Tangan buatan yang benar terhubung dengan otak atau tubuh penggunanya yang sering disebut lengan bionic yang juga sering kita lihat di film fiksi ternyata bukan hal fiksi lagi dan sebentar lagi dapat dibeli secara komersial karena FDA (lembaga makanan dan obat di Amerika) telah menyetujui lengan buatan bernama “Luka” buatan DEKA yang merupakan perusahaan Dean Kamen (inventor Segway) untuk dapat dijual secara komersial. Proyek ini dimulai pada tahun 2006 yang dibiayai oleh DARPA untuk melakukan riset perangkat lengan “prostetik” yang lebih baik bagi para veteran yang pulang dari perang IRAK.
Lengan robot ini bisa digunakan untuk membantu mereka yang kehilangan lengan untuk mendapatkan lengan pengganti yang dapat melakukan sampai 10 fungsi komplek yang berbeda, termasuk menggunakan kunci dan risleting. Lengan bionik ini digerakkan oleh sinyal tubuh penggunanya sehingga bisa dikatakan bisa menggantikan sebagian dari “fungsi lengan” asli karena bisa membaca sinyal “perintah” yang dikirim oleh otak.
Deka Arm System nama lengkap lengan ini, dibuat oleh Deka Research and Development Corporation di Manchester, New Hampshire, menggunakan elektroda electromyogram untuk mendapatkan sinyal elektrik dari kontraksi otot di mana lengan prostesis ini dipasangkan, atau dari pengontrol nirkabel yang digerakan oleh pergerakan kaki.
Persetujuan dari FDA ini merupakan hasl dari studi penggunaan 36 orang dengan amputasi yang membandingkan kemampuan lengan buatan ini dengan lengan konvensional sebelumnya. Sembilan dari 10 pengguna bisa melakukan hal yang tidak mungkin atau sangat sulit dilakukan dengan lengan buatan biasa, termasuk memutar kunci, menggunakan risleting, menyisir rambut, makan sendiri dan bahkan memegang dan memindahkan objek seperti telur.
Lengan ini bukan di”tanam” tapi dipasangkan melalui plastik atau soket carbon dengan anggota sisa lengan dari tubuh penggunanya. Saat ini DEKA belum menginformasikan kapan akan memproduksi lengan buatan ini ke pasar dan juga belum mengetahui berapa harga lengan bionic ini.
Anda dapat melihat lengan bionik ini beraksi pada video berikut:
Replikasi adalah proses duplikasi DNA secara akurat. genom manusia pada satu sel terdiri sekitar 3 milyar dan pada saat replikasi harus diduplikasi secara akurat (persis tidak boleh ada yang salah). Replikasi adalah transmisi vertical (dari sel induk ke sel anak supaya informasi genetik yang diturunkan sama dengan sel induk). Replikasi hanya terjadi pada fase S (pada mamalia), Replikasi terjadi sebelum sel membelah dan selesai sebelum fase M.
Salah satu sumber kesalahan DNA adalah pada kesalahan replikasi yang dipengaruhi oleh berbagai factor, diantaranya karena kondisi lingkungan dan kesalahan replikasi sendiri sehingga menyebabkan terjadinya mutasi. Supaya replikasi sel dari generasi ke generasi tidak terjadi kesalahan maka perlu ada repair DNA. Selain karena kesalahan replikasi, DNA juga sangat rentan terhadap bahan kimia, radiasi maupun panas (hal yang dapat menyebabkan mutasi pada DNA pada saat replikasi).
Replikasi terjadi dengan proses semikonservatif karena semua DNA double helix. Hasil replikasi DNA double strand. Kedua DNA parental strand bisa menjadi template yang berfungsi sebagai cetakan untuk proses replikasi: Semikonservaative process. Primer strand : Pada 3’ dia akan melepaskan 2P dipakai sebagai energy untuk menempelkan, tetapi pada 5’ P tidak bisa dilepas karena ketiga P dibutuhkan sehigga tidak ada energy sehingga tidak pernah terjadi sintesis dari 3’-5’, tetapi dari 5’-3’, jadi yang menambah selalu ujung 3’.
Perbedaan Replikasi DNA dan Trankripsi DNA Enzim yang berperan dalam proses transkripsi dan replikasi berbeda Pada proses transkripsi, enzim yang berperan RNA polymerase. transkripsi DNA : terjadi pada saat akan terjadi sintesis protein (ekspresi gen); yang dipakai cetakan hanya salah satu untai DNA(3’-5’)
replikasi DNA : sebelum fase mitosis (fase S) dalam siklus sel; kedua untai induk dipakai sebagai cetakan untuk di replikasi.
DNA polymerase
Pada proses replikasi DNA terdapat enzim sentral, yaitu DNA polymerase. Pada proses replikasi, DNA polymerase hanya bisa menempel pada gugus OH (hidroksil) dimana gugus OH hanya ada pada ujung 3’ sedangkan ujung 5’ adalah ujung fosfat. (ciri utama DNA polymerase). Ciri kedua: DNA polymerase tidak bisa mensintesis/ menempelkan DNA ke pasangan-nya kalau tidak ada primer (lokomotif). Sifat dari DNA polymerase dia hanya bisa mensintesis DNA dari arah 5’-3’ sehingga pertumbuhan dari 5’-3’ karena penambahan pada ujung 3’, dimana pada ujung 3’ ada ujung hidroksil.
Ciri lain DNA polymerase: membutuhkan primer, tidak bisa mensintesis DNA tanpa adanya primer, primer yang dipakai adalah RNA (sekitar 4-5 basa dan dilanjutkan DNA). DNA yang dibutuhkan adalah DNA primase untuk meletakkan RNA pada tempatnya. DNA primase untuk mensintesis RNA sebagai lokomotif (4-5 basa). Bila lokomotif sudah jadi maka akan di-take over oleh DNA polymerase, dan yang ditambahkan adalah DNA.
Pada Proses replikasi di butuhkan titik awal (replication origin) biasa di singkat ORI. Contoh pada plasmid (prokariot), terdapat proses replikasi yang dimulai pada replication origin dan mengembang sampai dihasilkan 2 plasmid yang sama persis. Tetapi pada eukariot (mamalia) lebih kompleks tetapi tetap membutuhkan replication origin.
Pada mamalia ada beberapa replication origin (replication bubble) yang akan bergabung satu sama lain. DNA harus terbuka dahulu baru bisa digandakan. Origin replication disebut sebagai unique sequence yang merupakan pertanda sebagai tempat proses/titik mulai terjadinya replikasi, dimana ada protein tertentu yang akan mengenali sequence. Pada bakteri (prokariot) hanya butuh satu titik ORI (origin of replication) sedangkan pada mamalia (eukariot) butuh beberapa ORI karena kalau hanya 1 ORI akan butuh waktu 3 minggu untuk mereplikasi 3 milyard DNA. Sehingga pada mamalia ada 30.000 titik ORI yang bekerja secara bersamaan sehingga fase S untuk replikasi hanya butuh beberapa jam saja.
Untuk replikasi perlu sequence tertentu yaitu yang disingkat (ACS) merupakan urutan basa yang sangat terjaga karena urutan basa tersebut dikenali oleh protein Origin Recognition Complex (ORC) sehingga bila ORC mengenali sequence maka replikasi dapat dimulai. ORI lebih global sedangkan ACS sudah pada sequence (pada urutan basa tertentu). Replikasi terjadi pada fase S sedangkan transkripsi bisa terjadi pada fase S atau G1 dimana terjadi sintesis protein maka bisa terjadi transkripsi.
Saat awal akan di mulainya repliaksi, pada G1 akhir ORC mengenali sequence ACS, kemudian ada molekul lain, juga helikase yang membentuk pre-replicative complex (pre-RC). selanjutnya pada fase S degradasi fosporilasi ORC, degradasi fosforilasi Cdc6 maka terbentuk bubble replication. Helikase membuka pilinan, topoisomerase yang memotong pada titik tertentu.
secara singkat dalam siklus sel : Pada fase G2/M sudah ada 2 copy. Pada fase G1 persiapan, S proses replikasi, G2/M sudah selesai
Proses replikasi DNA
Pertama adanya replication origin, kemudian pembukaan local DNA helix dan adanya RNA primer synthesis. Replikasi:> ORC menempel pada ACS (ORI) :> sehingga pilinan membuka dengan bantuan helikase. Helikase akan menempel untuk membuka pilinan (helix). DNA double helix (bentuk terpilin). Untuk mereplikasi bila bentuknya terpilin tidak akan pernah bisa sehingga perlu dibuka pilinannya. Bila membuka pilinan pada salah satu ujung maka ujung yang lain akan semakin kuat pilinannya sehingga perlu daerah tertentu yang dipotong untuk membuka pilinan tesebut yang dilakukan oleh helikase. Perlu DNA primase untuk membuat RNA primer sintesis, karena DNA polymerase tidak bisa mensintesis tanpa ada primer.
Kemudian terjadi proses replikasi. Karena arah DNA anti parallel maka perlu Leading-strand dan lagging strand. Dari ORI didapatkan 2 replication fork.
Ada ORI dan helikase yang membuka pilinan terus sampai terbentuk replication bubble.
Proses replikasi yang di perlukan utama:
1. ORI
2. Helikase
3. Replication bubble
Selanjutnya perlu primase untuk membuka primary. Merah RNA, Biru DNA. Bubble semakin besar, replikasi berlanjut dan 1 ORI akan membentuk 2 replication fork.
Replication fork pada plasmid
Terdapat 2 parental strand (run occusite direction) yang bersifat antiparalel: 5’-3’ dan 3’-5’. DNA polymerase hanya mensintesis/mempolimerasi dari arah 5’-3’. Satu strain bisa secara kontinyu disintesis yaitu yang 5’-3 (leading strain). Sementara yang 3’-5’ tidak bisa dibentuk, tetapi tetap harus dibentuk dengan 5’-3’, sehingga perlu satu strain yang terbentuk dari small discontinue peaces yang disebut sebagai lagging strain. Small peaces disebut okazaki fragmen.
Pada leading strand karena arahnya sudah dari 5’-3’ maka tinggal menambah saja. Sedangkan pasangannya (lagging strain) karena arahnya 3’-5’ maka hanya diam, tetapi pada titik tertentu akan ditambahkan primase lagi dan akan mensintesis lagi dari arah 5’-3’ (okazaki fragmen: fragmen2 potongan kecil yang terjadi pada saat replikasi pada lagging strain)-> Pada lagging strand arahnya dari 3’-5’
Okazaki fragment: fragment potongan kecil pada saat replikasi yang terjadi pada lagging strand template. Yang terjadi pd Okazaki fragment (OF): kita punya RNA primer sehingga di OF ada RNA-DNA hybrid. Tetapi RNA harus dibuang oleh RNase H. Setelah itu untuk menggantikan RNA dibutuhkan polymerase delta (delta) yang bisa bersifat exonuclease tetapi juga bisa bersifat endonuclease, yaitu mereplace atau menempatkan dNTP. Pada saat RNA dibuang maka akan digantikan dengan DNA polymerase delta yang baru sampai hilang sama sekali. Tetapi masih belum lengkap karena masih ada celah sehingga perlu DNA ligase untuk menempelkan. Akhirnya diperoleh 2 strain yang sama persis.
Protein yang dibutuhkan dalam replication fork yaitu:
– Helicase: fungsinya untuk membuka (unwinding) parental DNA
– Single-stranded DNA-binding protein: untuk menstabilisasi unwinding, untuk mencegah DNA yang single-stranded agar tetap stabil (tidak double straded lagi).
– Topoisomerase: untuk memotong (breakage) pada tempat-tempat tertentu.
DNA Polimerase yang memiliki DNA single-strand binding protein monomer yang bertugas untuk mencegah supaya DNA tidak hanya menempel dengan lawannya tetapi juga bisa membentuk hairpins.
Karena sudah terbuka sehingga ada basa-basa tertentu yang saling berpasangan sehingga terbentuk hairpins. Supaya tidak terbentuk hairpins maka didatangkan single strand binding protein supaya tetap lurus dan tidak berbelok-belok.
Topoisomerase, cirinya memotong DNA pada tempat tertentu sehingga mudah untuk memutar karena sudah dipotong. Tugasnya adalah memasangkan kembali DNA yang terpotong.
Protein aksesori :
Brace protein, : Replication factor C (RFC), supaya DNA polimerasenya menempelnya stabil (tidak mudah terlepas dari DNA template).
Sliding-clamps protein, supaya kedudukannya stabil dan tidak goyang2.
Proses pada leading dan lagging strand berlangsung secara bersamaan, tetapi proses pada lagging bertahap. Ada DNA polimerase dan sliding clamps. Sintesis terjadi pada leading strand terlebih dahulu. Pada tahap tertentu DNA primase akan ditambahkan sehingga clamps-nya datang lagi. Setelah proses replikasi selesai maka RNA akan segera dibuang digantikan dengan DNA yang baru.
Perangkat untuk replikasi: DNA polimerasi, brace, clamp, DNA helicase, single-strand binding protein, primase, topoisomerase.
Setelah direplikasi ujung DNA harus ada telomere (ujung DNA). Bila tidak ada telomere maka kromosom akan saling menempel sehingga kromosom tidak 46 tetapi dalam bentuk gandeng2 (tidak diketahui).
Chromosome end:
Pada lagging strand, di akhir replikasi ujungnya akan dihilangkan, RNA juga akan dihilangkan, sehingga hasil replikasi menjadi lebih pendek. Hal ini terjadi karena menggunakan primer RNA untuk proses replikasi, dan RNA primer setelah replikasi harus dibuang dan tidak bisa digantikan. Untuk mengatasinya maka diadakan telomerase yang dibuat berkali-kali. (slide 76: TTGGGGTTGGGTTGGGG). Telomer dibuat oleh enzim telomerase. Telomer: ujung yang merupakan non coding DNA sehingga kalau memendek tidak akan menjadi masalah karena tidak mengkode apapun. Telomer diadakan untuk mengantisipasi pada saat replikasi karena DNA akan memendek. EXTENDS 3’ PRIMARY GENE –> TELOMERE, dan enzim yang membuatnya : telomerase. Semua sel selain stem sel tidak punya telomere. Pada saat sel replikasi maka akan selalu memendek. Sampai pada suatu titik tertentu yang merupakan signal bagi sel untuk berhenti membelah. Karena kemampuan sel untuk membelah dibatasi oleh panjangnya telomerase. Pada saat telomere memendek sampai batas tertentu maka akan memberikan sinyal bagi sel untuk berhenti membelah. Sedangkan pada stem sel yang memiliki telomerase, maka kemampuan membelahnya tidak terbatas karena pada saat telomere habis maka telomerase akan membentuk telomere baru. Hal ini yang dimanfaatkan oleh sel kanker karena sel kanker memiliki telomerase sehingga sel kanker dapat terus membelah. Manusia memiliki kemampuan replikasi sel yang terbatas karena keterbatasan telomere, shg bila telomere habis sel akan berhenti membelah.
Menurut ilmu BiologiFotosintesis 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.
Setelah kita mengetahui ciri-ciri jamur pada pembahasan yang lalu (Jamur dan Ciri-Cirinya). Kali ini kita akan melanjutkan pembahasan mengenai jamur yaitu bentuk dan strukturnya. Tanpa panjang lebar mari kita lihat pada uraian berikut ini.
Bentuk dan Struktur Jamur
Jamur pada umumnya mempunyai ukuran lebih besar dari bakteri. Sel jamur mempunyai diameter antara 1-30mm. Berdasarkan bentuk sel dan struktur yang menyusun “tubuh”nya. Jamur dibedakan menjadi 3 (tiga), yaitu sebagai berikut :
Khamir (Yeast atau Gist); Khamir ini merupakan jamur yang mempunyai sel tunggal (uniseluler). Contoh dari jamur tipe ini adalah Saccharomyces cerevisiae, yaitu jamur yang berperan dalam pembuatan minuman beralkohol.
Kapang (Mold); Kapang merupakan jamur yang mempunyai sel berbentuk filamen. Filamen yang merupakan sel vegetatif tersebut dinamakan hifa. Hifa dari koloni kapang akan tumbuh bercabang-cabang dan membentuk jalinan massa yang sering disebut miselium. Contoh dari jamur tipe ini adalah Rhizopus oryzae, yaitu jamur yang berperan dalam fermentasi tempe.
Cendawan (Mushroom); Cendawan merupakan jamur yang mempunyai filamen dan tubuh buah yang besar dan dapat terlihat mata walaupun dengan mata telanjang tanpa menggunakan bantuan alat. Contoh dari jamur tipe ini adalah Volvariella volvaceae atau yang sering disebut dengan jamur merang.
Bentuk dan Struktur Jamur 1) Khamir, 2) Kapang, dan 3) Cendawan
Namun pada beberapa jamur, selnya dapat memperlihatkan dua bentuk yang berbeda (dimorfisme), yaitu bentuk sel tunggal (khamir) dan bentuk filamen (kapang). Perubahan bentuk sel tersebut disebabkan oleh pengaruh komposisi medium, temperatur, atau konsentrasi karbondioksida. Sebagai contoh, Hitoplasma duboisii yang habitat alamiahnya berbentuk filamen, namun spora kapang dapat masuk ke saluran pernapasan dan berkecambah di paru-paru atau bronkhiolus kemudian membentuk sel khamir.
Hifa pada Jamur
Berdasarkan fungsinya, hifa pada jamur dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut :
Hifa vegetatif atau yang sering disebut hifa substrat, yaitu hifa yang tumbuh di permukaan substrat. Hifa ini menghasilkan enzim ekstraseluler dan berfungsi pada penyerapan nutrien.
Hifa generatif atau yang sering disebut hifa udara (aerial hifa), dikarenakan tumbuh tegaknya ke atas. Pada umumnya, pada ujung hifa akan terbentuk struktur yang mempunyai fungsi sebagai alat generatif yaitu spora atau konidia.
Hifa kapang dapat tersusun atas beberapa kompartemen sel yang dipisahkan melalui septa. Kebanyakan hifa memiliki lubang kecil (pore) yang memungkinkan terjadinya aliran plasma dan organel dengan kompartemen sel tetangganya. Hifa pada beberapa kapang lain tidak memiliki septa sehingga intinya dapat berkumpul menjadi lebih dari satu. Hifa dengan banyak inti tersebut dinamakan senositik.
Perbedaan Sel Jamur dengan Sel Bakteri
Struktur anatomi sel jamur yang bersifat eukariot memiliki beberapa perbedaan dengan sel bakteri yang bersifat prokairot. Perbedaan itu antara lain terdapat pada bagian-bagian berikut ini :
Komposisi dinding sel. Sebagian besar jamur komposisi utamanya ialah senyawa kitin, sedangkan pada sel khamir yang menyerupai sel bakteri, umumnya mengandung senyawa glukan, manan dan protein. Kitin hanya ditemukan di sekitar daerah pertunasan sel anakan. Glukan dan protein menjalin ikatan yang kuat dan kaku serta diduga berperan dalam memberikan bentuk sel khamir.
Komposisi membran sel. Secara umum, membran sel pada jamur dan bakteri memiliki kesamaan struktur, yaitu tersusun dari dua lapis fosfolipid. Namun, pada jamur terdapat senyawa ergosterol yang tidak dimiliki oleh bakteri.
Inti sel. Pada jamur, inti sel telah memiliki membran inti dan di dalam inti, ADN bersasosiasi dengan protein histon, serta terorganisasi dalam kromosom yang berbentuk linear.
Mitokondria. Organel ini berfungsi sebagai tempat untuk menghasilkan energi ATP. Mitokondria mengandung ADN tunggal berbentuk sirkuler serta ribosom mitokondria. Dengan demikian, mitokondria dapat menghasilkan proteinnya sendiri serta mampu bereplikasi sehingga terlepas dari kendali inti sel.
Retikulum endoplasma. Struktur ini merupakan sistem membran internal yang akan menambah luas daerah permukaan sel. Hal ini memungkinkan nutrien mencapai seluruh bagian sel dengan cepat dan sekaligus menyediakan jalan bagi produk-produk ampas(waste) hasil metabolisme untuk segera dikeluarkan dari sel. Pada retikulum banyak ditemukan ribosom yang merupakan tempat sintesis protein.
Badan golgi atau kompleksgolgi. Suatu organel yang tersusun atas struktur mirip kanting-kanting pipih. Badan golgi akan memodifikasi protein dan ribosom dan mengemasnya dalam struktur vesikel. Salah satunya vesikel sekretori yang antara lain berfungsi untuk mensekresikan enzim ekstraseluler.
Aspek bioteknologi yang penting pada tanaman adalah kultur jaringan tumbuhan. Kultur jaringan tumbuhan merupakan salah satu teknik kloning tumbuhan. Suatu klon tumbuhan merupakan populasi tumbuhan yang diproduksi secara aseksual dari satu nenek moyang.
Kultur jaringan tumbuhan (mikropropagasi) adalah bentuk perbanyakan (propagasi) tumbuhan secara vegetatif dengan memanipulasi jaringan somatik (jaringan tubuh) tumbuhan di dalam kultur aseptik (bebas kuman) dengan lingkungan terkontrol.
Kultur jaringan tumbuhan utuh dapat dihasilkan dari bagian atau potongan akar, batang, atau daun yang disebut eksplan yang masih hidup.
Eksplan dapat membentuk tumbuhan yang utuh (planlet) karena adanya sifat totipotensi. Totipotensi pada tumbuhan merupakan kemampuan sel tumbuhan untuk berkembang menjadi tumbuhan yang utuh. Pada tumbuhan, semua bagian sel-sel mudanya yang masih aktif, misalnya ujung akar, ujung batang, dan meristem sekunder (kambium) merupakan sel yang totipoten.
Potongan jaringan tumbuhan yang terdiri atas sejumlah kecil sel-sel pada medium kultur yang sesuai dan dibiarkan tumbuh menjadi massa sel yang belum terdiferensiasi disebut sebagai kalus. Medium kultur membutuhkan gula, garamgaram anorganik, nitrogen organik, dan unsur-unsur mikro.
Di dalam medium ditambahkan juga hormon pertumbuhan untuk tumbuh, yaitu auksin dan sitokinin. Komposisi yang tepat dari medium kultur tergantung pada spesies tumbuhan yang akan di klon.
Kelompok ini sekarang telah membangun satu unit pilot pembangkit biogas di lantai dasar gedung Teknik Kimia. Unit pembangkit biogas tersebut terdiri atas reaktor/generator, kotak pemasukan suspensi, penampung gas plastik dan kompor biogas (terlihat dalam foto). “Kompornya didesain lebih sederhana daripada kompor gas elpiji,” kata Ibrahim lagi. Kompor tersebut memiliki tuas seperti kompor gas biasa untuk menyalakan dan mematikan api. Reaktor biogas tersebut saat ini menghasilkan sekitar 1 m3 biogas/hari dengan kapasitas 360 liter (terdiri dari 2 drum yang disambung), yang diberi pasokan harian berupa campuran/adonan 1,2 kg bungkil jarak pagar ditambahkan 12 liter air. Awalnya, reaktor ini diinisiasi dengan kotoran sapi yang dipakai untuk menghasilkan biogas. “Ini dilakukan karena biji jarak tidak memiliki konsorsium bakteri yang mengubah senyawa dalam bungkil menjadi gas. Jadi, setelah bakterinya teraklimatisasi baru kami masukkan bungkil sedikit demi sedikit,” jelas Pak Tatang lagi. Dalam tiga hari, gas mulai dihasilkan dari reaktor dan diuji. “Pengujian gas dan pH dilakukan tiap tiga hari sekali, dan sampai sejauh ini pH yang terukur 8 (basa-red) dan 52% gas yang dihasilkan CH4,” terang Ibrahim, penanggungjawab unit pembangkit biogas.
Seperangkat unit pembangkit biogas ini bernilai satu setengah juta rupiah. Memang cukup mahal bagi kantong petani, tapi Pak Tatang mengharapkan adanya subsidi dari koperasi desa atau pihak lain. Harga tersebut bisa ditekan dengan penjualan kompornya saja. “Reaktor dan penampung gasnya kan bisa dibuat sendiri, harapannya kompornya pun bisa diproduksi secara massal di Bandung. Nanti, kami bisa mengajarkan teknik-teknik pengoperasiannya,” tutur Pak Tatang lagi.
Unit pembangkit biogas yang dikembangkan juga mampu memaksimalkan manfaat (ekonomi) biji jarak pagar bagi para petani/pekebunnya. Jika petani jarak memiliki 2500 pohon jarak pagar yang ekivalen dengan satu hektar lahan, maka biji jarak yang diperoleh kira-kira 4-5 ton dan akan diperoleh minimum 3,5-3,75 ton bungkil. “Satu rumah membutuhkan 2,5 kg bungkil dan 25 liter air dalam sehari untuk menjalankan unit pembangkit biogas dengan kapasitas reaktor 1,5 m3,” terang dosen Teknik Kimia ini lagi. Estimasi kebutuhan selama setahun menunjukkan bahwa petani jarak hanya membutuhkan kurang dari 1 ton atau 912,5 kg bungkil biji jarak untuk bahan baku biogas. Sehingga, banyak sisa bungkil yang bisa dijual lagi untuk bahan baku unit yang sama.
Struktur dan Fungsi Jaringan Meristem pada Tumbuhan – Asal kata meristem adalah meristes, artinya ‘terbelah’, yang berasal dari bahasa Yunani. Sesuai namanya, sel-sel penyusun jaringan meristem sangat aktif membelah untuk menghasilkan sel baru. Karena itu, tidak salah bila disebut dengan jaringan embrional. Ciri jaringan meristem antara lain: selnya kecil-kecil, dinding sel tipis, inti sel besar, dan vakuola kecil. Kemudian, pada jaringan meristem terdapat sel-sel yang selalu tetap. Sel tetap berfungsi untuk menghasilkan sel-sel baru di dalam meristem. Sel-sel baru dinamakan inisial atau permulaan. Sedangkan sel-sel baru yang mengalami spesialisasi dan perkembangan di dalam jaringan dinamakan derivatif. Sel-sel derivatif merupakan sel pengganti meristem. Menurut asal pembentuknya, jaringan meristem dikelompokkan menjadi tiga macam, yakni promeristem, meristem primer, dan meristem sekunder.
Promeristem adalah jaringan meristem yang sudah ada sejak tumbuhan berfase embrio. Adapun meristem primer, bisa ditemukan pada tumbuhan dewasa. Meristem primer terletak pada ujung batang dan ujung akar. Karena itu, tubuh tumbuhan bisa bertambah tinggi dan panjang. Melalui sifatnya ini, meristem primer dinamakan juga meristem apikal.
Sel meristem primer berkembang menjadi meristem sekunder. Sebagai contoh, kambium. Kambium merupakan jaringan yang dimiliki oleh tumbuhan dikotil dan tumbuhan biji terbuka (Gymnospermae). Kambium terdapat di antara xilem dan floem. Pembelahan sel kambium ke arah dalam akan membentuk kayu. Sedangkan pembelahan sel kambium ke arah luar membentuk kulit kayu. Dengan demikian, kambium dapat mengalami pertumbuhan ke samping. Misalnya saja, batang dan cabang tumbuhan dikotil yang tumbuh semakin besar. Pertumbuhan kambium membentuk lapisan kayu yang lebih tebal daripada kulit kayu. Sebab, pertumbuhan kambium ke arah luar lebih lambat dibandingkan pertumbuhan kambium ke arah dalam.
Gambar 1. Kambium pada batang
Sementara itu, selain asal pembentuknya, jaringan meristem juga dikelompokkan berdasarkan letaknya yaitu meristem apikal, meristem interkalar, dan meristem lateral. Apakah maksud dari ketiga jenis jaringan ini?
Gambar 2. Jenis jaringan meristem menurut letaknya.
Meristem apikal disebut juga dengan meristem ujung. Meristem apikal terdapat pada ujung akar dan ujung batang. Saat mengalami pemanjangan, meristem apikal akan menghasilkan tunas apikal. Tunas apikal berkembang menjadi pelbagai jaringan baru yang membentuk cabang, daun, dan bunga. Sehingga, pertumbuhan apikal disebut juga pertumbuhan primer. Sedangkan jaringan yang dihasilkan disebut jaringan primer.
Selain memiliki meristem apikal, jaringan tumbuhan juga memiliki meristem interkalar. Jaringan meristem interkalar disebut juga meristem antara. Letak jaringan ini berada di antara jaringan permanen (jaringan dewasa). Pertumbuhan meristem interkalar akan menghasilkan bunga. Sehingga tidak salah jika jaringan yang dibentuk oleh meristem ini tergolong dalam jaringan primer. Meristem interkalar banyak terdapat pada pangkal ruas batang rumput-rumputan (Graminae).
Selanjutnya, bagian jaringan meristem yang lain adalah meristem lateral. Jaringan meristem ini dinamakan juga meristem samping. Contohnya meristem lateral pada kambium pembuluh dan kambium gabus. Saat mengalami pembelahan sel, kambium pembuluh atau kambium gabus pada akar dan batang akan mengalami proses penebalan (lignifikasi). Akibatnya, akar atau batang akan semakin besar. Pertumbuhan seperti ini dinamakan pertumbuhan sekunder dan jaringan yang dihasilkan dinamakan jaringan sekunder.Sebenarnya pertumbuhan primer dan sekunder tumbuhan terjadi pada waktu yang bersamaan, hanya saja letak pertumbuhannya berbeda. Oleh karena itu, tumbuhan kayu dapat mengalami pertumbuhan baik secara apikal maupun lateral secara bersamaan.
Respirasi aerob adalah reaksi katabolisme yang membutuhkan suasana aerob sehingga dibutuhkan oksigen, dan reaksi ini menghasilkan energi dalam jumlah besar. Respirasi Aerob juga diartikan sebagai proses pembebasan energi yang terkandung dalam makanan menjadi energi ATP yang dibutuhkan oleh tubuh kita untuk melaksanakan kinerjanya.
Proses Respirasi Aerob
Respirasi aerob sebagian besar terjadi didalam mitokondria. Energi ini dihasilkan dan disimpan dalam bentuk energi kimia yang siap digunakan, yaitu ATP. Pelepasan gugus posfat menghasilkan energi yang digunakan langsung oleh sel untuk melangsungkan reaksi-reaksi kimia, pertumbuhan, transportasi, gerak, dan reproduksi.
Proses respirasi aerob terjadi dalam empat tahapan yaitu glikolisis, dekarboksilasi oksidatif, siklus krebs, dan transpor elektron.
Tahap Respirasi Aerob Glikolisis berlangsung pada Sitosol Tahap pertama respirasi aerob adalah glikolisis dengan pemecahan molekul glukosa(6C) membentuk senyawa berupa Phosfogliseraldehid (PGAL), yaitu senyawa beratom C-6 yang mendapat tambahan fosfat yang memerlukan energy dari 2 molekul ATP.
Selanjutnya respirasi aerob dimana molekul PGAL kemudian akan membelah membentuk 2 senyawa 3 rantai karbon dan 1 fosfat yang disebut 3GP atau 3-Phospoglycerade, kemudian masing-masing 3GP akan berubah menjadi asam piruvat dengan melepaskan energi sebanyak 1 molekul ATP dan pelepasan 1 atom hidrogen yang berpotensi energi tinggi, dimana selanjutnya hidrogen yang dilepaskan ini akan ditangkap oleh kofaktor berupa NAD+ dan membentuk senyawa 2NADH2.
Hasil akhir dari tahap respirasi aerob glikolisis menghasilkan 2 molekul asam piruvat, 2 molekul ATP, dan 2 molekul NADH2. Selanjutnya senyawa asam piruvat memasuki membran mitokondria untuk tahap berikutnya.
Tahap Respirasi Aerob Dekarboksilasi Oksidatif Sebelum masuk ke tahap respirasi aerob selanjutnya dalam mitokondria, asam piruvat terlebih dahulu akan diubah menjadi senyawa Asetil Co-A dan berlangsung dalam membrane mitokondria.
Senyawa asam piruvat yang mengandung 3 atom karbon, dioksidasi dengan bantuan enzim piruvat dehidrogenase untuk melepas 1 atom karbonnya dan mengubahnya menjadi CO2. Bersamaan dengan terbentuknya CO2, NAD+ akan direduksi dan membentuk NADH. Selanjutnya proses Respirasi Aerobini dengan terbentuknya senyawa dengan 2 atom karbon yang disebut acetyl group, yang kemudian akan ditambahkan dengan koenzim A membentuk Acetyl Koenzim-A.
Tahap Respirasi Aerob Siklus Kreb berlangsung dalam matriks mitokondria Respirasi aerob siklus krebs diawali dengan masuknya Asetil CoA (beratom C2) yang bereaksi dengan asam oksaloasetat (beratom C4) menghasilkan Asam Sitrat (beratom C6). Secara bertahap Asam sitrat melepaskan satu per satu atom C nya hingga akhirnya kembali menjadi asam oksaloasetat (beratom C4), peristiwa ini diikuti dengan respirasi aerob oleh reaksi reduksi (pelepasan elektron & ion hidrogen) oleh NAD+ dan FAD+ menghasilkan 2 molekul NADH2, 2 molekul FADH2, dan 2 molekul ATP. Dari seluruh rangkaian peristiwa respirasi aerob siklus krebs dihasilkan : 4 molekul CO2, 6 molekul NADH2 , 2 molekul FADH2, dan 2 molekul ATP.
Tahap Respirasi Aerob Transport Elektron Sebanyak 10 molekul NADH2 dan 2 molekul FADH2 dihasilkan selama tahap respirasi aerob glikolisis dan siklus Krebs. Seluruhnya akan memasuki reaksi redoks pada sistem transpor elektron. Mula-mula molekul NADH2 memasuki reaksi dan dihidrolisis oleh enzim dehidrogenase kembali menjadi ion NAD+ diikuti pelepasan 3 ATP, kemudian diikuti molekul FADH2 yang dihidrolisis oleh enzim flavoprotein kembali menjadi ion FAD+ dan menghasilkan 2 molekul ATP, keduanya juga melepaskan ion Hidrogen diikuti elektron, peristiwa respirasi aerob ini disebut reaksi oksidasi.
Selanjutnya elektron ini akan ditangkap oleh Fe+++ sebagai akseptor elektron dan dikatalis oleh enzim sitokrom b, c, dan a. Peristiwa respirasi aerob ini disebut reaksi reduksi. Reaksi reduksi dan oksidasi ini berjalan terus sampai elektron ini ditangkap oleh Oksigen (O2) sehingga berikatan dengan ion Hidrogen (H+) menghasilkan H2O (air). Hasil akhir dari respirasi aerob sistem transpor elektron ini adalah 34 molekul ATP, 6 molekul H2O (air).
Materi genetika terdiri dari kromosom dan gen. Salah satu materi genetika yaitu kromosom yang terdiri atas DNA dan protein. Informasi genetika yang mengatur aktivitas sel terletak dalam struktur DNA-nya dan bukan pada proteinnya. Makin banyak jumlah kromosom, makin besar kandungan DNA-nya.
Materi Genetika
DNA terdiri atas rangkaian beberapa nukleotida. Nukleotida mengandung nukleosida yang terikat dengan asam fosfat, sedang nukleosida terdiri atas basa nitrogen.
1. Replikasi DNA Materi genetika berupa DNA mempunyai kemampuan heterokatalik, yaitu mampu membentuk molekul kimia lain dari sebagian rantainya dan autokatalik, yaitu mampu memperbanyak diri. Ketika terjadi pembelahan mitosis, pita kembar yang berpilin pada DNA akan dilepas sebagian oleh enzim DNA polimerase pada ikatan hidrogen antara purin dan pirimidin.
Ikatan tersebut lemah, sehingga mudah pecah dibandingkan dengan ikatan kovalen antara fosfat dan deoksiribosa. Pada materi genetika, setelah ikatan masing-masing berjauhan, selanjutnya akan membentuk pasangan baru. Sebagai contoh, rantai A mendapat pasangan baru B’, sedangkan rantai B mendapat pasangan baru A’ maka terbentuk dua DNA yang masing-masing memiliki rantai AB’ dan A’B.
2. Kode Genetika Pada struktur DNA sebagai materi genetika, rangkaian purin dan pirimidin berkelompok-kelompok. Masing-masing kelompok terdiri atas tiga basa nitrogen (triplet) yang disebut kodogen (kode genetik). Kodogen tertentu menentukan jenis asam amino yang harus dirangkai. Gambaran rangkaian tersebut dapat dilihat sebagai berikut. Dalam tubuh manusia terdapat 20 macam asam amino dengan kode-kode genetiknya, seperti pada tabel berikut ini:
Kode Genetika
3. Perbedaan DNA dan RNA Perbedaan antara DNA dan RNA sebagai materi genetika dapat dilihat pada tabel berikut:
DNA & RNA
4. Macam-macam RNA RNA meliputi RNA duta (RNA-d), RNA transfer (RNA-t), dan RNA ribosom (RNA-r). a. RNA duta (RNA-d) RNA-d dalam materi genetika berfungsi membawa informasi genetis. RNA-d bertindak sebagai pola cetakan untuk membentuk polipeptida dengan mengatur urutan asam amino dari polipeptida yang disusun. RNA-d disebut juga kodon, karena bertugas membawa kode-kode genetik (berupa urutan basa nitrogen) dan sebagai cetakan untuk mensintesis protein.
b. RNA transfer (RNA-t) RNA-t dalam materi genetika berfungsi menerjemahkan kodon dari RNA-d dan sebagai pengikat asam amino yang akan disusun menjadi protein di dalam ribosom. Pada RNA-t terdapat bagian yang berfungsi sebagai antikodon yang berhubungan dengan kodon dan bagian lain yang berfungsi mengikat asam amino.
c. RNA ribosom (RNA-r) RNA-r pada materi genetika terdapat di dalam ribosom dan dihasilkan oleh gen khusus yang terletak di kromatin pada nukleus.
5. Mekanisme Sintesis Protein Proses sintesis protein dalam materi genetika melibatkan DNA, RNA-d, RNAt, dan RNA-r. Sintesis protein dibangun di dalam ribosom dengan asam amino yang terdapat di dalam plasma sebagai bahannya. Sintesis protein terjadi melalui dua tahap sebagai berikut:
a. Tahap transkripsi Proses pembentukan RNA oleh DNA dalam materi genetika disebut transkripsi. Pada proses transkripsi RNA, transfer informasi genetika dapat berlangsung dari DNA ke RNA. Rantai ganda DNA dibuka oleh enzim polimerase RNA, sekaligus memacu penggabungan ribonukleosida trifosfat pada rantai tunggal DNA. Melekatnya enzim polimerase RNA dan DNA tersebut akan menyebabkan terbukanya sebagian kecil dari rantai DNA yang panjang.
Akibatnya, basa-basa nitrogen yang telah bebas pada rantai tunggal DNA akan bekerja sebagai cetakan (templet) untuk terbentuknya rantai RNA. Ribonukleosida trifosfat yang telah ada yaitu ATP, GTP, STP, dan UTP akan terikat pada basa nitrogen yang sesuai dari rantai DNA. Dalam materi genetika, ATP akan menempel pada basa nitrogen timin, GTP akan menempel pada basa nitrogen sitosin, STP pada basa nitrogen guanin, dan UTP pada basa nitrogen adenin.
Dua buah fosfat dari masing-masing ribonukleosida trifosfat akan menjadi ribonukleosida monofosfat. Dengan bantuan enzim polymerase RNA, ribonukleosida monofosfat akan bergabung membentuk rantai ribonukleotida, yang selanjutnya membentuk rantai tunggal RNA sebagai materi genetika. Setelah beberapa saat pembentukan, RNA melepaskan diri dari cetakan DNA.
Dengan terlepasnya rantai RNA, maka ikatan hidrogen pada rantai DNA yang telah terputus akan bergabung lagi sehingga terbentuk lagi rantai ganda DNA. Sintesis RNA dimulai dengan basa adenin atau guanin, dalam hal ini ditentukan oleh basa nitrogen yang terdapat pada rantai DNA cetakan.
Hasil rantai tunggal RNA ini adalah RNA-d yang segera keluar dari nukleus sel menuju ribosom pada sitoplasma. Satu molekul RNA-d membuat untaian ribosom untuk mensintesis polipeptida.
b. Tahap translasi Setelah pada tahap transkripsi pada materi genetika, RNA-d melekat ke ribosom maka RNA-t aktif mengikat asam amino yang larut dalam plasma. Tiap RNA-t mengikat asam amino tertentu, selanjutnya dibawa ke ribosom. Ujung RNA-t berkaitan dengan RNA-d melalui basa nitrogen pasangannya.
Basa nitrogen RNA-d yang setangkup dengan basa nitrogen RNA-d disebut antikodon. Skema perjalanan sintesis protein pada materi genetika sebagai berikut:
DNA-t mencetak RNA-d untuk membawa informasi pembentukan protein berdasar urutan basa nitrogennya.
RNA-d keluar dari inti menuju ribosom dalam plasma.
RNA-t menuju ke ribosom membawa asam amino yang sesuai dengan kodon yang dibawa RNA-d. RNA-t bergabung dengan RNA-d sesuai dengan pasangan basa nitrogen.
Asam-asam amino yang terjadi berjajar-jajar dengan urutan yang sesuai kode. Asam amino di dalam ribosom akan membentuk suatu rangkaian yang disebut polipeptida. Kumpulan polipeptida disebut protein.
Hereditas pada manusia merupakan proses pewarisan sifat dari orang tua kepada anak-anaknya atau induk kepada keturunannya. Dalam mempelajari hereditas pada manusia, biasanya digunakan pedigree (peta silsilah), yaitu catatan asal-usul seseorang mulai dari nenek moyang sampai generasi berikutnya dan menerapkan hasil penelitian genetika hewan. Hal itu dikarenakan antara hewan dan manusia mengandung persamaan sifat dan karakter.
Macam-macam Penyakit Keturunan
Dalam hereditas pada manusia, jenis kelamin pada manusia dikendalikan oleh sepasang kromosom seks. Pada pembelahan meiosis seorang perempuan hanya menghasilkan satu macam sel gamet, yaitu X, sedang pada laki-laki menghasilkan dua macam sel gamet, yaitu X dan Y. Oleh karena itu, dalam pembuahan ayah akan memberikan kromosom X kepada anak perempuan dan kromosom Y pada anak laki-laki.
Ada beberapa penyakit yang diwariskan oleh kedua orang tua kepada anaknya yang terjadi melalui proses hereditas pada manusia. Penyakit ini disebut penyakit menurun. Umumnya, penyakit menurun bersifat resesif yang hanya muncul pada keadaan homozigot resesif, sedangkan yang bersifat heterozigot adalah normal carier (pembawa sifat). Penyakit/cacat ini ada yang diwariskan melalui autosom dan kromosom seks.
Cacat dan penyakit menurun tidak terpaut seks a. Albinisme (albino = bule) Hereditas pada manusia seperti albino adalah kelainan akibat kulit tidak mampu memproduksi pigmen kulit (warna kulit).
Contoh: Pasangan normal heterozigot (normal carier) kawin dengan pasangan normal heterozigot (normal carier), memiliki kemungkinan 25%, keturunannya adalah albino.
b. Gangguan mental Penyakit yang termasuk gangguan mental hereditas pada manusia, yaitu debil, imbesil, dan idiot. Ciri-ciri gangguan mental yaitu adanya gejala kebodohan, refleks lamban, dan kekurangan pigmen. Gangguan mental umumnya berasal dari pasangan yang kedua orang tuanya normal heterozigot atau normal carier.
Penyakit Menurun Terpaut Seks a. Buta warna (colour blind) Hereditas pada manusia yang lain seperti buta warna dimana penyakit ini dikendalikan oleh gen resesif yang terpaut seks (terpaut pada kromosom X). Kemungkinan tipe genotipe orang normal dan buta warna sebagai berikut. XX, XcbX = wanita normal XcbXcb = wanita buta warna XY = pria normal XcbY = pria buta warna
b. Haemofili Haemofili termasuk hereditas pada manusia yang terdapat kelainan darah di mana darah sukar membeku. Apabila sifat normal dibawa oleh gen XH, dan sifat haemofili dibawa oleh gen Xh dalam proses hereditas pada manusia, maka dapat diketahui bila orang memiliki genotipe: XH XH, XH Xh = wanita normal XhXh = wanita haemofili (letal) XHY = pria normal XhY = pria haemofili
Golongan darah Di dalam hereditas pada manusia, penggolongan darah pada manusia didasarkan atas ada tidaknya aglutinogen (antigen) tertentu di dalam sel darah merah. Golongan darah manusia ada empat macam sebagai berikut:
Golongan darah A, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen A.
Golongan darah B, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen B.
Golongan darah O, apabila dalam sel darah merahnya tidak terdapat aglutinogen.
Golongan darah AB, apabila dalam sel darah merah terdapat aglutinogen A dan B.
Rhesus faktor Landsteiner dan Weiner (1946) menemukan antigen lain yaitu antigen rhesus dalam hereditas pada manusia. Menurut Landsteiner dan Weiner, golongan darah manusia dibedakan menjadi: a. golongan Rh+, apabila dalam sel darah merahnya ditemukan antigen rhesus, b. golongan Rh– (rh), apabila dalam sel darah merahnya tidak ditemukan antigen rhesus.
Apabila ibu yang bergolongan Rh– mengandung embrio Rh+ mengakibatkan dalam tubuh ibu terbentuk zat anti-Rh. Dengan demikian, kemungkinan untuk kelahiran pertama akan selamat, karena zat anti-Rh yang terbentuk belum banyak. Akan tetapi, apabila terjadi kehamilan kedua maka embrio akan mengalami anemia berat (eritroblastosis faetalis) yang mengakibatkan tubuh embrio menggembung oleh cairan, hati dan limpa membengkak, kulit berwarna keemasan, dan embrio akan mati (letal).
Anekasains 