Peranan Mutasi dalam Salingtemas

 Beberapa teknik yang digunakan dalam mutasi buatan menghasilkan keuntungan bagi kesejahteraan manusia. Pemanfaatan sinar radioaktif pada mutasi buatan, yaitu melalui radiasi sinar alfa, beta, dan gama serta sinar-X mampu meningkatkan hasil produksi pertanian. Penyinaran bertahap pada biji jagung dan biji gandum menghasilkan biji jagung dan biji gandum jenis unggul. Pada tanaman tomat dan apel, radiasi dapat digunakan untuk meningkatkan ukuran besar buahnya. Mutasi dalam bentuk poliploidi dimanfaatkan untuk peningkatan hasil pertanian melalui produksi buah tanpa biji dengan kualitas kandungan vitamin dan gizi yang tinggi, contoh, semangka, melon, dan lombok.
Radiasi terhadap pertumbuhan sel dilakukan terhadap titik tumbuh tanaman umbi-umbian. Hal itu bertujuan untuk menghambat tunas. Dengan demikian hasil fotosintesis tidak banyak digunakan untuk pertumbuhan vegetatif tetapi tetap tersimpan dalam bentuk umbi, sehingga produksi umbi tersebut dapat dipertahankan. Radiasi juga digunakan untuk pemilihan bibit unggul pada jenis padi-padian. Hal tersebut telah dikembangkan di lembaga penelitian khusus padi, misal IRRI.
Radioisotop berperan dalam proses pemupukan. Pupuk fosfat (32P) merupakan pendeteksi terhadap umur tanaman tertentu. Radiasi juga berperan dalam memberantas hama melalui sterilisasi teknik jantan mandul. Radiasi juga dimanfaatkan untuk menimbulkan daya bunuh terhadap berbagai jenis bakteri makanan (mensterilkan makanan) dalam upaya pengawetan makanan. Sinar-X digunakan untuk mendiagnosis berbagai penyakit, misalnya kanker. Akibat radiasi tersebut pertumbuhan sel terhambat dan mengalami degenerasi yang diikuti kematian sel kanker tersebut. Sementara sinar ultraviolet dimanfaatkan untuk mensterilkan ruang operasi dan alat-alat operasi.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Mutasi Kromosom dan Perubahan Struktur Kromosom

Mutasi kromosom meliputi perubahan jumlah kromosom dan perubahan struktur kromosom. Pada spesies, terdapat seperangkat kromosom (genom) dengan jumlah kromosom yang konstan. Pada gamet mengandung n kromosom, sedangkan sel somatis mengandung 2n kromosom. Akan tetapi, kadang-kadang terjadi ketidakteraturan yang terjadi selama mitosis, atau meiosis sehingga menghasilkan sel-sel dengan jumlah kromosom yang bervariasi. Hal itu terjadi melalui proses duplikasi atau adisi atau kehilangan seluruh perangkat kromosom. Kejadian-kejadian yang menyangkut perubahan kromosom, sebagai berikut.

a. Euploidi
Euploidi artinya sel-sel yang mengandung seperangkat kromosom. Jenis-jenis euploidi, sebagai berikut.
1) Monoploidi
Organisme monoploidi memiliki satu genom (n kromosom) dalam sel tubuhnya. Hal itu terjadi pada sebagian besar bakteri, fungi, alga, lumut, dan serangga Hymenoptera. Organisme monoploidi kurang kuat dan bersifat steril karena kromosom homolog tidak memiliki pasangan selama meiosis.
2) Diploidi
Organisme diploidi memiliki dua genom (2n kromosom) pada setiap sel somatis. Keadaan ini sangat menunjang fertilitas, keseimbangan pertumbuhan, adaptasi, dan kemampuan hidup.
3) Poliploidi
Organisme poliploidi memiliki kromosom lebih dari dua genom (2n kromosom). Misal, triploid (3n), tetraploid (4n), dan pentaploid (5n). Pengaruh poliploidi terhadap sel atau individu, antara lain:
a) terjadinya pertumbuhan raksasa;
b) jumlah kandungan vitamin pada tumbuhan poliploidi lebih banyak;
c) kesuburan atau fertilitas umumnya berkurang.

b. Aneuploidi
Aneuploidi adalah variasi jumlah kromosom yang hanya menyangkut bagian genom atau salah satu kromosom. Beberapa macam aneuploidi sebagai berikut.
1) 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).
2) 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.
3) 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).
4) Tetrasomik
Jika satu pasang kromosom berada dalam tambahan seperangkat kromosom organisme dengan rumus genom (2n + 2) disebut tetrasomik.
5) Trisomik ganda
Trisomik ganda, jika suatu organisme diploid dengan dua kromosom yang berbeda masing-masing menghasilkan trisomik ganda dengan rumus genom (2n + 1 + 1). Berikut ini gambar beberapa kariotipe pada lalat jantan:

Perubahan struktur kromosom
Perubahan struktur kromosom merupakan penyimpangan yang terjadi di dalam kromosom (intrakromosom). Ada jenisjenis perubahan struktur kromosom, sebagai berikut.
a. Defisiensi atau delesi
Delesi terjadi ketika kromosom kehilangan sebagian segmennya. Defisiensi ini mempunyai pengaruh genetis, antara lain efek letal (kematian) dan pseudodominan (pemunculan fenotipe sifat resesif, seperti sifat dominan).
b. Duplikasi
Duplikasi terjadi jika kromosom memperoleh tambahan sebagian segmen kromosom lainnya. Duplikasi mempunyai efek genetis, antara lain melindungi pengaruh gen resesif yang merugikan untuk evaluasi materi genetik, dan menghasilkan efek posisi (menghasilkan fenotipe baru).
c. Inversi G
Inversi G adalah pembalikan urut-urutan pada susunan gen. Inversi G berperan menekan terjadinya peristiwa pindah silang.
d. Translokasi
Translokasi adalah pertukaran sebagian kromosom dengan kromosom nonhomolog lainnya sehingga menghasilkan efek posisi.
Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Macam-Macam Mutasi

Materi genetis pada suatu saat dapat mengalami perubahan. Perubahan sifat keturunan secara umum disebut mutasi. Mutasi yang menunjukkan fenotipe sedikit berbeda
dari sifat normal menimbulkan variasi Ada dua macam variasi sebagai berikut.
a. Variasi genetis
Variasi genetis adalah variasi yang disebabkan oleh perubahan materi genetis. Sifat ini akan diwariskan kepada keturunannya.
b. Variasi lingkungan
Variasi lingkungan adalah variasi yang disebabkan oleh perubahan lingkungan. Sifat ini tidak diwariskan kepada keturunannya.
Berdasarkan tempat terjadinya, perubahan materi genetis (mutasi) dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
a. Mutasi kecil (point mutation)
Mutasi kecil adalah perubahan yang terjadi pada susunan molekul gen (DNA), sedangkan lokus gennya tetap. Mutasi jenis ini menimbulkan alela.
b. Mutasi besar (gross mutation)
Mutasi besar adalah perubahan yang terjadi pada struktur dan susunan kromosom. Istilah khusus untuk mutasi kromosom adalah aberasi. Berdasarkan faktor penyebabnya, mutasi dapat dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
a. Mutasi alamiah (spontan)
Perubahan genetik yang disebabkan oleh alam, antara lain sinar kosmos, sinar radioaktif, dan sinar ultraviolet.
b. Mutasi induksi (buatan)
Perubahan genetik yang disebabkan oleh usaha manusia, antara lain penggunaan bahan radioaktif, penggunaan senjata nuklir, dan reaktor atom.
Penyebab terjadinya mutasi disebut mutagen. Mutagen dapat berasal dari:
a. bahan fisika, misalnya radiasi yang dipancarkan oleh bahan radioaktif,
b. bahan kimia, misalnya fenol, benz pyrene, metil cholauthrene, metil Hg, pestisida, formaldehid, colchicine,
c. bahan biologi, misalnya virus penyebab kerusakan kromosom. Virus hepatitis menimbulkan aberasi pada darah dan tulang.
Mutasi yang terjadi di dalam tubuh dapat berupa perubahan somatis (mutasi autosom), dan perubahan generatif atau gametis (mutasi kromosom seks). Perubahan somatis (mutasi autosom) terjadi pada jaringan tubuh, misal epitel, otot, tulang, dan saraf. Adapun perubahan generatif atau gametis (mutasi kromosom seks) terjadi pada gonade (kelamin).
Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Hereditas pada Manusia

Untuk mempelajari genetika manusia, biasanya digunakan pedigree (peta silsilah), yaitu catatan asal-usul seseorang mulai dari nenek moyang sampai generasi berikutnya dan menerapkan hasil penelitian genetika hewan. Hal itu dikarenakan antara hewan dan manusia mengandung persamaan sifat dan karakter. Jenis kelamin pada manusia dikendalikan oleh sepasang kromosom seks. Pada pembelahan meiosis seorang perempuan hanya menghasilkan satu macam sel gamet, yaitu X, sedang pada laki-laki menghasilkan dua macam sel gamet, yaitu X dan Y. Oleh karena itu, dalam pembuahan ayah akan memberikan kromosom X kepada anak perempuan dan kromosom Y pada anak laki-laki.
Ada beberapa penyakit yang diwariskan oleh kedua orang tua kepada anaknya. Penyakit ini disebut penyakit menurun. Umumnya, penyakit menurun bersifat resesif yang hanya muncul pada keadaan homozigot resesif, sedangkan yang bersifat heterozigot adalah normal carier (pembawa sifat). Penyakit/cacat ini ada yang diwariskan melalui autosom dan kromosom seks.

1. Cacat dan penyakit menurun tidak terpaut seks
a. Albinisme (albino = bule)
Albino adalah kelainan akibat kulit tidak mampu memproduksi pigmen kulit (warna kulit). Contoh: Pasangan normal heterozigot (normal carier) kawin dengan pasangan normal heterozigot (normal carier), memiliki kemungkinan 25%, keturunannya adalah albino.
Apabila gen P = gen yang menyebabkan pembentukan pigmentasi
gen p = gen yang tidak menyebabkan pembentukan pigmentasi
Pp >< Pp
Normal karier Normal karier
Gamet P P
p p
Kombinasi keturunan: PP, Pp, Pp, pp
Keterangan:
PP, Pp, = normal
pp = albino

b. Gangguan mental
Penyakit yang termasuk gangguan mental, yaitu debil, imbesil, dan idiot. Ciri-ciri gangguan mental yaitu adanya gejala kebodohan, refleks lamban, dan kekurangan pigmen. Gangguan mental umumnya berasal dari pasangan yang kedua orang tuanya normal heterozigot atau normal carier. Contoh: Apabila A = normal
a = gangguan mental
maka pasangan ayah normal carrier dan ibu carier
Aa >< Aa
Gamet A A
a a
Kombinasi keturunannya: AA, Aa = normal dan
aa = gangguan mental.

2. Penyakit Menurun Terpaut Seks
a. Buta warna (colour blind)
Penyakit ini dikendalikan oleh gen resesif yang terpaut seks (terpaut pada kromosom X). Kemungkinan tipe genotipe orang normal dan buta warna sebagai berikut.
XX, XcbX = wanita normal
XcbXcb = wanita buta warna
XY = pria normal
XcbY = pria buta warna

b. Haemofili
Haemofili adalah kelainan darah di mana darah sukar membeku. Apabila sifat normal dibawa oleh gen XH, dan sifat haemofili dibawa oleh gen Xh, maka dapat diketahui bila orang memiliki genotipe:
XH XH, XH Xh = wanita normal
XhXh = wanita haemofili (letal)
XHY = pria normal
XhY = pria haemofili

Golongan darah
Penggolongan darah pada manusia didasarkan atas ada tidaknya aglutinogen (antigen) tertentu di dalam sel darah merah.
Golongan darah manusia ada empat macam sebagai berikut.
a. Golongan darah A, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen A.
b. Golongan darah B, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen B.
c. Golongan darah O, apabila dalam sel darah merahnya tidak terdapat aglutinogen.
d. Golongan darah AB, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen A dan B.

Rhesus faktor
Landsteiner dan Weiner (1946) menemukan antigen lain yaitu antigen rhesus. Menurut Landsteiner dan Weiner, golongan darah manusia dibedakan menjadi:
a. golongan Rh+, apabila dalam sel darah merahnya ditemukan
antigen rhesus,
b. golongan Rh– (rh), apabila dalam sel darah merahnya tidak ditemukan antigen rhesus. 

Apabila ibu yang bergolongan Rh– mengandung embrio Rh+ mengakibatkan dalam tubuh ibu terbentuk zat anti-Rh. Dengan demikian, kemungkinan untuk kelahiran pertama akan selamat, karena zat anti-Rh yang terbentuk belum banyak. Akan tetapi, apabila terjadi kehamilan kedua maka embrio akan mengalami anemia berat (eritroblastosis faetalis) yang mengakibatkan tubuh embrio menggembung oleh cairan, hati dan limpa membengkak, kulit berwarna keemasan, dan embrio akan mati (letal).

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Hereditas dalam Hukum Mendell

Gregor Johann Mendell (1822–1884) adalah seorang rahib dari Kota Brunn, Austria. Beliau mengadakan percobaan terhadap kacang ercis (Pisum sativum) yang menghasilkan prinsipprinsip genetika. Penelitian Mendell diadakan jauh sebelum dikenal mengenai kromosom, DNA, maupun RNA. Dalam percobaannya, Mendell mengandalkan kacang ercis karena memiliki beberapa keuntungan sebagai berikut.

1. Memiliki pasangan-pasangan sifat beda yang menonjol (7 macam), sebagaimana pada tabel berikut.

2. Memiliki bunga sempurna sehingga dapat melakukan penyerbukan sendiri.
3. Mudah disilangkan sehingga mudah menghasilkan hibrid.
4. Siklus hidupnya singkat dan cepat menghasilkan keturunan.

Mendell melakukan percobaan dengan menyilangkan dua induk galur murni yang memiliki satu sifat beda (enam sifat lainnya sama), yaitu induk galur murni berbiji bulat dengan induk galur murni berbiji keriput. Galur murni adalah tanaman yang melakukan penyerbukan sendiri secara terus-menerus selalu menghasilkan keturunan yang sama dengan induknya, meskipun ditanam berulang-ulang. Hasil percobaan tersebut ternyata seluruh keturunan pertama berbiji bulat. Percobaan berikutnya, masing-masing keturunan pertama disilangkan dengan sesamanya yang akhirnya memunculkan kembali sifat yang tidak muncul pada keturunan pertama. Berarti ada sifat yang tidak muncul atau tertutup.

Sifat yang muncul pada keturunan pertama disebut sifat dominan, dan sifat yang tidak muncul pada keturunan pertama disebut sifat resesif. Sifat resesif baru muncul setelah persilangan dari keturunan pertama. Persilangan dengan sifat beda disebut hibrid (bastar). Pembastaran dengan satu sifat beda disebut monohibrid. Pembastaran dengan dua sifat beda disebut dihibrid.

Pembastaran dengan tiga sifat beda disebut trihibrid. Jika keturunan pertama dari percobaan Mendell dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri atau dengan sesamanya, akan diperoleh 75% sifat dominan, yaitu biji bulat dan 25% sifat resesif, yaitu biji keriput.
Simbol dalam percobaan Mendell yang perlu diketahui:

P = induk
F = filial (anak/keturunan)
F1 = keturunan pertama (filial-1)
F2 = keturunan kedua (filial-2)
Sifat beda dinyatakan dalam gen dominan yang ditulis dengan simbol huruf besar. Adapun gen resesif ditulis dengan simbol huruf kecil. Misalnya:
B = simbol untuk gen yang menentukan biji bulat
b = simbol untuk gen yang menentukan biji keriput

Sifat yang tidak tampak namun mampu menentukan hasil keturunan disebuf genotipe, sedangkan sifat yang tampak disebut sifat fenotipe. Sel somatis (diploid) mempunyai gen-gen berpasangan, yang disimbolkan dengan pasangan huruf dobel. Misalnya:
BB = simbol untuk tanaman berbiji bulat
bb = simbol untuk tanaman berbiji keriput

Dalam sel somatis, gen-gen dalam keadaan berpasangan karena kromosom-kromosom yang membawa gen-gen tersebut juga berpasangan atau diploid (2n). Anggota dari sepasang gen yang memiliki pengaruh berlawanan disebut alela. Misalnya: B menentukan sifat biji bulat, dan b menentukan sifat biji keriput, maka B dan b merupakan alel.
Jika individu memiliki genotip yang terdiri atas alela yang sama, misalnya BB atau bb disebut homozigot. Apabila genotipenya terdiri atas alela yang tidak sama, misalnya Bb disebut heterozigot. Gen dikatakan sealela satu sama lain apabila terletak pada kromosom homolog lokus yang bersesuaian sehingga memengaruhi atau mengawasi proses perkembangan yang sama tetapi dengan cara yang berlainan. Pada peristiwa lain, alela bisa memiliki lebih dari dua anggota. Alela yang demikian disebut alela ganda (multiple alelle). Contoh, peristiwa multiple alellomorfi pada kelinci yang memiliki empat cara yang berlainan.
Gamet yang terbentuk merupakan sel yang haploid maka gen-gennya bebas tidak berpasangan. Gamet disimbolkan dengan satu huruf. Misalnya:
B = simbol untuk gamet yang menentukan biji bulat
b = simbol untuk gamet yang menentukan biji keriput

Berdasarkan percobaan-percobaannya, Mendell menyusun hipotesis sebagai berikut.
1. Setiap sifat organisme dikendalikan oleh sepasang gen yang berasal dari kedua induknya.
2. Tiap-tiap pasangan gen menunjuk bentuk alternatif sesamanya. Kedua bentuk alternatif itu disebut alela.
3. Adanya sifat dominan yang menutup sifat resesif. Jika keduanya berada bersama-sama disebut sealela.
4. Pada proses meiosis, sesuai dengan prinsip segregasi (pemisahan) maka faktor-faktor keturunan akan memisah dalam bentuk gamet. Selanjutnya, pada proses pembuahan gametgamet jantan dan betina yang memisah tersebut akan berpasangan secara acak.
5. Individu murni mempunyai dua alela yang sama, misalnya BB atau bb.
Prinsip pemisahan gen-gen pada meiosis disebut Prinsip Segregasi (Hukum I Mendell).

Pada peristiwa intermedier, tidak terdapat sifat dominan atau resesif sehingga penyilangan dua galur murni menghasilkan keturunan yang berbeda dengan mengambil sifat alternatif antara kedua induknya. Contoh percobaan Mendell pada penyilangan Antirrhinum majus berbunga merah galur murni (MM) dengan Antirrhinum majus berbunga putih galur murni (mm) menghasilkan F1 yang seluruhnya berbunga merah muda (Mm). Jika disilangkan sesama F1, maka F2 yang dihasilkan berbunga merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1: 2: 1. Adapun diagram persilangannya sebagai berikut.

Berdasarkan percobaan-percobaannya, Mendell menyusun hipotesis sebagai berikut.
1. Setiap sifat organisme dikendalikan oleh sepasang gen yang berasal dari kedua induknya.
2. Tiap-tiap pasangan gen menunjuk bentuk alternatif sesamanya. Kedua bentuk alternatif itu disebut alela.
3. Adanya sifat dominan yang menutup sifat resesif. Jika keduanya berada bersama-sama disebut sealela.
4. Pada proses meiosis, sesuai dengan prinsip segregasi (pemisahan) maka faktor-faktor keturunan akan memisah dalam bentuk gamet. Selanjutnya, pada proses pembuahan gametgamet jantan dan betina yang memisah tersebut akan berpasangan secara acak.
5. Individu murni mempunyai dua alela yang sama, misalnya BB atau bb.
Prinsip pemisahan gen-gen pada meiosis disebut Prinsip Segregasi (Hukum I Mendell).
Pada peristiwa intermedier, tidak terdapat sifat dominan atau resesif sehingga penyilangan dua galur murni menghasilkan keturunan yang berbeda dengan mengambil sifat alternatif antara kedua induknya. Contoh percobaan Mendell pada penyilangan Antirrhinum majus berbunga merah galur murni (MM) dengan Antirrhinum majus berbunga putih galur murni (mm) menghasilkan F1 yang seluruhnya berbunga merah muda (Mm). Jika disilangkan sesama F1, maka F2 yang dihasilkan berbunga merah, merah muda, dan putih dengan perbandingan 1: 2: 1. Adapun diagram persilangannya sebagai berikut.

Pada eksperimen berikutnya, Mendell menyilangkan kacang ercis galur murni yang memiliki dua sifat beda (dihibrid). Kacang ercis biji bulat warna kuning disilangkan dengan biji keriput warna hijau. Sifat bulat dominan terhadap keriput dan sifat kuning dominan terhadap hijau sehingga F1 seluruhnya berbiji bulat warna kuning. Pada persilangan F1 terhadap sesamanya atau jika dibiarkan melakukan penyerbukan sendiri, akan diperoleh kombinasi keturunan sebagai berikut.

Berdasarkan diagram di atas, disimpulkan sebagai berikut.
1. F1 seluruhnya bergenotipe BbKk dan berfenotipe bulat kuning.
2. Menghasilkan 9 macam genotipe, sedangkan fenotipenya ada
4 sebagai berikut.

Dengan demikian, Mendell menjelaskan setiap alela secara bebas diturunkan pada tiap-tiap gamet. Setiap gamet hanya menerima satu faktor sifat menurun dari sifat pasangan alela. Gejala yang menunjukkan adanya pemilihan kombinasi (berpasangan) secara bebas disebut Hukum Asortasi Mendell (Hukum II Mendell).
Pada penyilangan dengan tiga sifat beda disebut trihibrid. Apabila masing-masing induk galur murni disilangkan, maka akan dihasilkan gamet F1 sebanyak 8 macam, sehingga jumlah macam genotipe F2 = 27 macam. Jumlah kemungkinan fenotipe F2 = 8 macam. Perbandingan fenotipe F2 = 27: 9: 9: 9: 3: 3: 3: 1. Untuk mencari jumlah macam gamet kemungkinan genotipe dan kemungkinan fenotipe pada F2 dapat dilihat pada tabel berikut.

Pada beberapa uji persilangan, jika keturunan F1 disilangkan dengan salah satu induknya disebut persilangan balik (back cross). Sifat keturunan yang dihasilkan dari persilangan balik adalah sama. Untuk mengetahui genotipe dari suatu individu maka disilangkan dengan individu yang sudah diketahui genotipenya, yaitu homozigot resesif. Persilangan semacam ini disebut uji silang (test cross).
Beberapa penyimpangan semu yang terjadi pada Hukum Mendell sebagai berikut.
1. Polimeri
Polimeri adalah pembastaran heterozigot dengan banyak sifat beda yang berdiri sendiri tetapi memengaruhi bagian yang sama pada suatu organisme. Pada percobaan Nelson Ehle terhadap gandum biji merah dan biji putih, seolah-olah terjadi sifat-sifat intermediat F2 yang diperoleh dengan rasio fenotipe = 15 merah : 1 putih.

2. Kriptomeri
Kriptomeri adalah hilangnya pengaruh faktor dominan dan baru kelihatan pengaruhnya apabila bersama-sama dengan faktor dominan lainnya. Percobaan kriptomeri dilakukan Correns (1912) terhadap bunga Linaria maroccana yang berbunga merah dengan berbunga putih. Seluruh F1 berbunga ungu, tetapi F2 terdiri atas tiga macam fenotipe, yaitu ungu, merah, dan putih dengan perbandingan 9 : 3: 4.
3. Epistasi dan Hipostasi
Epistasi adalah faktor dominan yang menutup faktor dominan lain yang bukan alelanya. Gen yang menutup disebut epistasi, sedangkan gen yang ditutup disebut hipostasi. Percobaan Nelson Ehle terhadap gandum biji hitam dengan gandum biji kuning, keturunan F1 semuanya berkulit biji hitam. Keturunan F2 menghasilkan biji hitam, kuning, putih dengan berbandingan 12 : 3: 1.
Beberapa hal yang juga menyimpang dari Hukum Mendell yaitu terjadinya peristiwa pautan dan pindah silang. Akan tetapi Mendell berhasil menguraikan terjadinya penyimpangan ini. Pada peristiwa pautan, gen yang mengatur sifat satu berpaut dengan gen yang mengatur sifat lainnya. Padahal, gen-gen tersebut terletak pada kromosom yang sama dan tidak dapat disegregasikan dengan bebas. Adapun, pada peristiwa pindah silang terjadi karena gen-gen terletak pada kromosom yang sama dan dipindahkan bersama melalui gamet pada keturunannya. Akan tetapi di dalam pembentukan gamet sebagian kecil dari gen-gen itu berpindah tempat, sedangkan yang lain tetap pada kromosom semula. Peristiwa ini disebut pindah silang (crossing over).
Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Pembelahan Sel dan Pewarisan Sifat Hukum Mendell

Menurut Mendell, sifat-sifat yang diturunkan dari induk kepada keturunannya dikendalikan oleh faktor genetik yang terdapat di dalam kromosom yang disebut gen. Pada makhluk hidup, sel penyusun tubuh terdiri atas berikut.
1. Sel somatis (sel tubuh) yang dapat memperbanyak diri melalui pembelahan yang berlangsung secara mitosis.
2. Sel gamet (sel kelamin) yang berupa sperma dan ovum yang dapat diproduksi melalui pembelahan yang berlangsung secara meiosis.
Sel adalah satuan kehidupan terkecil sebagai makhluk hidup. Sifat terpenting sel adalah kemampuan untuk tumbuh dan membelah diri yang menghasilkan molekul-molekul seluler baru dan memperbanyak dirinya. Dalam pertumbuhan dan pembelahan, sel memerlukan sumber energi luar untuk menjamin agar reaksireaksi kimia selnya berjalan sesuai dengan biosintesis yang dikehendaki. Di dalam sel terdapat kromosom yang merupakan pembawa sifat keturunan.
Kehidupan sel somatis maupun sel gamet melalui dua fase, yaitu interfase (fase istirahat) dan fase pembelahan. Pada interfase, sel tidak mengadakan aktivitas baik secara fisik maupun reaksi kimia. Adapun fase pembelahan melalui beberapa tahapan sebagai berikut.

tahap pembelahan sel

1. Tahap Profase
Profase merupakan fase awal dalam pembelahan sel. Profase memiliki subfase sebagai berikut.
a. Leptonema, ditandai dengan adanya penampakan kromomer.
b. Zygonema, ditandai dengan terbentuknya kromatid (kromosom mengganda).
c. Pakhinema, terlihat kromosom masih tetap berpasangan.
d. Diplonema, pasangan kromatid mulai memisah.
e. Diakinesis, ditandai dengan nukleolus menghilang dan terbentuk gelendong inti.
2. Tahap Metafase
Dalam tahap metafase masingmasing pasangan kromatid berada dalam bidang ekuator.
3. Tahap Anafase
Kromatid bergerak menuju pada masing-masing kutub pembelahan.
4. Tahap Telofase
Dalam tahap ini terjadi pemisahan sitoplasma, pembentukan nukleus dan nukleolus, kemudian terbentuk anak sel (gamet).
Untuk lebih jelasnya perhatikan gambar 4.1.
Di dalam tipe sel tubuh, bermacam-macam kromosom yang berbeda selalu muncul dalam dua kopi (berjumlah 2n kromosom homolog). Adapun sel kelamin diketahui setengah dari jumlah 2n yang ditemukan pada sel-sel somatik. Pada pembagian kromosom selama mitosis, setiap sel anakan menerima 1 kopi dari setiap kromosom yang terdapat dalam sel induk. Sebaliknya, selama pembentukan sel kelamin (meiosis), jumlah kromosomnya tereduksi menjadi n. Jadi, proses pembuahan antara sperma dan telur memulihkan kembali jumlah 2n kromosom yang karakteristik untuk sel somatik. Satu kromosom dalam setiap pasangan berasal dari induk jantan, sedangkan lainnya berasal dari induk betina.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

POLA-POLA HEREDITAS

Dalam suatu garis keturunan sering kita jumpai adanya persamaan dan perbedaan induk dengan keturunannya. Namun tidak semua keturunan yang dihasilkan dari induk yang sama mempunyai ketampakan yang sama pula. Anak-anak kucing, seperti gambar di samping, masing-masing mempunyai ciri fisik yang khas. Persamaan dan perbedaan ciri fisik anak-anak kucing disebabkan oleh gen-gen pembawa sifat dari induknya.

Dalam proses perkembangan makhluk hidup, sifat-sifat dari kedua induk akan diwariskan kepada keturunannya. Cabang ilmu biologi yang mempelajari pewarisan sifat dari induk kepada keturunan (hereditas) dan seluk-beluknya disebut genetika. G. J. Mendell diangkat sebagai Bapak Genetika karena dianggap sebagai peletak dasar prinsip-prinsip hereditas yang terkenal sebagai Hukum Mendell.
Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Struktur Kimia Materi Genetik

Kromosom terdiri atas DNA dan protein. Informasi genetik yang mengatur aktivitas sel terletak dalam struktur DNA-nya dan bukan pada proteinnya. Makin banyak jumlah kromosom, makin besar kandungan DNA-nya. DNA terdiri atas rangkaian beberapa nukleotida. Nukleotida mengandung nukleosida yang terikat dengan asam fosfat, sedang nukleosida terdiri atas basa nitrogen.
1. Replikasi DNA
DNA mempunyai kemampuan heterokatalik, yaitu mampu membentuk molekul kimia lain dari sebagian rantainya dan autokatalik, yaitu mampu memperbanyak diri.





Ketika terjadi pembelahan mitosis, pita kembar yang berpilin pada DNA akan dilepas sebagian oleh enzim DNA polimerase pada ikatan hidrogen antara purin dan pirimidin. Ikatan tersebut lemah, sehingga mudah pecah dibandingkan dengan ikatan kovalen antara fosfat dan deoksiribosa.Setelah ikatan masing-masing berjauhan, selanjutnya akan membentuk pasangan baru. Sebagai contoh, rantai A mendapat pasangan baru B’, sedangkan rantai B mendapat pasangan baru A’ maka terbentuk dua DNA yang masing-masing memiliki rantai AB’ dan A’B.

2. Kode Genetik
Pada struktur DNA, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen (kode genetik). Kodogen tertentu menentukan jenis asam amino yang harus dirangkai. Gambaran rangkaian tersebut dapatdilihat sebagai berikut.
Dalam tubuh manusia terdapat 20 macam asam amino dengan kode-kode genetiknya, seperti pada tabel berikut ini.

3. Perbedaan DNA dan RNA
Perbedaan antara DNA dan RNA dapat dilihat pada tabel berikut.

4. Macam-Macam RNA
RNA meliputi RNA duta (RNA-d), RNA transfer (RNA-t), dan RNA ribosom (RNA-r).
a. RNA duta (RNA-d)
RNA-d berfungsi membawa informasi genetis. RNA-d bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun. RNA-d disebut juga kodon, karena bertugas membawa kode-kode genetik (berupa urutan basa nitrogen) dan sebagai cetakan untuk mensintesis protein.
b. RNA transfer (RNA-t)
RNA-t berfungsi menerjemahkan kodon dari RNA-d dan sebagai pengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein di dalam ribosom. Pada RNA-t terdapat bagian yang berfungsi sebagai antikodon yang berhubungan dengan kodon dan bagian lain yang berfungsi mengikat asam amino.
c. RNA ribosom (RNA-r)
RNA-r terdapat di dalam ribosom dan dihasilkan oleh gen khusus yang terletak di kromatin pada nukleus.

5. Mekanisme sintesis protein
Proses sintesis protein melibatkan DNA, RNA-d, RNAt,
dan RNA-r. Sintesis protein dibangun di dalam ribosom
dengan asam amino yang terdapat di dalam plasma sebagai bahannya. Sintesis protein terjadi melalui dua tahap sebagai berikut.
a. Tahap transkripsi
Proses pembentukan RNA oleh DNA disebut transkripsi. Pada proses transkripsi RNA, transfer informasi genetika dapat berlangsung dari DNA ke RNA. Rantai ganda DNA dibuka oleh enzim polimerase RNA, sekaligus memacu penggabungan ribonukleosida trifosfat pada rantai tunggal DNA. Melekatnya enzim polimerase RNA dan DNA tersebut akan menyebabkan terbukanya sebagian kecil dari rantai DNA yang panjang. Akibatnya, basa-basa nitrogen yang telah bebas pada rantai tunggal DNA akan bekerja sebagai cetakan (templet) untuk terbentuknya rantai RNA.
Ribonukleosida trifosfat yang telah ada yaitu ATP, GTP, STP, dan UTP akan terikat pada basa nitrogen yang sesuai dari rantai DNA. Dalam hal ini, ATP akan menempel pada basa nitrogen timin, GTP akan menempel pada basa nitrogen sitosin, STP pada basa nitrogen guanin, dan UTP pada basa nitrogen adenin. Dua buah fosfat dari masing-masing ribonukleosida trifosfat akan menjadi ribonukleosida monofosfat. Dengan bantuan enzim polimerase RNA, ribonukleosida monofosfat akan bergabung membentuk rantai ribonukleotida, yang selanjutnya membentuk rantai tunggal RNA. Setelah beberapa saat pembentukan, RNA melepaskan diri dari cetakan DNA. Dengan terlepasnya rantai RNA, maka ikatan hidrogen pada rantai DNA yang telah terputus akan bergabung lagi sehingga terbentuk lagi rantai ganda DNA.
Sintesis RNA dimulai dengan basa adenin atau guanin, dalam hal ini ditentukan oleh basa nitrogen yang terdapat pada rantai DNA cetakan. Hasil rantai tunggal RNA ini adalah RNA-d yang segera keluar dari nukleus sel menuju ribosom pada sitoplasma. Satu molekul RNA-d membuat untaian ribosom untuk mensintesis polipeptida.
b. Tahap translasi
Setelah pada tahap transkripsi RNA-d melekat ke ribosom maka RNA-t aktif mengikat asam amino yang larut dalam plasma. Tiap RNA-t mengikat asam amino tertentu, selanjutnya dibawa ke ribosom. Ujung RNA-t berkaitan dengan RNA-d melalui basa nitrogen pasangannya. Basa nitrogen RNA-d yang setangkup dengan basa nitrogen RNA-d disebut antikodon. Skema perjalanan sintesis protein sebagai berikut.

1) DNA-t mencetak RNA-d untuk membawa informasi pembentukan protein berdasar urutan basa nitrogennya.
2) RNA-d keluar dari inti menuju ribosom dalam plasma.
3) RNA-t menuju ke ribosom membawa asam amino yang sesuai dengan kodon yang dibawa RNA-d. RNA-t bergabung dengan RNA-d sesuai dengan pasangan basa nitrogen.
4) Asam-asam amino yang terjadi berjajarjajar dengan urutan yang sesuai kode. Asam amino di dalam ribosom akan membentuk suatu rangkaian yang disebut polipeptida. Kumpulan polipeptida disebut protein.







Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Pengertian dan Fungsi Gen pada Makhluk Hidup

Istilah gen dikemukakan oleh W. Johannsen (1898) untuk mengganti istilah faktor, elemen, atau determinan pada zaman Mendell. Menurut Morgan, gen adalah suatu zarah yang kompak dan menempati suatu lokus pada kromosom yang mengandung satuan informasi genetika dan mengatur sifat menurun tertentu. Jadi, fungsi gen sebagai berikut.
1. Mengatur pertumbuhan/perkembangan dan metabolisme individu.
2. Menyampaikan informasi genetik dari generasi ke generasi berikutnya.
Tempat gen dalam kromosom yang homolog (kromosom berada dalam pasangan 2) disebut lokus. Sederetan lokus berisi gen yang sealela. Secara kimia gen dibangun oleh DNA. DNA dibentuk oleh tiga macam molekul, yaitu gula pentosa (deoksiribosa), asam fosfat, dan basa nitrogen. Basa nitrogen terdiri atas.
1. Basa pirimidin, yaitu basa yang terdiri atas timin (T) dan sitosin (S).
2. Basa purin, yaitu basa yang terdiri atas guanin (G) dan adenin (A).
Menurut Watson dan Cricks (1953),
berdasarkan analisis foto defraksi sinar X,
model DNA digambarkan sebagai tangga tali
rangkap yang terpilin yang disebut double
helix. Deretan gugusan gula dan asam fosfat
merupakan ibu tangga, sedangkan dua dari
empat basa nitrogen sebagai anak tangga.
Basa-basa nitrogen yang berpasangan senantiasa tetap, yaitu:
1. guanin dengan sitosin (G – S) atau
2. adenin dengan timin (A-T)
Baik DNA maupun RNA adalah asam nukleat yang penting dalam hereditas. Pada setiap DNA, purin dan pirimidin terikat pada gula deoksiribosa dan sebuah fosfat. Unit ini disebut nukleotida. Macam-macam nukleotida sebagai berikut.
1. Adenin nukleotida: adenin-deoksiribosa-fosfat
2. Guanin nukleotida: guanin-deoksiribosa-fosfat
3. Sitosin nukleotida: sitosin-deoksiribosa-fosfat
4. Timin nukleotida: timin-deoksiribosa-fosfat
Berdasarkan letaknya, gen dibedakan menjadi dua macam sebagai berikut.
1. Kromogen: gen yang terletak pada kromosom dalam inti.
2. Plasmagen: gen yang terletak pada plasma.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Pengertian dan Macam Bentuk Kromosom

Menurut Wilhelm Roux (1883), kromosom adalah pembawa faktor keturunan. Eksperimen T. Bovery dan Ws. Sutton (1902) membuktikan bahwa kromosom membawa material genetik. Ukuran dan bentuk kromosom bervariasi pada setiap spesies makhluk hidup. Panjang kromosom antara 0,2 –50 mikron dengan diameter antara 0,2–20 mikron. Bentuk kromosom pada setiap fase pertumbuhan dalam pembelahan mitosis senantiasa berubahubah. Setiap kromosom terdiri atas sentromer dan lengan.
Berdasarkan letak sentromer dan lengan, bentuk kromosom dibedakan menjadi empat macam sebagai berikut.
1. Bentuk telosentrik, yaitu jika letak sentromer berada di ujung.
2. Bentuk akrosentrik, yaitu jika letak sentromer mendekati ujung.
3. Bentuk submetasentrik, yaitu jika letak sentromer agak jauh dari ujung kromosom dan biasanya membentuk huruf L atau J.
4. Bentuk metasentrik, yaitu jika letak sentromer berada di tengah sehingga panjang masing-masing lengan sama.

Sentromer (kinetokor) merupakan bagian kepala kromosom yang berfungsi mengatur pergerakan kromosom pada waktu pembelahan mitosis. Bagian lengan kromosom terdiri atas selaput benang-benang kromosom atau benang nukleosom. Pada nukleosom inilah terdapat gen-gen yang dibangun oleh molekul DNA. Pada setiap spesies, makhluk hidup yang berinti (eukarion) mengandung sejumlah kromosom yang tetap.
Susunan dan jumlah kromosom dari setiap individu bervariasi. Berikut gambaran variasi jumlah kromosom pada beberapa organisme.

Berikut ini tabel jumlah kromosom pada beberapa Organisme :

 Berdasarkan tabel tersebut menunjukkan bahwa jumlah kromosom tidak ada hubungannya dengan tingkat atau derajat individu. Makhluk hidup yang diploid (2n) akan menghasilkan sel yang haploid (n) pada sel kelaminnya. Hal ini mengakibatkan zigot yang terbentuk pada peristiwa fertilisasi (pembuahan) bersifat diploid.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Komponen Genetika Mahluk Hidup

Pewarisan sifat atau karakteristik dari satu generasi ke generasi selanjutnya berhubungan dengan kromosom. Setiap kromosom tersusun atas gen yang mengkode penampilan dan susunan suatu organisme. Setiap kromosom dibentuk oleh molekul DNA dan protein. Molekul DNA, ditunjukkan gambar di samping, merupakan adalah rantai dari banyak gen yang saling berhubungan.

Pada perkembangan generatif makhluk hidup, sifat-sifat dan karakteristik dari kedua induk diwariskan kepada keturunannya. Sifat-sifat dan karakteristik tersebut dikuasai dan dikendalikan oleh faktor-faktor genetik. Faktor-faktor genetik yang menguasai dan mengendalikan sifat-sifat tersebut berada di dalam kromosom, tepatnya pada gen. Gen terdapat dalam lokus yang berupa substansi protein dan tersusun oleh DNA (Deoxyiribo Nucleid Acid) dengan susunan yang kompleks.
Penjelasan terperinci tentang Kromosom, Gen dan Struktur kimia materi genetik saya pisahkan agar lebis simpel bacanya dan dapat memahami secara bab.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Hubungan Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Lemak dan Protein

Hasil pencernaan lemak (asam lemak dan gliserol) dan protein (asam amino) masuk ke dalam jalur respirasi sel pada titiktitik yang diperlihatkan. Beberapa titik yang sama bekerja untuk mengalirkan kelebihan zat intermedier ke dalam jalur anabolisme ke sintesis lemak dan asam amino tertentu.

Daur Krebs merupakan jalur metabolisme yang utama dari berbagai hasil metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Hasil dari Siklus Krebs adalah energi ATP, CO2, dan H2O. Hal itu terjadi pada makhluk hidup aerob, sedangkan pada makhluk hidup anaerob tidak menggunakan metabolisme Daur Krebs sebagai penghasil energinya.
Glikolisis anaerob adalah proses penguraian karbohidrat menjadi laktat melalui piruvat tanpa melibatkan O2. Fermentasi alkohol adalah proses oksidasi glukosa yang menghasilkan etanol dan CO2.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Metabolisme pada Protein

 Emil Fisher merupakan orang pertama yang berhasil menyusun molekul protein dengan cara merangkaikan 15 molekul glisin dengan 3 molekul leusin sehingga diperoleh suatu polipeptida. Molekul protein terdiri atas kesatuan-kesatuan kecil yang disebut asam amino. Asam amino yang satu dengan yang lainnya dihubungkan dengan suatu ikatan yang disebut ikatan peptida.
Ikatan peptida ini akan terwujud apabila gugusan karboksil dari asam amino yang satu bergabung dengan gugusan amino dari asam amino yang lain. Di dalam penggabungan molekul asam amino itu, akan terlepas satu molekul air. Hal tersebut dapat dilihat dalam reaksi berikut.

Rangkaian tersebut dapat diperpanjang ke kiri atau ke kanan menurut kehendak kita. Jika diperpanjang ke kanan harus menyambungkan gugusan NH2, sedangkan jika ke kiri harus menyambungkan gugusan COOH. Dengan demikian, akan diperoleh molekul protein yang berat molekulnya. Penggabungan molekul-molekul asam amino itu dipengaruhi oleh kegiatan fosforilasi. Penyusunan protein yang merupakan bagian dari protoplasma berbentuk suatu rantai panjang, sedangkan molekul protein- protein yang lain mirip bola. Hal itu disebabkan oleh banyaknya lekukan pada rantai tersebut.
Pembongkaran protein menjadi asam amino memerlukan bantuan dari enzim-enzim protease dan air untuk mengadakan proses hidrolisis pada ikatan-ikatan peptida. Hidrolisis ini juga dapat terjadi, jika protein dipanasi, diberi basa, atau diberi asam. Dengan cara demikian, kita dapat mengenal macam-macam asam amino yang tersusun di dalam suatu protein. Namun, kita tidak dapat mengetahui urut-urutan susunannya ketika masih berbentuk molekul protein yang utuh. Di samping itu, asam amino dapat dikelompokkan menjadi asam amino esensial dan asam amino nonesensial.
Asam amino esensial atau asam amino utama adalah asam amino yang sangat diperlukan oleh tubuh dan harus didatangkan dari luar tubuh manusia karena sel-sel tubuh manusia tidak dapat mensintesis sendiri. Asam amino esensial hanya dapat disintesis oleh sel-sel tumbuhan. Contoh asam amino esensial, yaitu leusin, lisin, histidin, arginin, valin, treonin, fenilalanin, triptofan, isoleusin, dan metionin.
Asam amino nonesensial adalah asam amino yang dapat disintesis sendiri oleh tubuh manusia. Contohnya: tirosin, glisin, alanin, dan prolin. Fungsi protein bagi tubuh sebagai berikut.
1. Membangun sel-sel yang rusak.
2. Sumber energi.
3. Pengatur asam basa darah.
4. Keseimbangan cairan tubuh.
5. Pembentuk antibodi.
Konsentrasi normal asam amino dalam darah berkisar antara 35–65 mg. Asam amino merupakan asam yang relatif kuat, sehingga di dalam darah dalam keadaan terionisasi. Konsentrasibeberapa asam amino dalam darah diatur dalam batas tertentu oleh sintesis selektif pada bagian sel dan ekskresi selektif oleh ginjal. Hasil akhir pencernaan protein dalam saluran pencernaan hampir seluruhnya asam amino dan hanya kadang-kadang polipeptida atau molekul protein diabsorpsi. Setelah itu asam amino dalam darah meningkat, tetapi kenaikannya hanya beberapa mg. Hal itu dikarenakan sebagai berikut.
1. Pencernaan dan absorpsi protein biasanya berlangsung lebih dari 2–3 jam, sehingga hanya sejumlah kecil asam amino diabsorpsi pada saat itu.
2. Setelah masuk ke dalam darah, asam amino yang berlebihan diabsorpsi dalam waktu 5–10 menit oleh sel di seluruh tubuh. Oleh karena itu, hampir tidak pernah ada asam amino yang konsentrasinya tinggi dalam darah. Namun, turn over rate asam amino demikian cepat sehingga banyak protein (dalam gram) dapat dibawa dari satu bagian tubuh ke bagian lain dalam bentuk asam amino setiap jamnya.
Pada hakikatnya semua molekul asam amino terlalu besar untuk berdifusi melalui pori membran sel. Mungkin sejumlah kecil dapat larut dalam matriks sel dan berdifusi ke dalam sel dengan cara lain. Namun, sejumlah besar asam amino dapat ditranspor melalui membran hanya oleh transpor aktif yang menggunakan mekanisme karier.
Salah satu fungsi transpor karier asam amino adalah untuk mencegah kehilangan asam amino dalam urine. Semua asam amino dapat ditranspor secara aktif melalui epithel tubulus proximalis yang mengeluarkan asam amino dari filtrat glomerulus dan mengembalikannya ke darah. Namun, pada tubulus ginjal terdapat batas kecepatan di mana setiap jenis asam amino dapat ditranspor. Berdasarkan alasan ini, apabila sejenis konsentrasi asam amino meningkat terlalu tinggi dalam plasma dan filtrat glomerulus, maka kelebihan yang dapat direabsorpsi secara aktif hilang dan masuk ke dalam urine.
Pada orang normal, kehilangan asam amino dalam urine setiap hari tidak berarti. Jadi, hakikatnya semua asam amino yang diabsorpsi dari saluran pencernaan digunakan oleh sel. Segera setelah asam amino masuk ke dalam sel, di bawah pengaruh enzim-enzim intrasel akan dikonjugasi menjadi protein sel.
Oleh karena itu, konsentrasi asam amino di dalam sel selalu rendah. Penyimpanan asam amino dalam jumlah besar terjadi di dalam sel dalam bentuk protein. Akan tetapi, banyak protein intrasel dapat dengan mudah dipecahkan kembali menjadi asam amino di bawah pengaruh enzim-enzim pencernaan lisosom intrasel. Asam amino ini selanjutnya dapat ditranspor kembali ke luar sel masuk ke dalam darah. Beberapa jaringan tubuh, seperti hati, ginjal, dan mukosa usus berperan untuk menyimpan protein dalam jumlah yang besar.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Metabolisme pada Lipid (Lemak)

Lipid (lemak) terdapat dalam semua bagian tubuh manusia terutama dalam otak. Lipid (lemak) mempunyai peran yang sangat penting dalam proses metabolisme secara umum.
Beberapa peranan biologi dari lipid sebagai berikut.
1. Sebagai komponen struktur membran.
2. Sebagai lapisan pelindung pada beberapa jasad.
3. Sebagai bentuk energi cadangan.
4. Sebagai komponen permukaan sel yang berperan dalam proses kekebalan jaringan.
5. Sebagai komponen dalam proses pengangkutan melalui membran.
Lipid yang terdapat sebagai bagian dari makanan hewan merupakan campuran lipid yang sederhana (terpena dan steorida) dan yang kompleks (triasilgliserol, fosfolipid, sfingolipid, dan lilin) berasal dari tanaman maupun jaringan hewan. Dalam mulut dan lambung, lipid tadi belum mengalami pemecahan yang berarti. Setelah berada dalam intestin, lipid kompleks terutama triasilgliserolnya dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak bebas dan sisa.

Enzim lipase diaktifkan oleh hormon epineprin. Enzim ini dibantu oleh garam asam empedu (terutama asam kholat dan taurokholat) yang disekresikan oleh hati. Fungsi garam tersebut ialah mengemulsi makanan berlemak sehingga terbentuklah emulsi partikel lipid yang sangat kecil. Oleh karena itu, permukaan lipid menjadi lebih besar dan lebih mudah dihirolisis oleh lipase. Enzim ini tidak peka terhadap larutan lemak sempurna. Reaksi hidrolisisnya berlangsung sebagai berikut.

Berdasarkan reaksi tersebut dapat diketahui bahwa lipase pankreas hanya bisa menghidrolisis ikatan ester pada atom C nomor 1 dan 3 yang hasilnya asam lemak bebas dan monoasil gliserol. Dengan bantuan misel-misel garam empedu maka asam lemak bebas, monoasil gliserol, kolesterol, dan vitamin membentuk sebuah kompleks yang kemudian menempel (diabsorpsi) pada permukaan sel mukosal. Senyawa-senyawa tersebut selanjutnya menembus membran sel mukosal dan masuk ke dalamnya. Miselmisel garam empedu melepaskan diri dan meninggalkan permukaan sel mukosal.
Dalam sel mukosal, asam lemak bebas monoasil gliserol disintesis kembali menjadi triasil gliserol yang setelah bergabung dengan albumin, kolesterol, dan lain-lain membentuk siklomikron. Siklomikron tersebut pada akhirnya masuk ke dalam darah, kemudian sampai ke hati dan jaringan lain yang memerlukannya. Sebelum masuk ke dalam sel, triasil gliserol dipecah dulu menjadi asam lemak bebas dan gliserol oleh lipoprotein lipase.

Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan dari zat-zat organik. Asam lemak adalah suatu senyawa yang terdiri atas panjang hidrokarbon dan gugus karboksilat yang terikat pada ujungnya.  Asam lemak mempunyai dua peranan fisiologi yang penting, yaitu:
1. pembentuk fosfolipid dan glikolipid yang merupakan molekul
amfipotik sebagai komponen membran biologi;
2. sebagai molekul sumber energi.
Proses metabolisme lemak sebagai komponen bahan makanan yang masuk ke dalam tubuh hewan, dimulai dengan proses pencernaannya di dalam usus oleh enzim. Asam lemak bersenyawa kembali dengan gliserol membentuk lemak yang kemudian diangkut oleh pembuluh getah bening. Selanjutnya, lemak disimpan di jaringan adiposa (jaringan lemak). Jika dibutuhkan, lemak akan diangkut ke hati dalam bentuk lesitin yang dihidrolisis oleh lipase menjadi asam lemak dan gliserol. Gliserol diaktifkan oleh ATP menjadi gliserol fosfat dan akhirnya mengalami oksidasi, seperti glukosa. Rantai karbon asam lemak diolah di dalam mitokondria sehingga dihasilkan asetil koenzim yang selanjutnya dapat masuk ke dalam Siklus Krebs.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Metabolisme Karbohidrat

Karbohidrat adalah senyawa yang tersusun atas unsur-unsur C, H, dan O. Karbohidrat setelah dicerna di usus, akan diserap oleh dinding usus halus dalam bentuk monosakarida. Monosakarida dibawa oleh aliran darah sebagian besar menuju hati, dan sebagian lainnya dibawa ke sel jaringan tertentu, dan mengalami proses metabolisme lebih lanjut. Di dalam hati, monosakarida mengalami proses sintesis menghasilkan glikogen, dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, atau dilepaskan untuk dibawa oleh aliran darah ke bagian tubuh yang memerlukan. Hati dapat mengatur kadar glukosa dalam darah atas bantuan hormon insulin yang dikeluarkan oleh kelenjar pankreas. Kenaikan proses pencernaan dan penyerapan karbohidrat menyebabkan glukosa dalam darah meningkat, sehingga sintesis glikogen dari glukosa oleh hati akan naik. Sebaliknya, jika banyak kegiatan maka banyak energi untuk kontraksi otot sehingga kadar glukosa dalam darah menurun. Dalam hal ini, glikogen akan diuraikan menjadi glukosa yang selanjutnya mengalami katabolisme menghasilkan energi (dalam bentuk energi kimia, ATP).
Faktor yang penting dalam kelancaran kerja tubuh adalah kadar glukosa dalam darah. Kadar glukosa di bawah 70 mg/100 ml disebut hipoglisemia. Adapun di atas 90 mg/100 ml disebut hiperglisemia. Hipoglisemia yang serius dapat berakibat kekurangan glukosa dalam otak sehingga menyebabkan hilangnya kesadaran (pingsan). Hiperglisemia merangsang terjadinya gejala glukosuria, yaitu ketidakmampuan ginjal untuk menyerap kembali glukosa yang telah mengalami filtrasi melalui sel tubuh. Hormon yang mengatur kadar gula dalam darah, yaitu:
1. hormon insulin, dihasilkan oleh pankreas, berfungsi menurunkan kadar glukosa dalam darah;
2. hormon adrenalin, dihasilkan oleh korteks adrenal, berfungsi menaikkan kadar glukosa dalam darah.

Macam-macam proses metabolisme karbohidrat
1. Glikogenesis
Glikogenesis adalah poses pembentukan glikogen dari glukosa. Proses pembentukan glikogen sebagai berikut.
a. Tahap pertama adalah pembentukan glukosa-6-fosfat dari glukosa, dengan bantuan enzim glukokinase dan mendapat tambahan energi dari ATP dan fosfat.
b. Glukosa-6-fosfat dengan enzim glukomutase menjadi glukosa-1-fosfat.
c. Glukosa-1-fosfat bereaksi dengan UTP (Uridin Tri Phospat) dikatalisis oleh uridil transferase menghasilkan uridin difosfat glukosa (UDP-glukosa) dan pirofosfat (PPi).
d. Tahap terakhir terjadi kondensasi antara UDP-glukosa dengan glukosa nomor satu dalam rantai glikogen primer menghasilkan rantai glikogen baru dengan tambahan satu unit glukosa.

glukosa sebagai berikut.
– Fermentasi atau peragian adalah proses penguraian senyawa kimia yang menghasilkan gas. Dalam hal ini adalah penguraian karbohidrat, etanol, dan CO2.
– Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat.
– Glikolisis anaerob adalah proses penguraian karbohidrat menjadi laktat tanpa melibatkan O2.
– Respirasi adalah proses reaksi kimia yang terjadi
apabila sel menyerap O2, menghasilkan CO2 dan H2O. Respirasi dalam arti yang lebih khusus adalah prosesproses penguraian glukosa dengan menggunakan O2, menghasilkan CO2, H2O, dan energi (dalam bentuk energi kimia, ATP) yang melibatkan metabolisme glikosis, Daur Krebs, dan fosforilase bersifat oksidasi.
2. Glikolisis
Glikolisis adalah proses penguraian karbohidrat menjadi piruvat. Karbohidrat di dalam usus yaitu glukosa setelah melalui dinding usus. Glukosa dalam darah sebagian diubah menjadi glikogen. Peristiwa oksidasi glukosa di dalam jaringan terjadi secara bertingkat dan pada tingkat tertinggi dilepaskan energi melalui prosesproses kimiawi (glukosa, glikogen) diubah menjadi piruvat. Piruvat ini merupakan zat antara yang sangat penting dalam metabolisme karbohidrat.

Sifat-sifat peristiwa glikolisis, antara lain:
a. oksidasi glikogen/glukosa menjadi piruvat laktat;
b. dapat berlangsung secara aerob dan anaerob;
c. diperlukan adanya enzim dan energi;
d. menghasilkan senyawa karbohidrat beratom tiga;
e. terjadi sintesis ATP dari ADP + Pi.
Pada peristiwa glikolisis aerob dihasilkan piruvat, sedangkan pada glikolisis anaerob dihasilkan laktat melalui piruvat. Proses glikolisis secara keseluruhan ditunjukkan oleh skema pada Gambar 2.2. ini.
Glukoneogenesis adalah pembentukan glukosa dari piruvat (kebalikan glikolisis). Sifat-sifat peristiwa glukoneogenesis antara lain:
a. merupakan reaksi yang kompleks;
b. melibatkan beberapa enzim dan organel sel, yaitu mitokondrion;
c. terlebih dahulu mengubah piruvat menjadi malat;
d. metabolisme piruvat diangkut ke dalam mitokondrion dengan cara pengangkutan aktif melalui membran. Dalam peristiwa glukoneogenesis diperlukan energi sebanding dengan 12 molekul ATP.
3. Daur Krebs
Piruvat diubah menjadi asam laktat, etanol, dan sebagian asetat. Asetat khususnya asetil koenzim-A dapat diolah lebih lanjut dalam suatu proses siklis yang disebut lingkaran trikarboksilat. Hal itu dikemukakan oleh Krebs (1937), sehingga disebut juga Daur Krebs. Dalam proses siklik dihasilkan CO2 dan H2O, terlepas energi yang mengandung tenaga kimia besar, yaitu ATP (Adenosin Tri Phosfat). Daur Krebs merupakan jalur metabolisme yang utama dari berbagai senyawa hasil metabolisme, yaitu hasil katabolisme karbohidrat, lemak, dan protein. Untuk lebih jelasnya, dapat diamati dalam diagram berikut ini.

Tahap-tahap daur asam trikarboksilat (Daur Krebs) sebagai
berikut.
a. Fase pertama, terurainya asam piruvat terlebih dahuluatas CO2 dan suatu zat yang mempunyai atom C (asetat). Senyawa kemudian bersatu dengan koenzim A menjadi asetil koenzim A.
b. Fase kedua, bersatunya asam oksalo asetat dengan asetil koenzim A sehingga tersusun asam sitrat.
Tujuh reaksi dalam Daur Krebs sebagai berikut.
1) Pembentukan sitrat dari oksalo asetat dengan enzim sitratsinase.
2) Pembentukan isositrat dari sitrat melalui cis-akonitat dengan enzim akonitase.
3) Oksidasi isositrat menjadi a-ketoglutarat dengan enzim isositrat dehidrogenase.
4) Oksidasi a-ketoglutarat menjadi suksinat dengan enzim a-ketoglutarat dehidrogenase.
5) Oksidasi suksinat menjadi fumarat oleh enzim suksinat dehidrogenase.
6) Penambahan 1 mol H2O pada fumarat dengan enzim fumarase menjadi malat.
7) Oksidasi malat menjadi oksalo asetat dengan enzim malat dehidrogenase. 

Satu molekul asetil co-A dalam Daur Krebs menghasilkan 12 ATP. Adapun satu molekul glukosa akan menghasilkan 38 ATP.

 Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Enzim dan Aktivitas Enzim

 Faktor-faktor yang memengaruhi enzim dan aktivitas enzim sebagai berikut :

1. Temperatur atau suhu
Umumnya enzim bekerja pada suhu yang optimum. Apabila suhu turun, maka aktivitas akan terhenti tetapi enzim tidak rusak. Sebaliknya, pada suhu tinggi aktivitas menurun dan enzim menjadi rusak.
2. Air
Air berperan dalam memulai kegiatan enzim. Contoh pada waktu biji dalam keadaan kering kegiatan enzim tidak kelihatan. Baru setelah ada air, melalui imbibisi mu-lailah biji berkecambah.
3. pH
Perubahan pH dapat membalikkan kegiatan enzim, yaitu mengubah hasil akhir kembali menjadi substrat.
4. Hasil akhir
Kecepatan reaksi dalam suatu proses kimia tidak selalu konstan. Misal, kegiatan pada awal reaksi tidak sama dengan kegiatan pada pertengahan atau akhir reaksi. Apabila hasil akhir (banyak), maka akan menghambat aktivitas enzim.
5. Substrat
Substrat adalah zat yang diubah menjadi sesuatu yang baru. Umumnya, terdapat hubungan yang sebanding antara substrat dengan hasil akhir apabila konsentrasi enzim tetap, pH konstan, dan temperatur konstan. Jadi, apabila substrat yang tersedia dua kali lipat, maka hasil akhir juga dua kali lipat.
6. Zat-zat penghambat
Zat-zat penghambat adalah zat-zat kimia yang menghambat aktivitas kerja enzim. Contoh, garam-garam dari logam berat, seperti raksa.
Contoh-contoh enzim dalam proses metabolisme sebagai berikut.
1. Enzim katalase
Enzim katalase berfungsi membantu pengubahan hidrogen peroksida menjadi air dan oksigen.

2. Enzim oksidase
Enzim oksidase berfungsi mempergiat penggabungan O2 dengan suatu substrat yang pada saat bersamaan juga mereduksikan O2, sehingga terbentuk H2O.
3. Enzim hidrase
Enzim hidrase berfungsi menambah atau mengurangi air dari suatu senyawa tanpa menyebabkan terurainya senyawa yang bersangkutan. Contoh: fumarase, enolase, akonitase.
4. Enzim dehidrogenase
Enzim dehidrogenase berfungsi memindahkan hidrogen dari suatu zat ke zat yang lain.
5. Enzim transphosforilase
Enzim transphosforilase berfungsi memindahkan H3PO4 dari molekul satu ke molekul lain dengan bantuan ion Mg2+.
6. Enzim karboksilase
Enzim karboksilase berfungsi dalam pengubahan asam organik secara bolak-balik. Contoh pengubahan asam piruvat menjadi asetaldehida dibantu oleh karboksilase piruvat.
7. Enzim desmolase
Enzim desmolase berfungsi membantu dalam pemindahanatau penggabungan ikatan karbon. Contohnya, aldolase dalam pemecahan fruktosa menjadi gliseraldehida dan dehidroksiaseton.
8. Enzim peroksida
Enzim peroksida berfungsi membantu mengoksidasi senyawa fenolat, sedangkan oksigen yang dipergunakan diambil dari H2O2.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Enzim dan Fungsinya

Enzim adalah biokatalisator organik yang dihasilkan organisme hidup di dalam protoplasma, yang terdiri atas protein atau suatu senyawa yang berikatan dengan protein. Enzim mempunyai dua fungsi pokok sebagai berikut.
1. Mempercepat atau memperlambat reaksi kimia.
2. Mengatur sejumlah reaksi yang berbeda-beda dalam waktu
yang sama.
Enzim disintesis dalam bentuk calon enzim yang tidak aktif, kemudian diaktifkan dalam lingkungan pada kondisi yang tepat. Misalnya, tripsinogen yang disintesis dalam pankreas, diaktifkan dengan memecah salah satu peptidanya untuk membentuk enzim tripsin yang aktif. Bentuk enzim yang tidak aktif ini disebut zimogen.
Enzim tersusun atas dua bagian. Apabila enzim dipisahkan satu sama lainnya menyebabkan enzim tidak aktif. Namun keduanya dapat digabungkan menjadi satu, yang disebut holoenzim. Kedua bagian enzim tersebut yaitu apoenzim dan koenzim.
1. Apoenzim
Apoenzim adalah bagian protein dari enzim, bersifat tidak tahan panas, dan berfungsi menentukan kekhususan dari enzim. Contoh, dari substrat yang sama dapat menjadi senyawa yang berlainan, tergantung dari enzimnya.

2. Koenzim
Koenzim disebut gugus prostetik apabila terikat sangat erat pada apoenzim. Akan tetapi, koenzim tidak begitu erat dan mudah dipisahkan dari apoenzim. Koenzim bersifat termostabil (tahan panas), mengandung ribose dan fosfat. Fungsinya menentukan sifat dari reaksinya. Misalnya, Apabila koenzim NADP (Nicotiamida Adenin Denukleotid Phosfat) maka reaksi yang terjadi adalah dehidrogenase. Disini NADP berfungsi sebagai akseptor hidrogen.

Sifat-sifat enzim sebagai berikut.
a. Enzim mengalami denaturasi/kerusakan pada temperatur tinggi.
b. Efektif dalam jumlah kecil.
c. Tidak berubah pada waktu reaksi berlangsung.
d. Tidak memengaruhi keseimbangan, tetapi hanya mempercepat reaksi.
e. Spesifik untuk reaksi tertentu.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Proses Metabolisme Organisme

Bersepeda, seperti gambar di samping, dapat meningkatkan laju metabolisme hingga 15 kali laju metabolisme biasa. Denyut jantung meningkat dan oksigen yang masuk makin banyak. Perubahan ini memungkinkan makanan dikatabolisasi lebih cepat untuk menghasilkan energi ekstra yang diperlukan. Salah satu akibatnya adalah naiknya suhu tubuh yang menyebabkan tubuh mengeluarkan banyak keringat. Metabolisme sangat penting bagi makhluk hidup untuk kelangsungan hidupnya. Metabolisme adalah segala proses reaksi kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup, mulai dari makhluk hidup bersel satu sampai makhluk hidup yang susunan tubuhnya sangat kompleks. Metabolisme terdiri atas dua proses sebagai berikut.

1. Anabolisme
Anabolisme adalah proses-proses penyusunan energi kimia melalui sintesis senyawa-senyawa organik.
2. Katabolisme
Katabolisme adalah proses penguraian dan pembebasan energi dari senyawa-senyawa organik melalui proses respirasi. Semua reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim, baik oleh reaksi yang sederhana maupun reaksi yang rumit.

Metabolisme juga berperan mengubah zat yang beracun menjadi senyawa yang tak beracun dan dapat dikeluarkan dari tubuh. Proses ini disebut detoksifikasi. Umumnya, hasil akhir anabolisme merupakan senyawa pemula untuk proses katabolisme. Hal itu disebabkan sebagian besar proses metabolisme terjadi di dalam sel. Mekanisme masuk dan keluarnya zat kimia melalui membran sel mempunyai arti penting dalam mempertahankan keseimbangan energi dan materi dalam tubuh. Proses sintesis dan penguraian berlangsung dalam berbagai jalur metabolisme. Adapun hasil reaksi tiap tahap metabolisme merupakan senyawa pemula dari tahap reaksi berikutnya.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Pengertian Perkecambahan dan tipe Perkecambahan

Perkecambahan adalah munculnya plantula (tanaman kecil) dari dalam biji yang merupakan hasil pertumbuhan dan perkembangan embrio. Pada perkembangan embrio saat berkecambah, bagian plumula tumbuh dan berkembang menjadi batang, sedangkan radikula menjadi akar. Tipe

perkecambahan ada dua macam, tipe itu sebagai berikut.

a. Tipe perkecambahan di atas tanah (Epigeal) Tipe ini terjadi, jika plumula (perhatikan Gambar 1.1) muncul di atas permukaan tanah, sedangkan kotiledon tetap berada di dalam tanah.

b. Tipe perkecambahan di bawah tanah (hipogeal) Tipe ini terjadi, jika plumula dan kotiledon muncul di atas permukaan tanah.

Makanan untuk pertumbuhan embrio diperoleh dari cadangan makanan karena belum terbentuknya klorofil yang diperlukan dalam fotosintesis. Pada tumbuhan dikotil makanan diperoleh dari kotiledon, sedangkan pada tumbuhan monokotil diperoleh dari endosperm.

Semoga bermanfaat :-)

Suber Buku : Biologi_3_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009 

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan

Faktor-Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan ada dua jenis yaitu faktor internal atau faktor dalam (faktor yang di timbulkan dari tananaman itu sendiri) dan  yang kedua faktor eksternal atau faktor luar (faktor karna pengaruh dari luar. Berikut ini penjelasan lebih rincinya:

1. Faktor Dalam yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
Faktor dalam yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan pada tu
a. Faktor gen
Faktor penurunan sifat pada keturunan terkandung di dalam gen. Informasi genetik pada gen mengendalikan terbentuknya sifat penampakan secara fisik (fenotip) melalui interaksinya dengan faktor lingkungan.
b. Zat pengatur tumbuh (hormon)
Zat pengatur tumbuh (hormon) pada tanaman ialah senyawa organik yang dalam jumlah sedikit dapat mendukung, menghambat, dan mengubah proses fisiologis tumbuhan. Pada  konsentrasi tertentu hormon dapat memacu pertumbuhan, tetapi pada konsentrasi yang tinggi dapat menekan pertumbuhan. Macam-macam hormon sebagai berikut.

mbuhan adalah gen dan zat pengatur tumbuh.

1) Auksin
Auksin mula-mula ditemukan oleh Darwin, dengan percobaan pengaruh penyinaran terhadap koleoktil. Auksin adalah hormon yang berperan merangsang pembelahan sel dan pengembangan sel. Hormon auksin/IAA memiliki sifat menjauhi cahaya. Hormon ini diproduksi pada ujung tunas akar dan batang. Pengaruh hormon auksin dalam konsentrasi yang berbeda pada bagian tubuh tanaman mengakibatkan terjadinya pertumbuhan yang tidak seimbang. Bagian yang mengandung auksin lebih banyak memiliki kecepatan tumbuh yang lebih besar. Adapun bagian yang kekurangan akan mengalami pertumbuhan lebih lambat. Jika ini terjadi pada pucuk batang, terjadi pembengkokan arah pertumbuhan.
Pengaruh auksin terhadap perkembangan sel memperlihatkan bahwa auksin dapat menaikkan tekanan osmotik, meningkatkan permeabilitas sel terhadap air, menyebabkan pengurangan tekanan pada dinding-dinding sel, meningkatkan sintesis protein, meningkatkan plas-tisitas, mengembangnya dinding sel.
Dilihat dari segi fisiologi, hormon auksin berpengaruh
pada:
a) pengembangan sel;        e) partenokarpi;
b) fototropisme;                 f) pembentukan batang.
c) geotropisme;
d) pertumbuhan akar;

2) Giberelin
Giberelin merupakan jenis hormon yang mulamula ditemukan oleh Kuroshawa dari Jepang. Hormon ini berpengaruh terhadap sifat genetik, pembungaan, penyinaran, dan mobilisasi karbohidrat selama perkecambahan. Hormon ini berperan dalam mendukung perpanjangan sel, aktivitas kambium mendukung pembentukan RNA baru, dan sintesis protein.

3) Sitokinin
Sitokinin ditemukan oleh Kinetin. Sitokinin berfungsi untuk:
a) merangsang pembelahan sel;
b) merangsang pembentukan tunas;
c) menghambat efek dominasi apikal oleh auksin pada batang;
d) mempercepat pertumbuhan memanjang.

4) Etilen
Dalam keadaan normal, etilen akan berbentuk gas dan berperan apabila terjadi perubahan secara fisiologis pada suatu tanaman. Hormon ini berperan pada proses pematangan buah. Hubungan etilen dengan auksin yaitu etilen memengaruhi pembentukan protein yang diperlukan dalam aktivitas pertumbuhan.

5) Inhibitor
Inhibitor adalah zat yang menghambat pertumbuhan pada tanaman inhibitor. Sering dijumpai pada proses perkecambahan, pertumbuhan pucuk, atau dalam dormansi. Beberapa jenis inhibitor yaitu asam absisat dan plant growth retardant. Asam absisat terdapat pada daun, batang, akar, umbi, tunas, buah, dan endosperm. Zat ini mempunyai fungsi berlawanan dengan auksin, giberelin, dan sitokinin. Plant growth retardant adalah inhibitor yang berlawanan dengan kegiatan giberelin pada perpanjangan batang.

2. Faktor Luar yang Memengaruhi Pertumbuhan dan Perkembangan pada Tumbuhan
Faktor luar yang memengaruhi pertumbuhan dan perkembangan adalah faktor lingkungan, misalnya nutrisi, air, cahaya, suhu, dan kelembapan.
a. Nutrisi
Nutrisi terdiri atas unsur-unsur atau senyawa-senyawa kimia sebagai sumber energi dan sumber materi untuk sintesis berbagai komponen sel yang diperlukan selama pertumbuhan. Nutrisi umumnya diambil dari dalam tanah dalam bentuk ion dan kation, sebagian lagi diambil dari udara. Unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah yang banyak disebut unsur makro (C, H, O, N, P, K, S, Ca, Fe, Mg). Adapun unsur-unsur yang dibutuhkan dalam jumlah sedikit disebut unsur mikro (B, Mn, Mo, Zn, Cu, Cl). Jika salah satu kebutuhan unsur- unsur tersebut tidak terpenuhi, akan mengakibatkan kekurangan unsur yang disebut defisiensi. Defisiensi mengakibatkan pertumbuhan menjadi terhambat.
b. Air
Air berperan di dalam melarutkan unsur hara dalam proses penyerapan. Air dibutuhkan tumbuhan sebagai pelarut bagi kebanyakan reaksi dalam tubuh tumbuhan dan sebagai medium reaksi enzimatis. Sebagai pelarut, air juga memengaruhi kadar enzim dan substrat sehingga secara tidak langsung memengaruhi laju metabolisme. Kekurangan air pada tanah menyebabkan terhambatnya proses osmosis. Proses osmosis akan terhenti atau berbalik arah yang berakibat keluarnya materi-materi dari protoplasma sel-sel tumbuhan, sehingga tanaman kering dan mati.
c. Cahaya
Cahaya mutlak diperlukan dalam proses fotosintesis. Cahaya secara langsung berpengaruh terhadap pertumbuhan setiap tanaman. Pengaruh cahaya secara langsung dapat diamati dengan membandingkan tanaman yang tumbuh dalam keadaan gelap dan terang. Pada keadaan gelap, pertumbuhan tanaman mengalami etiolasi yang ditandai dengan pertumbuhan yang abnormal (lebih panjang), pucat, daun tidak berkembang, dan batang tidak kukuh. Sebaliknya, dalam keadaan terang tumbuhan lebih pendek, batang kukuh, daun berkembang sempurna dan berwarna hijau. Dalam fotosintesis, cahaya berpengaruh langsung terhadap ketersediaan makanan. Tumbuhan yang tidak terkena cahaya tidak dapat membentuk klorofil, sehingga daun menjadi pucat.

d. Suhu
Suhu berpengaruh terhadap fisiologi tumbuhan, antara lain memengaruhi kerja enzim. Suhu yang terlalu tinggi atau terlalu rendah akan menghambat proses pertumbuhan. Suhu yang paling baik untuk pertumbuhan disebut suhu optimum (100–380C).
e. Kelembapan
Tanah dan udara yang lembap berpengaruh terhadap pertum-buhan. Pada keadaan lembap, banyak air yang diserap oleh tumbuhan dan sedikit penguapan yang terjadi sehingga meng-akibatkan pertumbuhan menjadi cepat. Akibat pemanjangan sel-sel yang cepat, tumbuhan bertambah besar. Pada kondisi ini, faktor kehilangan air sangat kecil karena transpirasi yang kurang. Adapun untuk mengatasi kelebihan air, tumbuhan beradaptasi dengan memiliki permukaan helaian daun yang lebar.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009

Pertumbuhan Sekunder Tanaman

Setelah meristem primer membentuk jaringan permanen, kemudian meristem sekunder mengalami pertumbuhan sekunder. Pertumbuhan sekunder hanya terjadi pada tumbuhan dikotil, yaitu pembentukan kambium yang terbentuk dari parenkim atau kolenkim.

Jika sel kambium membelah ke arah luar, akan membentuk sel floem, sebaliknya jika sel kambium membelah ke arah dalam akan membentuk xilem. Xilem dan floem yang terbentuk dari aktivitas kambium disebut xilem sekunder dan floem sekunder. Pertumbuhan xilem dan floem tersebut menyebabkan batang bertambah besar dan terbentuk lingkaran tahun yang dipengaruhi oleh aktivitas pada musim kemarau dan musim penghujan.

Sumber buku : Biologi_3_Kelas12_Subardi_Nuryani_Shidiq_Pramono_2009