GEN, Pengertian dan Fungsinya

Adalah W.Johansen( 1898 ), seorang ilmuwan yang mengenalkan istilah GEN untuk menjelaskan factor / elemen / determinan pada masa Mendel.

Posisi Gen [ dr : id.wikipedia.org ]

Apakah GEN itu ?

Kata Gen berasal dari bahasa Belanda: gen , yang berarti  unit pewarisan sifat bagi organisme hidup.

Menurut Morgan, gen adalah suatu zarah ( zat yang berukuran sangat kecil ) yang kompak dan menempati suatu tempat pada kromosom bernama lokus. Oleh Morgan juga dikatakan, gen mengandung satuan informasi genetic dan mengatur sifat menurun tertentu.

Beberapa pendapat terkini mendefinisikan gen sebagai suatu lokasi tertentu pada genom yang berhubungan dengan pewarisan sifat dan dapat dihubungkan dengan fungsi sebagai regulator ( pengendali ), sasaran transkripsi, atau peran-peran fungsional lainnya.

Apa fungsi GEN ?

Dari beberapa pendapat yang dikemukakan para ahli, GEN memiliki fungsi sebagai : 

•  Pengatur metabolism tubuh, pertumbuhan dan perkembangan organism
• Penyampai informasi genetic dari induk kepada keturunannya [ dari generasi ke generasi berikutnya ].

Bagaimana bentuk GEN itu ?

Secara fisik, gen berbentuk urutan DNA yang menyandikan  suatu protein/ polipeptidatertentu , atau seuntai RNAyang memiliki fungsi bagi organisme yang memilikinya. Urutan DNA berupa rangkaian basa nitrogen dari jenis pirimidin [ timin dan sitosin ] maupun dari jenis purin [ adenine dan guanine ]. Kombinasi keempat jenis basa nitrogen membentuk rangkaian 3 basa nitrogen [ triplet ] yang sering disebut kodogen yang sangat panjang dimana setiap kodogen menyandikan jenis asam amino tertentu yang bila dirangkai akan membentuk polipeptida yang akhirnya membentuk suatu protein tertentu. itulah .

Bagaimana Gen membentuk protein ?

Protein disintesis oleh tubuh organism melalui sebuah proses yang disebut sintesis protein. Pembentukan sebuah protein dikendalikan oleh molekul DNA. Ini berarti bahwa, gen mengendalikan pembentukan protein.

Sebagai contoh : ketika sebuah molekul DNA memiliki rangkaian kodogen SGT-GST-TTS-STT maka DNA akan membentuk kode [ melalui mRNA ] dengan rangkaian kodon GSA-SGA-AAS-GAA maka dalam sintesis akan terbentuk rangkaian asam amino berupa alanin-arginin-asparagin-asam glutamate. Rangkaian asam-asam amino inilah yang akhirnya membentuk sebuah polipeptida.

Penggunaan istilah  "gen" dalam kehidupan sehari-hari ( misalnya "gen cerdas" atau "gen warna rambut" ) sering kali dimaksudkan untuk alel[ pilihan variasi yang tersedia oleh suatu gen ]. Meskipun ekspresi alel dapat serupa, orang lebih sering menggunakan istilah alel untuk ekspresi gen yang secara fenotipikberbeda.

Gen diwariskan oleh satu individu kepada keturunannya melalui suatu proses reproduksi, bersama-sama dengan DNA yang membawanya. Dengan demikian, informasi yang menjaga keutuhan bentuk dan fungsi kehidupan suatu organisme dapat terjaga.

Keterkaitan antara Metabolisme Karbohidrat dengan Metabolisme Lemak dan Protein

Seperti halnya karbohidrat, lemak merupakan
substrat penting dalam proses respirasi. Lemak disintesis dari karbohidrat atau
protein melalui asetil koenzim A dan gliserol yang berasal dari fosfogliseraldehid ( PGAL ), di mana
PGAL merupakan senyawa antara dalam tahap glikolisis dan daur krebs.
Secara  kimiawi, lemak tersusun dari
penggabungan suatu asam lemak dengan
gliserol. Agar dapat digunakan
sebagai substrat respirasi ( reaksi katabolitik ) lemak terlebih dahulu
dibongkar menjadi asam lemak dan gliserol. Kemudian gliserol diubah menjadi dihidroksiaseton fosfat, untuk
selanjutnya diubah menjadi

fosfogliseraldehida
yang merupakan zat antara pada tahap glikolisis dan daur krebs.Sementara itu
asam lemak diubah menjadi molekul asetil
ko A dan masuk ke jalur respirasi.

            Berbeda
dengan lemak, protein merupakan molekul yang pembentukannya melibatkan DNA, RNA
dan ribosom. Protein di dalam sel tersusun dari asam amino. Beberapa asam amino dapat diubah menjadi glukosa  ( alanin, serin, glisin, sistein, metionin
dan triptofan ). Dan beberapa asam amino lainnya seperti :  fenilalanin, tirosin, leusin, isoleusin dan
lisin dapat diubah menjadi asam lemak. Dalam reaksi katabolitik, protein dipecah
menjadi asam amino. Asam amino ini dapat masuk ke jalur respirasi  melalui cara transaminasi ( pemindahan gugus amin-NH₂ ) maupun deaminasi ( pembuangan gugus amin ).
Asam amino seperti  alanin, serin,
glisin, sistein diubah menjadi asam piruvat dan masuk ke dalam mitokondria
untuk dimanfaatkan dalam respirasi. Sedangkan asam amino seperti fenilalanin, tirosin,
leusin, isoleusin dan lisin diubah menjadi asetil ko A untuk selanjutnya
mengikuti jalur respirasi.

            Dalam
proses repirasi, karbohidrat merupakan molekul pertama yang menjadi substrat
respirasi, Jika karbohidrat habis maka baru lemak yang akan dioksidasi. Jika
karbohidrat dan lemak sudah tidak ada lagi maka protein akan dibongkar menjadi
asam amino untuk dioksidasi.

Dari ketiga substrat
respirasi tersebut, karbohidrat merupakan substrat respirasi yang utama. Jumlah
energi yang dihasilkan oleh setiap gram protein setara dengan jumlah energi
yang dihasilkan oleh setiap gram karbohidrat, yaitu + 4,1 kkal.
Sementara, setiap gram lemak bila dioksidasi akan menghasilkan 2 kali lipat
dari jumlah energi yang dihasilkan oleh karbohidrat dan protein setiap gramnya
yaitu + 9,3 kkal. 1 Molekul lemak + 2H₂O à 2 C₆H₁₂O₆ (
glukosa ). Perbandingan C : H : O molekul lemak ( misalnya : tristerin ) adalah
57 : 110 : 6. Pada molekul karbohidrat perbandingan C : H : O adalah 6 : 12 : 6
. Itulah sebabnya energi yang digunakan dalam oksidasi lemak jauh lebih banyak.
Rantai asam lemak yang banyak mengandung gugus –CH₂  merupakan bentuk penyimpanan yang ideal untuk
surplus energi metabolic. Zat ini dalam bentuk sangat tereduksi, sehingga
energi yang dihasilkan juga besar. Di sisi lain, lemak disimpan dalam bentuk
paling pekat dan sedikit mengandung air, di mana energi potensial dapat
disimpan. Sementara itu, pada oksidasi protein di dalam tubuh produk akhir
katabolismenya adalah urea dan senyawa nitrogen lainnya, ditambah CO₂
dan H₂O. Itulah sebabnya nilai kalori protein dalam tubuh hanya +
4,1kkal / gram.

Catatan : setiap penggunaan per liter O₂
untuk katabolisme, akan membebaskan energi sebesar 4,82 kalori ( 4,82 kkal ).

Sumber pustaka :

1. D.A.Pratiwi dkk,
Biologi SMA kelas XII, Erlangga, Jakarta, 2006

2. John W Kimball,
Biologi jilid 1 ,Erlangga, Jakarta,
1999.

Beberapa macam Hormone yang berperan dalam Pertumbuhan Tumbuhan

Hormon pada tumbuhan ( fitohormon )  merupakan salah satu factor internal yang memiliki

pengaruh penting terhadap pertumbuhan tumbuhan selain factor genetic. Fitohormon merupakan
zat ( zat tumbuh ) yang disintesis pada sel / jaringan tertentu pada tumbuhan, seperti : embrio dalam biji, meristem batang, daun-daun muda, akar bahkan buah.

Beberapa jenis fitohormon  beserta peran / fungsinya antara lain :

NO	Nama hormone	Peranan / fungsi
1	Auksin	Merangsang pemanjangan dan pembesaran ukuran sel ( baik pada batang maupun akar )
		Merangsang pembentukan bunga dan buah
		Merangsang pembentukan akar lateral
		Merangsang terjadinya proses deferensiasi Mendorong adanya dominansi apikal
2	Giberelin	Merangsang pembelahan sel cambium
		Merangsang pembungaan
		Merangsang pembentukan buah tanpa biji
		Merangsang tanaman tumbuh sangat cepat sehingga ukuran raksasa
3	Sitokinin	Menggiatkan pembelahan sel
		Memperngaruhi pertumbuhan sel
		Mempengaruhi pertumbuhan tunas
4	Asam absisat	Menghambat perkecambahan biji
		Mempengaruhi proses pembungaan
		Memperpanjang masa dormansi umbi
		Mempengaruhi pucuk tumbuhan untuk melakukan dormansi
5	Gas etilen	Mendorong proses pematangan buah
		Merangsang pengguguran daun dan buah Menyebabkan batang tumbuh menjadi tebal
6	Kalin, meliputi Filokalin Kaulokalin Rizokalin Anthokalin	Merangsang pertumbuhan daun
		Merangsang pertumbuhan batang
		Merangsang pertumbuhan akar
		Merangsang pertumbuhan bunga
7	Asam traumalin  ( hormone luka )	Berperan dalam regenerasi sel ( membantu menutupnya luka pada akar maupun batang )

PERBEDAAN MITOSIS DENGAN MEIOSIS

Bagan perbandingan antara mitosis dengan meiosis

Pada mahkluk hidup multiseluller ( bersel banyak ) dengan tipe sel eukariota terjadi dua macam pembelahan sel / reproduksi sel  yaitu mitosis dan meiosis. Keduanya merupakan pembelahan yang terjadi secara bertahap.

Meskipun demikian keduanya memiliki perbedaan.

Perbedaan-perbedaan tersebut antara lain :

1. Mitosis bertujuan untuk perbanyakan sel untuk proses pertumbuhan, sedangkan meiosis membentuk sel gamet ( pada hewan dan tumbuhan berbiji ) dan spora pada tumbuhan berspora dam brfungsi mengurangi jumlah kromosom agar keturunan mempunyai jumlah kromosom yang sama dari generasi ke generasi
2. Mitosis terjadi di jaringan meristematis ( pd tumbuhan di ujung akar dan batang ),  sedangkan meiosis terjadi di dalam organ kelamin jantan dan betina
3. Mitosis berlangsung melalui tahapan : profase-metafase-anafase dan telofase diselingi oleh interfase, sedangkan meiosis berlangsung melalui tahapan : profase I – metafase I – anafase I – telofase I – profase II – metafase II – anafase II – telofase II tanpa interfase
4. Pada mitosis 1 sel induk mengalami satu kali pembelahan , sedangkan pada meiosis 1 sel induk mengalami dua kali pembelahan.
5. Pada mitosis 1 sel induk akan menghasilkan 2 sel anak yang memiliki jumlah kromosom sama dengan jumlah kromosom sel induk, sedangkan pada meiosis 1 sel induk akan menghasilkan 4 sel anak dengan jumalh kromosom separuh dari jumlah kromosom sel induk
6. Pada mitosis sel anak bersifat diploid ( 2n ), sedangkan pada meiosis sel anak bersifat haploid ( n ).

perhatikan tabel berikut !
            Tabel perbedaan mitosis dengan meiosis

No	Ditinjau dari	Metosis	Meiosis
1.	Yang melakukan	Sel-sel tubuh ( autosom ) seperti : sel otot polos, sel otot jantung, sel epitel usus, dll	Sel induk gamet ( jantan maupun betina )
2.	Tujuan	Untuk memperbanyak sel pada proses pertumbuhan	Untuk membentuk sel gamet [ jantan dan betina ] , fungsi reproduksi
3	Tahapan	Satu tahapan , yakni : profase-metafase-anafase-telofase	Dua tahapan, yakni : Meiosis I : profase I – metaphase I – anaphase I – telofase I Meiosis II : profase II – metaphase II – anaphase II – telofase II
4.	Hasil akhir	Dua sel anak yang identik dengan induknya, jumlah kromosom sama dengan  sel induknya	Empat sel anak yang tidak identik dengan induknya, jumlah kromosom separuh jumlah kromosom sel  induknya
5	Sifat sel anak	Diploid ( 2n )	haploid ( n )
6	Crossing over	Tidak terjadi	Bisa terjadi

sumber :

• http://www.google.co.id/imgres?
• http://uanipa2010.blogspot.com/2009

Tahap-tahap pembelahan Meiosis dan ciri-ciri

Seperti halnya mitosis, meiosis merupakan pembelahan sel secara tidak langsung melalui dua tahapan meiosis I dan meiosis II, tanpa melalui interfase.

Secara ringkas ciri-ciri setiap tahapan dalam meiosis I dan meiosis II seperti dijelaskan dalam bentuk table berikut.

Tabel Ciri-ciri tahapan dalam meiosis 1 dan meiosis 2

No	Tahapan	Sub tahap	Ciri-ciri utama	Ket
1	Meiosis 1	Profase I	·  Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom (= leptonema ) ·  Setiap kromosom homolog ( bivalen ) bergandengan (=zigonema ) ·  Tiap bagian kromosom homolog mengganda membentuk tetrad (=pakinema) ·  Kromatid dari setiap belahan kromosom memendek dan membesar (=diplonema ) ·  Sentriol membelah dua, muncul benang gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang (=diakinesis )
		Metaphase I	·  Setiap tetrad berada pada bidang metaphase/dataran metaphase
		Anaphase I	·  Masing-masing tetrad memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan
		Telofase I	·  Masing-masing tetrad semakin mendekati kutub ·  Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera ·  Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel ·  Kromatid meregang membentuk benang-benang kromatin ·  Terbentuk 2 sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan induknya
Tanpa adanya interfase, 2 sel anak yang terbentuk akan melanjutkan ke tahap meiosis II.
2	Meiosis II	Profase II	·  Benang-benang kromatin menebal menjadi kromosom ·  Setiap kromosom homolog / bivalen bergandengan ·  Kromosom tidak mengganda ·  Sentriol membelah dua, muncul benang gelendong, membrane inti dan nucleolus menghilang
		Metaphase II	·  Setiap pasangan kromosom homolog berada pada bidang metaphase/dataran metaphase
		Anaphase II	·  Masing-masing kromosom memisahkan diri dari pasangannya, dan bergerak menuju kea rah dua kutub yang berlawanan
		Telofase II	·  Masing-masing kromosom semakin mendekati kutub ·  Membrane sel dan nucleolus mulai dapat diindera ·  Terbentuk bidang pembelahan pada bagian tengah-tengah sel ·  kromosom meregang membentuk benang-benang kromatin ·  Terbentuk 4 sel anak dengan jumlah kromosom sama dengan induknya

sumber : http://t0.gstatic.com/images?