OSMOREGULASI

BAB I

PENDAHULUAN

A.      Latar Belakang

 Pergerakan air melalui membran selektif permiabel biasa disebut osmosis. Hal itu terjadi ketika dua larutan mempunyai perbedaan konsentrasi total larutan atau osmolality. Hewan yang memelihara keseimbangan antara cairan tubuh dengan keadaan lingkungan sekitar disebut osmoconfer.

Organisme harus melakukan osmoregulasi karena harus terjadi keseimbangan antara substansi tubuh dan lingkungan. Membran sel yang permeabel merupakan tempat lewatnya beberapa substansi yang bergerak cepat. Adanya perbedaan tekanan osmosis antara cairan tubuh dan lingkungan. Semakin jauh perbedaan tekanan osmose antara tubuh dan lingkungan, semakin banyak energi metabolisme yang dibutuhkan untuk melakukan osmoregulasi sebagai upaya adaptasi. Karena perbedaan proses osmoregulasi pada beberapa golongan ikan, maka struktur organ-organ osmoregulasinya juga kadang berbeda. Beberapa organ yang berperanan dalam proses osmoregulasi ikan, antara lain insang, ginjal, dan usus. Organ-organ ini melakukan fungsi adaptasi di bawah kontrol hormon osmoregulasi, terutama hormon-hormon yang disekresi oleh pituitari, ginjal, dan urofisis (Fujaya, 2004).

Osmoregulasi adalah kemampuan organisme untuk mempertahankan keseimbangan kadar dalam tubuh, didalam zat yang kadar garamnya berbeda. Secara sederhana hewan dapat diumpamakan sabagai suatu larutan yang terdapat di dalam suatu kantung membran atau kantung permukaan tubuh. Hewan harus menjaga volume tubuh dan kosentrasi larutan tubuhnya dalam rentangan yang agak sempit. Yang menjadi masalah adalah konsentrasi yang tepat dari cairan tubuh hewan selalu berbeda dengan yang ada dilingkungannya. Perbedaan kesentrasi tersebut cenderung mengganggu keadaan kondisi internal. Hanya sedikit hewan yang membiarkan kosentrasi cairan tubuhnya berubah-ubah sesuai degan lingkungannya dalam kedaan demikian hewan dikatakan melakukan osmokonfirmitas (Wulangi, 1993).

Osmoregulator merupakan hewan yang harus menyesuaikan osmolaritas internalnya, karena cairan tubuh tidak isoosmotik dengan lingkungan luarnya. Seekor hewan osmoregulator harus membuang kelebihan air jika hewan itu hidup dalam lingkungan hiperosmotik. Kemampuan untuk mengadakan osmoregulasi membuat hewan mampu bertahan hidup, misalnya dalam air tawar dimana osmolaritas tertentu rendah untuk mendukung osmokonformer, dan didarat dimana air umumnya tersedia dalam jumlah yang sangat terbatas. (Wulangi,1993).

B.       Rumusan Masalah

 Rumusan masalah dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1.  Apakah pengertian osmoregulasi?

2.  Bagaimana osmoregulasi pada hewan darat?

C. Tujuan

 Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut:

1.        Mengetahui pengertian osmoregulasi.

2.        Mengetahui osmoregulasi pada hewan darat.

BAB II

PEMBAHASAN

A.      Pengertian Osmoregulasi

 Osmoregulasi pada hewan di lingkungan Darat, yaitu memiliki keuntungan hewan yang berhasil hidup di darat dan mudah memperoleh oksigen. Sedangkan kerugiannya yaitu masalah keseimbangan air dan ion mudah terancam dehidrasi. Kehilangan air yaitu berupa penguapan yang dipengaruhi oleh kandungan uap air di atmosfer, gerakan udara, tekanan barometrik, luas pertmukaan penguapan, dan suhu.  Pada invertebrata darat, umumnya merupakan Antropoda, Insekta , dan laba-laba, yang paling banyak adalah insekta. Untuk membatasi pelepasan air dilakukan respirasi discontinue dan karbon dioksida dilepaskan secara periodic (setiap kali inspiratisi tidak selalu di ikuti dengan ekspirasi) (Cambell, 2012)

Osmoregulasi adalah proses mengatur konsentrasi cairan dan menyeimbangkan pemasukan serta pengeluaran cairan tubuh. Proses osmoregulasi diperlukan karena adanya perbedaan konsentrasi cairan tubuh dengan lingkungan di sekitarnya. Jika sebuah sel menerima terlalu banyak air maka ia akan meletus, begitu pula sebaliknya,jika terlalu sedikit air maka sel akan mengerut dan mati. Osmoregulasi juga berfungsih ganda sebagai sarana untuk membuang zat-zat yang tidak diperlukan oleh sel dan organisme hidup (Bentley, 2012).

Osmoregulasi sebagian besar didasarkan pada pergerakan terkontrol dari zat zat terlarut antara cairan internal dan lingkunganya eksternal, serta pergerakan air yang mengikuti osmosis. Osmoregulasi menyeimbangkan pengambilan dan kehilangan air dan zat terlarut. Semua hewan terlepas dari filogeni, habita, atau tipe zat buangan yang dihasilkan menghadapi kebutuhan osmoregulasi yang sama. Lama kelamaan, pengambilan dan kehilangan air haruslah seimbang. Jika pengambilan air berlebihan sel sel hewan membengkak dan pecah, jika kehilangan air terlalu banyak, mereka mengerut dan mati (Bentley, 2002).

  Osmoregulasi berfungsi untuk mempertahankan komposisi kandungan kandungan seluler, namun sebagian hewan melakukan ini secara dengan mengelola komposisi cairan tubuh internal yang merendam sel sel. Pada serangga dan hewan lain dengan sistem sirkulasi terbuka, cairan ini merupakan hemolimfe. Pada vertebrata dan hewan hewan lain dengan sistem sirkulasi tertutupsel sel terendam dalam cairan interstisial yang mengandung campuran zat zat terlarut yang dikontrol secara tak langsung oleh darah (Cambell, 2012). 

B.       Tantangan Osmotik

  Seekor hewan dapat mempertahankan keseimbangan air dengan dua cara, yang pertama adalah menjadi osmokonformer, yang isoosmotik dengan sekitarnya, yang kedua menjadi osmoregulator, yang mengontrol osmolaritas internal terlepas dari osmolaritas lingkunganya (Cambell, 2012).   

                   Gambar. Konsentrasi zat terlarut dan osmosis

     Osmoregulasi memungkinkan hewan hidup di lingkungan yang tidak bisa dihuni oleh osmokonformer, misalnya perairan twar dan habitat darat. Osmoregulasi juga memungkinkan banyak hewan laut untuk mempertahankan osmolaritas internal yang berbeda dari osmolaritas air laut. Agar sintas di lingkungan yang hipoosmotik, osmoregulator harus membuang kelebihan air. Dalam lingkungan hiperosmotik, osmoregulator harus mengambil air agar impas dengan kehilangan osmotik. Osmoregulator adalah mekanisme yang menjaga osmolaritasnya tanpa tergantung lingkungan sekitar. Karena kemampuan meregulasi maka osmoregulator dapat hidup di lingkungan air tawar, daratan, serta lautan. Di lingkungan dengan konsentrasi cairan yang rendah osmoregulator akan melepaskan cairan yang berlebih, dan sebaliknya, (Bentley, 2012).

     Sebagian besar hewan baik osmokonformer atau osmoregulator, tidak dapat mentoleransi perubahan besar dalam osmolaritas eksternaldan disebut stenohalin. Sebaliknya hewan eurihalin mencakup osmokonformer dan osmoregulator tertentu dapat sintasmenghadapi fluktuasi osmolaritas eksternal yang besar.  Osmokonormer merupakan hewan yang tidak mampu mempertahankan tekanan osmotik di dalam tubuhnya, oleh karena itu hewan harus melakukan berbagai adaptasi agar dapat bertahan didalam tempat hidupnya. Adaptasi dapat dilakukan sepanjang perubahan yang terjadi pada lingkungannya tidak terlalu besar dan masih ada dalam kisaran konsentrasi yang dapat di terimanya. Jika perubahan lingkungan terlalu besar maka hewan yang melakukan osmokonformer tidak dapat bertahan hidup di tempat tersebut (Bentley, 2002).

C.      Hewan Darat

     Ancaman dehidrasi merupakan masalah regulasi utama bagi tumbuhan dan hewan darat. Manusia, misalnya, mati jika kehilangan sedikinya 12% air tubuhnya ( unta gurun dapat bertahan dua kali dari itu). Adaptasi adaptasi yang mengurangi kehilangan air adalah kunci kesintasan di darat. Seperti kutikula berlilin yang sangat berkontribusi terhadap keberhasilan tumbuhan darat, penutup tubuh sebagian hewan darat untuk memcengah dehidrasi. Contohnya, lapisan berlilin eksoskeleton serangga, cangkang bekicot, dan sel sel berkeratin yang menutupi sebagian besar vertebrata darat, termasuk manusia.  Kebanyakan hewan darat, terutama penghuni gurun, bersifat nocturnal, yang mengurangi kehilangan air evaporative akibat udara malam yang bersuhu lebih rendah dan berkelembagaan relatif lebih tinggi (Cambell,2012).

Meskipun memilik adaptasi adaptasi tersebut, sebagian besar hewan darat kehilangan air melalui berbagai rute: dalam urin dan fases, melalui kulitnya, dan dari permukaan yang lembab pada organ organ pertukaran gas. Hewan darat mempertahankan keseimbangan air dengan meminum dan mengkomsumsi makanan lembab serta menghasilkan air secara metabolis melalui respirasi seluler. Sejumlah hewan gurun, termasuk banyak burung pemakan serangga dan reptil teradaptasi dengan cukup baik untuk meminimalisis kehilangan air sehingga mereka dapat sintas tanpa minum (Cambell, 2012).  

                            

 

                             Gambar. Keseimbangan air pada dua hewan darat.

                   

                                  Gambar. Aliran keluar dan masuknya cairan.

                 Menurut Cambell, 2012 adaptasi ginjal vertebrata terhadap beraneka ragam lingkungan.

1.        Mamalia

          Nefron juksta medularis, dengan ciri ciri yang memekatkan urin, merupakan adaptasi kunci untuk kehidupan darat, memungkinkan mamalia membuang garam garam dan zat zat buangan bernitrogen tanpa menyianyiakan air. Kemampuan ginjal untuk menghasilkan urin hiperosmotik bergantung pada susunan tubulus dan saluran pengumpul yang tepat di dalam korteks dan medula. Dalam hal ini, ginjal adalah salah satu contoh yang paling jelas tentang bagaimana fungsi organ tak terpisahkan dari strukturnya.  

           Mamalia yang mengekspresikan urin yang paling hiperosmotik, misalnya tikus pelompat Australia, tikus kangguru amerika utara, dan mamalia gurun lainya, memiliki lengkung henle yang membentang jauh ke dalam medulla. Lengkung henle yang panjang mempertahankan gradient osmotic yang curam di dalam ginjal, menghasilkan urin yang menjadi sangat pekat saat mengalir dari korteks ke medulla di dalam saluran pengumpul.

          Sebaliknya, berang berang, tikus kesturi, dan mamalia akuatik lainya yang menghabiskan sebagian besar waktunya dalam perairan air tawar dan jarang menghadapi masalah dehidrasi memiliki nefron dengan lengkung henle yang relative pendek, menghasilkan kemampuan memekatkan urin yang lebih rendah. Mamalia darat yang hidup dalam kondisi yang lembab memiliki lengkung henle yang panjangnya sedang dibandingkan dengan yang dihasilkan oleh mamalia air tawar dan mamalia gurun.

2.        Burung dan Reptil

             Sebagian burung hidup dalam lingkungan yang menyebabkan dehidrasi pada tunbuh. Seperti mamalia, burung memiliki ginjal dengan nefron jukstamedularis yang terspesialisasi untuk mengonservasi air. Akan tetapi, nefron burung memiliki lengkung henle yang membentang tidak terlalu jauh ke dalam medulla seperti mamalia. Dengan demikian ginjal burung tidak dapat memekatkan urin hingga osmolaritas tinggi seperti yang dicapai oleh ginjal mamalia. Walaupun burung dapat menghasilkan urin hiperosmotik, adaptasi konservasi air utamanya adalah memiliki asam urat sebagai molekul buangan bernitrogen. Karena asam urat dapat diekskresikan sebagai pasta,

senyawa ini mereduksi volume air.

                                        Gambar. Bagian tubuh kadal.

3.        Amfibi

           Ginjal amfibia memiliki fungsi yang sangat mirip dengan ginjal ikan air tawar. Ketika berada dalam air tawar, ginjal katak mengekskresikan urin encer sementar kulitnya mengakumulasi garam garam tertentu dari air melalui transport aktif. Di darat, saat dehidrasi merupakan masalah osmoregulasi yang paling mendesak, katak mengosservasi cairan tubuh dengan mereabsorpsi air melalui epitelum kandung kemih.

                                          Gambar. Bagian tubuh Katak.

4.      Serangga

            Kehilangan air pada serangga terutama terjadi melalui proses penguapan. Hal ini dikarenakan serangga memiliki ratio luas permukaan tubuh dengan masa tubuhnya sebesar 50 kali, bandingkan dengan mamalia yang mempunyai rasio luas permukaan tubuh terhadap masa tubuhnya yang hanya ½ kali. Jalan utama kehilangan air pada serangga adalah melalui spirakulum untuk mengurangi kehilangan air dari tubuhnya maka kebanyakan serangga akan menutup spirakelnya pada saat diantara dua gerakan pernapasannya. Cara mengatasi yang lain adalah dengan meningkatkan impermeabilitas kulitnya, yaitu dengan memiliki kutikula yang berlilin yang sangat impermeable terhadap air, sehingga serangga sedikit sekali kehilangan air melalui kulitnya. Sebagai organ ekskretori serangga memiliki badan Malphigi yang bersama-sama dengan saluran pencernaan bagian belakang membentuk sistem ekskretori osmoregulatori. 

 

                                     Gambar. Bagian tubuh Serangga.

5.      Annelida

        Cacing tanah seperti Lumbricus terestris merupakan regulator hiperosmotik yang efektif. Hewan ini secara aktif mengabsorbsi ion-ion. Urine yang diproduksinya encer, yang secara esensial bersifat hipoosmotik mendekati isoosmotik terhadap darahnya. Diduga konsentrasi urinnya disesuaikan menurut kebutuhan keseimbangan air tubuhnya. Homeostasis regulasi juga dilakukan dengan pendekatan prilaku yaitu aktif dimalam hari dan menggali tanah lebih dalam bila permukaan tanah kering.

                               Gambar. Bagian tubuh cacing pipih.

6.      Molusca

        Pada tubuh keong/siput memiliki permukaan tubuh berdaging yang sangat permeable terhadap air. bila dikeluarkan dari cangkangnya, maka air akan hilang secepar penguapan air pada seluas permukaan tubuhnya. Semua keoang atau siput bernapas terutama dengan paru-paru yang terbentuk dari mantel tubuhnya dan terbuka keluar melalui lubang kecil. Toleransi terhadap air sangat tinggi. Tekanan osmotik cairan internal bervariasi secara luas tergantung kandungan air lingkungannya. Untuk menghindari kehilangan air yang berlebih, keong atau siput lebih aktif dimalam hari dan bila kondisi bertambah kering , keoang akan berlindung dengan membenamkan diri kedalam tanah serta menutup cangkangnya dengan semacam operculum yang berasal dari lendir yang dikeluarkannya. Banyak keong darat yang secara rutin mengeluarkan suatu zat yang mengandung nitrogen dalam bentuk asam urat yang sulit larut dalam air, yang terbukti bahwa ternyata zat ini meningkat pada beberapa spesies dalam masa kesulitan mendapatkan air. Selama masa estivasi (tidur musim panas) asam urat ini disimpan dalam ginjal dengan maksud mengurangi kehilangan air untuk menekskresikan nitrogen tersebut. Banyak spesies keong yang menyimpan air didalam rongga mantelnya yang rupanya digunakan pada liungkungan kering.

                                            Gambar. Bagian tubuh siput.

DAFTAR PUSTAKA

Cambel, dkk.2012. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Fujaya, Y. 2004. Fisiologi Ikan. Jakarta: Rineka Cipta

P.J. Bentley. 2002. Endocrine and Osmoregulation: Acomprative account in vertebrate. The university of Jerman.

Wulangi, S Kartolo. 1993. Prinsip-prinsip fisiologi Hewan. Bandung: DepDikBud

OSMOREGULASI HEWAN DARAT

https://drive.google.com/file/d/0B_fVXfL3CwevT0VVUy16bXhDX3M/view?usp=sharing


Silahkan link nya dibuka.. dalam format PPT

Proses Biosintesis Protein

Proses Biosintesis Protein

1. Replikasi

Replikasi atau proses biosintesis DNA berlangsung dengan komponen komponen sebagai berikut : DNA polimerase yaitu enzim yang mengkatalis pemanjangan rantai nukleotida satu dengan yang lainnya, deoksiribonukleat trifosfat berupa dATP, dTTP, dGTP, dCTP. Protein pembentang dan 20 protein enzim lainnya atau sistem replikasi DNA. DNA ligase yang mengkatalis reaksi penyambungan fragmen-fragmen hasil polimerisasi. DNA template ( DNA induk untuk sintesis DNA baru ) dan DNA primer (DNA awal untuk sintesis DNA baru), (Yuwono 2012).

Menurut Adnan (2008), pada untai DNA terdapat 3 model untai DNA, yaitu:

1.      Model Konservatif, dimana heliks ganda induk tetap dalam keadaan utuh, dan sebuah salinan kedua  yang sama sekali baru telah dibuat.

2.      Model Semikonservatif, dimana kedua rantai molekul induk berpisah, dan setiap rantai berfungsi sebagai cetakan untuk mensintesis rantai komplementer yang baru.

3.     

Model Dispersif, yaitu setiap rantai dari kedua  molekul anak  terdiri dari campuran antara bagian rantai lama dan bagian rantai yang baru disintesis.

                                           Gambar 1. Model Replikasi DNA

Replikasi DNA dimulai pada tempat-tempat khusus yang disebut pangkal replikasi (origin of replication). Pangkal replikasi yaitu satu bagian DNA yang mempunyai urutan nukleotida yang spesifik . Protein yang memulai replikasi DNA mengenali urutan ini dan menempel pada DNA, memisahkan kedua untaian dan membuka sebuah ‘gelembung’ replikasi. Tahap pembukaan DNA untai ganda dikatalis oleh 3 macam enzim yaitu :

1.      Helikase adalah sejenis enzim yang berfungsi membuka untai ganda di cabang replikasi, dan memisahkan kedua untai lama.

2.      Enzim untai destabilizing protein , atau single stranded DNA binding protein (SSB) , molekul dari protein pengikat untai tunggal kemudian berjajar disepanjang untai-untai lama yang tidak berpasangan menjaga agar untai-untai ini tetap terpisah selama mereka bertindak sebagai cetakan untuk sintesis untai-untai komplementer yang baru

3.      DNA girase, enzim ini mengkatalis pembukaan untai ganda sebelum proses replikasi dimulai. Replikasi DNA kemudian berjalan dalam dua arah sampai seluruh molekul tersebut disalin, (Yuwono,2012).

 Setiap kromosom eukariot mempunyai ratusan atau ribuan pangkal replikasi. Gelembung replikasi terbentuk dan akhirnya menyatu, sehingga mempercepat penyalinan molekul DNA yang sangat panjang ini. Di setiap ujung gelembung replikasi terdapat cabang replikasi (replication fork), suatu daerah berbentuk huruf Y dimana untai DNA baru mulai memanjang. Pemanjangan DNA baru pada cabang replikasi dikatalis oleh enzim-enzim DNA polimerase. Pada saat nukleotida-nukleotida berjejer dengan basa-basa komplementer sepanjang untaian pola cetakan DNA nukleotida ini ditambahkan oleh polimerase, satu demi satu ke ujung yang baru tumbuh dari untai DNA yang 23 baru. Laju pemanjangan pada bakteri kurang lebih 500 nukleotida per detik sedangkan pada manusia 50 nukleotida per detik (Yuwono,2012).

Struktur untai ganda ini akan mempengaruhi replikasi DNA. DNA polimerase menambahkan nukleotida hanya pada ujung 3' yang bebas dari untai DNA yang sedang terbentuk, tidak pernah pada ujung 5'. Jadi untai DNA baru dapat memanjang hanya pada arah 5'→ 3'. Di sepanjang salah satu untai cetakan, DNA polimerase dapat mensintesa untai komplementer yang kontinu memanjangkan DNA yang baru dengan arah 5'→3'. Untai DNA yang dibuat dengan metode ini disebut leading strand. Untuk memanjangkan untai baru DNA yang lain, polimerase harus bekerja disepanjang cetakan jauh dari cabang replikasi. Untai DNA yang disintesis dalam arah ini disebut lagging strand. Berbeda dengan leading strand, yang memanjang terus menerus, lagging strand pertama kali disintesis sebagai serangkaian segmen. Potongan ini disebut fragmen Okazaki, sesuai dengan nama ilmuwan Jepang yang menemukannya. Panjang fragmen-fragmen ini sekitar 100 sampai 200 nukleotida pada eukariot. Proses ini mengandung satu untai utuh DNA anak mengikuti DNA induk dan satu untai lagi fragmen berupa DNA anak. Fragmen anak ini kemudian dirangkaikan menjadi satu untai utuh oleh enzim DNA ligase sehingga akhirnya satu DNA untai ganda menghasilkan 2 DNA anak untai ganda dan seterusnya (Yuwono,2012).

Fungsi-protein utama yang bekerja dalam replikasi DNA adalah:

1.      Heliks ganda membuka, menyediakan cetakan DNA untai tunggal (kerja enzim helikase dan protein pengikat untai tunggal)

2.       Sintesa leading strand: Priming (enzim primase), elongasi (enzim DNA polimerase),penggantian RNA dengan DNA (enzim DNA polimerase).

3.      Sintesa lagging strand: Priming fragmen Okazaki (enzim primase), elongasi (enzim DNA polimerase), penggantian RNA dengan DNA (enzim DNA polimerase) dan penggabungan fragmen (enzim ligase).

Menurut Adnan (2008), langkah langkah replikasi untai DNA yaitu:

1.     

Pelepasan rantai double helix.

2.     

Pembentukan garpu replikasi.

3.     

Stabilisasi rantai

4.      Proses penambahan primer.

                      

5.      Proses penambahan nukleotida.

6.      Pelepasan primer.

7.      Proses penyambungan.

8.      Terbentuknya rantai baru.

   2. Transkripsi

Transkripsi merupakan sintesis RNA berdasarkan arahan DNA. Kedua asam nukleat menggunakan bahasa yang sama, dan informasinya tinggal ditranskripsi, atau disalin, dari satu molekul ke molekul lain. Persis sebagaiman untai DNA menyediakan suatu cetakan (template) untuk sintesis untai komplementer baru selama replikasi DNA, transkripsi ini menyediakan cetakan untuk susunan nukleotida RNA. Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkripsi penuh dari instruksi instruksi pembangun dari protein dari gen itu. Pada transkripsi hanya salah satu untai DNA yang menjadi cetakan (template). Molekul RNA yang dihasilkan merupakan transkrip penuh dari instruksi-instruksi pembangun-protein suatu gen. Molekul RNA ini disebut messenger RNA (mRNA) (Cambell,2012).

Pada eukariot, setelah molekul mRNA terbentuk dan mengalami modifikasi, mereka berdifusi keluar dari inti dan masuk ke semua bagian sitoplasma, tempat mereka melakukan fungsi selanjutnya. Sedangkan pada prokariot mRNA langsung berfungsi tanpa harus mengalami proses modifikasi karena sel prokariot tidak bermembran inti. Messenger RNA merupakan untai lurus yang panjang yang tersuspensi dalam sitoplasma, berfungsi untuk membawa kode genetik ke sitoplasma untuk pembentukan protein. Molekul ini biasanya terdiri dari beberapa ratus sampai beberapa ribu nukleotida dalam untai yang berpasangan dan mengandung kodon yang sebenarnya merupakan komplementer bahasa (kata-kata) dari suatu gen.

 Pada eukariota, dikenal ada tiga tipe RNA polimerase, yaitu RNA polimerase I, II, dan III. 

1.      RNA polimerase I berfungsi mentranskripsi gen yang mengkode RNA ribosom (rRNA), dan menghasilkan RNA primer yang disebut  pre-r RNA. 

2. RNA polimerase II mentraskripsi gen-gen struktural menjadi RNA primer yang disebut pre-mRNA ,
3. RNA polimerase III, mentranskripsi  gen-gen untuk tRNA dan menghasilkan RNA primer yang disebut pre-tRNA.
4. RNA polimerase selain mengkatalisis pembentukan RNA, juga bekerja membuka kedua pilinan DNA sehingga terpisah menjadi dua rantai, (Yuwono,2012).

Secara umum transkripsi dibedakan menjadi tiga tahap utama, yaitu tahap Permulaan (inisiasi), tahap pemanjangan (elongation), dan tahap pengakhiran (termination).

1.      Tahap Inisisasi Transkripsi

Daerah DNA dimana RNA polymerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai promoter. Suatu promoter mencakup titik awal transkripsidan membentang beberapa pasangan nukleotidadari titik awal. Promoter juga menentukan awal dari cetakan kedua untai DNA.

                              Gambar : Promoter pada DNA.

2.      Tahap Elongasi Untai RNA

Pada saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA terus membuka pilinan heliks ganda tersebut, memperlihatkan basa DNA untuk berpasangan dengan nukleotida RNA. Enzim menambahkan nukleotida ke ujung 3’ dari molekul RNA yang sedang tumbuh begitu enzim itu berlanjut di sepanjang heliks ganda tersebut. Pada sintesis RNA berlangsung, heliks ganda DNA terbentuk kembali dan molekul RNA baru akan lepas dari cetakan DNA nya.

Gambar : Proses Elongasi untai RNA.

3.      Tahap Terminasi Transkripsi

Transkripsi berlangsung sampai RNA polymerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut terminator. Terminator yang ditranskripsi yakni suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai sinyal terminasi yang sesungguhnya.

                                                                                                                    

3). Translasi

Translasi (translation = penerjemahan) adalah sintesis polipeptida yang diarahkan oleh RNA. Pada proses translasi, sel menginterpretasikan suatu pesan genetik dan membentuk protein yang sesuai dengan pesan tersebut. Pesan tersebut berupa serangkaian kodon di sepanjang molekul mRNA, interpreternya adalah RNA transfer (tRNA). Fungsi tRNA adalah mentransfer asam-asam amino dari sitoplasmanya ke ribosom tempat molekul protein dibentuk sewaktu protein disintesis. Tiap jenis tRNA biasanya hanya bergabung dengan satu jenis asam amino dari 20 asam amino. Suatu sel tetap menjaga sitoplasmanya agar mempunyai persediaan ke 20 asam amino, baik dengan mensintesisnya dari senyawa-senyawa lain atau dengan mengambilnya dari larutan di sekitarnya. Ribosom menambahkan tiap asam amino (yang dibawa tRNA ) ke ujung rantai polipeptida yang sedang tumbuh. Saat molekul mRNA meluncur melalui ribosom, kodon-kodon ditranslasi satu per satu menjadi asam amino. Interpreternya adalah molekul tRNA, masing masing dengan anti kodon spesifik di satu ujung dan asam amino spesifik diujung lainnya. Suatu tRNA menambahkan muatan asam aminonya ke rantai polipeptida yang sedang tumbuh saat antikodon tersebut berkaitan dengan kodon komplementer pada mRNA.Molekul-molekul tRNA tidak semuanya identik. Kunci untuk menstranslasi pesan genetik menjadi urutan asam amino spesifik adalah setiap tipe molekul tRNA yang menghubungkan kodon mRNA tertentu dengan asam amino tertentu. Ketika tiba di ribosom, molekul tRNA telah membawa asam amino spesifik pada salah satu ujung. Pada ujung lainnya terdapat triplet nukleotida yang

disebut antikodon yang akan mengikatkan diri pada kodon komplementer di mRNA, (Yuwono,2012)..

Pada pembentukan polipeptida translasi terbagi atas tiga tahapan, yaitu inisiasi, elongasi, dan terminasi.

1.      Inisiasi.

Translas membawa mRNA secara bersama sama, sebuah tRNA yang memuat asam amino pertama dari polipeptida, dan dua sub unit ribosom. Pertama, subunit ribosom kecil mengikatkan diri pada mRNA dan tRNA inisiator khusus.subunit ribosom kecil melekat pada segmen leader pada ujung 5’ dari mRNA.

2.      Elongasi.

Pada tahap elongasi dari translasi, asam asam amino ditambahkan satu per satu pada asam amino.

a.       Pengenalan kodon: kodon mRNA pada A site dari ribosom membentuk ikatan hydrogen dengan anticodon molekultRNA yang baru masuk dan membaw asam amino yang tepat. Proses ini membutuhkan hidrolissis GTP.

b.      Pembentukan ikatan peptid: molekul rRNA dari subunit ribosom besar berfungsi sebagai riboszim untuk mengkatalisis pembentukan ikatan peptide yang menghubungkan polipeptida yang memanjang dari P site ke asam amino yang baru tiba di A site.

c.       Translokasi: tRNA bergerak dari P site ke E site untuk dilepaskan.

3.      Terminasi

Tahap akhir translasi adalah terminasi. Elongasi berlanjut hingga kododn stop mencapai tempat A site di ribosom . Triplet basa yang istimewa UAA, UAG,dan UGA tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sebagai sinyal untuk menghentikan translasi. Protein releas factor mengikatkan diri pada kodon stop di tempat A site. (Cambell, 2012)

Daftar Pustaka

Cambel, dkk.2012. Biologi Jilid 1. Jakarta: Erlangga.

Yuwono.2012. Bioinformatika. Palembang.

Adnan. 2012. Biologi Sel. Makassar. Alauddin University Press.