360 likes | 1.04k Views
Evolusi biokimia. Hubungan evolusi membuat banyak aspek biokimia gampang dimengerti Tahap 1: produksi beberapa molekul kunci kehidupan –asam nukleat, protein, karbohidrat, lipid– oleh proses nonbiologi Tahap 2: transisi dari kimia prebiotik ke sistem yang dapat memperbanyak
E N D
Evolusi biokimia Hubungan evolusi membuat banyak aspek biokimia gampang dimengerti Tahap 1: produksi beberapa molekul kunci kehidupan –asam nukleat, protein, karbohidrat, lipid– oleh proses nonbiologi Tahap 2: transisi dari kimia prebiotik ke sistem yang dapat memperbanyak Tahap 3: mekanisme yang melibatkan interkonversi energi dari sumber kimia atau matahari ke bentuk yang dapat digunakan untuk mendorong reaksi biokimia (jalur biosintesis) Tahap 4: evolusi mekanisme yang memungkinkan sel menyesuaikan biokimianya terhadap lingkungan berbeda Zeily Nurachman
Tahap 1 Percobaan Urey-Miller (rekonstruksi prebiotik) Zeily Nurachman
Molekul organik kunci yangdigunakan sistem hidup Zeily Nurachman
Tahap 2 • Bagaimana sistem molekul sederhana harus ada yang kemudian berkembang menjadi sistem kimia kompleks? → Evolusi • Evolusi perlu: • Kemampuan mereplikasi atau mereproduksi • Variasi, sistem mereplikasi harus mengalami perubahan • Kompetisi Zeily Nurachman
Evolusi dalam tabung reaksi • Kondisi: prekursor banyak, tidak ada batasan waktu, tidak ada tekanan lingkungan → populasi tidak berubah • Kondisi: penurunan waktu replikasi dari 20 ke 5 menit→ setelah generasi ke 75 didominasi oleh 550 basa Evolusi RNA virusbakteri Qb Replikasi denganbantuan replikase Zeily Nurachman
RNA, molekul awal kehidupan RNA: penting sebagai faktor keturunan,penyimpan informasi, dan promosi reaksi spesifik Zeily Nurachman
Biosintesis basa RNA Zeily Nurachman
Polipeptida sebagai komponen ribozim Zeily Nurachman
Titik kritis evolusi • RNA (ribozim) mempromosikan sintesis polipeptida • Urutan basa dalam molekul RNA secara langsung mendikte urutan asam amino dalam polipeptida • Urutan kombinasi pengkode asam amino (kode genetik) Zeily Nurachman
Kode genetik menjelaskan mekanisme evolusi Zeily Nurachman
DNA penyimpan informasi genetik yang stabil Zeily Nurachman
Aliran informasi genetik Zeily Nurachman
Tahap 3 • Reaksi biosintesis perlu energi • ATP energi mahluk hidup • Awal kehidupan: ATP dibuat dari glisin fosfat dan ADP • Kehidupan modern: ATP disintesis dari degradasi glukosa • Sintesis ATP melibatkan pompa ion • Fotosintesis: perubahan energi cahaya ke energi kimia Zeily Nurachman
Asam nukleat terbungkus membran Zeily Nurachman
Pompa ion untuk menghasilkan energi Zeily Nurachman
Fotosintesis Zeily Nurachman
Tahap 4 • Sel harus tanggap mengatasi perubahan lingkungan yang cepat, misalnya dengan sistem induksi atau transduksi sinyal • Sel harus mampu bergerak, dengan fragella atau mikrotubula • Sel berinteraksi dengan sel lain untuk fungsi khusus • Differensiasi sel harus berlangsung teratur Zeily Nurachman
Flagella Mikrotubula Zeily Nurachman
Transisi unisel ke multisel pada Dictyostelium Zeily Nurachman
Diferensiasi pada C. elegans 959 sel, 135 apotopsis Zeily Nurachman
Penelitian organisme yang terkait manusia dengan • pendekatan evolusi merupakan alat ampuh untuk • mengeksplorasi semua biologi, dan • pengembangan pemahaman baru fungsi manusianormal dan penyakit Zeily Nurachman