SISTEM GERAK PADA MANUSIA

K. Dasar : 2.1 SISTEM GERAK PADA MANUSIA A.    Pendahuluan : Gerak pada vertebrata memerlukan rangka dan otot. Rangka merupakan tulang-tulang                yang memberi bentuk tubuh pada organisme. Rangka tidak dapat bergerak sendiri, tetapi              digerakan oleh otot. Oleh karena itu, rangka disebut sebagai alat  gerak pasif.    Sebaliknya otot pada tubuh vertebrata berfungsi melekatkan dan menghubungkan berbagai              organ tubuh. Misalnya : menghubungkan kulit dengan tulang, kulit dengan kulit dan tualng                dengan tulang. Otot bekerja dengan cara berkeontraksi, yaitu otot melakukan gerak menarik, tetapi tidak melakukan gerak mendorong. Umumnya otot tersusun berpasangan atau berkelompok untuk melakukan gerak berlawanan. Saat satu otot atau kelompok otot berkontraksi ( gerak memendek ) maka otot pasangannya berelaksasi ( gerak mengendur ). Oleh karena otot dapat melakukan gerak sendiri, maka otot merupakan alat gerak aktif.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  B.      Rangka ( Skeleton ) Sistem rangka dibedakan atas dua yaitu : sistem rangka luar ( Eksoskeleton ) dan sistem rangka dalam ( Endoskeleton ). 1)      Eksoskeleton Terdiri dari Shell dan Body case. ·         Shell  atau cangkang : merupakan eksskeleton yang tidak menutupi seluruh tubuh hewan. Shell terdiri dari satu atau dua bagian ( kepingan ) yang tumbuh bersamaan dengan tubuh pemiliknya. Shell paling banyak ditemukan pada hewan-hewan Bivalvia dan Gastropoda ( Molusca ). ·         Body case : lebih kompleks daripada Shell. Body case merupakan eksoskeleton yang menutupi seluruh permukaan tubuh hewan. Body case terdiri dari sejumlah kepingan yang disatukan pada sendi-sendi tertentu yang fleksibel. Body case tidak dapat tumbuh, sehingga secara periodik body case harus ditinggalkan dan diganti dengan yang baru. Contohnya : pada Arthropoda yang mencakup kelompok serangga, udang dan laba-laba. 2)      Endoskeleton Tersusun dari tulang menyusun tubuh hewan dari dalam. Endoskeleton hanya ditemukan pda hewan vertebrata. Endoskeleton reltif ringan, sehingga menguntungkan bagi hewan darat untuk bergerak dengan cepat. Endoskeleton dapat tumbuh seiring dengan pertumbuhan tubuh pemiliknya. C.      Fungsi Rangka : Rangka pada vertebrata berupa persendian tulang-tulang,  yang mempunyai fungsi sebagai berikut : v Formasi bentuk tubuh. Tulang-tulang yang bersendi menyusun rangka tubuh yang menentukan bentuk dan ukuran tubuh. v Formasi Sendi-sendi Tulang-tulang yang berdekatan membentuk persendian yang bergerak, tidak bergerak, atau sedikit bergerak tergantung pada kebutuhan fungsional tubuh. v Perlekatan otot-otot Tulang-tulang menyediakan permukaannya sebagai tempat untuk melekatkan otot-otot. Otot-oto dapat berfungsi dengan baik apabila melekat dengan kuat pada tulang. v Bekerja sebagai pengungkit Tulang-tulang digunakan sebagai pengungkit untuk berbagai macam aktivitas selama pergerakan. v Penyokong dan penyebaran berat badan serta daya tahan untuk menghadapi pengaruh tekanan dan pengaruh mekanis. Tulang-tulang menyokong berat badan, dan memelihara sikap tubuh tertentu ( misalnya sikap tegak pada manusia ) serta menahan tarikan atau tekanan pada tulang. v Proteksi Tulang-tulang membentuk rongga yang mengandung serta melindungi struktur-struktur yang halus, seperti otak, sumsum –tulang belakang, jantung, paru-paru dan sebagian besar organ-organ bagian dalam tubuh. v Hemopoesis Sumsum tulang merupakan tempat pembentukan sel-sel darah. v Fungsi imunologis Sel-sel imunitas dibentuk di dalam sumsum tulang. Misalnya pembentukan limfosit B yang kemudian membentuk antibodi untuk sistem kekebalan tubuh. v Penyimpanan kalsium Tulang-tulang mengandung sekitar 97 % kalsium yang terdapat di dalam tubuh. Kalsium tersebut berupa senyawa anorganik maupun garam-garam terutama kalsium fosfat. D.     Pengelompokkan Rangka Manusia Rangka tubuh manusia terdiri dari 206 tulang dengan berbagai bentuk dan ukuran, akan tetapi seluruh tulang tersebut saling berhubungan. Secara garis besar rangka tubuh manusia digolongkan menjadi dua kelompok, yaitu : 1)  Skeleton Aksial Merupakan rangka endoskeleton terdiri dari : o    Tulang tengkorak o    Tulang belakang o    Tulang dada o    Tulang rusuk atau tulang iga. Ø  Tulang Tengkorak  ( Os. Cranium ) Tersusun dari 28 buah tulang. Tulang tempurung kepala merupakan gabungan dari tulang-tulang tempurung kepala ( Cranium ), tulang muka, dan tulang rahang. Tulang tempurung kepala  : berfungsi untuk melindungi otak. Tulang tempurung kepala tersusun dari : o   tulang dahi ( Os. Frontal ) o   tulang kepala belakang ( Os. Ocipital ) o   tulang baji ( Os. Sphenoid ) o   tulang pelipis ( Os. Temporal ) Hubungan antartulang tersebut membentuk persendian tetapi tidak dapat digerakan sehingga disebut dengan Sutura. Ada beberapa macam sutura : * sutura koronal, * sutura squamous, dan * sutura lambdoid. Di bawah tempurung kepala terdapat rongga khusus yang disebut : Foramen magnum yang menjadi tempat keluar masuknya pembuluh darah dan saraf yang kemudian menuju ke sumsum tulang belakang. Tulang muka : terdapat pada bagian depan kepala. Tulang muka membentuk rongga mata untuk melindungi mata dan rongga hidung serta langit-langit. Tulang muka bersama dengan tulang rahang akan memberi bentuk wajah. Tulang muka dan tulang rahang terdiri dari : o    tulang rahang atas ( Os. Maxilaris ) o    tulang rahang bawah ( Os. Mandibularis ) o    tulang pipih ( Os. Zigomaticum ) o    tulang air mata ( Os. Lacrimal ) o    tulang hidung ( Os. Nasal ) o    tulang langit-langit ( Os. Palatum ). Ø  Tulang Belakang ( Os. Vertebra ) Tulang belakang berada di bagian tengah tubuh yang berfungsi untuk menopang seluruh bagian tubuh, melindungi organ dalam tubuh dan merupakan tempat perlekatan tulang rusuk. Pada stadium embrio, tulang belakang berbentuk bulat panjang dan belum memiliki segmen yang disebut : Notochorda ( kordadorsalis ). Setiap tulang belakang dilapisi oleh tulang rawan yang disebut : Diskus intervertebra. Setiap segmen atau ruas tulang belakang dapat bergerak sedikit. Seluruh gerakan setiap segmen digabung sehingga memungkinkan orang untuk membungkukkan badan atau melakukan senam. Tualng belakang terdiri dari 26 segmen atau ruas yang terdiri dari 24 segmen tulang belakang ditambah dengan tulang kemaluan dan tulang ekor. Namun pada saat embrio, tulang belakang terdiri dari 33 segmen. Pada perkembangan sebelum bayi lahir, ada beberapa segmen tulang belakang yang berfusi. Tulang kelangkang ( Os. Sacrum ) merupakan fusi dari 5 segmen tulang belakang, sedangkan tulang ekor ( Os. Coxygea ) merupakan fusi dari 4 segmen terakhir dari tulang belakang. Dengan demikian ke-26 segmen tulang belakang tersebut dapat digolongkan menjadi : o  7 segmen tulang leher ( Vertebra servikalis ) o  12 segmen tulang punggung ( vertebra dorsalis ) o  5 segmen tulang pinggang ( vertebra lumbalis ) Tulang leher paling atas yang berhubungan dengan tempurung kepala disebut : Tulang Atlas. Ø  Tulang Dada ( Os. Sternum ) Tulang dada terdiri dari 3 bagian yaitu : 1.      Kepala tulang dada ( Os. Manubrium ) 2.      Bada tulang dada ( Os. Korpus ) 3.      Taju Pedang ( Os. Xiphoid ) Kepala tulang dada merupakan tempat melekatnya tulang selangka dan tulang rusuk pertama. Sedangkan badan tulang dada merupakan tempat melekatnya 9 tulang rusuk berikutnya. Ø  Tulang Rusuk ( Os. Costae ) Tulang rusuk terdiri atas 12 pasang. Tulang rusuk  digolongkan menjadi 3 kelompok sebagai berikut : 1.   Tulang Rusuk Sejati ( Os. Castae Vera ) o  berjumlah 7 pasang o  Ujung depannya melekat pada tulang dada, sedangkan ujung belakang tulang rusuk sejati melekat pada segmen tulang punggung. 2.   Tulang Rusuk Palsu ( Os. Costae spuria ) o  Berjumlah 3 pasang o  Ujung depannya melekat pada tulang rusuk di atasnya, sedangkan ujung belakang tulang rusuk palsu melekat pada segmen tulang belakang. 3.   Tualng Rusuk Melayang ( Os. Costae Fluktuantes ) o  Berjumlah 2 pasang o  Ujung depannya tidak melekat pada tulang manapun, sedangkan ujung belakang tulang rusuk melayang melekat pada segmen tulang belakang. 2)  Skeleton Apendikuler Merupakan rangka pelengkap endoskeleton yang terdiri dari : tulang-tulang anggota gerak depan dan tulang-tulang anggota gerak belakang. o    Tulang-Tulang Anggota Gerak atas / depan ( Extremitas Superior ) Tulang-tulang anggota gerak atas terdiri atas : 1.     Tulang bahu :                          Terdiri atas : o    Tulang selangka ( Os. Clavicula ) : bagian depan tulang selangka melekat pada bagian kepala tulang dada ( Os. Manubrium ) o    Tulang belikat ( Os. Scapula ) : menjadi tempat perlekatan tulang lengan atas ( Os. Humerus ) 2.    Tulang lengan atas : Berhubungan dengan tulang lengan bawah ( Os. Radio-ulna ), yaitu pada tulang hasta ( Ulna ) dan tulang pengumpil ( Radius ). 3. Tulang lengan bawah: ( Tulang hasta dan pengumpil ) Berhubungan dengan tulang pergelangan tangan ( Os. Carpal ). Kemudian dengan tulangan telapak tangan ( Os. Metacarpal ) dan tulang jari tangan ( Os. Phalanges ). o    Tulang-Tulang Anggota Gerak bawah / belakang ( extremitas inferior ) Tulang anggota gerak bawah terdiri atas : 1.       Tulang Pinggul ( Os. Pelvis ): Tersusun atas tulang : a)        Tulang kelangkang ( Os. Sacrum ) yang merupakan persatuan/fusi 5  ruas tulang belakang dan tulang ekor ( Os. Coccyx ) yang merupakan fusi 4 ruas tulang belakang. b)       Tulang duduk ( Os. Ischium ) c)        Tulang usus ( Os. Ilium ) d)       Tulang kemaluan ( Os. Pubis ) yang terletak di kanan dan kiri. e)        Pada tulng pinggul terdapat lekukan yang disebut : Asetabulum yang merupakan tempat melekatnya tulang paha ( Os. Femur ) 2.       Tulang paha ( Os. Femur ) : Tulang paha berhubungan dengan tulang betis ( Os. Fibula ) dan tulang kering ( Os. Tibia ).  Pada persendian antara tulang paha, tulang betis dan tulang kering terdapat tulang tempurung lutut ( Os. Patela ) 3.       Tulang betis dan tulang kering : berhubungan dengan tulang pergelangan kaki ( os. Tarsal ), kemudian dengan tulang tulang telapak kaki ( os. Metatarsal ) dan tulang jari kaki ( os. Phalanges ).

PERUBAHAN SITE PLAN RKB BANSOS 2013

KRONOLOGIS PERUBAHAN SITE PLAN PEMBANGUNAN RUANG KELAS BARU

SMAS St. Thomas Aquinas adalah sebuah lembaga pendidikan swasta yang dikelolah oleh Yayasan Mardi Wiyata milik para Frater Kongregasi Maria Bunda Hati Kudus.

Kondisi sekolah di tahun pelajaran 2013/2014, jumlah peserta didik seluruhnya adalah 841 orang. Dari jumlah yang ada kalau dipetakan berdasarkan rombongan belajar menurut peraturan pemerintah, maka jumlah rombongan belajar seluruhnya adalah 27(Dua Puluh Tujuh). Sementara jumlah ruang kelas yang tersedia hanya berjumlah 19(Sembilan Belas). Dengan demikian maka terjadi kekurangan ruang kelas sebanyak 8(Delapan). Dengan kondisi ini,  maka sementara ditanggulangi dengan cara mengatur waktu kegiatan belajar mengajar menjadi pagi hari dan siang hari. Oleh karena itu 18 rombel (Khusus Kelas X dan XII) melaksanakan kegiatan belajar mengajar di pagi hari, sedangkan 7 (Tujuh) rombongan belajar melakasanakan kegiatan belajar mengajar pada siang hari ( Khusus Kelas XI).

Sementara waktu berjalan SMAS St. Thomas Aquinas mendapat bantuan Ruang Kelas Baru dari Bansos SMA tahun 2013 sebanyak 2 (Dua) paket, bantuan Ruang Baru Dari DAK (Dana Alokasi Khsusus) sebanyak 3(Tiga)  paket.

Dengan adanya bantuan ruang kelas baru dari dua sumber ini, maka melalui rapat Dewan Guru tanggal 19 September 2013 disepakati untuk mengajukan proposal permohonan bantuan penambahan runga kelas baru sebanyak 3(Tiga) ke Yayasan Mardi Wiyata. Dengan demikian jumlah ruang kelas baru yang sedang dikerjakan sekarang berjumlah 8 (delapan ).

Dengan kondisi ini dan mempertimbangkan tata letak bangunan di lokasi sekolah, maka Site Plan Ruang Kelas Baru yang semulanya dibangun dengan 1(Satu) lantai diganti dengan site plan yang baru dengan konstruksi  baja 2(Dua) lantai. Jadi Site plan awal seperti yang dilampirkan bersamaan dengan proposal hasil review di Bandung 30 Agustus s/d 1 September 2013 yang telah kami kirimkan kembali ke alamat Direktur Pembinaan SMA u/p Subdit Sarana dan Prasarana Direktorat Pembinaan SMA diganti dengan site plan baru dengan kosntruksi baja bangunan berlantai dua. Perubahan ini sudah dikonfirmasikan ke hotline bantuan sosial melalui (Ibu Yuyun Wahyuni – 081282813939) Direktorat Pembinaan SMA tanggal 21 Nopember 2013 jam 10.30 WIT. Dan sebagai responnya pihak sekolah diharuskan untuk mengirimkan proposal perubahan site plan sebagai review atas site plan yang pertama dan secepatnya dikirimkan ke Direktorat pembinaan SMA.

Dengan perubahan site plan baru ini, maka perlu kami jelaskan pula bahwa;  dikonstruksi lantai satu terdapat dua ruang kelas baru yang merupakan bantuan Bansos SMA 2013. Melalui kesempatan ini juga perlu kami jelaskan bahwa bangunan dengan konstruksi baja berlantai dua ini menggunakan alokasi dana yang terakumulasi dari tiga sumber dengan rincian sebagai berikut :

·      Dana dari Bansos SMA 2013 sebesar         Rp. 339.722.000.-

·      Dana DAK Pemerintah Daerah sebesar       Rp. 280.500.000.-

·      Dana Dari Yayasan Mardi Wiyata sebesar   Rp. 1.129.778.000.-

Dengan demikian masalah kekurangan ruang kelas sudah bisa teratasi dengan pembangunan 8 paket ruang kelas baru ini. Demikian gambaran kronologis perubahan site plan yang kami sampaikan ini, atas pengertian baik dan kerja samanya, kami haturkan limpah terima kasih.

Foto Gedung Baru Bansos RKB Tahun 2013

SUBSTANSI GENETIKA

I.        PENDAHULUAN

Di dalam nukleus terdapat benang kromatin yang halus dan membentuk bangunan seperti jala. Pada saat sel membelah benang kromatin akan memendek, menebal dan mudah menyerap zat warna disebut kromosom.

Benang kromatin mengandung DNA, RNA hasil transkripsi dan protein. Dengan demikian kromosom pun mengandung DNA. DNA merupakan molekul hidup yang dapat mengadaka replkasi. Karena kromosom mengandung DNA maka kromosom pun mampu mereplikasikan diri. DNA merupakan tempat penyimpanan informasi genetik yang akan diwariskan kepada keturunan. Kromosom dikatakan sebagai benang pembawa sifat, karean sifat-sifat makhluk hidup pada dasarnya tersimpan di dalam DNA yang terdapat di dalam kromosom terutama pada bagian yang disebut lokus.

RNA yang menyusun kromosom merupakan RNA hasil transkripsi DNA. Di dalam nukleus DNA disalin menjadi RNA yang kemudian akan dikeluarkan dari nukleus ke dalam sitoplasma. Protein penyusun kromosom terdiri atas dua macam, yaitu protein histon yang bersifat basa dan protein nonhiston yang bersifat asam. Kedua macam protein ini berfungsi untuk mempertahankan keutuhan kromosom, sebagai enzim pengganda DNA dan pengkopi DNA menjadi RNA.

II.        KROMOSOM

              a.      Struktur Kromosom

Kromosom sel eukariotik terdiri atas bahan kompleks yang disebut kromatin. Kromatin tersusun atas : 27% DNA, 67% Protein, dan 6% RNA hasil transkripsi DNA. Jadi DNA hanya sepertiga dari massa kromosom.

Sekitar setengah dari protein yang terdapat di dalam kromosom berupa histon. Histon merupakan protin dengan konsetrasi asam amino yang tinggi dengan gugus tambahan ( -NH₂ ), misalnya : lisisn dan arginin. Histon melekat erat pada DNA membentuk subunit-subunit seperti manik-manik pada rantai DNA dan disebut : nukleosom. Oleh  karena itu histon berperan penting dalam pembungkusan DNA dan mempertahankan bentuk kromosom.

Protein nonhiston pada kromosom mengandung lebih banyak asam amino ( dengan gugus tambahan –COOH ) dari pada histon. Sebagian besar protein nonhiston berubah menjadi enzim-enzim yang mengkatalisis proses transkripsi dan replikasi asam nukleat. Enzim tersebut dikenal sebagai enzim polimerase.

Struktur kromosom terdiri atas dua bagian utama, yaitu :

Penjelasan keterangan gambar :

1.      Sentromer

·      Sentromer atau kinetokor disebut juga kepala kromosom.

·      Merupakan bagian yang tidak mengandung gen

·      Di dalam sentromer terdapat granula yang disebut: sferul.

·      Pada saat sel membelah kromosom akan menggantung paada benang spindel tepat pada sentromer.

·      Fungsinya : sentromer berperan pada saat pembelahan sel, yaitu sebagai tempat melekatnya benang spindel yang mengarahkan pembelahan sel.

2.      Lengan

Lengan kromosom adalah badan kromosom itu sendiri. Lengan kromosom disebut dengan kromatid. Umumnya krmososm memliki dua buah lengan yang dibatasi oleh sentromer, kromosom telosentrik. Lengan kromosom tersusun atas :

o  Selaput/membran : berfungsi untuk melapisi dan melindungi kromosom.

o  Matriks : berupa cairan yang mengisi seluruh bagian kromosom.

o  Kromonema : merupakan filamen yang sangat tipis/halus, berpilin yang terendam di dalam matriks dan  dapat terlihat selama profase.

o  Kromomer/Lokus : merupakan struktur berbentuk butiran manik-manik yang merupakan akumulasi dari materi kromatin.

Selain struktur utama tersebut du atas, juga pada kromosom terdapat struktur tambahan, seperti :

·      Satelit :  merupakan bagian kromosom yang berbentuk bulat dan terletak di ujung lengan kromatid. Satelit terbentuk karena adanya  konstriksi sekunder di daerah tersebut.

·      Telomer : merupakan daerah terujung pada kromosom yang menghalang-halangi bergabungnya kromosom yang satu dengan yang lainnya. Fungsinya : menjaga stabilitas pada bagian ujung kromosom agar DNA di sekitar derah tersebut tidak terurai.

a.      Ukuran dan Bentuk Kromosom

    Ukuran kromosom sangat bervariasi antara spesies yang satu dengan spesies yang lain, bahkan dalam satu spesies pun ditemukan bermacam-macam bentuk dan ukuran kromosom. Ukuran kromosom hewan lebih kecil daripada kromosom tumbuhan.

    Ukuran kromosom : Diameternya : 0,2 – 20 mikron (µ), sedangkan panjangnya berkisar antara : 0,2 – 50 mikron (µ).

    Bentuk kromosom dikelompokkan berdasarkan letak sentromernya :

1.      Metasentrik 

          Mempunyai bentuk seperti huruf V. letak sentromernya di tengah sehingga membagi   

          lengan kromosom menjadi dua bagian yang sama panjang.  

   2.      Sub metasentrik 

         Mempunyai bentuk seperti huruf J. sentromernya terletak submedian atau mengarah ke   

         salah satu ujung lengan kromosom, sehingga kromosom terbagi menjadi dua bagian  lengan

         yang tidak sama panjang/asimetris. Satu lengannya panjang dan lengan lainnya pendek.

   3.      Akrosentrik 

        Yaitu kromosom yang sentromernya terletak di dekat ujung kromosom, sehingga satu   

         lengan kromosom sangat pendek dan lengan lainnya sangat panjang.

   4.      Telosentrik 

         Yaitu kromosom yang sentromernya terletak di ujung, sehingga kromosomnya hanya 

          terdiri    atas satu lengan saja dan berbentuk lurusseperti batang.

a.      Jumlah Kromosom

    Jumlah kromosom yang dimiliki oleh tiap spesies makhluk hidup sanga bervariasi. Organism yang struktur tubuhnya lebih kompleks biasanya memiliki jumlah kromosom yang lebih banyak daripada organisme yang struktur tubuhnya lebih sederhana.

    Meskipun bervariasi, jumlah kromosom yang dimiliki oleh setiap jenis organisme akan selalu tetap atau konstan dan terdapat dalam bentuk yang selalu berpasangan.

    Sebagai contoh : setiap sel tubuh manusia memiliki 46 buah kromosom atau 23 pasang kromosom.

    Kromosom yang saling berpasangan ini disebut : kromosom homolog. Kromosom homolog adalah kromosom yang memiliki ukuran, bentuk,  dan jumlah gen yang sama.

    Berdasarkan jumlah pasangan kromosomnya, maka ada beberapa organisme yang memiliki kromosom : n kromosom ( haploid ), diploid ( 2n kromosom ), triploid ( 3n kromosom ), dan poliploid ( memiliki banyak kromosom ). Sel tubuh ( sel somatic ), misalnya sel otot, tulang, darah dan saraf mengandung 2n kromosom ( diploid ), sedangkan sel kelamin ( sel gamet ) mengandung n kromosom. Satu set kromosom haploid disebut : genom/ploidi

b.      Tipe/Jenis Kromosom

     Setiap sel yang terdapat di dalam tubuh organism pasti memiliki satu set kromosom dengan jumlah tertentu. Satu set kromosom tersebut dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu :

1.      Autosom 

          Autosom disebut juga kromosom tubuh atau kromosom somatic.  Autosom merupakan  

          kromosom yang menentukan sift-sifat sel tubuh/karakter tubuh. Autosom tidak berperan  

         dalam menentukan jenis kelamin suatu organisme.  Jumlahnya di dalam sel tubuh adalah :  

         2n – 2 dengan n = jumlah seluruh kromosom.Sebagai contoh jumlah autosom tubuh  

         manusia adalah : 46 – 2 = 44 buah atau 22 pasang. Jumlah autosom tubuh ayam adalah   

         40  – 2 = 38 atau 19 pasang. 

   2.      Gonosom 

         Gonosom disebut juga kromosom sex atau kromosom kelamin, karena kromosom ini  

         berperan dalam menentukan jenis kelamin suatu organisme. Jumlah kromosom sex pada 

         sel tubuh manusia terdiri atas dua buah atau sepasang.  Jenis kelamin pada manusia 

        ditentukan oleh kromosom sex ini. Kromosm dalam sel kelamin tidak berpasang-pasangan 

        atau hanya satu set kromosom yang disebut Haploid ( n ). 

        Pada individu jantan (       ) : 

        umumnya pasangan kromosom sexnya tidak sama, yaitu kromosom X lurus berbentuyk 

        batang dan kromosom Y, bengkok pada salah satu ujungnya.

   Pada individu betina (     ) : 

        kedua kromosom sexnya berbentuk sama yang disebut kromosom X.

 Gbr. Susunan kromosom sel kelamin jantan dan kromosom sel kelamin betina

Contoh penulisan kromosom pada :

1.      Manusia  : jumlah kromosom manusia 46, bewrarti kromosom sexnya 2 dan autosomnya 44 dalam tiap nucleus sel tubuhnya.

a.      Jika manusia tersebut laki-laki : maka penulisannya symbol kromosomnya :

22AA + XY atau 44A + XY atau 46 XY

b.      Jika manusia tersebut adalah wanita :

2.      Drosophila melanogaster :

Jumlah kromosm Drosophila melanogaster : 8, terdiri atas :

6 Autosom + 2 gonosom, dengan perincian sebagai berikut :

            :  Sel tubuh : 6 Autosom + XY atau 3 pasang autosom + XY

               Sel sperma : 4 kromosom yaitu : 3 autosom + X atau 3 autosom + Y

            : Sel tubuh : 6 Autosom + XX atau 3 pasang autosom + XX

              Sel telur : 4 kromosom yaitu : 3 autosom + X

I.        GEN

Di dalam benang kromosom terdapat zarah penentu sifat individu. Zarah adalah unit terkecil yang tidak dapat dibagi-bagi lagi agar tetap berfungsi. Zarah penentu sifat tersebut di namakan gen. Karena merupakan penentu sifat, maka gen berperan sebagai pengatur sifat keturunan yang akan diwariskan kepada generasi berikutnya.

Dengan demikian dapat disimpulkan : gen adalah :

·         Senyawa kimia yang mengandung informasi genetic

·         Zarah penentu sifat individu

·         Unit terkecil dari materi genetic atau materi pewarisan sifat.

Gen akan mengatur segala sifat yang tampak pada organisme. Sifat yang tampak pada tumbuhan, misalnya daun sempit, buah bulat dan warna buah merah. Sifat yang tampak pada manusia misalnya kulit hitam/putih, tubuh tinggi/pendek, rambut lurus/pirang. Sifat yang tampak atau dapat diamati disebut : fenotip. Fenotip tidak hanya disebabkan oleh gen tetapi merupakan hasil interaksi antara factor gentik dengan factor lingkungan. Sebagai contoh seseorang memiliki gen kulit putih, tetapi hidup di daerah panas, kemungkinan warna kulitnya tidak putih lagi, tetapi bias berwarna agak hitam.

Untuk mempermudah pemahaman, penulisan gen biasanya menggunakan huruf latin, baik huruf besar maupun huruf kecil.

·      Misalnya :

Gen T menunjukkan sifat tanaman berbatang tinggi dan gen L menunjukkan fenotip daun lebar.

Karena suatu kromosom selalu berpasangan dengan kromosom homolognya, maka gen juga selalu memiliki pasangan. Dengan demikian penulisan genotip menjadi terdiri atas dua huruf.

·      Misalnya :

TT ( tanaman berbatang tinggi ), dan LL ( tanaman berdaun lebar ).

Kadang-kadang pada lokus yang sama terdapat  gen-gen yang membawa sifat berlawanan. Gen yang berlawanan diutlis dengan huruf kecil.

·      Misalnya :

Gen T untuk tanaman berbatang tinggi, dan gen t untuk tanaman berbatang pendek.

Gen L untuk tanaman berdaun lebar dan lawannya gen l untuk tanaman berdaun sempit. Gen-gen yang terletak pada lokus yang sama pada kromosm homolog, tetapi berlawanan disebut : Alel.

Diantara gen-gen sealel, ada gen yang mengalahkan gen alelnya dan ada yang pengaruhnya sama-sama kuat.  Gen yang pengaruhnya lebih kuat disebut gen dominan, gen yang pengaruhnya lebih lemah disebut gen resesif, sedangkan gen yang penngaruhnya sama-sama kuat disebut gen semidominan atau intermediet.

Gen dominan ditulis dengan huruf besar dan gen resesif ditulis dengan huruf kecil.

·      Misalnya :

Pada contoh di atas, gen T bersifat dominan dan gen t bersifat resesif, sehingga jika suatu tanaman memiliki genotip Tt, tanaman tersebut memiliki batang yang tinggi ( gen batang tinggi mengalahkan gen batang rendah ). Akan tetapi jika gen T dan t bersifat semidominan, tanaman bergenotip Tt memiliki batang yang sedang.

1.      Letak dan symbol gen

Letak gen yang terdapat pada suatu kromosom disimbol dengan garis-garis pendek horizontal yang melewati garis panjang vertical.Garis panjang vertical merupakan symbol suatu kromosom.  Oleh karena letak gen linear, maka garis-gari pendek tersebut juga digambarkan berjejer linear.

 

1.      Fungsi gen

Fungsi pokok gen adalah :

a.      Mengatur perkembangan dan metabolism individu

b.      Menyampaikan informasi genetic kepada generasi berikutnya

c.       Sebagai zarah tertentu yang terdapat di dalam kromosom

2.      Sifat gen

Menurut Thomas Hunt Morgan ( 1866-1945) gen adalah substansi hereditas yaitu suatu kesatuan kimia yang bersifat sebagai berikut :

a.      Gen merupakan zarah tersendiri yang kopak di dalam kromosom

b.      Gen mengandung informasi genetic

c.       Gen dapat menduplikasikan diri pada peristiwa mitosis dan meiosis, artinya gen dapat membelah menjadi dua yang sama  persis sehingga dapat menyampakan informasi genetic kepada generasi sel berikutnya.

d.      Setiap gen menduduki tempat tertentu dalam kromosom yang disebut lokus gen

e.      Mengatur sifat-sifat yang diturunkan.

3.      Susunan gen

Secara kimia, gen terdiri atas DNA yang memiliki urutan basa tertentu dan berfungsi mengkode pembuatan satu macam polipeptida tertentu. Panjang pendeknya urutan basa ( gen ) menentukan panjang pendeknya rantai asam amino pada polipeptida. Di dalam DNA terdapat 4 macam basa, gula deoksiribosa, dan fosfat. Keempat macam basa tersebut dibedakan menjadi dua kelompok, yaitu :

Basa Purin : terdiri atas : Adenin – Guanin

Basa Pirimidin : terdiri atas : Sitosin – Timin.

I.        DNA

1.      Sejarah DNA

DNA pertama kali diisolasi dari spermatozoa dan sel darah merah burung oleh : F. Miescher ( 1869 ). DNA tersebut dinamakan nuklein, meskipun belum diketahui perannya bagi makhluk hidup. Tahun 1880 Fiescher menemukan adanya zat purin dan pirimidin pada DNA. Sedangkan Kossel menemukan menemukan komponen purin yaitu Adenin dan Guanin, serta komponen pirimidin yaitu  Timin dan Sitosin. Atas penemuan ini maka Kossel mendapat hadia Nobel pada tahun 1910. Seorang ahli Biokimia Rusia ( Levin ) menemukan adanya gula deoksiribosa dan gugus fosfat pada DNA. DAN PADA TAHUN 1944 penelitian dilakukan secara kolektif oleh Avery, Macleod, dan McCarty membuktikan bahwa DNA berhubungan langsung dengan keturunan

2.      Struktur dan Sifat DNA

DNA merupakan polimer nukleotida. Satu nukelotida tersusun atas tiga komponen yaitu : deoksiribosa, gugus fosfat, dan basa nitrogen. Deoksribosa adalah molekul gula dengan 5 atom Carbon (pentosa) yang kekurangan satu atom oksigen. Sementara itu gugus fosfat terikat pada atom carbon nomor 5 dari molekul gula pentosa dan pada atom carbon nomor 3 pada deoksiribosa miliki nukleotida berikutnya.

Basa nitrogen terdiri atas dua jenis, yaitu : yaitu purin dan pirimidin. Basa nitrogen purin tersusun atas : Adenin ( A ) dan Guanin ( G ), sedangkan basa nitrogen pirimidin tersusun oleh Sitosin ( C ) dan Timin ( T ).

Di dalam molekul DNA Adenin selalu berpasangan dengan Timin, sedangkan Sitosin selalu berpasangan dengan Guanin. Antara Adenin dan Timin dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen yang lemah, Sedangkan antara Sitosin dengan Guanin dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen.

Dengan demikian jumlah Purin selalu sama dengan pirimidin ( A + G = C + T ). Jumlah Adenin selalu sama dengan Timin ( A = T ) dan jumlah Guanin selalu sama dengan Sitosin ( C = G ). Fenomena ini disebut ketentuan Chargaff.

Stabilitas DNA ditentukan oleh susunan basa dan ikatan hidrogen yang terbentuk sepanjang rantai tersebut. Karena perbedaan jumlah hidrogen ini, maka tidak mengherankan bahwa ikatan C        G memerlukan tenaga yang lebih besar untuk memisahkannya.

Bentuk DNA adalah benang beruas ganda dan berpilin meyerupai spiral. Bentuk seperti ini disebut double helix. Bentuk double helix pertama kali dijelaskan oleh : James D. Watson dan Francis H. Crick pada tahun 1953. Menurut mereka, panjang satu spiral atau satu pilinan atau puntiran DNA adalah 3,4 nm atau 34 Å (1 Å = 10⁷mm) dan mengandung 10 pasangan basa. Jadi jarak antara dua pasang basa adalah 0.34 nm ( 3.4 Å ). Pada sel eukariotik, DNA memiliki bentuk linear, sedangkan pada sel prokariotik bentuk DNA adalah melingkar.

Perhatikan struktur DNA berikut ini !

       

1.      Replikasi DNA

DNA dapat melakukan penggandaan diri karena memiliki sifat autokatalisis, yaitu kemampuan untuk mensintesis dirinya sendiri. Peristiwa ini disebut replikasi. Hasil dari replikasi adalah terbentuknya utas DNA yang baru. Dengan demikian setelah replikasi akan terbentuk dua buah DNA double helix. Bahan untuk replikasi adalah : deoksiribonukleosida-5-trifosfat. 

      

Peristiwa replikasi ini terjadi pada fase interfase dari pembelahan sel, yaitu pada saat sel siap melakukan pembelahan. Berarti peristiwa replikasi mendahului penggandaan kromosom. Proses replikasi melibatkan beberapa enzim, antara lain :

a.      Polimerase : untuk menggabungkan deoksiribonukleosida trifosfat

b.      Helikase : untuk mempermudah membuka rantai ganda DNA menjadi dua buah rantai tunggal

c.       Ligase : untuk menyambung bagian-bagian rantai tunggal DNA  yang baru terbentuk.

d.      Primase DNA : digunakan untuk memulai polimerase DNA

e.      Protein pengikat DNA ( Single Strand DNA binding protein );  yang berfungsi untuk menstabilkan rantai DNA yang terbuka dan mencegah DNA bersatu kembali

f.        Girase DNA ( topoisomerase ) : berfungsi membuka pilinan yang ditimbulkan dari proses pembukaan rantai DNA.

Proses replikasi :

·         Dimulai dengan membukanya pilinan dari satu ujung DNA, sehingga ikatan-ikatan hidrogen yang lemah akan patah.

·         Kemudian setiap belahan DNA  akan lepas dari pilinannya, sehingga membentuk polinukleotida tunggal

·         Selanjutnya setiap basa nitrogen yang kehilangan nukleotida pasangannya akan membuat nukleotida pelengkap ( komplemen ) dengan basa nitrogen yang sesuai

·         Pembentukan rantai pelengkap diteruskan sampai seluruh nukleotida lama mendapatkan pasangan baru

·         Proses terseut akan berakhir setelah terbentuk dua buah double helix yang sama seperti aslinya.

     

1            Hipotesis tentang Replikasi DNA

        Ada tiga model replikasi DNA, yaitu konservatif, semikonservatif dan dispersif

1.1.Konservatif :

Menyatakan bahwa kedua rantai polinukleotida dari double helix induk tetap utuh ( tidak berubah ) dan langsung membentuk double helix yang terdiri atas rantai polinukleotida baru

1.2.Semikonservatif :

Menyatakan bahwa : dua rantai polinukleotida dari double helix memisahkan diri. Setiap rantai tunggal dari double helix induk berperan sebagai pencetak untuk membentuk rntai polinukleotida yang baru

1.3.Dispersif :

Menyatakan bahwa : dua buah rantai polinukleotida dari double helix induk terputus-putus. Selanjtunya potongan atau segmen tersebut memisahkan diri dan membentuk potongan-potongan baru yang akan bersanmbung dengan potongan-potongan lama, sehingga menghasil dua double helix yang baru.

1            Transkripsi DNA membentuk RNA

       Selain mampu melakukan replikasi semikonservatif, DNA juga mampu melakukan transkripsi (   

       mengkopi diri ) sehingga menghasilkan RNA.

       Prosesnya akan berlangsung sebagai berikut :

·         Dua utas DNA terpisah. Salah satu polinukleotida berungsi sebagai pencetak atau sense, sedangkan yang lainnya sebagai gen atau anti sense.

Misalnya :  sense memiliki urutan basa nitrogen : GGS STT ATT dan yang berfungsi sebagai anti sense memiliki urutan basa komplemen : SSG GAA TAA.

·         Karena pencetaknya atau sensenya : GGS STT ATT, maka RNA hasil cetakannya adalah : SSG GAA UAA. Jadi RNA  : SSG GAA UAA  merupakan salinan dari : SSG GAA TAA

      Dengan melakukan transkripsi ( pengkopian ), maka urutan basa pada gen disalin menjadi urutan basa pada RNA.

      Proses transkripsi berlangsung di dalam nukleus. Selanjutnya DNA tetap berada di dalam nukleus, sedangkan hasil transkripsinya dikeluarkan dari nukleus menuju ke sitoplasma. Hal ini dimaksudkan agar gen asli tetap terlindung, sedangkan hasil salinannya ditugaskan untuk melaksanakan pesa-pesan itu berupa urutan basa nitrogen yang ada di dalam RNA.

I.        RNA

      Merupakan rantai polinukleotida berutas tunggal  dan pendek. RNA tersusun atas gugus fosfat, ribose dan basa nitrogen. Basa nitrogen terdiri atas golongan purin ( Adenin dan Guanin ), serta golongan pirimidin ( Sitosin dan Urasil )

     Ada tiga jenis RNA, yaitu :

          1.      mRNA

                messenger RNA  atau juga disebut juga RNAduta berfungsi menyeampaikan informasi genetic dari DNA yang terdapat di dalam inti sel ke luar inti untuk diterjemahkan. mRNA berbentuk pita tunggal dan dibentuk oleh DNA melalui proses transkripsi. Pembentukan mRNA hanya terjadi apabila akan dilakukan sintesis protein. Setelah disintesis oleh DNA, mRNA yang telah membawa informasi informasi dari DNA tersebut akan dikirim keluar dari inti sel untuk diterjemahkan dalam proses sintesis protein. Setiap urutan tiga basa nitrogen yang terdpat pada mRNA  disebut : Kodon. Jika sintesis protein telah selesai, mRNA akan segera dihancurkan.

2.      tRNA

     Transfer RNA atau RNA pemindah juga dibuat dibuat di dalam inti sel sebelum ditempatkan di dalam sitoplasma. Pada molekul tRNA terdapat bagian yang basa-basa nitrogennya  saling berpasangan dan ada bagian yang basa-basa nitrogennya tidak berpasangan. Akibatnya, bentuk tRNA seperti memiliki lengan-lengan. Bagian yang tidak berpasangan membentuk struktur bulat. Bagian terpenting dari tRNA adalah terdapatnya tiga urutan basa nitrogen yang terdapat pada ujung lengan yang cocok  dengan kodon pada mRNA. Urutan basa nitrogen tersebut dinamakan : Antikodon

      Misalnya : jika kodon pada mRNA adalah AUG, antikodonnya adalah : UAC. Salah satu lengan tRNA merupakan tempat yang membawa asam amino saat terjadi sintesis protein.

3.      rRNA

ribosomal RNA atau RNA ribosomal juga dibuat di dalam sel, kemudian ditempatkan di dalam ribosom. Merupakan bagian dari organel ribosom, berupa gabungan sejumlah protein dan RNA yang mengkatalisis penggabungan asam amino menjadi polipeptida.

PERBEDAAN ANTARA DNA DAN RNA

 

No	Pembanding	DNA	RNA
1	Letak	Nucleus, kloroplas dan mitokondria	Nucleus, mitokondria, kloroplas, sitoplasma, dan ribosom
2	Fungsi	Pembawa informasi genetic dan sintesis protein	Umumnya sintesis protein
3	Rantai	Tangga tali berpilin ( double helix )	Tunggal dantidak berpilin
4	Kadar	Tetap	Kadarnya berubah-ubah tergantung aktivitas sintesis protein
5	Gula pentosa	Doksiribosa	Ribose
6	Basa nitrogen	Purin : Adenin dan Guanin. Pirimidin : Timin dan Sitosin	Purin : Adenin dan Guanin Pirimidin : Urasil dan Sitosin