Menguak Misteri Kehidupan: Kumpulan Soal Sintesis Protein Biologi Komprehensif

Sintesis protein adalah salah satu proses fundamental dalam biologi yang menopang seluruh kehidupan di Bumi. Dari replikasi DNA hingga ekspresi gen menjadi protein fungsional, mekanisme ini kompleks namun sangat penting. Artikel “Menguak Misteri Kehidupan: Kumpulan Soal Sintesis Protein Biologi Komprehensif” ini dirancang khusus untuk membantu Anda menguasai konsep-konsep kunci sintesis protein. Kami menyajikan berbagai jenis soal, mulai dari pilihan ganda yang menguji pemahaman dasar hingga soal uraian yang menantang pemikiran kritis Anda. Dengan 20 soal pilihan ganda, 5 soal isian singkat, 5 soal uraian, dan 2 set soal menjodohkan, Anda akan mendapatkan latihan yang menyeluruh. Setiap jawaban dilengkapi dengan penjelasan ringkas, memastikan Anda tidak hanya tahu jawaban yang benar tetapi juga memahami alasannya. Persiapkan diri Anda untuk menghadapi ujian dan tingkatkan pemahaman Anda tentang bagaimana DNA memerintahkan pembentukan protein yang esensial bagi fungsi seluler dan organisme secara keseluruhan. Mari selami dunia mikro biologi molekuler dan pecahkan kode genetik bersama!

I. Soal Pilihan Ganda

Pernyataan yang benar mengenai Dogma Sentral Biologi Molekuler adalah…

A. Protein → RNA → DNA

B. DNA → RNA → Protein

C. RNA → DNA → Protein

D. Protein → DNA → RNA

E. DNA → Protein → RNA

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Dogma Sentral Biologi Molekuler menggambarkan aliran informasi genetik dari DNA ke RNA melalui transkripsi, dan kemudian dari RNA ke protein melalui translasi.
Molekul yang berfungsi sebagai cetakan (template) dalam proses transkripsi adalah…

A. mRNA

B. tRNA

C. rRNA

D. DNA

E. Asam amino

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: DNA untai ganda berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan molekul mRNA dalam proses transkripsi.
Perbedaan utama antara DNA dan RNA yang berkaitan dengan jenis gula adalah…

A. DNA memiliki deoksiribosa, RNA memiliki ribosa.

B. DNA memiliki ribosa, RNA memiliki deoksiribosa.

C. Keduanya memiliki deoksiribosa.

D. Keduanya memiliki ribosa.

E. DNA memiliki fruktosa, RNA memiliki glukosa.

Kunci Jawaban: A

Pembahasan: DNA (Deoxyribonucleic Acid) mengandung gula deoksiribosa, sedangkan RNA (Ribonucleic Acid) mengandung gula ribosa.
Jenis RNA yang membawa sandi genetik (kode genetik) dari inti sel ke ribosom adalah…

A. tRNA

B. rRNA

C. mRNA

D. hnRNA

E. snRNA

Kunci Jawaban: C

Pembahasan: mRNA (messenger RNA) berfungsi membawa salinan informasi genetik dari DNA di inti sel menuju ribosom untuk proses translasi.
Molekul yang memiliki antikodon dan membawa asam amino spesifik ke ribosom adalah…

A. mRNA

B. rRNA

C. tRNA

D. DNA polimerase

E. RNA polimerase

Kunci Jawaban: C

Pembahasan: tRNA (transfer RNA) memiliki antikodon yang berpasangan dengan kodon pada mRNA dan berfungsi mengangkut asam amino spesifik ke ribosom.
Organel sel yang menjadi tempat utama berlangsungnya sintesis protein (translasi) adalah…

A. Mitokondria

B. Nukleus

C. Badan Golgi

D. Retikulum Endoplasma

E. Ribosom

Kunci Jawaban: E

Pembahasan: Ribosom adalah kompleks ribonukleoprotein tempat terjadinya proses translasi, yaitu perakitan asam amino menjadi protein.
Proses pembentukan molekul mRNA dari cetakan DNA disebut…

A. Replikasi

B. Translasi

C. Transkripsi

D. Transformasi

E. Transduksi

Kunci Jawaban: C

Pembahasan: Transkripsi adalah proses penyalinan informasi genetik dari DNA ke mRNA.
Proses penerjemahan urutan kodon pada mRNA menjadi urutan asam amino spesifik yang membentuk protein disebut…

A. Transkripsi

B. Translasi

C. Replikasi

D. Ligasi

E. Degenerasi

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Translasi adalah proses di mana urutan kodon pada mRNA diterjemahkan menjadi urutan asam amino untuk membentuk rantai polipeptida (protein).
Enzim utama yang berperan dalam proses transkripsi adalah…

A. DNA polimerase

B. RNA polimerase

C. Ligase

D. Helikase

E. Topoisomerase

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: RNA polimerase adalah enzim yang mengkatalisis sintesis untai RNA dari cetakan DNA selama transkripsi.
Kodon awal (start codon) yang menandai dimulainya sintesis protein adalah…

A. UAA

B. UAG

C. UGA

D. AUG

E. GUA

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: Kodon AUG adalah kodon start universal yang mengkode asam amino metionin (atau N-formilmetionin pada prokariota) dan menandai dimulainya translasi.
Salah satu kodon stop yang berfungsi mengakhiri proses sintesis protein adalah…

A. UAC

B. UGG

C. UUA

D. UAG

E. GGC

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: Kodon stop (UAA, UAG, UGA) tidak mengkode asam amino, melainkan sinyal penghentian translasi.
Jika untai DNA non-template memiliki urutan 5′-ATG-GGC-CAT-3′, maka urutan kodon mRNA yang terbentuk adalah…

A. 5′-UAC-CCG-GUA-3′

B. 5′-AUG-GGC-CAU-3′

C. 3′-UAC-CCG-GUA-5′

D. 3′-AUG-GGC-CAU-5′

E. 5′-TAC-CCG-GTA-3′

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Untai non-template (coding strand) memiliki urutan basa yang sama dengan mRNA, hanya saja timin (T) diganti dengan urasil (U). Jadi, ATG → AUG, GGC → GGC, CAT → CAU.
Mekanisme yang menjaga agar setiap kodon hanya mengkode satu jenis asam amino disebut…

A. Degenerasi

B. Universalitas

C. Non-overlapping

D. Non-ambiguitas

E. Redundansi

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: Kode genetik bersifat non-ambigu, yang berarti setiap kodon spesifik hanya mengkode satu jenis asam amino.
Urutan tiga basa nitrogen pada molekul tRNA yang berpasangan dengan kodon pada mRNA disebut…

A. Kodogen

B. Antikodon

C. Kodon

D. Promoter

E. Terminator

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Antikodon adalah urutan tiga basa pada tRNA yang komplementer dengan kodon pada mRNA.
Ikatan kimia yang terbentuk antara dua asam amino yang berurutan dalam rantai polipeptida adalah ikatan…

A. Fosfodiester

B. Hidrogen

C. Glikosidik

D. Peptida

E. Disulfida

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: Asam amino dihubungkan oleh ikatan peptida untuk membentuk rantai polipeptida.
Pada organisme eukariotik, proses transkripsi terjadi di…, sedangkan translasi terjadi di….

A. Sitoplasma, nukleus

B. Nukleus, sitoplasma

C. Mitokondria, nukleus

D. Kloroplas, mitokondria

E. Ribosom, nukleus

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Transkripsi terjadi di nukleus (inti sel) karena DNA berada di sana, sementara translasi terjadi di sitoplasma (pada ribosom).
Jika suatu untai DNA memiliki urutan 3′-TAC-GCA-TTA-5′, maka urutan kodon mRNA yang akan ditranskripsi adalah…

A. 5′-AUG-CGU-AAU-3′

B. 3′-UAC-GCU-AAU-5′

C. 5′-TAC-GCA-TTA-3′

D. 3′-AUG-CGU-AAU-5′

E. 5′-ATG-CGT-AAT-3′

Kunci Jawaban: A

Pembahasan: DNA untai cetakan (template strand) 3′-TAC-GCA-TTA-5′ akan ditranskripsi menjadi mRNA dengan basa komplementer: T→A, A→U, C→G, G→C. Sehingga 3′-TAC-GCA-TTA-5′ menjadi 5′-AUG-CGU-AAU-3′.
Pernyataan yang benar mengenai kodon adalah…

A. Urutan 3 basa nitrogen pada DNA.

B. Urutan 3 basa nitrogen pada tRNA.

C. Urutan 3 basa nitrogen pada mRNA.

D. Urutan 3 asam amino pada protein.

E. Sekelompok gen yang mengatur sintesis protein.

Kunci Jawaban: C

Pembahasan: Kodon adalah unit tiga basa nitrogen pada mRNA yang mengkode asam amino spesifik atau sinyal stop.
Bagian ribosom tempat molekul tRNA yang membawa asam amino pertama (metionin) berikatan adalah situs…

A. A (aminoacyl)

B. P (peptidyl)

C. E (exit)

D. S (small subunit)

E. L (large subunit)

Kunci Jawaban: B

Pembahasan: Pada inisiasi translasi, tRNA inisiator yang membawa metionin akan berikatan langsung dengan situs P (peptidyl) pada ribosom.
Jika terjadi perubahan basa nitrogen pada DNA, misalnya T menjadi C, yang kemudian menghasilkan kodon mRNA yang berbeda, peristiwa ini disebut…

A. Rekombinasi

B. Transkripsi

C. Translasi

D. Mutasi

E. Transformasi

Kunci Jawaban: D

Pembahasan: Perubahan urutan basa nitrogen pada DNA disebut mutasi. Jika perubahan ini menghasilkan kodon mRNA yang berbeda, dapat berujung pada perubahan asam amino atau penghentian sintesis protein.

II. Soal Isian Singkat

Enzim yang berperan dalam membuka untai ganda DNA saat transkripsi adalah RNA ____________.

Kunci Jawaban: Polimerase
Unit dasar penyusun protein adalah __________.

Kunci Jawaban: Asam amino
Proses pembentukan rantai polipeptida (protein) dari informasi pada mRNA disebut __________.

Kunci Jawaban: Translasi
Jenis RNA yang menjadi komponen struktural utama ribosom adalah __________.

Kunci Jawaban: rRNA
Dalam sintesis protein, setiap kodon terdiri dari __________ basa nitrogen.

Kunci Jawaban: Tiga

III. Soal Uraian

Jelaskan secara singkat tahapan-tahapan proses transkripsi dan sebutkan lokasi kejadiannya pada sel eukariotik!

Kunci Jawaban: Transkripsi adalah proses pembentukan mRNA dari cetakan DNA. Tahapannya meliputi:
- Inisiasi: RNA polimerase mengenali dan menempel pada daerah promotor pada DNA. Untai DNA kemudian terpisah.
- Elongasi: RNA polimerase bergerak sepanjang untai cetakan DNA, menambahkan nukleotida RNA yang komplementer.
- Terminasi: RNA polimerase mencapai daerah terminator pada DNA, menyebabkan pelepasan mRNA yang baru terbentuk dan RNA polimerase itu sendiri.
Pada sel eukariotik, transkripsi terjadi di dalam inti sel (nukleus).
Jelaskan tahapan-tahapan proses translasi dan sebutkan peran utama mRNA, tRNA, dan ribosom di dalamnya!

Kunci Jawaban: Translasi adalah proses penerjemahan urutan kodon pada mRNA menjadi urutan asam amino untuk membentuk protein. Tahapannya meliputi:
- Inisiasi: Subunit ribosom kecil berikatan dengan mRNA dan tRNA inisiator (membawa Metionin) berikatan dengan kodon start (AUG) pada mRNA. Kemudian subunit ribosom besar berikatan membentuk kompleks translasi yang fungsional.
- Elongasi: Molekul tRNA berikutnya yang membawa asam amino sesuai dengan kodon berikutnya pada mRNA masuk ke situs A ribosom. Ikatan peptida terbentuk antara asam amino di situs P dan situs A. Ribosom kemudian bergeser (translokasi) sehingga tRNA di situs A berpindah ke situs P, dan tRNA di situs P berpindah ke situs E (exit) dan dilepaskan. Proses ini berulang.
- Terminasi: Ribosom mencapai kodon stop (UAA, UAG, atau UGA) pada mRNA. Faktor pelepas berikatan dengan kodon stop, menyebabkan disosiasi kompleks translasi dan pelepasan rantai polipeptida (protein).
Peran:
- mRNA: Membawa informasi genetik (urutan kodon) dari DNA untuk diterjemahkan menjadi protein.
- tRNA: Mengangkut asam amino spesifik ke ribosom dan memiliki antikodon yang berpasangan dengan kodon pada mRNA.
- Ribosom: Situs terjadinya sintesis protein; terdiri dari subunit besar dan kecil yang memfasilitasi pengikatan mRNA, tRNA, dan pembentukan ikatan peptida.
Bagaimana hubungan antara kodon dan antikodon dalam sintesis protein?

Kunci Jawaban: Kodon adalah urutan tiga basa nitrogen pada molekul mRNA yang mengkode suatu asam amino spesifik (atau sinyal start/stop). Antikodon adalah urutan tiga basa nitrogen pada molekul tRNA yang komplementer dengan kodon pada mRNA. Dalam sintesis protein (translasi), antikodon pada tRNA berpasangan secara spesifik dengan kodon pada mRNA. Hubungan komplementer ini memastikan bahwa asam amino yang tepat dibawa oleh tRNA akan ditambahkan ke rantai polipeptida sesuai dengan urutan yang diinstruksikan oleh mRNA. Ini adalah mekanisme kunci untuk akurasi penerjemahan kode genetik.
Apa yang dimaksud dengan “dogma sentral biologi molekuler” dan bagaimana sintesis protein termasuk di dalamnya?

Kunci Jawaban: Dogma sentral biologi molekuler adalah konsep dasar yang menjelaskan aliran informasi genetik dalam sel. Konsep ini menyatakan bahwa informasi genetik mengalir dari DNA ke RNA, dan kemudian dari RNA ke protein.

Sintesis protein merupakan bagian inti dari dogma sentral ini, karena ia mencakup dua proses utama:
- Transkripsi: Proses di mana informasi genetik dari DNA disalin menjadi molekul mRNA. Ini adalah langkah DNA → RNA.
- Translasi: Proses di mana informasi genetik yang dibawa oleh mRNA diterjemahkan menjadi urutan asam amino yang membentuk protein. Ini adalah langkah RNA → Protein.
Jadi, sintesis protein adalah realisasi dari aliran informasi genetik yang diuraikan oleh dogma sentral, mengubah instruksi genetik yang tersimpan dalam DNA menjadi produk fungsional (protein).
Jika terjadi mutasi substitusi basa pada untai DNA cetakan yang menyebabkan perubahan kodon UGG (triptofan) menjadi UGA (stop kodon) pada mRNA, apa dampaknya terhadap protein yang dihasilkan?

Kunci Jawaban: Kodon UGG mengkode asam amino triptofan, sedangkan UGA adalah salah satu kodon stop. Jika mutasi substitusi basa pada DNA cetakan menyebabkan perubahan dari UGG menjadi UGA pada mRNA, ini akan menghasilkan mutasi nonsen. Dampaknya adalah sintesis protein akan terhenti secara prematur pada titik mutasi tersebut. Protein yang dihasilkan akan lebih pendek dari normal (terpotong), dan kemungkinan besar akan non-fungsional atau memiliki fungsi yang sangat terganggu, karena tidak memiliki seluruh urutan asam amino yang seharusnya.

IV. Soal Menjodohkan/Mencocokkan

Set 1

Jodohkanlah istilah pada kolom kiri dengan deskripsi yang tepat pada kolom kanan.

Kolom Kiri (Istilah)	Kolom Kanan (Deskripsi)
1. DNA	a. Membawa informasi genetik dari inti ke ribosom.
2. tRNA	b. Untai ganda pembawa sandi genetik utama.
	3. mRNA	c. Tempat terjadinya sintesis protein.
4. Ribosom	d. Mengangkut asam amino ke ribosom.
5. Kodon	e. Urutan tiga basa pada mRNA.

Kunci Jawaban:

1 – b
2 – d
3 – a
4 – c
5 – e

Set 2

Jodohkanlah proses biologi dengan definisinya yang tepat.

Kolom Kiri (Proses)	Kolom Kanan (Definisi)
1. Transkripsi	a. Pembentukan protein berdasarkan urutan kodon.
2. Translasi	b. Penggandaan DNA.
3. Replikasi	c. Pembentukan mRNA dari cetakan DNA.
4. Gen	d. Urutan basa nitrogen pada DNA yang mengkode protein tertentu.
5. Anti-kodon	e. Urutan tiga basa pada tRNA.