Biologi Sel & Molekuler
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Hak Cipta dan Hak Penerbitan dilindungi Undang-undang Cetakan pertama, Oktober 2017 Penulis : 1. Dr. Betty Nurhayati, M.Si. 2. Dr. Sri Darmawati, M.Si. Pengembang Desain Instruksional : 1. Dra. Marisa, M.Pd. 2. Dr. Siti Julaeha, M.A. Desain oleh Tim P2M2 : Kover & Ilustrasi : Nursuci Leo Saputri, A.Md. Tata Letak : Heru Junianto, S.Kom. Jumlah Halaman : 303 Biologi Sel dan Molekuler DAFTAR ISI BAB I. KONSEP BIOLOGI SEL, BIOLOGI MOLEKULER DAN PENGGOLONGAN SEL 1 Topik 1. Konsep Biologi Sel dan Biologi Molekuler…………………………………………………… 2 Latihan…………………………………………………………………………………………………………………….. 4 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………… 4 Tes 1………………………………………………………………………………………………………………………… 5 Topik 2. Penggolongan Jasad Hidup…………………………………………………………………………. 6 Latihan…………………………………………………………………………………………………………………….. 11 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………… 12 Tes 2………………………………………………………………………………………………………………………… 12 Kunci Jawaban Tes ………………………………………………………………………………………………….. 14 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………. 15 BAB II. SIKLUS SEL 16 Topik 1. Siklus Sel…………………………………………………………………………………………………….. 17 Latihan…………………………………………………………………………………………………………………….. 23 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………. 24 Tes 1………………………………………………………………………………………………………………………… 24 Kunci Jawaban Tes …………………………………………………………………………………………………… 26 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………. 27 BAB III. ASAM NUKLEAT 28 Topik 1. Deoxyribonucleic Acid………………………………………………….……………………………… 29 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………… 36 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 37 Tes 1…………………………………………………………………………………………………………………………. 37 Topik 2. Ribonucleic Acid…………………………………………………………………………………………… 39 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 43 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 43 Tes 2…………………………………………………………………………………………………………………………. 43 iii Biologi Sel dan Molekuler Kunci Jawaban Tes …………………………………………………………………………………………………… 45 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………… 46 BAB IV. PROTEIN 47 Topik 1. Protein………………………………………………………………………………………………………… 48 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………… 57 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………. 57 Tes 1…………………………………………………………………………………………………………………………. 58 Topik 2. Pencernaan Protein pada Tubuh Manusia……………………………………………………. 60 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 63 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 63 Tes 2…………………………………………………………………………………………………………………………. 64 Kunci Jawaban Tes ……………………………………………………………………………………………………. 66 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………… 67 BAB V. SINTESIS PROTEIN 68 Topik 1. Sintesis Protein pada sel Eukaryot……………………………………………………………….. 69 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 76 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 76 Tes 1…………………………………………………………………………………………………………………………. 77 Topik 2. Sintesis Protein pada sel prokaryot……………………………………………………………… 78 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………… 80 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………. 81 Tes 2…………………………………………………………………………………………………………………………. 81 Kunci Jawaban Tes ……………………………………………………………………………………………………. 82 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………… 83 BAB VI. TEKNIK DASAR ANALISIS BIOLOGI MOLEKULER 84 Topik 1. Teknik Dasar Analisis Biologi Molekuler Untuk Asam Nukleat dan Protein…… 85 Latihan………………………………………………………………………………………………………..…………….. 104 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 105 Tes 1………………………………………………………………………………………………………………………….. 108 iv Biologi Sel dan Molekuler Topik 2. Pengenalan Ruangan dan Peralatan Laboratorium Biologi Molekuler………….. 111 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 132 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 132 Tes 2…………………………………………………………………………………………………………………………. 133 Kunci Jawaban Tes ……………………………………………………………………………………………………. 135 Glosarium………………………………………………………………………………………………………………….. 136 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………… 137 BAB VII. TEKNIK ISOLASI ASAM NUKLEAT 139 Topik 1. Teknik Isolasi DNA………………………………………………………………………………………… 143 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 162 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 162 Tes 1………………………………………………………………………………………………………………………….. 163 Topik 2. Teknik Isolasi RNA………………………………………………………………………………………… 166 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 177 Ringkasan…………………….………………………………………………………………………………………….. 178 Tes 2………………………………………………………………………………………………………………………….. 181 Kunci Jawaban Tes ……………………………………………………………………………………………………. 181 Glosarium………………………………………………………………………………………………………………….. 182 Daftar Pustaka…………………………………………………………………………………………………………… 184 BAB VIII. TEKNIK AMPLIFIKASI ASAM NUKLEAT 189 Topik 1. Konsep Polymerase Chain Reaction (PCR)…………………………………………….……… 191 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 208 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 208 Tes 1………………………………………………………………………………………………………………………….. 209 Topik 2. Pengembangan Teknik PCR………………………………………………………………………….. 212 Latihan………………………………………………………………………………………………………………………. 231 Ringkasan………………………………………………………………………………………………………………….. 231 Tes 2………………………………………………………………………………………………………………………….. 231 v Biologi Sel dan Molekuler Topik 3. Prosedur dan Aplikasi PCR dalam Diagnostik………………………………………………… 235 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………….. 245 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………… 245 Tes 3…………………………………………………………………………………………………………………………… 246 Kunci Jawaban Tes …………………………………………………………………………………………………….. 249 Glosarium…………………………………………………………………………………………………………………… 250 Daftar Pustaka……………………………………………………………………………………………………………. 253 BAB IX. TEKNIK IDENTIFIKASI ASAM NUKLEAT DAN PROTEIN 256 Topik 1. Teknik Identifikasi Asam nukleat…………………………………………………………………… 257 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………….. 272 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………… 272 Tes 1…………………………………………………………………………………………………………………………… 273 Topik 2. Teknik Identifikasi Protein……………………………………………………………………………. 276 Latihan……………………………………………………………………………………………………………………….. 290 Ringkasan…………………………………………………………………………………………………………………… 291 Tes 2…………………………………………………………………………………………………………………………… 292 Kunci Jawaban Tes …………………………………………………………………………………………………….. 295 Glosarium…………………………………………………………………………………………………………………… 296 Daftar Pustaka……………………………………………………………………………………………………………. 297 vi Biologi Sel dan Molekuler BAB I KONSEP BIOLOGI SEL, BIOLOGI MOLEKULER DAN PENGGOLONGAN SEL Dr. Sri Darmawati, M.Si Dalam bab ini Anda akan mempelajari konsep biologi sel, biologi molekuler, yang diawali dengan penggolongan makhluk hidup mulai dari tahun 1735 oleh Linnaeus, kemudian disusul oleh Haeckel (1866), oleh Chatton (1937), Chopeland (1938), Whittaker (1969), Whoese (1990), Cacalier (1998) dan yang terakhir oleh Ruggiero (2015) yang mulai dari 2 Kingdom sampai dengan 7 Kingdom. Namun dalam bab ini ditekankan khususnya pada sel manusia (animalia) sebagai wakil dari kelompok Eukaryot dan bakteri sebagai wakil dari kelompok protista. Manfaat secara umum setelah mempelajari bab ini, Anda akan dapat menjelaskan tentang konsep biologi sel, biologi molekuler, serta perkembangan penggolongan makhluk hidup mulai dari yang paling sederhana sampai ke aras molekuler. Materi ini sangat penting untuk Anda pelajari karena tugas Anda sebagai tenaga Ahli Teknologi Laboratorium Medik (ATLM), mengharuskan Anda untuk selalu berhadapan dengan tugas-tugas pengambilan sampel darah pasien melalui tindakan invasif. Tindakan ini mengandung resiko, baik bagi Anda maupun bagi pasien. Setelah itu Anda juga melakukan pemeriksaan laboratorium dari sampel yang berasal dari pasien, baik sampel dari darah, sputum, feces, urin, LCS dan komponen jaringan yang lainnya yang sangat beresiko dengan terjadinya infeksi. Untuk itulah Anda harus mempelajari berbagai materi biologi sel dan molekuler agar Anda dapat bekerja dengan benar dan aman. Era yang semakin canggih dengan perkembangan teknologi maka pemeriksaan Laboratorium juga semakin berkembang, salah satunya pemeriksaan yang menggunakan molekuler (diagnosa molekuler). Oleh karena itu pulalah Anda sebagai ATLM yang harus mempelajari biologi sel dan molekuler. Setelah mempelajari bab ini, Anda sebagai tenaga ATLM diharapkan dapat menjelaskan tentang konsep biologi sel, biologi molekuler, serta penggolongan makhluk hidup mulai tahun 1735 sampai dengan tahun 2015 (8 generasi). Namun, fokus kompetensi yang perlu Anda miliki adalah Anda dapat menjelaskan penggolongan makhluk hidup berdasarkan struktur ultra sel (Eukaryor dan Prokaryot). Secara lebih spesifik, Anda diharapkan dapat menjelaskan struktur ultra sel eukaryot beserta macam- macam organellanya yaitu inti sel, RE kasar, RE halus, badan golgi, mitokondria, lisosom, vakuola, mikrotubulus, sentriol serta fungsi dari masing-masing organella. Selain itu, Anda juga diharapkan dapat menjelaskan struktur ultra sel prokaryot. Untuk mempelajari bab ini, pembahasan diawali dengan penggolongan makhluk hidup di dunia, mulai dari yang paling sederhana sampai dengan yang kompleks. Uraian dalam dari bab ini terdiri dari 2 topik, yaitu: 1. Topik 1 - Konsep Biologi Sel dan Biologi Molekuler 2. Topik 2 - Penggolongan Jasad hidup 1 Biologi Sel dan Molekuler Topik 1 Konsep Biologi Sel dan Biologi Molekuler Biologi sel adalah ilmu yang mempelajari sel, baik pengertiannya maupun organella yang ada di dalam sel serta fungsinya. Tubuh organisme hidup tersusun oleh