pengeritian sintesis protein

Pengertian Sintesis Protein

Sintesis protein adalah proses dimana asam amino secara linear diatur menjadi protein melalui keterlibatan RNA ribosom, RNA transfer, RNA, dan berbagai enzim. Sintesis protein adalah proses dimana sel-sel individual disusun membentuk protein. Baik asam deoksiribonukleat (DNA) dan semua jenis asam ribonukleat (RNA) akan terlibat dalam proses ini. Enzim dalam inti sel memulai proses sintesis protein dengan terlebih dahulu unwinding (membuka) bagian yang diperlukan dari DNA, sehingga RNA dapat dibuat. Bentuk RNA sebagai salinan satu sisi untai DNA, dan dikirim ke area lain dari sel untuk membantu dalam membawa bersama-sama dari asam amino yang berbeda yang akan membentuk protein. Sintesis protein dinamakan demikian karena protein “disintesis” melalui proses mekanik dan kimia dalam sel.

Pengertian Sintesis Protein

Setelah untai RNA telah dibuat dalam inti, disebut RNA (mRNA). mRNA keluar dari nukleus melalui lubang kecil yang disebut pori-pori nuklir, dan bergerak ke area yang lebih besar dari sel, yang dikenal sebagai sitoplasma. Setelah keluar dari inti, mRNA ditarik menuju struktur yang dikenal sebagai ribosom, yang berfungsi sebagai stasiun kerja sel untuk sintesis protein. Pada titik ini, hanya satu sub-unit ribosom yang hadir.
Saat mRNA mengikat sub-unit ribosom, memicu pendekatan lain untai RNA, disebut RNA transfer (tRNA). Untai tRNA akan mencari tempat yang tepat untuk mengikat mRNA, dan ketika menemukan, itu akan menempel pada mRNA, sambil memegang sebuah asam amino pada salah satu ujungnya. Ketika ini terjadi, sub-unit lain dari ribosom tiba untuk membentuk struktur lengkap. Saat ribosom mengelilingi helai RNA, untai lain tRNA mendekat. Untai ini membawa asam amino lain, dan berbeda dari yang pertama. Sekali lagi, tRNA mencari tempat yang tepat untuk mengikat mRNA.
Ketika untai kedua dari tRNA di tempat dengan asam amino, dua asam amino mengikat bersama-sama dengan bantuan dari ribosom, serta energi sel dalam bentuk adenosin trifosfat (ATP). Urutan ini berulang, dan rantai asam amino tumbuh lagi. Ketika asam amino semuanya telah ditempatkan dalam urutan yang benar, rantai dilipatan ke dalam bentuk tiga dimensi. Ketika ini terjadi, protein selesai.
Setelah protein telah berhasil dibuat, dua sub-unit ribosom terpisah, akan bergabung lagi untuk digunakan nanti. Proses sintesis protein terjadi di berbagai ribosom seluruh sel. Sebuah sel yang beroperasi secara efisien dapat mensintesis ratusan protein setiap detik.

Peran RNA dalam Sintesis Protein

Dalam semua sel hidup, proses menerjemahkan informasi genetik dari DNA ke protein yang melakukan sebagian besar pekerjaan dalam sel dilakukan oleh mesin molekuler yang terbuat dari kombinasi RNA dan protein. Anehnya, itu adalah RNA, bukan protein, yang melakukan pekerjaan penting dalam mesin pembuat-protein ini, yang disebut ribosom. Bentuk dasar dan inti fungsional ribosom dibentuk oleh RNA. RNA telah dipertahankan melalui lebih dari satu miliar tahun evolusi: RNA ribosom pada bakteri dan manusia sangat mirip. Kedua RNA, disebut RNA atau mRNA, menggerakan informasi genetik dari DNA ke ribosom. Messenger RNA menyediakan ribosom dengan cetak biru untuk membangun protein. Asam amino adalah bahan bangunan protein. Setiap asam amino dalam protein dikirim ke ribosom dengan jenis lain dari RNA: RNA transfer (tRNA). Ribosom menggunakan informasi dalam messenger RNA untuk menghubungkan bersama transfer RNA mengikat asam amino dalam urutan yang benar untuk membuat setiap jenis yang berbeda dari protein dalam sel: sel manusia membuat hampir 100.000 jenis protein, masing-masing dengan messenger RNA dengan urutan yang unik.
Peran sentral dari RNA dalam sintesis protein diilustrasikan oleh fakta bahwa banyak antibiotik digunakan untuk melawan infeksi dengan mengikat RNA ribosom bakteri dan menghambat produksi protein seluler. Hal ini untuk mencegah bakteri tumbuh. Kesalahan dalam produksi atau urutan komponen RNA dari mesin sintesis protein juga dapat menyebabkan penyakit pada manusia, termasuk, anemia Diamond Blackfan, yang disebabkan oleh cacat dalam produksi ribosom, Dyskeratosis congenita, disebabkan oleh cacat dalam struktur RNA ribosom, dan beberapa bentuk diabetes, miopati dan ensefalopati akibat mutasi pada RNA transfer.

fotosintesis biologi sel

Apa itu Fotosintesis?

Menurut ilmu Biologi Fotosintesis adalah proses mengubah energi cahaya matahari menjadi energi kimia kemudian menyimpannya dalam bentuk glukosa. Proses ini terjadi pada tumbuhan dan beberapa ganggang (Kingdom Protista). Tumbuhan hanya memerlukan cahaya, CO2, dan H2O untuk membuat glukosa. Proses fotosintesis terjadi di kloroplas, lebih khususnya menggunakan klorofil yaitu pigmen hijau yang terlibat dalam fotosintesis.

Fotosintesis terjadi terutama pada daun tumbuhan dan tidak sedikit terjadi pada batang dan bagian tumbuhan lainnya. Bagian khas dari daun meliputi epidermis atas dan bagian bawah daun, mesofil daun, bundel vaskuler dan stomata. Sel-sel epidermis atas dan bawah tidak memiliki kloroplas sehingga fotosintesis tidak terjadi di sana. Mereka melayani terutama sebagai perlindungan bagi sisa daun. Para stomata terdapat lubang yang berada terutama pada epidermis bawah dan untuk pertukaran udara: mereka membiarkan CO2 masuk dan mengeluarkan O2. Bundel vaskuler atau pembuluh darah di daun merupakan bagian dari sistem transportasi tumbuhan, air dan nutrisi bergerak di sekitar pabrik yang diperlukan. Sel-sel mesofil daun memiliki kloroplas dan ini adalah di mana fotosintesis terjadi.

  

Klorofil

Bagian dari kloroplas termasuk membran luar dan dalam, ruang intermembrane, stroma dan tilakoid ditumpuk di grana. Klorofil dibangun ke dalam membran dari tilakoid.

Klorofil terlihat hijau karena menyerap cahaya merah dan biru, membuat warna-warna ini tidak tersedia untuk dilihat oleh mata kita. Ini adalah lampu hijau yang tidak diserap yang akhirnya mencapai mata kita, membuat klorofil tampak hijau. Namun, itu adalah energi dari cahaya merah dan biru yang diserap itu, dengan demikian, dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis. Cahaya hijau yang bisa kita lihat merupakan cahaya yang tidak dapat diserap oleh tumbuhan, dengan demikian tidak dapat digunakan untuk melakukan fotosintesis.

Reaksi kimia yang keseluruhan yang terlibat dalam fotosintesis adalah: 6CO2 + 6H2O (+ energi cahaya) C6H12O6 + 6O2. Ini adalah sumber dari O2 yang kita hirup, dengan demikian faktor yang signifikan dalam kekhawatiran tentang deforestasi.

Dua Proses Fotosintesis 

Proses fotosintesis terdiri dari reaksi terang dan reaksi gelap, untuk pembahasan leibh lanjut dapat dilihat pada paragraph dibawah ini.

Reaksi Terang

Reaksi terang terjadi dalam membran tilakoid dan mengubah energi cahaya menjadi energi kimia. Ini reaksi kimia harus terjadi karena itu berlangsung di siang hari. Klorofil dan pigmen lainnya antara lain beta-karoten yang diselenggarakan dalam kelompok dalam membran tilakoid dan terlibat dalam reaksi terang. Masing-masing pigmen yang berbeda berwarna dapat menyerap warna yang sedikit berbeda dari cahaya dan lulus energi ke molekul krofil pusat untuk melakukan fotosintesis. Bagian tengah dari struktur kimia dari molekul klorofil adalah cincin porfirin, yang terdiri dari cincin menyatu beberapa karbon dan nitrogen dengan ion magnesium di tengah.

Energi yang dihasilkan melalui reaksi terang disimpan dengan membentuk zat kimia yang disebut ATP (adenosin trifosfat) yaitu suatu senyawa yang digunakan oleh sel untuk penyimpanan energi. Senyawa kimia ini terbuat dari adenin nukleotida yang terikat pada gula ribosa dan yang terikat dengan tiga gugus fosfat. Molekul ini sangat mirip dengan blok bangunan untuk DNA kita.

Reaksi gelap

Reaksi gelap terjadi di stroma dalam kloroplas, dan mengubah CO2 menjadi gula. Reaksi ini tidak secara langsung perlu cahaya untuk terjadi, tapi itu tidak membutuhkan produk dari reaksi terang (ATP dan lain kimia yang disebut NADPH). Reaksi gelap melibatkan siklus yang disebut siklus Calvin dimana CO2 dan energi dari ATP digunakan untuk membentuk gula. Perhatikan baik-baik bahwa produk pertama fotosintesis adalah senyawa tiga karbon yang disebut gliseraldehida 3-fosfat. Dua di antaranya bergabung untuk membentuk molekul glukosa.

Kebanyakan tumbuhan memasukkan CO2 langsung ke siklus Calvin. Dengan demikian senyawa organik pertama yang stabil yang terbentuk adalah gliseraldehida 3-fosfat. Karena molekul yang mengandung tiga atom karbon, tumbuhan ini disebut tumbuhan C3. Untuk semua tumbuhan, cuaca musim panas meningkatkan jumlah air yang menguap dari pabrik. Tumbuhan mengurangi jumlah air yang menguap dengan menjaga stomata-stomata tetap tertutup selama cuaca kering dan panas. Sayangnya, ini berarti bahwa setelah CO2 dalam daun mereka mencapai tingkat yang rendah, mereka harus berhenti melakukan fotosintesis. Bahkan jika ada sedikit kiri CO2, enzim yang digunakan untuk meraih dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin hanya tidak memiliki cukup CO2 untuk digunakan. Biasanya rumput di pekarangan kami hanya berubah warna menjadi coklat dan pergi aktif. 

Beberapa tumbuhan seperti crabgrass, jagung, dan tebu memiliki modifikasi khusus untuk menghemat air. Tumbuhan menangkap CO2 dengan cara yang berbeda: mereka melakukan langkah tambahan pertama, sebelum melakukan siklus Calvin. Tumbuhan memiliki enzim khusus yang dapat bekerja lebih baik, bahkan pada tingkat CO2 yang sangat rendah, untuk mengambil CO2 dan mengubahnya pertama ke oksaloasetat, yang berisi empat karbon. Dengan demikian, tumbuhan ini disebut tumbuhan C4. CO2 ini kemudian dilepaskan dari oksaloasetat dan dimasukkan ke dalam siklus Calvin. Inilah sebabnya mengapa crabgrass dapat tetap hijau dan terus tumbuh ketika semua sisa rumput Anda kering dan coklat.

Ada lagi strategi untuk mengatasi sangat panas, cuaca kering, gurun dan menghemat air. Beberapa tumbuhan (misalnya, kaktus dan nanas) yang hidup di sangat panas, daerah kering seperti gurun, hanya dapat dengan aman membuka stomata-stomata mereka pada malam hari ketika cuaca dingin. Dengan demikian, tidak ada kesempatan bagi mereka untuk mendapatkan CO2 yang dibutuhkan untuk reaksi gelap pada siang hari. Pada malam hari ketika mereka dapat membuka stomata-stomata mereka dan menyerap CO2, tumbuhan ini menggabungkan CO2 menjadi senyawa organik berbagai menyimpannya. Pada siang hari, ketika reaksi terang terjadi dan ATP tersedia (tapi stomata-stomata harus tetap tertutup), mereka mengambil CO2 dari senyawa organik dan memasukkannya ke dalam siklus Calvin. Tumbuhan disebut tumbuhan CAM, yang merupakan singkatan dari metabolisme asam crassulacean setelah keluarga tumbuhan, Crassulaceae (yang meliputi Sedum tumbuhan kebun) di mana proses ini pertama kali ditemukan.