Perubahan materi – bahan genetik dapat terjadi pada tingkat pasangan basa, tingkat satu ruas DNA, bahkan dapat pula terjadi pada tingkat kromosom

Mutasi merupakan suatu perubahan sifat pada keturunan (F1) sehingga menghasilkan sifat keturunan yang berbeda dengan induknya (P).

Pengertian Mutagenenesis – Mutan – Mutagen

Mutan


Individu F1 tersebut akan menghasilkan keturunan yang sifatnya sama dengannya. Makhluk hidup atau Individu yang mengalami mutasi disebut dengan mutan.

Mutagenesis

Mutagenenisi adalah Peristiwa terjadinya mutasi.

Mutagen

Mutagen adalah Faktor yang menyebabkan terjadi mutasi.

Pada dasarnya mutasi merupakan perubahan struktur susunan materi genetic dalam hal ini DNA yang dapat diturunkan ke generasi berikutnya.

Terjadinya perubahan susunan materi genetik akan mengakibatkan perubahan gen sehingga dapat menimbulkan perubahan fenotipenya.

jenis-penyebab-dampak-mutasi-gen-kromosom
jenis-penyebab-dampak-mutasi-gen-kromosom

Sedangkan penyebab terjadinya mutasi disebut sebagai mutagen. Berdasarkan besar atau kecilnya perubahan yang terjadi pada substansi genetika, mutasi dapat dikelompokkan menjadi dua yaitu mutasi gen dan mutasi kromosom (aberasi kromosom).

Mutasi Gen – Point Mutation

Mutasi gen biasa disebut juga sebagai mutasi titik atau point mutation. Mutasi ini terjadi akibat adanya perubahan pada satu pasang DNA pada suatu gen. Tipe Mutasi gen di antaranya adalah:

  • Mutasi tidak bermakna atau nonsense mutation, yaitu perubahan pada triple basa (kodon) tetapi perubahannya tidak menyebabkan kesalahan terhadap pembentukan protein.
  • Mutasi ganda (triple mutation) yaitu terjadi pengurangan atau penambahan tiga basa secara bersama – sama.
  • Mutasi bingkai (frame shift mutation) yaitu penambahan atau pengurangan basa nitrogen. Mutasi ini terdiri dari delesi (pengurangan basa nitrogen) dan duplikasi (penambahan basa nitrogen).
  • Mutasi penggantian basa, mutasi yang terdiri dari transisi dan transversi.

Perubahan DNA menyebabkan perubahan kodon- kodon RNAd, yang pada akhirnya dapat menyebabkan perubahan asam amino tertentu pada protein yang dibentuk. Mutasi gen – mutase titik hanya terjadi di dalam gen.

Mekanisme Mutasi Gen

Terdapat dua macam mekanisme mutasi gen, yaitu subtitusi pasangan basa dan penambahan atau pengurangan pasangan basa.

1). Substitusi – Pergantian Pasangan Basa Nitrogen

Mutasi gen Subtitusi atau pergantian pasangan basa adalah mutasi gen yang terjadi akibat pergantian satu pasang nukleotida oleh pasangan nukleotida lainnya.

Jenis Substitusi Pasangan Basa

Subtitusi pasangan basa ada dua macam, yaitu transisi dan tranversi.

a). Mutasi Gen – Transisi

Mutasi gen – Transisi Transisi merupakan peristiwa pergantian basa nitrogen yang sejenis yaitu mutasi gen akibat penggantian satu basa purin oleh basa purin yang lain, atau penggantian basa pirimidin menjadi basa pirimidin yang lain.

Penyebab Mutasi Gen – Transisi

Transisi terjadi bila terdapat pergantian basa purin dari satu mutasi DNA dengan purin lainnya atau basa pirimidin dengan pirimidin lainnya.

Contoh Mutasi Gen – Transisi

Contoh mutasi gen Transisi sesama basa purin misalnya adalah basa adenin diganti menjadi basa guanin atau sebaliknya.

Contohnya, jika satu gen memiliki kodon UCA yang mengodekan asam amino serin mengalami mutasi gen akibat penggantian basa nitrogen menjadi UCG.

Pada mutasi ini terjadi penggantian basa yaitu satu basa nitrogen guanin – G (basa purin dalam UCG) menggantikan basa nitrogen adenin – A (basa purin dalam UCA).

Pada penggantian basa ini, mutasi gen tidak memberikan pengaruh apa- apa karena kodon UCA dan UCG sama-sama mengodekan asam amino serin.

  • Kodon Sinonim

Kodon-kodon yang berbeda, namun dapat mengodekan satu asam amino yang sama ini disebut kodon sinonim.

Sedangkan, contoh mutasi gen transisi sesama basa pirimidin misalnya adalah basa timin diganti oleh basa sitosin atau sebaliknya.

Contoh kodon GCA digantikan dengan GTA. Satu basa nitrogen sitosin – C (basa pirimidin dalam GCA) digantikan oleh basa nitrogen timin – T (basa pirimidin dalam GTA).

b). Mutasi Gen – Transversi

Tranversi adalah pergantian basa nitrogen yang tidak sejenis yaitu penggantian basa purin oleh basa pirimidin, atau basa pirimidin oleh basa purin.

Penyebab Mutasi Gen – Transversi

Transversi dapat terjadi jika ada penggantian basa purin dengan basa pirimidin atau basa pirimidin dengan basa purin.

Contoh Mutasi Gen Transversi

Contoh mutasi gen Tranversi basa purin oleh basa pirimidin  misalnya basa adenin atau guanin diganti menjadi basa timin atau sitosin

Contoh mutasi gen Tranversi basa pirimidin oleh basa purin misalnya basa timin atau sitosin menjadi basa adenin atau guanin.

Contoh kodon ACG bermutasi dengan penggantian satu basa nitrogen adenin – A (basa purin) menjadi basa nitrogen sitosin – C (basa pirimidin) menjadi kodon  CCG.

2). Penambahan atau Pengurangan Pasangan Basa – Nitrogen

Mutasi gen penambahan pengurangan pasangan basa nitrogen adalah mutasi gen yang disebabkan perubahan jumlah basa akibat penambahan atau pengurangan basa.

Mutasi ini disebut juga mutasi ubah rangka karena menyebabkan perubahan ukuran pada DNA maupun polipeptida. Mutasi ini menyebabkan pergeseran “pembacaan” pesan kode genetik.

Penambahan atau pengurangan basa dapat terjadi di bagian awal, di tengah, atau di akhir. Mutasi ubah rangka ini dapat dibedakan menjadi dua, yaitu penambahan basa (adisi) dan pengurangan basa (delesi).

Insersi atau delesi pasangan basa dapat menyebabkan pembacaan kode triplet (kodon) menjadi berbeda pada proses translasi mRNA. Mutasi ini disebut pula mutasi pergeseran kerangka (frameshift mutation).

Mutasi Gen – Delesi

Delesi adalah mutasi gen yang diakbatkan adanya peristiwa penghapusan atau pengurangan satu basa nitrogen pada gen – DNA.

Penyebab Mutasi Gen – Delesi

Peristiwa ini dapat disebabkan karena radiasi sinar radioaktif dan infeksi suatu virus.

Contoh Mutasi Gen – Delesi

Mutasi karena pengurangan basa nitrogen, misalnya basa DNA awalnya AGC–GTC–AAG … akibat pengurangan basa G pada GTC, maka basa nitrogennya DNA berubah menjadi AGC – TCA – AGC … dan seterusnya.

Contoh Mutasi Gen - Delesi
Contoh Mutasi Gen – Delesi

Hilangan Basa G telah menggeser basa yang ada di sebelahnya dan membentuk susunan tiga basa baru yang berbeda dengan yang sebelumnya.

Mutasi Gen – Insersi – Adisi

Insersi atau adisi adalah mutasi gen akibat terjadinya peristiwa penyisipan atau penambahan satu atau lebih basa nitrogen pada gen – DNA.

Penyebab Mutasi Gen – Insersi – Adisi

Insersi atau adisi dapat disebabkan oleh fragmen DNA yang pindah. Peristiwa ini disebut dengan transposom.

Contoh Mutasi Gen – Insersi – Adisi

Mutasi karena penambahan basa, misalnya basa DNA awalnya AGC–GTC–AAG … akibat penambahan basa A pada GTC, maka basa nitrogennya DNA berubah menjadi AGC – AGT – CAA … dan seterusnya.

Contoh Mutasi Gen – Insersi – Adisi
Contoh Mutasi Gen – Insersi – Adisi

Penambahan Basa A telah menggeser basa yang ada di sebelahnya dan membentuk tiga basa susunan baru yang berbeda dengan selumnnya.

Mutasi Kromosom atau Aberasi Kromosom

Mutasi kromosom disebut juga mutasi besar atau aberasi. Mutasi kromosom merupakan mutasi yang terjadi karena adanya perubahan struktur dan jumlah pada kromosom.

Efek mutasi  kromosom lebih besar daripada mutasi gen, sehingga tampak ada fenotip individu yang mengalami mutasi tersebut.

Mutasi kromosom dapat dikelompokan menjadi dua yaitu mutasi kromosom yang diakibatkan terjadinya perubahan struktur kromosom atau aberasi dan mutasi kromosom akibat terjadinya perubahan jumlah kromosom.

Mutasi Kromosom – Mutasi Besar

Mutasi pada tingkat kromosom disebut juga aberasi kromosom adalah mutasi akibat adanya perubahan kromosom sehingga menimbulkan perubahan sifat yang diturunkan pada generasi berikutnya.

Mutasi kromosom merupakan mutasi besar yang dapat dibedakan atas mutasi akibat perubahan struktur dan jumlah set kromosom.

  1. Mutasi Perubahan Struktur Kromosom

Perubahan struktur kromosom ini dapat terjadi melalui delesi, duplikasi, inversi, dan translokasi.

Delesi Kromosom

Delesi adalah peristiwa hilangnya satu segmen kromosom karena patah. Mutasi delesi menyebabkan hilangnya sebagian segmen kromosom pada saat pembelahan sel.

Kromosom kehilangan beberapa gen yang mungkin akan tampak atau tidak, bergantung pada kepentingan gen dalam sel.

Contoh Delesi Kromosom Manusia

Contoh delesi pada manusia adalah sindrom cri-du-chat. Sindrom cri-du-chat terjadi karena pada kromosom nomor 5 terjadi delesi. Penderita sindrom ini meninggal pada waktu lahir atau pada masa kanak-kanak.

Peristiwa delesi lainnya adalah

Sindrom Actino Mongolisme

Sindrom Actino mongolisme memiliki karakteristik antara lain:

– Cenderung berumur pendek;

– Mata mengalami kerusakan sejak dilahirkan;

– Letak telinga agak rendah;

– Memiliki struktur pada puncak hidung agak lebar.

Sindom Cri-Du-Chat

Sindrom cri-du-chat terjadi pada anak yang dilahirkan dengan delesi pada kromosom nomor 5. Sindrom cri-du-chat memiliki karakteristik antara lain:

– Memiliki pita suara yang sempit dan epiglotis melengkung sehingga karena strukturnya tersebut sindrom ini pada saat bayi memiliki tangisan seperti suara kucing

– Mengalami kemunduran mental

– Mengalami keterlambatan pada pertumbuhannya

– Memiliki struktur muka yang bulat dan kepala kecil.

– Penderita biasanya meninggal ketika masih bayi atau anak-anak.

Jenis Delesi Kromosom

Delesi kromosom terbagi menjadi dua, yaitu delesi terminal dan delesi interkalar.

  • Delesi Terminal

Delesi terminal adalah delesi atau patahnya kromosom di satu tempat dekat ujung kromosom.

  • Delesi Interkalar

Delesi interkalar adalah delasi kromosom yang terjadi jika kromosom patah di dua tempat.

Duplikasi Kromosom

Duplikasi kromoson adalah mutasi terjadi ketika terdapat bagian kromosom yang diulangi dan identik pada bagian lain segmen tersebut. Duplikasi kromosom terjadi akibat pindah silang.

Suatu segmen kromosom berpindah ke bagian lain kromosom homolognya. Pada kejadian ini terjadi delesi pada kromosom yang kehilangan segmennya.

Contoh Duplikasi Kromosom

Contoh duplikasi kromosom adalah perubahan fenotip akibat proses duplikasi pada kromosom Drosophila melanogaster yang menyebabkan mutasi mata berbentuk batang (bar).

Penambahan gen pada kromosom lalat buah mengakibatkan peningkatan enzim tertentu yang menyebabkan ketidakseimbangan metabolisme.

Translokasi Kromosom

Translokasi kromosom adalah mutasi yang disebabkan oleh pemindahan fragmen kromosom dari satu kromosom ke kromosom yang lainnya.

Translokasi terjadi ketika semua atau bagian dari satu kromosom menempel pada kromosom yang bukan homolognya

Pada translokasi kromoson, keseimbangan gen masih tetap terjaga, artinya tidak akan ada gen yang hilang atau bertambah.

Namun, perubahan fenotipe dapat terjadi sesuai dengan kondisi lingkungan yang menyebabkan gen itu terekspresi.

Inversi Kromosom

Inversi kromosom adalah mutasi yang menyebabkan terjadinya perubahan arah dari segmen kromosom.

Inversi kromosom terjadi apabila sebuah kromosom yang telah mengalami kerusakan, kemudian bergabung kembali ke tempat asalnya dengan arah yang berlawanan. Inversi kromosom terjadi pada kromosom homolog.

Jenis Inversi Kromosom

Inversi terbagi menjadi dua, yakni inversi parasentris dan inversi perisentris.

  • Inversi Parasentris

Inversi parasentris adalah mutasi inversi yag terjadi apabila sentromer terletak di sebelah luar lengan kromosom yang mengalami inversi.

  • Inversi Perisentris

Inversi perisentris adalah mutasi inversi yang terjadi pada dua lengan kromosom yang berbeda

Katenasi Kromosom

Katenasi kromosom adalah mutasi kromosom yang terjadi apabila suatu kromosom homolog yang ujung- ujungnya saling berdekatan sehingga membentuk lingkaran.

Isokromosom

Isokromosom adalah mutasi kromosom yang terjadi pada waktu menduplikasikan diri. Kondisi ini bertentangan dengan translokasi Robertson.

Pada peristiwa isokromosom terjadi pembelahan suatu kromosom metasentris yang berduplikasi pada sentromer membentuk dua isokromosom akrosentris, dengan duplikasi terbalik secara genetis pada kedua tangannya.

Peristiwa tersebut dapat dilihat dalam kariotipe dari banyak spesies tumbuhan dan hewan.

  1. Mutasi Perubahan Jumlah Kromosom

Perubahan kromosom yang dapat menyebabkan mutasi dapat terjadi melalui dua cara, yakni perubahan jumlah set kromosom dan perubahan jumlah kromosom.

Ada dua jenis perubahan jumlah kromosom, yaitu

Mutasi AneuploidiAneusomy

Aneuploidi adalah mutasi kromosom akibat adanya penambahan atau pengurangan satu atau beberapa kromosom pada satu ploidy. Aneuploid disebut juga dengan aneusomy.

Aneuploidi terjadi karena kehilangan atau penambahan perangkat kromosom (genom) makhluk hidup normal, umumnya bersifat diploid (mempunyai dua perangkat kromosom/dua genom).

Aneuploidi merupakan mutasi kromosom yang tidak melibatkan perubahan pada seluruh genom, tetapi terjadi hanya pada salah satu kromosom dari genom.

Macam Macam Aneuploidi

Beberapa macam aneuploidi sebagai berikut.

  • Monosomik

Monosomik adalah peristiwa hilangnya satu kromosom dari sepasang kromosom homolog dengan rumus genom (2n –1), sehingga menghasilkan dua jenis gamet, yaitu (n) dan (n–1).

  • Nulisomik

Nulisomik adalah peristiwa hilangnya sepasang kromosom homolog dengan rumus genom (2n–2). Organisme yang mengalami nulisomik menunjukkan ciri-ciri kurang kuat, kurang fertil, dan daya tahan hidup rendah.

  • Trisomik

Trisomik adalah organisme diploid yang memiliki satu kromosom ekstra atau tambahan dengan rumus genom (2n + 1), sehingga gamet yang dihasilkan adalah (n + 1) dan (n).

  • Tetrasomik

Tetrasomik adalah jika satu pasang kromosom berada dalam tambahan seperangkat kromosom organisme dengan rumus genom (2n + 2).

  • Trisomik Ganda

Trisomik ganda adalah jika suatu organisme diploid dengan dua kromosom yang berbeda masing-masing menghasilkan trisomik ganda dengan rumus genom (2n + 1 + 1).

Penyebab Mutasi Aneuploidi

  • Anafase Lage

Anafase lage adalah tidak melekatnya kromatid pada gelendong pada waktu anafase meiosis I sehingga kromatid tidak terpisah pada 2 kutub yang berlainan.

Keadaan ini menyebabkan kromatid terdapat lebih banyak pada salah satu kutub pembelahan sehingga mempengaruhi jumlah kromosom setelah proses-proses meiosis selesai.

Hal ini berarti kromosom pada sel anakan yang satu lebih banyak daripada sel anakan yang lain.

  • Nondisjunction – Gagal Berpisah

Nondisjunction (gagal berpisah), yaitu gagal berpisahnya kromosom homolog pada waktu anafase dari meiosis I atau meiosis II.

Oleh karena kromosom tidak terpisah maka terdapat lebih banyak kromosom pada sel anakan yang satu daripada yang lain setelah mengalami pemisahan.

Contoh Mutasi Aneuploidi

Terdapat beberapa kelainan dan penyakit yang disebabkan oleh mutasi kromosom aneuploid, di antaranya sindrom Down, sindrom Edwards, sindrom Patau, sindrom Klinefelter, dan sindrom Turner.

  • Sindrom Down (45A+XY atau 45A+XX)

Sindrom Down ditemukan oleh J. Langdon Down pada tahun 1866. Sindrom Down merupakan kelainan yang terjadi karena autosomnya kelebihan satu kromosom, tepatnya pada kromosom nomor 21.

  • Ciri Penderita Sindrom Down

Penderita sindrom down akan memiliki karakteristik seperti berikut.

– Pada bayi yang baru lahir terdapat garis-garis pada kedua telapak tangannya yang disebut dengan sidik dermatoglifik.

– Memiliki badan yang pendek.

– Memiliki bentuk wajah agak bulat.

– Memiliki bentuk mata yang sipit.

– Keadaan mulut sering terbuka.

– Memiliki kelainan pada jantung.

– Biasanya memiliki IQ rendah yaitu di bawah 75.

– Aktivitas geraknya lamban.

– Memiliki hidup yang lebih pendek daripada individu yang normal, yaitu sekitar 16 tahun.

  • Sindrom Klinefelter (47 XXY atau 44A + XXY)

Sindrom Klinefelter ditemukan oleh H.F. Klinefelter pada tahun 1942. Sindrom Klinefelter terjadi karena jumlah kromosom kelaminnya bertambah menjadi 47 yang terdiri atas 44 autosom dan 3 gonosom (XXY).

  • Ciri Penderita Sindrom Klinefelter

Penderita sindrom klinefelter memiliki ciri-ciri antara lain:

– Memiliki ukuran tubuh yang tinggi

– Memiliki tangan dan kaki yang lebih panjang

– Gonad tidak berkembang sehingga bersifat steril

– Payudara berkembang

– Terjadi keterbelakangan mental.

  • Sindrom Turner (45 XO atau 44A + X)

Sindrom Turner ditemukan oleh H.H. Turner pada tahun 1938. Penderita Sindrom Turner memiliki jumlah kromosom 45 yang terdiri atas 44 autosom dan 1 kromosom X sehingga kariotipenya menjadi 45 XO atau 44A+X.

  • Ciri Penderita Sindrom Turner

Penderita sindrom turner memiliki karakteristik antara lain:

– Gonad abnormal dan steril

– Tubuh pendek

– Payudara tidak berkembang dengan baik

– Memiliki leher yang bersayap

– Terjadi keterbelakangan mental

– Terdapat kelainan kardiovaskuler

  • Sindrom Edwards

Sindrom Edwards ditemukan pada tahun 1960 oleh I.H. Sindrom Edwards merupakan kelainan yang terjadi karena nondisjunction pada autosom nomor 18.

  • Ciri Penderita Sindrom Edwards

Sindrom edwards memiliki ciri-ciri antara lain

– Tengkorak lebih lonjong, memiliki mulut yang kecil,

– Telinga dan rahang bawahnya lebih rendah.

– Berumur pendek, usia rata-rata hanya 6 bulan

– Tengkorak berbentuk agak lonjong

– Bentuk dada pendek dan lebar

– Memiliki letak telinga yang lebih rendah

  • Sindrom Patau

Sindrom Patau terjadi akibat trisomi pada autosom. Trisomi terjadi pada kromosom nomor 13. Sindrom ini ditemukan oleh K. Patau pada tahun 1960.

  • Ciri Penderita Sindrom Patau

Penderita sindrom patau memiliki karakteristik sebagai berikut.

– Memiliki kepala kecil, Mata kecil, tuli,

– Polidaktili, dan pertumbuhan mentalnya terbelakang.

– Berumur pendek, umumnya meninggal pada usia 3 bulan.

– Memiliki polidaktili.

– Ukuran struktur otak lebih kecil.

– Mengalami keterbelakangan mental.

– Bagian bibir memiliki celah.

– Mengalami kelemahan pada jantung dan kelainan pada usus.

  • Sindrom Jacobs (47, XYY atau 44A+XYY)

Sindrom Jacobs ditemukan oleh P.A. Jacobs pada tahun 1965. Penderita sindrom Jacobs mempunyai 44 autosom dan 3 kromosom kelamin XYY.

  • Ciri Penderita Sindrom Jacobs

Sindrom Jacobs diderita oleh laki-laki bertubuh normal, bersifat antisosial, agresif, dan kasar, serta berwatak kriminal.

Mutasi Euploidi

Euploidi adalah mutasi kromosom akibat terjadinya penambahan atau kehilangan keseluruhan kromosom dalam satu ploidi.

Euploidi merupakan perubahan jumlah kromosom pada tingkat ploidi atau genom sehingga jumlah kromosom merupakan kelipatan jumlah kromosom pada satu genom.

Misalnya adalah jumlah kromosom pada sel adalah haploid, maka euploidi yang mungkin muncul adalah kromosom yang berjumlah n (monoploid), 2n (diploid), 3n (triploid), 4n (tetraploid), dan seterusnya.

Contoh Mutasi Euploidi

Beberapa contoh tanaman euploid aalah pada buah tomat, jeruk, apel, semangka, gandum, dan lain-lain.

Peristiwa euploid pada hewan misalnya terjadi pada insekta, katak, yang akan menyebabkan berumur pendek, seperti pada peristiwa digini dan diandry

Digini

Digini adalah dibuahinya dua sel telur yang terlindung dalam satu plasma.

Diandri

Diandri (dibuahinya satu sel telur oleh dua sperma.

Tempat Terjadinya Mutasi

Macam- macam mutasi berdasarkan tempat terjadinya terdiri atas mutasi somatic dan mutasi germinal.

Mutasi Somatik

Mutasi somatik terjadi pada sel-sel tubuh dan dampaknya hanya dirasakan pada individu tersebut dan tidak diturunkan.

Penyebab Mutasi Somatik

Faktor-faktor yang menyebabkan mutasi somatik, antara lain sinar radioaktif, sinar ultraviolet, dan obat-obatan atau zat-zat yang bersifat mutagenik.

Mutasi Germinal

Mutasi germinal terjadi pada sel-sel gamet dan memiliki sifat dapat diwariskan.

Mutasi germinal dapat dialami oleh gen-gen yang terdapat pada kromosom autosomal yang disebut dengan mutasi autosomal.

Hasil mutasi autosomal dapat berupa mutasi dominan atau mutasi resesif. Mutasi germinal juga dapat terjadi pada kromosom kelamin yang disebut dengan mutasi tertaut kelamin.

Jenis Mutasi Berdasarkan Sifa Gentik

Macam-macam mutasi berdasarkan sifat genetiknya terdiri atas mutasi dominan dan mutasi resesif.

Mutasi Dominan

Mutasi dominan memperlihatkan pengaruhnya pada kondisi heterozigot.

Mutasi Resesif

Mutasi resesif terjadi pada organisme diploid (misalnya manusia) dan tidak diketahui dalam keadaan heterozigot, kecuali resesif pautan seks.

Faktor Penyebab Mutasi

Perubahan bahan materi genetik, baik mutasi tingkat gen maupun mutasi kromosom dapat terjadi secara alami atau buatan.

a). Mutasi Alami – Mutasi Spontan

Mutasi spontan adalah mutasi yang terjadi secara spontan di alam, tanpa campur tangan manusia. Oleh karena itu, mutasi spontan disebut juga mutasi alami

Mutasi alami dapat terjadi akibat kesalahan secara acak yang berlangsung dalam proses replikasi, saat pembelahan sel, atau karena adanya unsur dalam material genetik yang dapat berubah secara acak.

Mutasi Alami terjadi secara lambat, kemungkinan terjadinya mutasi di alam, kira-kira satu di antara satu juta sampai satu milyar kejadian.

Mutagen Mutasi Alami

Faktor luar yang secara alami merangsang terjadinya mutasi adalah sinar-sinar kosmis dari luar angkasa, sinar radioaktif yang terdapat di alam, dan sinar ultraviolet.

Contoh Mutasi Alami

Spesies baru yang terbentuk akibat adanya mutasi secara alami ini merupakan salah satu mekanisme evolusi biologi.

b). Mutasi Buatan – Mutasi Induksi

Mutasi induksi adalah mutasi hasil induksi dan dibuat secara sengaja oleh manusia. Mutasi ini disebut juga mutasi buatan.

Mutasi jenis induksi sengaja dilakukan menggunakan mutagen, seperti mutagen fisika dan kimia atau mutagen biologi. Mutagen yang dapat dipakai untuk merangsang mutasi adalah:

  • Bahan Fisik – Mutagen

Bahan fisik misalnya berbagai gelombang cahaya pada sinar matahari, seperti ultraviolet, infra merah, dan sinarsinar radioaktif seperti sinar α, β, dan γ.

  • Bahan Kimia – Mutagen

Bahan kimia antara lain etil metan sulfonat (EMS), etiletan sulfonat (EES), dan hidroksilamin (HA). analog basa, gas metan, asam nitrat, dan kolkisin.

  • Bahan Biologi – Mutagen

Bahan biologis yang merupakan bahan mutakhir digunakan ialah elemen loncat.

Contoh Mutasi Buatan

Pemberian bahan kimia kolkisin dapat menghambat kerja mikrotubulus sehingga pemisahan kromatid pada fase anafase tidak terjadi dan mengakibatkan poliploidi.  Hal ini dimanfaatkan untuk menghasilkan buah tanpa biji, misalnya semangka.

Hasil mutasi buatan dari radiasi sinar X, antara lain: bibit unggul padi kultivar atomita I dan II, kedelai kultivar Muria, dan tomat kultivar Boutset.

Penyebab Terjadinya Mutasi.

Beberapa penyebab terjadinya mutasi diantaranya adalah:

Mutasi Spontan atau mutasi alami. Mutasi ini terjadi secara alami. Diperkirakan akibat factor ama, seperti sinar uktraviolet, sinar kosmik, sinar radioaktif dan kesalahan DNA.

Mutasi Buatan. Mutasi ini merupakan mutasi yang sengaja dibuat oleh manusia. Mutasi ini melibatkan mutagen biologi seperti virus dan bakteri. Asam inti virus dapat menyebabkan mutasi.

Mutagen kimia yang sering digunakan adalah bahan kimia alami seperti asam nitrit, kolkisin, streptomisin. Bahan kimia sintesis seperti DDT, fumigant, formaldehid, gliserol.

Mutagen fisika yang dapat menyebabkan mutasi berupa temperature, sinar dan radiasi.

Dampak Mutasi.

Dampak Positif dari adanya mutasi di antaranya poliploid pada tanaman yaitu:

  • Dapat menghasilkan tanaman bibit yang sangat unggul.
  • Dapat menghasilkan tanaman dengan buah besar, tidak berbiji dan produksinya tinggi.
  • Dapat meningkatkan produksi antibody
  • Menambah keanekaragaman tanaman atau hayati

Dampak Negatif.

Selain dampak positif, mutasi juga dapat menimbulkan berbagai masalah yang merugikan, misalkan.

  • Memicu timbulnya berbagai penyakit berbahaya seperti kanker dan sindrom
  • Dapat menghasilkan perubahan sifat yang menjadikan mahluk hidup rentan terhadap berbagai serangan hama atau penyakit

Contoh Soal Ujian Dan Jawaban Mutasi Gen Kromosom

Berikut Beberapa Contoh Soal Ujian Dan Jawaban Mutasi Gen dan Kromosom yang merupakan soal soal yang diujikan pada ujian nasional dan ujian masuk perguruan tinggi negeri.

Contoh Soal Ujian Dan Jawaban Mutasi Gen Kromosom

Daftar Pustaka:

  1. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  2. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  3. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  4. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019, “Pengertian Mutasi dengan Contoh Mutasi Pengertian Mutan dan contoh Mutan. Perubahan struktur susunan materi genetic DNA dengan Contoh Perubahan struktur susunan materi genetic DNA dan perubahan gen fenotipe.
  8. Ardra.Biz, 2019, “Jenis Tipe Mutasi dan Pengertian Mutasi Gen dengan Contoh Mutasi Gen dan Mutasi tidak bermakna. Contoh Mutasi tidak bermakna dan nonsense mutation serta Contoh nonsense mutation. Mutasi ganda dan Contoh Mutasi ganda serta Contoh triple mutation dan triple mutation.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Mutasi bingkai dengan Contoh Mutasi bingkai dan  frame shift mutation dengan Contoh frame shift mutation. Mutasi delesi dengan  Contoh Mutasi delesi.
  10. Ardra.Biz, 2019, “Mutasi duplikasi dengan Contoh Mutasi duplikasi dan Mutasi dengan pengurangan basa nitrogen. Mutasi dengan penambahan basa nitrogen atau Mutasi penggantian basa yang mutasi transisi. Mutase transversi dengan Contoh mutasi transisi atau Contoh mutase transversi.
  11. Ardra.Biz. 2019, “Pengertian Mutasi Kromosom dan Aberasi Kromosom dengan Contoh mutase kromosom. Penyebab mutase gen dan penyebab mutase kromosom dengan Mutasi karena perubahan jumlah kromosom.
  12. Ardra.Biz, 2019, “Mutasi Kromosom Euploidi dan Mutasi kromosom Aneuploidi adalah Contoh mutase kromosom.  Perubahan kromosom lebih dari satu genom dengan Mutasi karena perubahan struktur Kromosom dan Mutasi kromosom Inversi.
  13. Ardra.Biz, 2019, “Mutasi kromoom Translokasi dengan  Penyebab Terjadinya Mutasi. Dampak Mutasi dan Dampak Positif Mutasi Dampak Negatif mutase.

Tahapan Proses Sintesis Protein. Penjelasan Contoh Soal

Pengertian Sintesis Protein. Sintesis protein adalah proses penerjemahan kode genetic di dalam gen menjadi urutan asam amino. Proses tersebut dikenal dengan ekspresi gen yang berlangsung melalui dua tahap yaitu transkripsi dan translasi.

Dalam proses sintesis protein diperlukan 20 macam asam amino, mRNA dan tRNA sebagai pelaksana, ATP sebagai sumber energi serta enzim RNA polimerase.

Secara garis besar, sintesis protein berlangsung dalam dua tahap, yaitu tahap transkripsi dan tahap translasi.

Transkripsi Sintesis Protein

Transkripsi merupakan proses pencetakan mRNA oleh DNA di dalam nucleus. Saat transkripsi berlangsung terjadi pemindahan informasi genetic dari DNA ke RNA. Transkripsi terjadi dengan bantuan enzim polymerase.


Proses transkripsi, sesuai namanya merupakan proses pencetakan atau penulisan ulang atau menyalin ulang DNA ke dalam mRNA. Proses ini terjadi di dalam nukleus.

Pada tahap ini, setiap basa nitrogen DNA dikodekan ke dalam basa nitrogen RNA. Misalnya, jika urutan basa nitrogen DNA adalah TAC, GGC, ATG dan seterusnya, maka urutan mRNA hasil transkripsi adalah AUG, CCG, UAC, dan seterusnya. Urutan tiga basa nitrogen ini disebut kodon.

Tahap Transkripsi RNA Sintesis Protein
Tahap Transkripsi RNA Sintesis Protein

Tahapan Transkipsi RNA Sintesis Protein

Tahap transkripsi dapat dibagi lagi menjadi tiga tahap, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

Tahap Inisiasi Transkipsi RNA Sintesis Protein

Tahap ini diawali oleh melekatnya enzim RNA polimerase pada rantai atau pita DNA pada titik awal. Daerah ini dinamakan dengan promoter, yakni tempat dimulainya sintesis pasangan DNA oleh mRNA. Pembacaan DNA oleh RNA polimerase ini dimulai dari ujung 5′ menuju ujung 3′ dan tidak pernah sebaliknya.

Tahap Transkripsi RNA Sintesis Protein
Tahap Transkripsi RNA Sintesis Protein

Rantai DNA akan terbuka, akibatnya basa nitrogen pada rantai tersebut menjadi bebas. Basa nitrogen pada salah satu rantai DNA tersebut akan menjadi cetakan mRNA. Rantai DNA ini disebut rantai bermakna atau rantai sense atau sering disebut juga dengan daerah atau rantai templete.

Jadi Rantai sense adalah Rantai DNA yang kodenya disalin. Adapun rantai DNA yang tidak ditranskripsi atau tidak disalin disebut rantai tak bermakna atau antisense.

Tahap Elongasi (pemanjangan) Transkipsi Sintesis Protein

RNA polimerase akan membuka ikatan double helix pada bagian gen yang dikenali dan kemudian akan menyalin urutan basa yang ada pada DNA sense (template) sehingga terbentuk RNA baru.

Enzim RNA polimerase akan terus membentuk mRNA hingga terbentuk rantai mRNA. Rantai mRNA ini akan terus memanjang. Oleh karena itu, tahap ini disebut tahap elongasi.

Translasi Sintesis Protein.

Tahap translasi adalah tahap penerjemahan kode mRNA oleh tRNA ke dalam urutan asam amino. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan ribosom.

Ribosom merupakan salah satu organel dalam sitoplasma yang berperan dalam sintesis protein. Ribosom terdiri atas dua bagian, yaitu subunit besar dan subunit kecil. Ribosom mengandung protein dan rRNA.

Pada tahap translasi kode genetik atau kodon dari mRNA diterjemahkan menjadi rangkaian asam amino. Kodon merupakan urutan tiga basa nitrogen pada mRNA.

Setiap urutan tiga basa tersebut memiliki arti khusus yang dapat diterjemahkan dalam proses translasi. Urutan tiga basa tersebut dikenal sebagai triplet. Misalnya, AUG CCG dan UAC dan seterusnya.

Kodon pada mRNA dikenali oleh antikodon pada tRNA. Jika urutan triplet pada mRNA adalah AUG CCG dan UAC danseterunya,  maka urutan antikodonya adalah UAC GGC AUG dan seterusnya. Triplet antikodon terletak pada salah satu sisi tRNA. Pada sisi yang lain, tRNA membawa asam amino yang sesuai dengan pesanan kodon.

Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein

Tahap Translasi dimulai dengan terjadinya ikatan antara mRNA, tRNA inisiator dan ribosom subunit kecil. Molekul tRNA inisiator membawa asam amino pertama. Dalam gambar asam amino yang dibawa adalah metionin.

Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein
Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein

Molekul tRNA inisiator ini memiliki anticodon UAC yang merupakan komplemen kodon pertama mRNA yaitu AUG. Gamber berikut menjelaskan awal terjadinya translasi dengan lebih sederhana.

Kodon pertama adalah urutan tiga basa nitrogen pertama yang dimiliki mRNA yang akan berikatan anticodon tRNA inisiator. Kodon Pertama mRNA sering disebut juga dengan kodon star (atau start codon).

Molekul tRNA inisiator adalah tRNA pertama yang akan berikatan dengan mRNA.

Anticodon tRNA adalah urutan tiga basa nitrogen yang dimiliki tRNA yang akan berikatan dengan kodon pertama mRNA.

Tahap berikutnya adalah ribosom subunit besar berikatan dengan ribosom subunit kecil membentuk kompleks translasi. Fase inisiasi ini menjadi sempurna setelah terbentuknya ribosom yang fungsional.

Tahap Inisiasi Translasi Sempurna Sintesis Protein
Tahap Inisiasi Translasi Sempurna Sintesis Protein

Gambar berikut menjelasan dengan cara sederhana tentang tahapan inisiasi translasi sintesis protein.

Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein
Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein

Tahap Elongasi Translasi Sintesis Protein

Tahap Elongasi terjadi setelah ikatan antara anticodon tRNA inisiator dengan kodon pertama mRNA selesai. Kemudian tRNA kedua akan berikatan dengan mRNA di kodon kedua.

Misalnya, kodon kedua mRNA adalah CCG, maka mRNA akan berikatan dengan tRNA yang memiliki antikodon komplementernya yaitu GGC. Molekul tRNA ini membawa asam amino Prolin.

Setelah tRNA kedua dan mRNA berikatan, maka Kedua asam amino, yaitu metionin dan prolin, akan berikatan dengan bantuan enzim peptidil transferase.

Setelah metionin dan prolin berikatan, tRNAmet yang awalnya membawa metionin, meninggalkan ribosom. Kemudian, ribosom bergeser pada molekul mRNA sepanjang satu kodon.  Pergerakan ini membuat tRNAprolinl bergerak ke tempat yang ditinggalkan tRNAmet.

Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein
Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein

Molekul tRNA ketiga berikatan dengan kodon ketiga mRNA dan membawa asam amino yang ketiga. Proses elongasi ini terus berlangsung untuk mengikatkan asam amino hingga terbentuk rantai polipeptida.

Terminasi Translasi Sintesis Protein

Tahap Translasi selesai ketika ribosom mencapai kodon stop pada mRNA. Kodon stop tidak berikatan dengan tRNA, namun berikatan dengan protein khusus yang disebut release factors (faktor pelepas).

Tahap Terminasi Translasi Sintesis Protein
Tahap Terminasi Translasi Sintesis Protein

Faktor Pelepas menghentikan translasi dan menghidrolisis ikatan antara asam amino terakhir pada rantai polipeptida baru dan tRNA-nya

Daftar Pustaka:

  1. Starr, Cecie. Taggart, Ralph. Evers, Christine. Starr, Lisa, 2012, “Biologi Kesatuan dan Keragaman Makhluk Hidup”, Edisi 12, Buku 1, Penerbit Salemba Teknika, Jakarta.
  2. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri,1983, “Biologi”, Jilid 1, Edisi Kelima, Penerbit Erlangga, Jakarta.
  3. Kimballl, J.W., Siti Soetarmi Tjitro dan Nawangsari Sugiri. 1983, “Biologi”, Jilid 2, Edisi Kelima, Erlangga, Jakarta.
  4. Schlegel, H.G., 1994, “Mikrobiologi Umum”, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta.
  5. Arumingtyas, Laras, Estri. Widyarti, Sri. Rahayu, Sri, 2011, “Biologi Molekular, Prinsip Dasar Analisis”, PT Penerbit Erlangga Jakarta.
  6. Hartanto, L.N., 2004, “Biologi Dasar”, Edisi Ketiga, Penerbit Penebar Swadaya, Yogyakarta.
  7. Ardra.Biz, 2019,  “Fungsi rna polymerase sebagai enzim polymerase dalam sintesis protein. Adapaun fungsi trna dalam asam amino dan protein selama tahapan proses sintesis protein.
  8. Ardra.Biz, 2019, “Urutan sintesis protein dan tahapan serta mekanisme beserta tahap tahap transkripsi dna, Proses transkripsi dan langkah langkah sintesis protein serta penjelaskan proses tempat sintesis.
  9. Ardra.Biz, 2019, “Bagan dan bagaimana mekanisme sintesis protein dalam sel. Biosintesis  protein, mekanisme replikasi dna, anabolisme protein, urutan proses pembentukan protein. peran dna, pembentukan protein, sintesis dna,
  10. Ardra.Biz, 2019, “Proses terjadinya sintesis protein, biosintesis asam amino, sintesis polipeptida, proses transkripsi pada tempat terjadinya sintesis dan berjalannya proses transkripsi dna dengan 5 tahapan sintesis protein, replikasi dna terjadi pada tahap
  11. Ardra.Biz, 2019 “Mekanisme Sintesis Protein, Jenis Asam Amino Sintesis Protein, Jenis RNA sintesis protein, Energi Sintesis Protein, Enzim Sintesis Protein, Tahap Sintesis Protein, tahap transkripsi sintesis protein,  tahap translasi,
  12. Ardra.Biz, 2019, “Tahap Transkripsi Sintesis Protein, tempat terjadi sintesis protein, Tempat terjadi tahap transkripsi RNA, Pengertian dan Contoh basa nitrogen DNA, Fungsi mRNA, Pengertian dan Contoh kodon mRNA, Pengertian anticodon, urutan tiga basa nitrogen tRNA,
  13. Ardra.Biz, 2019, “Transkipsi RNA Sintesis Protein, Tahap Inisiasi Transkipsi RNA Sintesis Protein, Fungsi promoter mRNA, Fungsi enzim RNA polymerase, Anzim transkripsi RNA sintesis protein,  Gambar Transkripsi RNA, Pengertian Contoh rantai sense,
  14. Ardra.Biz, 2019, “Rantai antisense DNA, rantai templete DNA, Rantai cetakan mRNA, Antikodon tRNA, Tahap Elongasi (pemanjangan) Transkipsi Sintesis Protein, Enzim Yang buka ikatan double helix, Tahap Terminasi Transkipsi Sintesis Protein, Fungsi terminator mRNA, Tahap Translasi Sintesis Protein,
  15. Ardra.Biz, 2019, “Jenis Ribosom, Kandungan ribosom, Fungsi tRNA, Fungsi tRNA inisiator, Fungsi ribosom subunit kecil, Pembawa asam amino sintesis protein,  Tahap Inisiasi Translasi Sintesis Protein, Asam amino metionin, anticodon tRNA inisiator,
  16. Ardra.Biz, 2019, “Fungsi kodon pertama mRNA, Pengertian kodon star (atau start codon), Kodon pertama mRNA, Tahap Elongasi Translasi Sintesis Protein, Fungsi enzim peptidil transferase, Ikatan metionin dan prolin, rantai polipeptida sintesis protein,
  17. Ardra.Biz, 2019, “Terminasi Translasi Sintesis Protein, Kodon stop mRNA, Fungsi dan Contoh Kodon Stop, Fungsi  release factors (faktor pelepas), Enzim Stop Terminasi,