Senin, 09 Desember 2013

PENDAHULUAN REKAYASA GENETIKA


rekayasa genetika merupakan perkembangan dari ilmu pengetahuan tentang genetika, rekayasa genetika merupakan perkembangan ilmu genetika paling modern setelah ditemukanya engetahuan tentang perkawinan silang. adapun sejarah tentang perkembangan dari ilmu rekayaa genetika ini adalah sebagai berkut :
pada tahun 1950  Erwin Chargaff menunjukkan adanya aturan umum yang berlaku untuk empat nukleotida pada asam nukleat, misalnya adenin cenderung sama banyak dengan timinkemudian  kemudian linus pauling (1951) mempublikasikan mengenai pemodelan struktur protein. Pauling mensketsa rangkaian polypeptide di atas sehelai kertas, kemudian melipatnya sepanjang garis-garis parallel dan kemudian berhasil mengkoseptualisasi dua struktur, apha-helix dan beta sheet. Walau begitu, temuannya ini tidak dipublikasikan sampai tiga tahun kemudian (di tahun 1951) untuk meyakinkan dirinya bahwa model yang ditemukannya adalah benar.selanjutnya pengetahun ini dikembangkan oleh Maurice Wilkins dan Rosalind Franklin berdasarkan difraksi sinar X menemukan bahwa molekul DNA berbentuk heliks yang berputar setiap 3,4 nm, sedangkan jarak antar molekul nukleobasa adalah 0,34 nm, hingga dapat ditentukan bahwa terdapat 10 molekul nukleobasa pada setiap putaran DNA. Setelah diketahui bahwa diameter heliks DNA sekitar 2 nm, baru diketahui bahwa DNA terdiri bukan dari 1 rantai, melainkan 2 rantai heliks. selanjutnya;struktur DNA DNA terdiri dari 3 komponen utama yaitu : 
  1. gugus fosfat
  1. gula deoksiribosa 
  1. basa nitrogen ( adenin, guanin, sitosin. timin )
satu unit monomer DNA yang terdiri dari 3 komponen tersebut disebut nukleotida, karena DNA merupakan polimer maka DNA sering disebut juga sebagai polinukleotida. dalam proses metabolisme dapat terjadi proses degradasi nukeotida sehingga terbentuk nukleosida dan fosfat. adapun proses degradasi tersebut adalah :
  1. dalam usus halus terjai pemutusan fosfodiester dengan enzim endonuklease menghasilkan oligonukleotida
  1. selanjutnya oligonukleotida dipecah menjadi mononukleotida  oleh enzim fosfodiesterase
  1. keudian mononukleotida dipecah oleh enzim fosfomononukleotidase menjadi nukleosida dan fosfat.  
nukleosida sering disebut juga nukleotida tanpa fosfat. basa nitrogen slain adenin, guanin, citosyn dan timin ada juga yang disebut dengan urasil. urasil adalah basa nitrogen yang terdapat pada RNA, bisa disebut merupakan pengganti dari timin pada DNA. terdapat beberpa perbedaan mendasar antara DNA dan RNA.
  1. pada DNA gula penyusunya berupa gula pentosa sedangkan pada RNA gula penyusunya adalah ribosa.
  1. dan perbedaan antara deoksiribosa dan ribosa terdapat pada atom C nomor 2 nya. pada RNA, atom C nomor 2 berikatan dengan gugus hidroksil (OH), sedangkan pada DNA atom C nomor 2 nya berikatan dengan atom H.
  1. basa nitrogen timin pada DNA diganti dengan urasil pada RNA
  1. bentuk konformasi RNA tidak berpilinganda seperti DNA tapi bervariasi sesuai dengan tipenya



Minggu, 26 Mei 2013

sistem reproduksi



Reproduksi merupakan salah satu kemampuan hewa yang sangat penting. Tanpakemampuan tersebut hewan akan punah.
                Reproduksi dapat terjadi secara vegetative atau generative.reproduksi secara generative adalah proses reproduksi yang terjadi melalui proses pembentukkan gamet sedangkan reproduksi vegetatative terjadi tanpa mellaui fase pembentukan gamet. Reproduksi generatife dapat juga disebut reproduksi seksual dan reproduksi vegetatife disebut juga reproduksi aseksual.
                Reproduksi aseksual dapat terjadi dengan cara pembelahan, fragmentasi, atau tunas. Proses pembelahan yang menhghasilkan sel anaan yang sama besar disebut pembelahan binner sedangkan kalau hasil atau sel anakanya tidak sama besar disebut fragmentasi (pembagian). Contoh pembelahan yang terjadi pada hydra dan fragmentasi pada Aurelia yang membentuk medusa. Gemasi atau tunas merupakan pembentukan indivdu baru yang biasanya dmaksudkan untuk menambah koloni.
                Reproduksi sexual dicirikan denganbersartunya gamet jantan dan gamet betina melalui proses fertilisasi. Akan tetapi terkadang proses tersebut tidak terjadi hal ini disebut parthenogenesis. Dalam peristiwa lainya, sperma mengaktivasi ovum untuk membelah tetapi tidak okut menyumbangkan material genetic. Peristiwa ini disebut ginogenesis. Dalam ginogenesis embrio hanya membawa kromosom induk betina. Kebalikan dari peristwa ini adalah androgenesis.
                Uraian diatas menjelaskan tentang proses reproduksi pada tingkat individu, kita masih dapat mempelajari proes reproduksi  pada tingkat yang lebih khusus lagi yatiu pada tingkat molekuler, contoh proses replikasi DNA yang mengawali pembelahan mitosis. Pembelahan tingkat molekul adalah proses reproduksi yang paling awal terjadi.



Spermatogenesis dan oogenesis
                Adalah proses pembentukan sperma yang terjadi di dalam testis, tepatnya pada tubulus seminiferous, didekat tubulus semini ferus trdapat spermatogonia, yang merupakan sel diploid pembentuk sperma, yang belum trdifernsiasi. Selama proses spermatogenesis , spermatogonia membelah membentuk spermatosit promer, spermatosit sekunder dan akhirnya membentuk spermatid. Spermatid akan mengalami proses difernensiasi dan pemasakan (maturasi) sehingga akhirnya terbentuk spermatid atau spermatozoon haploid. Diferensiasi spermatozoon berlangsung di dekat lumen tubulus, yaitu dalam sel sertoli. Jika telah masak, spermatozoon di lepaskan ke tubulus seminiferous
 
                Bentuk sperma pada berbagai hewan bervariasi, namun pada prinsinya dapat dibedakan kedalam 3 bagian yaitu : kepala, bagian tengah dan ekor. Pada kepala paling depan terdapat akrosoma, yang mengandung enzim untuk melisiskan telur. Kepala prma meniyimpan informasi /kode genetic, eher sperma banyak mengandung mitokondria sedangkan ekor berfungsi untuk pergerakan sperma.
                Proses pembentukan sperma dikendalikan oleh hormone. Sel setroli merupakan hormone yang berukuran besar yang berperan sangat penting, antara lain dalam memnyediakan makanan bagi calon sperma yang sedang berkemban dan menyingkirkan sperma yang mati. Kerja sel setroli dirangsan oleh FSH (follicle Stimulating Hormone) yang dihasilkan oleh kelenjar pituitary bagian depan, dan pengeluaran FSH dirangsang oleh GnRh (gnadtropin releasing hormone), yaitu pelepas gonadotropin pada hipotalamus. Gonadotropin pada manusiamelipti FSH dan LH. Diduga FSH juga merangsang sel setroli untuk mengeluarkan za tertentu yang merangsang dmulainya spermiogenesis ( diferensiasi spermatid jadi sperma). Sel setroli juga dirangsang ole testosterone atau androgen untuk merangsang pertumbuhan dan perkembangan organ reproduksi. Pelepasan testosterone dikendalikan oleh hormone pituitary anterior yaitu LH.
                Testis mamalia, burung , amphibian anura dan reptile memperlihatkan komponen tubulus seminiferous berbentuk tubular (pipa) sedangakn testis amfibhia urodela dan ikan tersusun atas lobus ataulobulus yang masing – masing mengandung kista selular. Kista adalah organ erisi cairan. Setiap kista berasal dari jaringan spermatognia.
                Oogenesis adalah proses pembentukan gamet betina (ovum) yang erjadi dalam ovarium. Proses ini ditandai dengan adanya perubahan oogonium memnjadi oosit. Selama perkembanganoosit terjadi proses pembentukan kuning telur atau vitelus melalui vitelogenesis. Itelus yang disinesis akan ditimbun di ooplasma  sebagai cadangan makanan yang akan berkembang kelak .
                Pada akhir oogenesis,oosit mengalami pembelahan meiosis yang akan menghasilkan ovu haploid. Siklus pemasakan telur pad a kebanyakan mamalia disebut siklus estrus, sedangkan pada manusia disebut siklus menstrual.
                Pada hewan yang mengalami siklus etrus, selama satu siklushewan betina siap menerima hewan jantan untuk kawin, hanya dalam waktu yang singakat, yaitu pada masa ovulasi. Selain itu dinding saluran reproduksi tidak mengalami disintegrasi dan tidak luruh sehingga tidak ada pendarahan. Tahap siklus estrus yaitu : diestrus, proetrus, estrus dan msetrus.
                Pada hewan yang engalami siklus menstrual, setiap saat disepnjang siklus hwan betina siap mnerima hewan jantan untuk kawin, sekalipun ovum baru dilepaskan kira – kira pada pertengahan siklus. Dalam tubuh hewan betina, ovum mampu nertahan hidup dalam keadaan baik dan siap dibuahi hingga 72- 96 jam setelah ovulasi.
                Dibawah pengaruh LH, sisa folikel di ovarium diubah menjadi badan kuning/ carpus luteum.,  yang selama beberapa hari akan menghasilkan progesterone (hormone yanga dapat mempertahankan ketebalan endometrium dan perkebangan kelenjar susu. Apabila fertilisasi tidak terjadi dan pengeluaran progesterone  mulai berkurang maka kadar progesterone dalam darah akan menurun. Hal ini mengakibatkan endometrium meluruh dan mnstruasi pun terjadi.
                Pembuahan yaitu penyatuan antara sel gamet jantan dan betina yang nenghasilkan zigot. Kebuntingan (kehamilan/pregnasi) apabila ovum yang diovulasikan  dapat dibuahi oleh sperm, serta mengalami perkembangan lebih lanjut melalui tahap blastula, gastrula, dan seterusnya.
                 Pengeluaran individu baru dari tubuh indak disebut kelahiran (parturisi) proses tersebut diduga diawali dengan adanya relaksin. Senyawa kimi yang sikeluarkaa oleh plasenta. Relaksin sangat diperlukan untuk keluwsan jaringan daerah panggul. Dan pelebaran mulut Rahim. Pelebaran (dilatasi)nserviksmerupakan slah satu pemicu rfleks pengeluaran hormone oksitosindari hipotalamus, selanjutnya oksitosin akan merangsang ott Rahim untuk berkontraksi sehingga individu muda terdorong keluar.
                Individu yang sudah lahir tentunya butuh konsumsi makanan, makanan ini biasanya adalah berupa susu yang di keluarkan oleh induknya. Pembentukan air susu dikendalikan oleh hormone prolaktin dari pituitary bagian depan , yang pengeluaranya didoron oleh berbgai factor, antara lain isapan, pijatan pada putting susu, kontraksi otot polos disekitar sel kelenjar iar susu dan kntraksi otot lurik didaerah dada.
  
 

Sabtu, 18 Mei 2013

Sistem Respirasi

         Dalam kehidupan, sering kita dengar adanya respirasi eksternal dan respirasi internal, pada dasarnya , pengertian respirasi eksternal sama dengan bernafas sedangkan respirasi internal ialah proses penggunaan oksigen oleh sel tubuh dan pembuangan zat sisa metabolisme sel yang berupa CO2.

brdasarkan lingkungan hidupnya kita mengenal organ respiratori akuatik (padahewan yang hidup di air) dengan organ respiras terestrial ( pada hewan yang hidup didarat/udara). organ respirasi akuatik dapat brupa kulit di seluruh permukaan tubuh atau insang. bagian permukaan tubuh sering dijadikan sebagi organ respirasi oleh hewan yang inaktif atau cenderung diamyang bertubuh kcil dan akif. sementara organrespirasi insang sering dipakai oleh hewan yang aktif. insang dibedakan kedalam insang luar dan insang dalam. insang laur dapt ditemukan pada larva katak, sedangkan insang dalam dapat ditemkan pada ikan dan sejumlah hewan air yang lainya.

organ respirasi terestrial dapat berupaparu - paru difusi, paru - paru trakea dan paru- paru alveoler, paru -paru difusi merupakan modifikasi dari insang.. peru - paru difusi dapat berupa mantel seperti pada bekicot tidak bercangkang (garden slug). paru -paru buku ditemukan pada arakhnida contoh kalajengkin dan bekicot.

pada sistem peranafasan burung dan ikan terdapat organ yang disebut geleembung atau kantung udara. yang berfungsi mengatur daya apung tubh hewan (buoyancy)  agar dapat bergerak naik turun.pengaturan daya apung ikan dilakukan dengan menyekresikan gas (sebagian besar oksigen) atau mengabsorbsinya kembali sehingga gelembug udara dapat mengempis atau mengembang. pada burung, selain mengatur daya apung tubuh gelembug udara juga berfungsi memperluas permukaan untuk pertukaran gas,terutama pada saat terbang.

paru - paru alveolar pada amfibia msih sederhana dan kurang dapat memenuhi kebutuhan fisiolois tubuhnya. oleh karena itu , amfibia juga menggunakan kulitnya untuk pertukaran gas. pengambilan oksigen dan pengeluaran karbondioksida dapat terjadi melalui kulit maupun paru - paru. akan tetapi, jalur pengeluaran karbondioksida yang utama ilah melalui kulit. pada katak inspirasi diawali dengan kontraksi otot didasar mulut, keudian rongga muut meluas hingga terjadi tekanan negatif didalamnya.  selanjutnya, nostril tiba -tiba terbuka dan udara pu mengalir melalui nostril.

pada burung gerakan inspirasi terjadi karena otot -otot respiratori mendoarong tulang -tulang iga kearah depan sehingga menghasilkan gerakan sternum e depan dan kebawah. tluang tulang lainya bergerak ke arah lateral dan menyebabkan peningkkatan organ volume rongga tubuh. pada kondisi tersebut paru - paru dan kantong udara turun sehingga udara diatmosfir masuk kedalamnya.


pada mamlia, fase inspirasi merupakan proses aktif yang terjadi karan adanya konraksi otot inspiratori (otot diantara tulang -tulang iga dan diafragma) kontraksi tot tersebut akan meningkatakan volume roangga dada dan menyebabkan paru -paru mengmbang serta timbul tekanan negatif didalamnya, sehingga udara diatmosferpun cepat masuk ke paru -paru. 


Jumat, 03 Mei 2013

neo sifat fisika dankimia protoplasma

Secara fisis, protoplasma mempunyai viskositas yang bervariasi, tergantung pada kuran serta densitas (kerapatan) partikael yang ada didalamnya. viskositas protoplasma pada suatu bagian sel dapat berbeda dari bagian yang lain. keadaan ini dapat dilihat antara lain pada sel amoeba. bagian luar sitoplasma amoeba (ektoplasma) memiliki viskositas yang lebih tinggi dari bagian dalam (endoplasma). hal ni mmungkinkan amoeba dapat bergerak menggunakan kaki semu atau pseudopodia.

komponen utam protoplasma adalah air, maka sifat -sifat protoplasma juga tidak jauh berbeda dengan air. beberapa sifat fisika dakimi air diantaranya meliputi kapasitas panas, panas penguapan , dan viskositas (kekentalan) serta sifatnya sebagai molekul bipolar.

kapasitas panas adalah banyaknya panas yang diperlukan untuk menaikan suhu 1 gr air setinggi 1 drajat C. hal tersebut berarti bahwa untuk menaikan suhu air setinggi 1 drajat diperlukan panas atau kaor dari lingkungan dalam jumlah relatif besar. sebaliknya , jiak suhu air turun sebesar  drajat C, panas/kalor dalam jumlah relatif besar akan dilepaskan ke lingkunganya. sifat yang demikian penting untuk menjaga stabilitas suhu.

panas penguapan adalah jumlah panas, jumlah energi yang diperlukan untuk mengubah cairan mnjadi gas pada suhu yang sama. hal ini sangat penting untuk hewan untuk mnjaga stabilitas suhunya. contoh mekanisme ini adalh tubuh yang berkeringat pada saat berolah raga. pana suhu tubuh yang meningkat akan diserap oleh keringat. senakin lama kerinagat menempel dikulit, maka semakin banyak keringat menyerpa panas dari tubuh hingga akhirnya menguap, selanjutnya suhu tubuh kembali pada keadaan normal.

viskositas (kekentalan), karena viskositas air relatif rendah menyebabakan air mudah mengalir ke seluruh bagian ruang antar seldidalam tuuh hewan. kandungan air yang cukup tinggi dalam darah menyeabakan aliran darah berlangsung lancar.


demkianlah sifat fisika dan kimia protolasama, mudah - mudahan dapat menjdai wahana ilmu baru untuk rekan - rakan pembac terimakasih. mohon masukan, kritik tow saran nya,,^_^