Genetika

GENETIKA

Genika merupakan ilmu yang mempelajari tentang sifat-sifat keturunan (hereditas) serta segala seluk beluknya secara ilmiah.

Orang yang dianggap sebagai “Bapak Genetika” adalah Johan Gregor Mendel. Mendel mempelajari hereditas pada tanaman kacang ercis (pisum sativum) dengan alasan:

1.      Memiliki pasangan dengan sifat dominan.

2.      Dapat dengan mudah diadakan  penyerbukan sendiri.

3.      Cepat  menghasilkan keturunan.

Pengertian Kromosom dan Gen

Kromosom adalah struktur benang dalam inti sel yang bertanggung jawab dalam hal sifat keturunan. Kromosom terdiri atas protein, DNA dan RNA. Kromosom tersusun atas  benang-benang  kromatin yang mudah menyerap warna.  Kromatid adalah salah satu dari dua lengan hasil replikasi kromosom. Kromonema merupakan benang-benang spiral kromatid yang terlihat selama profase atau kadang-kadang terlihat pada tahap metafase. Kromomer adalah struktur berbentuk manik-manik yang merupakan  akumulasi materi kromatin yang kadang-kadang terlihat saat interfase.

Sentromer adalah bagian yang menyempit  atau daerah pelekukan pada kromosom. Pada sentromer tardapat kinektor. Kinektor adalah bagian kromosom yang merupakan tempat melekatnya benang-benang spindel selama pembelahan inti. Satelit adalah bagian ujung kromosom yang berbentuk bulat. Telomer adalah bagian terujung kromosom yang berfungsi untuk menjaga agar bagian terujung kromosom yang berfungsi untuk menjaga agar  DNA di daerah tersebut tidak terurai.

Disetiap sel tubuh, kromosom selalu berpasangan yang biasa disebut kromosom homolog. Kromosom homolog dersifat diploid kerena terdiri dari dua set kromosom kecuali kromosom pada kelamin sehingga bersifat haploid.

Ada dua tipe kromosom dalam setiap sel tubuh, yaitu:

·         Autosom (kromosom tubuh), tidak menentukan jenis kelamin.

·         Gonosom (kromosom seks), menentukan jenis kelamin.

 Gen adalah substansi terkecil  yang terletak di dalam kromosom secara teratur dalam satu deretan. Gen terletak dalam lokus kromosom. Gen-gen yang terletak pada lokus yang bersesuaian pada pasangan kromosom homolog disebut alel. Setiap gen bertanggung jawab mengontrol satu sifat khusus.

Gen bersifat antara lain:

·         Sebagai materi tersendiri yang terdapat dalam kromosom.

·         Mengandung informasi genetika.

·         Dapat menduplikasikan diri pada peristiwa pembelahan sel.

Gen berfungsi:

·         Mengatur  proses metabolisme individu.

·         Menyampaikan informasi genetik.

Asam Nukleat

            Kromosom terdiri atas  asam nukleat (DNA dan RNA) dan protein.

a.      DNA tersusun atas banyak nukleotida. Setiap nukleotida atas tiga bagian, yaitu gugus gula (deoksiribosa), asam fosfat, dan basa nitrogen (purin: guanin dan adenin; pirimidin: timin dan sitosin).

DNA merupakan dua rantai polinukleotida yang saling terpilin membentuk double helix. Sifat-sifat DNA adalah sebagai berikut:

1.      Umumnya ditemukan di nukleus.

2.      Berbentuk rantai panjang dan ganda (double helix).

3.      Fungsinya berhubungan erat dengan sintesis protein dan penurunan sifat.

4.      Kadarnya tidak dipengaruhi oleh sintesis protein.

5.      Terdiri dari basa nitrogen (adenin, timin, guanin, dan sitosin).

6.      Komponen gulanya adalah deoksiribosa.

b.      RNA merupakan rantai tunggal yang tersusun atas molekul gula D-ribosa (pentosa), gugus  fosfat, dan basa nitrogen (basa purin: adenin, guanin; basa pirimidin: urasil dan sitosin).

Ada tiga macam RNA, yaitu:

1.      RNA duta (RNAd), terdapat dalam nukleus dan  dicetak bergantung pada macam protein yang akan disintesis dalam plasma sel. Membawa kode dari RNA ke ribosom.

2.      RNA transfer (RNAt), terdapat dalam sitoplasma yang bertugas untuk membawa asam amino ke ribosom.

3.      RNA ribosom (RNAr), terdapat dalam sitoplasma  dan berfungsi dalam sintesis protein. RNA_r juga berfungsi untuk mempermudah perekatan yang spesifik antara antikodon RNA_t dengan kodon RNA_m selama sintesis protein.

HOMEOSTASIS

Homeositasis adalah keadaan yang relatif konstan di dalam lingkungan internal tubuh, dipertahankan secara alami oleh mekanisme adaptasi fisiologis. Organisme unisel tidak dapat bertahan hidup dalam lingkungan yang berubah-ubah karena memiliki sedikit atau hampir tidak memiliki mekanisme perlindungan terhadap lingkungannya. Namun organisme multisel yang kompleks, seperti manusia , dapat hidup di lingkungan yang berubah-ubah karena mempunyai kemampuan mempertahankan keadaan lingkungan  dalamnya. Hal ini akan melindungi sel-sel yang letaknya di dalam tubuh dari  perubahan lingkungan luar sehingga menjamin kelangsungan hidup sel-sel tubuh . Ahli ilmu Amerika Serikat Walter Cannon menyebutkan upaya mempertahankan keaadan lingkungan dalam yang stabil ini sebagai homeostasis, yang berasal dari kata yunani homeo( sama) dan statis (mempertahankan keaadan).

Homeostasis dipertahankan oleh berbagai proses pengaturan yang melibatkan semua sistem organ tubuh melalui pengaturan keimbangan yang sangat halus namun bersifat dinamis.

Adaptasi fisiologis terhadap stress adalah kemampuan tubuh untuk mempertahankan keadaan relatif seimbang. Kemampuan adaptif ini adalah bentuk dinamik dari ekuiliblrium lingkungan internal tubuh. Lingkungan internal secara konstan berubah, dan mekanisme adaptif tubuh secara kontinyu berfungsi untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan ini dan untuk mempertahankan ekuilibrium atau homeostasis.
Homeostasis dipertahankan oleh mekanisme fisiologis yang mengontrol fungsi tubuh dan memantau organ tubuh. Untuk sebagian besar mekanisme ini dikontrol oleh sistem saraf dan endokrin dan tidak mencakup perilaku sadar. Tubuh membuat penyesuaian dalam frekwensi jantung, frekwensi pernapasan, tekanan darah, suhu tubuh, keseimbangan cairan dan elektrolit, sekresi hormon dan tingkat kesadaran yang semuanya ditujukan untuk mempertahankan adaptasi.

1. Biological Homeostasis

Pemeliharaan homeostasis tentang kondisi – kondisi jasmani internal di dalam batas dapat di tolerir adalah satu karakteristik pokok makhluk hidup. Homeostasis tergantung pada interaksi dan tindakan yang dinamis sejumlah badan sistem. Faktor seperti temperatur, berkadar garam, kadar keasaman, bahan gizi lebih dan memboroskan ukuran semua mempengaruhi suatu kompleks kemampuan organisme untuk menopang hidup.

Mengenai parameter sistem hidup diberi, suatu oeganisme mungkin adalah suatu penyesuaian diri atau suatu pengantar. Usaha pengatur untuk memliharaparameter pada suatu tingkatan tetap diatas variasi berkenaan dengan luas lingkungan. Pada sisi lain, pihak yang bersangkutan mengizinkan lingkungan untuk menentukan parameter itu.

Suatu keuntungan dari peraturan homeostasis yaitu mengizinkan suatu organisme untuk berfungsi secara efektif di suatu jangkauan luas dari kondisi – kondisi lingkungan. Sebagai contoh, ectoterms cenderung untuk menjadi melempem pada temperatur rendah, sedang suatu endoterms co-located mungkin secara penuh aktif. Stabilitas yang berkenaan dengan panas itu datang sejak suatu pengatur otomatis sistem memerlukan energi tambahan. Satu alasan mengapa ular boleh makan hanya sekali seminggu adalah bahwa mereka menggunakan sangat sedikit energi untuk memelihara homeostasis.

1.1 Kendali Mekanisme

Semua mekanisme kendali homeostasis sedikitnya tiga komponen saling tergantung untuk variabel yang sedang diatur. Sel yang peka rangsangan menjadi komponen yang merasakan, yang memonitor dan bereaksi terhadap perubahan di lingkungan itu. Ketika sel yang peka rangsangan pikiran sehat adalah suatu stimulus, mengirimkan informasi kepada pusat kendali, komponen yang menetapkan cakupan dimana suatu variabel dirawat. Pusat kendali menentukan suatu tanggapan sesuai kepada stimulus itu. Hasil tanggapan itu memberi makan kepada sel yang peka rangsangan yang manapun penambahan itu dengan umpan balik positif atau penekanan dengan umpan balik negatif.

1.2 Ketidakseimbangan Homeostasis

Banyak penyakit diakibatkan oleh gangguan homeostasis, suatu kondisi mengenal sebagai ketidakseimbangan homeostasis. Seperti berbagai zaman, tiap – tiap organisme akan kehilangan efisiensi dalam sistem kontrolnya. Pemborosan yang secara berangsur – angsur mengakibatkan suatu lingkungan internal tidak stabil yang meningkatkan resiko untuk penyakit. Sebagai tambahan, ketidakseimbangan homeostasis adalah juga bertanggungjawab untuk perubahan fisik dihubungkan dengan mengeram

Lebih serius lagi dibanding penyakit dan karakteristik lain mengeram, apakah kematian. Kegagalan hati telah dilihat jika umpan balik negatif mekanisme nominal telah meliputi, dan umpan balik positif mekanisme bersifat merusak yang kemudian berlebih.

2. Variasi Homeostasis

Teori energi yang dinamis untuk anggaran oerganisasi yang berkenaan dengan metabolisme menggambarkan struktur satu atau lebih cadangan di dalam suatu organisme. Perumusannya didasarkan pada tiga format homeostasis:

•

Homeostasis kuat adalah jika cadangan dan struktur tidak berubah di dalam komposisi. Karena jumlah struktur dan cadangan dapat bertukar- tukar, ini mengizinkan perubahan dalam komposisi dari badan utuh sebagai diterangkan oleh teori anggaran energi yang dinamis.

•

Homeostasis lemah adalah dimana perbandingan dari sejumlah struktur dan cadangan menjadi tetap sepanjang ketersediaan makanan tetap, bahkan ketika organisme tumbuh. Alat – alat ini yang keseluruhan komposisi badan adalah tetap selama pertumbuhan di dalam lingkungan tetap.

•

Homeostasis struktural berarti bahwa sub individu struktur tumbuh selaras

dengan keseluruhan individu, proporsi sanak keluarga tetap.

3. Homeostasis Reaktif

Contoh penggunaan: “homeostasis reaktif adalah suatu tanggapan segera bagi suatu tantangan homeostasis seperti predator”. Bagaimanapun, dimanapun homeostasis mustahil tanpa reaksi, sebab homeostasis adalah reaksi umpan balik. Ungkapan “homeostasis reaktif”secara singkat yaitu : reaksi timbal balik yang menjaga kestabilan homeostatis. Yaitu pendirian ulang suatu titik homeostatis yang tidak dikacaukan oleh suatu titik terpisah.

4. Tekanan Homeostasis

Para sosiolog dan psikolog boleh mengacu pada cara menekan homeostasis, kecenderungan suatu populasi atau perorangan untuk tinggal bertahan pada suatu tingkatan tekanan tertentu, sering membangkitkan tiruan menekankan jika yang dialami tingkatan tekanan bukanlah cukup.

Jean Francois Lyotard, ahli teori modern telah menerapkan istilah ini ke masyarakat ‘pusat kuasa’ bahwa ini jenis ‘yang diatur oleh suatu prinsip homeostasis’. Sebagai contoh hirarki yang ilmiah, yang kadang – kadang mengabaikan suatu penemuan baru radikal yang bertahun – tahun sebab itu masyarakat sebelumnya menerima norma – norma.

5. Sisa Homeostasis

Andrew, pembuat barang – barang tembikar telah menggunakan istilah barang sisa pada homeostasis berhubungan dengan ketiadaan netto yang diperoleh dari teknologi penghematan energi.

Tahun 2007, studi mengakui temuan yang menunjukkan secara klinis bersifat percakapan homeostasis dimana orang – orang seperti pasangan memadatkan pidato atau suara mereka yang terbanyak bahwa mereka benar – benar lebih buruk pada informasi roman yang berkomunikasi dibanding orang asing, selagi tidak sedang menyadari akan masalah ini.

6. Metabolisme Homeostasis

Beberapa obat herbal atau kedokteran relah mengenalkan berbagai fungsi sebagai pengatur berkenaan dengan metabolisme tidak beracun yang dapat tingkatkan berkenaan dengan metabolisme homeostasis selama stress.

Homeostasis sudah cukup terkenal, namun terdapat berbagai homeostasis biokimia misalnya proses buffer cairan tubuh akibat adanya asam atau alkali, atau pengaturan konsentrasi glukosa plasma. Selama kondisi lingkungan sel normal, maka sel akan berfungsi sebagaimana mestinya. Karena alur

metabolisme terdiri dari sejumlah reaksi yang dikatalisasi oleh enzim maka pengaturan metabolisme lebih menyangkut perubahan aktivitas enzim. Terdapat empat faktor yang mempengaruhi jalannya metabolisme dalah tubuh adalah :

a. Ketersediaan substrat

b. Pemindahan produk

c. Ketersediaan kofaktor

d. Pengaturan umpan balik yang terkait dengan jumlah produk dan aktivitas

enzim

Homeostasis terdiri dari homeostasis fisiologis dan psikologis.

1. Homeostasis Fisiologis

Homeostasis fisiologis dalam tubuh manusia dapat dikendalikan oleh sistem

endokrin dan saraf otonom. Prosesnya terjadi melalui empat cara, yaitu :

a. Pengaturan Dini

Sistem ini terjadi secara otomatis pad orang yang sehat. Contohnya : proses

pengaturan fungsi organ tubuh

b. Kompensasi

Tubuh akan cenderung bereaksi terhadap ketidaknormalan yang terjadi didalamnya. Misalnya apabila secara tiba – tiba lingkungan menjadi dingin, mak pembuluh darah perifer akan mengalami konstriksi dan merangsang pembuluh darah bagian dalam untuk meningkatkan kegiatan (misalnya menggigil) yang dapat menghasilkan panas sehingga suhu tubuh tetap stabil, pelebaran pupil untuk meningkatkan persepsi visual pada saat terjadi ancaman terhadap tubuh, dan peningkatan keringat untuk mengontrol kenaikan suhu tubuh.

c. Umpan Balik Negatif

Proses ini merupakan penyimpangan dari keadaan normal. Dalam keadaan abnormal, tubuh secara otomatis akan melakukan mekanisme umpan balik untuk menyeimbangkan penyimpanan yang terjadi.

d. Umpan Balik untuk Mengkoreksi Ketidakseimbangan Fisiologis

Contoh, apabila seseorang mengalami hipoksia akan terjadi proses peningkatan denyut jantung untuk membawa darah dan oksigen yang cukup ke sel tubuh.

2. Homeostasis Psikologis

Berfokus pada keseimbangan emosional dan kesejahteraan mental. Proses ini didapat dari pengalaman hidup dan interksi dengan orang lain serta dipengaruhi oleh norma dan budaya masyarakat. Contohnya adalah mekanisme pertahanan (koping) diri seperti menangis, tertawa, berteriak, memukul dan lain – lain.

Jadi proses homeostasis pada intinya adalah keseimbangan dalam tubuh yang

dapat digambarkan sebagai berikut

Artikel Terkait