Tahapan Sintesis Protein Pdf

Tahapan Sintesis Protein Pdf

Ada beberapa zat zat gizi dalam makanan yang diperlukan oleh tubuh, diantaranya protein. Zat protein ini banyak terdapat dalam lauk pauk, zat ini dicernakan dalam lambung dan usus menjadi asam amino, yang diabsorbsi dan dibawa oleh darah ke hati. Sebagian asam amino diambil oleh hati, sebagian lagi diedarkan ke dalam jaringan-jaringan di luar hati. Protein dalam sel-sel tubuh dibentuk dari asam amino. Bila ada kelebihan asam amino dari jumlah yang digunakan untuk biosintesis protein, kelebihan asam amino akan diubah menjadi asam keto yang dapat masuk ke dalam siklus asam sitrat atau  diubah menjadi urea.

      Yang menjadi dasar teori untuk memahami sintesis protein dimulai tahun 1909 oleh Archibald Garrod. Beliau pertama kali menduga bahwa gen secara kimia diekspresikan oleh enzim yang mengkatalisa reaksi kimia spesifik dalam sel. Teori ini kemudian dibuktikan pada penyakit yang diturunkan secara genetik, yaitu ada ketidak mampuan enzim utama. Tahun 1930 George Beadle dan Edward Tatum menetapkan teori hubungan antara gen dan enzim. Melalui penelitiannya, mereka berhasil membuktikan bahwa satu gen satu enzim. Hal ini pada akhirnya ditemukan bahwa gen menghasilkan protein.

Protein merupakan bahan yang sangat penting bagi struktur dan fungsi sel-sel makhluk hidup. Contohnya, protein struktural digunakan sebagai penyusun membran sel, sedangkan protein fungsional (misalnya, enzim) digunakan sebagai biokatalisator untuk berbagai proses sintesis dari sel. Protein tersusun atas satu atau lebih rantai polinukleotida. Polinukleotida tersusun atas beberapa peptida yang tersusun atas banyak asam amino.

Pengertian Sintesis protein

Sintesis protein merupakan reaksi yang menghubungkan fungsi DNA dengan penyusunan molekul tubuh, yaitu protein. Protein yang dibentuk melalui sintesis protein akan mengalami banyak modifikasi, ada yang menjadi protein struktur, proteksi, dan enzim (biokatalisator). Sintesis protein adalah proses dimana sel dapat mengubah asamamino menjadi polimer rantai panjang yang disebut protein. Protein merupakan molekul yang mempunyai berbagai fungsi di dalam sel seperti sebagai struktur sel/jaringan, cadangan energi, pergerakan, transportasi beberapa substansi, mengkatalisa reaksi biokimia, dan melindungi terhadap terjangkitnya penyakit

Semua proses atau reaksi dalam tubuh hampir tidak terjadi tanpa adanya enzim, hal itu menunjukkan betapa pentingnya enzim dalam tubuh kita, dan proses dasar atau awal pembuatan enzim yang berasal dari proses sintesis protein. Sintesis protein terjadi di ribosom, yang mana bisa berada melekat pada retikulum endoplasma kasar ataupun berada bebas pada sitoplasma. Setelah selesai disintesis, protein pertama kali mengalami modifikasi pada organel badan golgi. Proses pemindahan protein dari RE ke badan golgi melalui suatu struktur gelembung atau sering dinamakan sebagai vesikula. Sintesis protein menggunakan kombinasi berbagai jenis asam amino untuk menghasilkan beragam jenis protein yang berbeda. Sebagai penyusun tubuh makhluk hidup, protein dapat ditemukan antara lain sebagai enzim, hormon, pigmen keratin, dan hemoglobin. Jenis dan rangkaian asam amino yang menyusun protein berbeda antara protein yang satu dan protein yang lainnya. Senyawa-senyawa sebagai bahan dan pelaksana sintesis protein antara lain DNA, RNA duta, RNA transfer, RNA ribosom, dan enzim RNA – polimerase, energi melakukan sintesis protein berupa ATP.

Baca Juga  Perbedaan Dna Dan Rna Pdf

 Tahapan proses sintesis protein :

  1. Transkripsi

    Transkripsi adalah pembentukan RNA dengan menggunakan enzim RNA polimerase dan berlangsung di dalam sitoplasma. Pada tahapan transkripsi menghasilkan 3 macam RNA  yaitu RNA m, RNA t, dan RNA r. Transkripsi diawali dengan membukanya rantai ganda DNA. Sebuah rantai tunggal berfungsi sebagai rantai cetakan atau rantai sense, rantai yang lain dari pasangan DNA ini disebut rantai anti sense. Transkripsi ini hanya terjadi pada segmen DNA yang mengandung kelompok gen tertentu saja. Sehingga nukleotida nukleotida pada rantai sense yang akan ditranskripsi menjadi molekul RNA dikenal sebagai unit transkripsi. Transkripsi meliputi 3 tahapan, yaitu tahapan inisiasi, elongasi, dan terminasi.

  • Inisiasi (Permulaan)

    Pada transkripsi dikenal promoter yaitu daerah DNA sebagai tempat melekatnya RNA polimerase untuk memulai transkripsi. RNA polimerase melekat atau berikatan dengan promoter, setelah promoter berikatan dengan kumpulan protein yang disebut faktor transkripsi. Kumpulan antara promoter, RNA polimerase, dan faktor transkripsi ini disebut kompleks inisiasi transkripsi. Selanjutnya, RNA polimerase membuka rantai ganda DNA.

  • Elongasi (Pemanjangan)

    Setelah membuka pilinan rantai ganda DNA, RNA polimerase ini kemudian menyusun untaian nukleotida-nukleotida RNA dengan arah 5´ ke 3´. RNA mengalami pertumbuhan memanjang seiring dengan pembentukan pasangan basa nitrogen DNA. Pembentukan RNA analog dengan pembentukan pasangan basa nitrogen pada replikasi. Pada RNA tidak terdapat basa pirimidin timin (T), melainkan urasil (U). RNA akan membentuk pasangan basa urasil dengan adenin pada rantai DNA. Tiga macam basa yang lain, yaitu adenin, guanin, dan sitosin dari DNA akan berpasangan dengan basa komplemennya masing-masing sesuai dengan pengaturan pemasangan basa. Adenin berpasangan dengan urasil dan guanin dengan sitosin.

  • Terminasi (Pengakhiran)

    Penyusunan untaian nukleotida RNA yang telah dimulai dari daerah promoter berakhir di daerah terminator. Setelah transkripsi selesai, rantai DNA menyatu kembali seperti semula dan RNA polimerase segera terlepas dari DNA. Akhirnya, RNA terlepas dan terbentuklah RNA m yang baru.

 Proses transkripsi :

  1. RNA polimerase melekat pada molekul DNA sehingga menyebabkan sebagian dari double helix terbuka.
  2. Akibat terbukanya pita DNA, basa-basa pada salah satu pita menjadi bebas, sehingga memberi kesempatan pada basa-basa pasangannya menyusun mRNA. Misalnya; Timin (T) dari DNA akan membentuk Adenin (A) pada mRNA, Sitosin (C) dari DNA akan membentuk Guanin (G) pada mRNA, dan seterusnya. Oleh karena enzim RNA polimerase bergerak di sepanjang pita DNA yang menjadi model. DNA yang melakukan transkripsi adalah DNA sense/template.
  3. mRNA yang sudah selesai dicetak akan meninggalkan inti sel menuju sitoplasma dan melekat pada ribosom. Ribosom adalah granula-granula dalam sitoplasma yang berperan dalam sintesis protein. Biasanya berderet 4 atau 5 dan disebut polisom.
  4. Transkripsi ini mirip dengan replikasi DNA, hanya bedanya:
  5. Basa Urasil RNA mengganti Timin DNA.
  6. mRNA yang terbentuk tidak tinggal berpasangan dengan pita DNA pembuatnya, tetapi melepaskan diri meninggalkan inti sel.
  7. Replikasi DNA memberikan hasil yang tetap di dalam genom, sedangkan pembentukan molekul RNA berlangsung dan hasilnya digunakan langsung dalam waktu singkat untuk sintesis protein.
  1. Translasi

    Ribosom akan membaca kode yang ada pada mRNA dengan bantuan RNA lain, yakni RNA transfer (tRNA). Di dalam sitoplasma banyak terdapat tRNA, asam-asam amino dan lebih dari 20 enzim-enzim amino hasil sintetase.

Proses translasi :

  1. Pemindahan asam amino dari sitoplasma ke ribosom dilakukan oleh tRNA. Asam amino terlebih dahulu diaktipkan dengan ATP (Adenosin Trifosfat), proses ini dipengaruhi oleh enzim amino asil sintetase. Hasilnya berupa Aminoil Adenosin Monofosfat (AA-AMP) dan fosfat organik.
  2. AA-AMP diikat oleh tRNA untuk dibawa ke ribosom.
  3. Ujung bebas tRNA mengikat asam amino tertentu yang telah diaktifkan. Di bagian lengkungan terdapat tiga basa nukleotida yang disebut antikodon, yang nantinya berpasangan dengan tiga basa yang disebut kodon pada pita mRNA.
  4. Dalam ribosom terdapat situs (tempat) melekatnya mRNA dan dan dua situs tRNA (P site dan A site) (lihat Gambar 4.5). Anti kodon pada tRNA harus sesuai dengan pasangan basa dari kodon pada mRNA. Jika asam-asam amino yang terdapat pada P site telah bergabung ke asam amino yang terdapat pada tRNA di A site maka ribosom akan bergerak sepanjang mRNA ketiga basa berikutnya.
  5. tRNA yang telah melepaskan asam amino kemudian meninggalkan ribosom, bebas dalam sitoplasma untuk selanjutnya mampu mengikat asam amino lain semacam yang telah diaktifkan oleh ATP, sedangkan tRNA dengan rantai asam amino menempati P site, tRNA berikutnya dengan asam amino akan datang ke ribosom ke P site. Demikian seterusnya sehingga dalam polisom terangkai bermacam-macam asam amino dan tersusun menjadi rangkaian polipeptioda yang selanjutnya akan membentuk protein fungsional.

Translasi meliputi tiga tahapan, yaitu: inisiasi, elongasi dan terminasi. Proses translasi akan berakhir jika sampai ke kodon akhir. Perlu diingat bahwa pada setiap tahap diperlukan enzim dan dua tahap pertama memerlukan energi.

Dalam ribosom berlangsung penerjemahan urutan nukleotida DNA ke protein. Urutan singkat sintesis protein fungsional :

  • DNA membentuk mRNA untuk membawa kode sesuai urutan basa N-nya.
  • mRNA meninggalkan inti, pergi ke ribosom dalam sitoplasma.
  • tRNA datang membawa asam amino yang sesuai dengan kode yang dibawa oleh mRNA. tRNA ini bergabung dengan mRNA sesuai dengan kode pasangan basa N-nya yang seharusnya.
  • Asam–asam amino akan berjajar-jajar dalam urutan yang sesuai dengan kode sehingga terbentuklah rangkaian polipeptoda yang selanjutnya membentuk protein fungsional
  • Protein yang terbentuk merupakan enzim yang mengatur metabolisme sel dan reproduksi.
  • Urutan asam amino pada protein (polipeptida), ditentukan oleh urutan kodon triplet pada mRNA.

 download  Pdf

  1. SINTESIS PROTEIN
  2. Replikasi DNA dan Sintesis Protein
  3. PROTEIN SINTESIS
  4. Definisi Sintesis Protein

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.