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 / polipeptida tertentu , atau seuntai RNA yang 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 fenotipik berbeda.

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

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 :

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?

Tahap-tahap pembelahan Mitosis

Sebagaimana layaknya sebuah benda / materi yang bersifat hidup, sebuah sel juga menunjukkan kemampuannya dalam melakukan reproduksi. Reproduksi sebuah sel terutama sel-sel somatis ( sel penyusun tubuh pada organisme multiseluler ) dilakukan dengan cara pembelahan sel. 

Pada umumnya para ahli biologi mengelompokkan pembelahan sel ke dalam 2 kelompok besar, yaitu :

1. Pembelahan sel secara langsung, yang berarti sel membelah tanpa bisa dikenali adanya tahapan-tahapan tertentu. Ada yang menyebutnya dengan istilah amitosis
2. Pembelahan sel secara tidak langsung, yang berarti sel membelah melewati tahapan-tahapan tertentu.

Pembelahan sel secara tidak langsung, dikelompokkan menjadi 2 yaitu pembelahan mitosis dan pembelahan meiosis.

Pada kesempatan ini, akan saya sampaikan khusus mengenai pembelahan mitosis, tahap-tahap serta ciri-ciri pokok/utama masing-masing tahapan.

Secara umum, pembelahan mitosis dapat didefinisikan sebagai pembelahan sel secara tidak langsung yang dialami oleh sel-sel penyusun tubuh organisme bersel banyak dimana sebuah sel induk ( sel yang membelah ) akan menghasilkan 2 buah sel anak yang memiliki sifat dan jumlah kromosom yang sama dengan induknya. 

Mitosis pada tumbuhan terutama berlangsung pada bagian ujung akar dan ujung batang.

Tahapan-tahapan pembelahan mitosis, secara umum terdiri atas 4 tahap yakni : profase - metafase - anafase dan telofase. Sementara itu, antara mitosis satu dengan mitosis berikutnya diselingi adanya interfase

Perhatikan gambar berikut ini :

gb.urutan tahapan mitosis ( sumber : http://t3.gstatic.com/images?q=t )

Ciri-ciri utama masing-masing tahapan mitosis, adalah sebagai berikut :

Tahap Profase :

• benang-benang kromonema memendek dan menebal membentuk kromosom homolog dengan duplikatnya. Sehingga tampak jumlah kromosom 2 kali lebih banyak.
• membran inti dan nukleolus menghilang
• sentriol membelah menjadi dua, dan bergerak saling menjauh menuju ke arah 2 kutub berlawanan
• dari masing-masing sentriol, menjulur benang-benang spindel ( benang gelendong )

Tahap Metafase :

• masing-masing kromosom homolog dengan duplikatnya berjajar disepanjang bidang metafase / dataran metafase

Tahap Anafase :

• masing-masing kromosom homolog memisahkan diri dengan duplikatnya, dan bergerak menuju ke arah dua kutub yang berlawanan. Gerakan ini disebabkan oleh adanya kontraksi / gaya tarik dari benang spindel

Tahap Telofase :

• kromosom homolog maupun kromosom duplikat mencapai kutub sel nya masing-masing
• mulai terlihat adanya membran inti sel dan nukleolus
• pada bagian tengah sel mulai terbentuk adanya sekat pemisah
• terbentuk dua buah sel anak

setelah tahap telofase berakhir, dan terbentuk 2 sel anak. Maka sel sel anak tersebut akan mengalami masa istirahat / interfase. Meskipun istilah istirahat di sini kurang tepat, karena pada interfase sel tersebut akan mengalami berbagai aktifitas pertumbuhan baik pertumbuhan / pembentukan organel-organel sel, pengumpulan energi, proses sintesis untuk mempersiapkan pembelahan mitosis berikutnya.

Perbedaan antara DNA dengan RNA

DNA ( Deoxiribonucleid Acid ) atau ADN ( Asam Deoksiribunukleat ) dan RNA ( Ribonucleid Acid ) atau ARN ( Asam Ribonukleat ) merupakan suatu asam nukleat yang terdapat di dalam sel setiap mahkluk hidup. Secara sekilas , sepertinya kedua senyawa ini tidak berbeda jauh karena keduanya sama-sama terbentuk dari persenyawaan antara fosfat ( PO4 )- gula pentosa dan basa nitrogen. Tetapi jika dipelajari lebih mendalam, keduanya mempunyai banyak perbedaan.

Beberapa perbedaan penting antara DNA dengan RNA antara lain adalah sebagai berikut :

1. Ditinjau dari tempat terdapatnya, DNA terdapat pada inti sel ( nukleus ), mitokondria, plastida dan sentriol. Sedangkan RNA terdapat dalam inti sel ( nukleus ), sitoplasma, dan ribosom.
2. Struktur kimia molekul DNA berupa rantai ganda ( double helix ) yang sangat panjang, sedangkan RNA hanya berupa rantai tunggal dan pendek
3. Kandungan basa nitrogen pada DNA dari basa pirimidin adalah Sitosin ( S / C ) dan Timin ( T ), sedangkan kandungan basa nitrogen dari basa pirimidin DNA adalah Sitosisn ( S / C ) dan Urasil ( U ).
4. Gula pentosa yang terdapat pada DNA adalah gula Deoksiribosa ( ribosa yang kehilangan 1 atom oksigen ), sedangkan gula pentosa pada RNA adalah gula ribosa.
5. Fungsi DNA sebagai pengendali jalannya sintesis protein, sedangkan fungsi RNA pelaksana dalam proses sintesis protein.
6. Kadar DNA di dalam sel adalah selalu tetap,tidak terpengaruh oleh aktivitas sintesis protein. Sedangkan kadar RNA berubah-ubah tergantung pada aktivitas sintesis protein

Gula pentosa pada RNA ( sumber :http://t1.gstatic.com/images )

Inilah beberapa perbedaan antara DNA dengan RNA dilihat dari berbagai hal penting.