Proses sintesis protein

Sintesis Protein

Fenotip suatu individu ditentukan oleh aktivitas enzim (protein fungsional). Enzim yang berbeda akan menimbulkan fenotip yang berbeda. Perbedaan satu enzim dengan lainnya ditentukan oleh jumlah jenis dan susunan asam amino penyusun protein enzim. Pembentukkan asam amino tersbut ditentikan oleh gen atau DNA.

Ekspresi gen merupakan proses dimana informasi yang dikode di dalam gen diterjemahkan menjadi urutan asam amino selama sintesis protein.

Sisntesis protein terdiri dari 2 tahap; transkripsi dan translasi.

Transkripsi

Urutan rantai nukleotida template dari suatu DNA rantai ganda disalin untuk menghasilkan satu rantai molekul mRNA (dRNA) atau kodon. Rantai DNA yang distranskripsi disebut sebagai sense dan rantai DNA yang tidak ditranskripsi disebut antisense.

Translasi

Sintesis polpeptida dengan urutan spesifik berdasarkan rantai mRNA yang dibuat pada tahapan transkripsi. Susunan asam amino yang dibentuk sesuai dengan susunan basa nitrogen dalam kodon. Satu per satu asam amino berikatan dengan triplet anticodon (tRNA) sehingga membentuk polipeptida.

Berikut cuplikan video

Soal:

1. Jika rantai DNA adalah ATT GTA AAA CGG, kode genetik yang dibawa oleh mRNA pada sintesis protein adalah…(Detik-detik 2014/2015 TO 1)

A. TAA CAT TTT CGG

B. ATT GTA AAA GCC

C. AUU GTA UUU GCC

D. AUU GUA AAA CGG

E. UAA CAU UUU GCC

Pembahasan:

Urutan sintesis protein sebagai berikut

DNA rantai sense       : ATT-GTA-AAA-CGG

DNA rantai antisense :TAA-CAT-TTT-GCC

Rantai kodon mRNA  : UAA-CAU-UUU-GCC

2. Selama berlangsungnya tahap transasi pada sintesis protein terjadi peristiwa…(Detik-detik 2014/2015 TO2)

A. Duplikasi rantai DNA

B. Membukanya rantai DNA

C. Pencetakan dRNA oleh DNA

D. Pengenalan daerah gen DNA

E. Penerjemahan dRNA oleh tRNA

Pembahasan:

Mekanisme sintesis protein terjadi dalam 2 tahap, yaitu transkripsi dan translasi. Tramskripsi merupakan proses pencetakkan atau penulisan ulang DNA ke dalam mRNA. Proses ini terjadi di dalam nucleus. Translasi adalah proses penerjemahan informasi genetic yang terdapat pada dRNA oleh tRNA menjadi urutan asam amino polipeptida. Tahap ini terjadi di dalam sitoplasma dengan bantuan riboso,. Proses duplikasi rantai DNA , membukanya rantai DNA, pencetakkan RNA dan DNA, dan pengenalan daerah gen berlangsung pada tahap transkripsi.

3. Di bawah ini tahap-tahap sintesis protein.

1) DNA membentuk RNA duta di dalam inti sel

2) Asam-asam amino diangkut oleh tRNA dari sitoplasma

3) RNA duta keluar dari inti sel

4) Terbentuk polipeptida

5) Asam-asam amino terangkai dalam ribosom

Urutan tahapan sisntesis protein adalah…(UN Biologi 2013)

A. 1-2-3-4-5

B. 1-3-2-4-5

C. 1-3-2-5-4

D. 2-3-1-4-5

E. 2-4-5-1-3

Pembahasan:

Sintesis protein tersiri atas 2 tahap, transkripsi dan translasi. Transkripsi meliputi proses duplikasi DNA membentuk dRNA dakam inti sel. Setelah itu, dRNA keliar dari inti sel dan asam-asam amino diangkut oleh tRNA dari sitoplasma. Translasi meliputi proses perangkaian asam-asam amino dalam ribosom dan terbentuklah polipeptida. Jadi urutan yang benar adalah 1-3-2-5-4.

4. Proses translasi akan berhenti ketika pembacaan bertemu dengan kodon terminasi (kodon stop), yaitu ….(Detik-detik 2012/2013)

a. AUG

b. AGU

c. UUU

d. UGC

e. UAA

Pembahasan:

Protein yang ditranslasikan sebagai stop kodon merupakan UAA, UAG, dan UGA

5. Translasikan protein berikut ini! (Detik-detik 2013/2014)

UGC-GAG-UAU-GCG

A. serin – asam glutamat – tirosin – alanin

B. leusin – tirosin – asam glutamat – isoleusin

C. tirosin – isoleusin – arginin – sistein

D. treonin – leusin – isoleusin – arginin

E. alanin – tirosin – isoleuisn – serin

Pembahasan:

Dengan menggunakan tabel yang sudah diberikan, kita bisa memasukkan pengkodean untuk ditranslasikan.

6. Bahan dasar yang dibutuhkan dalam sintesis protein, yaitu . . . .(Detik-detik 2012/2013)

A. asam amino

B. asam lemak

C. karbohidrat

D. mineral

E. zat gula

Pembahasan

Penyusun dasar protein merupakan asam aminio, maka bahan dasar yang dibutuhkan untuk mensistesis protein merupakan asam amino.

7. Pada tahap transkripsi dimulai dengan membukanya pita “Double Helix” oleh enzim . . .
A. RNA polymerase
B. DNA polymerase
C. RNA transkriptase
D. DNA transkriptase
E. DNA endonuclease

Pembahasan

RNA Polimerase yang membuka pita double-helix seperti pada di gambar, ketika proses transkripsi berlangsung.

8. Pita DNA yang berfungsi sebagai pencetakan RNA disebut . . . .

A. pita template

B. pita antisense

C. pita RNA

D. basa nitragen

E. antikodon

Pembahasan

Sama seperti dijelaskan digambar, RNA mencetak dari DNA template.

9. Tahapan sintesis protein:
1.Penempelan RNA polymerase pada molekul DNA
2.Pergerakan RNA polymerase sehingga Dihasilkan rantai DNA
3.Pemisahan rantai dari template
4.Penambahan senyawa kimia sehingga Dihasilkan M rna lengkap

Tahapan selanjutnya dari sintesis protein tersebut (tahap ke-5)adalah….(UN Biologi 2011)
A. pembuatan rangkaian asamamino yang dibawa oleh tRNA
B. mRNA selesai dicetak meninggalkan nukleus menuju sitoplasma
C. pengenalan kodon AUG oleh subu nitribosom besar
D. pemasangan sub unit ribosom besar
E. pengenalan kodon UAG oleh ribosom

Pembahasan

Pembahasan: prosesn sintesis protein meliputi tahap-tahap:
1. transkripsi : pencetakan mRNA di nukleus kemudian menuju ke ribosom (di sitoplasma)
2. translasi : mRNA membawa kode ke RNA, kemudian penyusunan protein berdasarkan kode mRNA

10. DNA dan RNA memiliki persamaan dalam hal ….(UN Biologi 2010)
A. Bentuk rantai
B. Tempat terdapatnya
C. Kandungan basa nitrogen golongan pirimidin
D. Kandungan basa nitrogen golongan purin
E. Komponen gula penyusunnya

Pembahasan

Basa nitrogen dalam purin di DNA maupun di RNA adalah Guanin dan Adenin, sedangkan primidin di dalam DNA merupakan Sitokinin dan Timin, di RNA Sitokinin dan Urasil

11. Berikut ini adalah beberapa kodon dengan asam amino yang diikatnya. (Detik-detik 2012/2013)

Kodon Asam amino
CAA Glutamin
CCU Prolin
AUC Isoleusin
UCU Serin

Bila urutan asam amino yang terbentuk adalah prolin, isoleusin, glutamine, dan serin, maka urutan basa nitrogen dari DNA sense adalah ….

A. UAG, GGA, CAU, AGA

B. UAG, GGA, CAT, AGA

C. GGA, TAG, GTT, AGA

D. TAG, GGA, CAU, AGA

E. ATC, CCT, GTA, TCT

Pembahasan

Rantai kodon mRNA : CCU AUC CAA UCU

Rantai asntisense     : CCT ATC AAC TCT

Rantai sense            : GGA TAG TTG AGA

12. Perhatikan susunan basa nitrogen DNA dan table dibawah ini. (UN Biologi 2011)

GGC   CAT    AGG   TCG                Sense

CCG    GTA    TCC    AGC               Antisense

Nama Asam amino Kode kodon
Glisin GGC
Glutamin CAA
Histidin CAU
Prolin CCG
Arginin AGG
Serin UCG

Rangkaian asam amino yang akan terbentuk dari proses transkipsi dan translasi pada rantai DNA diatas adalah ….

A. Glisin – histidin – arginin – serin

B. Serin – arginin – histidin – glisin

C. Glisin – glutamin – histidin – prolin

D. Serin – glutamine – arginin – prolin

E. Histidin – glutamine – serin – arginin

Pembahasan

Cara mentranslasikan kode-kode tersebut adalah dengan menggunakan mRNA. mRNA dari DNA tersebut adalah GGC CAU AGG UCG, maka  translasi dari DNA di atas adalah glisin – histidin – arginin – serin

13. Berikut ini bukan merupakan proses yang terjadi pada sintesis protein adalah …. (Detik-detik biologi)
A. RNAd keluar dari inti sel menuju ribosom
B. RNAd dibentuk oleh DNA di dalam sitoplasma
C. RNAt membawa asam amino menuju ribosom
D. DNA merancang sintesis protein
E. Di dalam ribosom terdapat RNAr

Pembahasan

RNAd dibentuk oleh DNA di nukleus bukan di sitoplasma.

14. Rantai DNA sense mempunyai kode basa nitrogen sebagai berikut. (Detik-detik biologi)
TGC – CGG – ACT – AAA – TCT
Maka urutan basa nitrogen pada RNAt adalah ….
A. UGC – CGG – ACU – AAA – UCU
B. ACG – GCC – TGA – TTT – AGA
C. ACG – GCC – UGA – UUU – AGA
D. TGC – CGG – ACT – AAA – TCT
E. UCG – GCC – TGU – TTT – UGU

Pembahasan

DNA     TGC-CGG-ACT-AAA-TCT
RNAd   ACG-GCC-UGA-UUU-AGA
RNAt    UGC-CGG-ACU-AAA-UGU

15. Apa akibat yang disebabkan akibat terjadinya kesalahan pada transkripsi oleh RNAt…(Ebtanas)
A. Kesalahan pembentukan protein.
B. Kesalahan pada bentuk tubuh
C. Kesalahan pada struktur tubuh
D. Kesalahan saraf
E. Kesalahan sistem ekskresi

Pembahasan

Pada proses transkripsi urutan kode genetic dari DNA dibawa oleh RNAt ke ribosom tempat terjadinya pembentukan asam amino yang termasuk kodon stop adalah UAA, UAG, DAN UGA, sedangkan kodon start adalah AUG.

 

Sources:

Aryulina, Diah, dkk. Biologi 3 SMA dan MA untuk Kelas XII. 2004. Jakarta: Esis. hlm. 88-93

Santoso, Begot. Biologi Pelajaran untuk SMA/MA Kelas XII. 2007. Jakarta: Interplus. hlm. 67

Omegawati, Wigati Hadi, dkk. Detik-Detik UJIAN NASIONAL BIOLOGI tahun pelajaran 2014/2015. 2015. Klaten: Intan Pariwira. hlm. 73

http://www.sridianti.com/bagaimana-proses-sintesis-protein-berlangsung.html

http://ifasulistiyorini.blogspot.com/2014/09/sintesis-protein.html

Susunan nukleotida DNA, RNA, dan kromosom

Gen: Substansi dasar hereditas yang mengandung informasi genetik dan tersusun dari asam nukleat dan terdapat di lobus dalam kromosom.

Kromosom: Bagian utama sebuah sel terdiri atas nukleus dan sitopasma. Di dalam nukleus terdapat benang-benang halus yang disebut kromatin. apabila sel siap membelah, benang-benang halus tersebut dipintal membentuk kromosom. Kromosom adalah struktur padat yang terdiri atas protein dan asam nukleat. Asam nukleat yang utama pada kromosom adalah DNA dengan sejumlah kecil RNA.

DNA (Deoxyribonucleic Acid): DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetik. DNA adalah molekul polinukleotida yang tersusun dari polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, serta membentuk ikatan seperti rantai ganda dan berpilin ke kanan (double helix). Setiap nukleotida terdiri atas tiga gugus molekul berikut.

  • Komponen gula berupa deoksiribosa.
  • Basa nitrogen yang terdiri atas purin dan pirimidin. Purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G), serta pirimidin terdiri atas sitonin (C) dan timin (T).
  • Gugus fosfat.

dsDNA

 

Rangkaian kimia antara deoksiribosa dengan basa nitrogen (purin atau pirimidin) disebut nukleosida. nukleosida tersebut akan berikatan dengan fosfat membentuk nukleotida. Gabungan nukleotida dalam suatu rantai polimer panjang akan membentuk DNA.

pada setiap molekul DNA, jumlah adenin selalu sama dengan jumlah timin, jumlah guani selalu sama dengan jumlah sitosin. Adenin selalu berpasangan dengan timin dan guanin selalu berpasangan dengan sitosin. Adenin dan timin membentuk dua ikatan hidrogen sedangkan sitosin dan guanin membentuk tiga ikatan hidrogen.

DNA terletak dalam nukleus dan berperan dalam membentuk sifat genetik suatu individu. selain itu, DNA dapat berfungsi sebagai heterokatalitik (mensintesis molekul lain seperti RNA) dan otokatalitik (replikasi diri).

RNA (Ribonucleic Acid): makromolekul yang berupa rantai tunggal polinukleotida, berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik. setiap ribonukleotida terdiri dari;

  • komponen gula berupa ribosa
  • basa nitrogen yang terdiri atas golongan purin dan golongan pirimidin (sitosin dan urasil)
  • gugus fosfat

RNA mempunyai tiga tipe, yaitu rRNA (ribosom RNA), mRNA (messenger RNA/ dRNA) dan tRNA (transfer RNA). DNA dan RNA bertanggung jawab terhadap proses sintesis protein. RNA terdapat dalam jumlah banyak di sitoplasma dan ribosom, serta hanya terdapat sedikit di nukleus. Kadar RNA dalam sitoplasma dapat berubah-ubah dipengaruhi oleh sintesis protein.

 

Soal dan pembahasan

1. Bila gen diuraikan akan diperoleh senyawa – senyawa dasar pembentuk gen berupa…
A. Basa nitrogen
B. Gula
C. Fosfat
D. Asam amino
E. A,B, dan C benar
Jawaban: E
Pembahasan: Penyusun struktur gen adalah senyawa: basa nitrogen, gula, dan fosfat

2. Diagram langkah sintesis protein

Screen Shot 2015-04-09 at 8.33.39 PMTanda X pada diagram sintesis protein tersebut adalah…
A. mRNA
B. DNA
C. tRNA
D. rRNA
E. Ko-Enzim
Jawaban: C
Pembahasan: DNA membentuk RNA dengan cara transkipsi. RNAd pergi ke ribosom sambil membawa kodon. Di ribosom RNAd jadi cetakan. RNAt akan menerjemahkan kodon dan mengangkut asam – asam amino yang sesuai untuk disusun menjadi polipeptida di ribosom. Dari gambar di atas maka X adalah RNAt.

3. Jumlah nukleotida pada rangkaian di bawah ini adalah…

Screen Shot 2015-04-09 at 8.37.02 PM
A. 6
B. 12
C. 10
D. 18
E. 8
Jawaban: A
Pembahasan: DNA membentuk RNA dengan cara transkipsi. RNAd pergi ke ribosom sambil membawa kodon. Di ribosom RNAd jadi cetakan. RNAt akan menerjemahkan kodon dan mengangkut asam – asam amino yang sesuai untuk disusun menjadi polipeptida di ribosom. Dari gambar di atas maka X adalah RNAt.

4. Berdasarkan hitungan, diperoleh 64 macam kodon, tetapi tidak semua kodon menjadi asam amino.
Sebab
Asam amino yang dikenal pada tubuh organisme hidup saat ini ada 20 macam.
Jawaban: Benar. Menurut Nirenberg terdapat 64 macam kodon. Di antara jumlah tersebut terdapat start (AUG) dan stop kodon (UGA, UAG, UAA) yang tidak menjadi asam amino. Asam amino memiliki 10 tipe asam amino esensial dan 10 asam amino nonesensial.

5. Struktur DNA dengan RNA dapat dibedakan berdasarkan…
A. Komponen gulanya
B. Susunan basa purinnya
C. Bentuk rantainya
D. Gugus fosfatnya
E. A, B, dan C benar
Jawaban: E
Pembahasan: Pembeda
Komponen gulanya DNA :Deoksiribosa
RNA :Ribosa
Basa pirimidin DNA :Timin
RNA :Urasil
Bentuk rantainya DNA :Ganda
RNA :Tunggal

6. Diketahui salah satu rantai DNA dengan urutan basa N = GTS – AGG – STA. Urutan basa N yang terdapat pada RNAd yang dibentuk oleh rantai DNA tersebut di atas adalah…
A. GST-AGG-STA
B. SGA-TSS-GAT
C. SAG-USS-GAU
D. GSU-AGG-SUA
E. TAS-STT-AGS
Jawaban: C
Pembahasan: Basa nitrogen berpasangan antara purin dan pirimidin, berikut adalah pasangan pasangannya : adenin – timin, guanin – sitosin.
Namun pada RNA basa timin diganti dengan urasil maka pasangan basa nitrogen antara DNA dan RNA adalah : adenin – urasil, guanin – sitosin

7. Perhatikan bagian-bagian sentromer di bawah ini!
Sentromer ditunjukkan oleh nomor…
Screen Shot 2015-04-09 at 8.54.37 PM
A. 1
B. 2
C. 3
D. 4
E. 5
Jawaban: C
Pembahasan:
1) kromonema
2) matriks
3) sentromer
4) lengan kromosom
5) kromomer

8. Berdasarkan letak sentromernya, bentuk kromosom metasentrik ditunjukkan oleh…
A.Screen Shot 2015-04-09 at 8.59.25 PM
B. Screen Shot 2015-04-09 at 8.56.28 PMC. Screen Shot 2015-04-09 at 8.57.06 PMD. Screen Shot 2015-04-09 at 8.57.40 PME. Screen Shot 2015-04-09 at 8.58.12 PMJawaban: D
Pembahasan:
1) submetasentrik : letak sentromer agak di tengah
2) akrosentrik : letak sentromer mendekati ujung
3) bentuk V : kromosom menyerupai huruf V
4) metasentrik : letak sentromer di tengah
5) telosentrik : letak sentromer di ujung

9. Gambar berikut ini merupakan satu molekul nukleotida:

Screen Shot 2015-04-09 at 9.00.21 PM A. gula pentosa – fosfat – basa nitrogen
B. fosfat – basa nitrogen – gula pentosa
C. fosfat – gula pentosa – basa nitrogen
D.basa nitrogen – gula pentosa – basa nitrogen
E. gula pentosa – basa nitrogen – fosfat
Jawaban:C
Pembahasan:
1) fosfat
2) gula pentosa
3) basa nitrogen

10. Basa nitrogen mana yang tidak
A. AAA
B. UUU
C. UAU
D. GGA
E. TGS
Jawaban: E
Pembahasan: ARN memiliki 2 macam basa nitrogen yaitu basa purin dan pirimidin, basa purin terdiri dari adenin dan guanin, sedangkan basa pirimidin terdiri dari sitosin dan urasil. Jadi, tidak mungkin ARN memiliki basa timin.

11. Ciri-ciri asam nukleat sebagai berikut:
1). Basa nitrogen terdiri dari timin, adenin, guanin, dan sitosin
2). Berupa rantai tunggal yang pendek
3). Berupa rantai ganda yang panjang
4). Gula pentosanya deoksiribosa
5). Gula pentosanya ribosa
6). Pelaksana sintesis protein
Ciri-ciri yang dimiliki oleh RNA adalah…
A. 1,2,3
B. 1,3,5
C. 2,4,6
D. 2,5,6
E. 1,2,5,6
Jawaban: D
Pembahasan: Ciri – ciri ARN :
1) basa nitrogennya adenin, guanin, sitosin, urasil
2) rantai tunggal pendek
3) gula pentosanya ribosa
4) pelaksana sintesis protein
5) kadarnya dipengaruhi hasil sintesis protein

12.Molekul – molekul basa nitrogen yang menyusun molekul ADN selalu berpasangan. Pasangan – pasangan basa tersebut selalu tetap, yaitu …
A. adenin – timin – sitosin – guanin
B. adenin – guanin – sitosin – timin
C. adenin – sitosin – timin – guanin
D. adenin – urasil – sitosin – guanin
E. adenin – guanin – sitosin – urasil
Jawaban: B
Pembahasan: ADN memiliki pasangan basa yaitu :
1) Adenin – Timin
2) Guanin – Sitosin

13. Diketahui bahwa dalam inti sel terdapat senyawa- senyawa protein yang berkaitan dengan hereditas. Senyawa – senyawa itu adalah…
A. Nukleoprotein
B. Asam nukleat
C. Asam deoksiribonukleat
D. ADN dan asam ribonukleat
E. Asam ribonukleat dan ATP
Jawaban: D
Pembahasan: Inti sel memiliki senyawa protein yang berhubungan dengan pewarisan sifat yaitu AND dan asam ribonukleat.

14. Perhatikanlah ciri – ciri ADN dan ARN di bawah ini!
I Pirimidin : U – S ;Rantai : Tunggal ;Gula : Pentosa ;Purin :A – G ;Kadar: Bergantung pada sintesis protein
II Pirimidin :A – T ;Rantai : Ganda ;Gula : Ribosa ;Purin :G – S ;Kadar: Bergantung pada sintesis protein
III Pirimidin :T – S ;Rantai : Ganda ;Gula : Deoksiribosa ;Purin :A – G ;Kadar: Tidak dipengaruhi sintesis protein
IV Pirimidin :U – A ;Rantai : Tungal ;Gula : Deoksiribosa ;Purin :G – T ;Kadar: Tidak dipengaruhi sintesis protein

Yang merupakan ciri –ciri ARN dan AND adalah…
A. I dan II
B. II dan III
C. I dan IV
D. I dan III
E. II dan IV
Jawaban: D
Pembahasan:
Ciri – ciri ARN :
1) basa nitrogennya adenin, guanin, sitosin, urasil
2) rantai tunggal pendek
3) gula pentosanya ribosa
4) pelaksana sintesis protein
5) kadarnya dipengaruhi hasil sintesis protein
ciri – ciri ADN :
1) basa nitrogennya adenin, guanin, sitosin, timin
2) rantai ganda panjang
3) gula pentosanya deoksiribosa
4) bukan pelaksana sintesis protein
5) kadarnya tidak dipengaruhi hasil sintesis protein

15. Basa nitrogen yang tidak ada dalam ARN adalah…
A. Adenin
B. Guanin
C. Sitosin
D. Timin
E. Urasil
Jawaban: D
Pembahasan: ARN memiliki 2 macam basa nitrogen yaitu basa purin dan pirimidin, basa purin terdiri dari adenin dan guanin, sedangkan basa pirimidin terdiri dari sitosin dan urasil. Jadi, tidak mungkin ARN memiliki basa timin.

 

Sumber:

  • Omegawati, Wigata, dkk. Detik-detik Biologi 2014/2015. 2015. Yogyakarta: PT Intan Perwira