test chemistry for chemistry olimpiade

PRE TES/POST TES PELATIHAN OSN
STRUKTUR DAN METABOLISME BIOMOLEKUL

Dr. Muktiningsih Nurjayadi, M.Si


Jurusan kimia FMIPA
Universitas Negeri Jakarta
2007


KODE GENETIK

Kode genetik menggambarkan bagaimana urutan basa dari molekul DNA (Deoxyribose Nucleic Acid) yang berfungsi sebagai pembawa informasi genetik dikonversi ke dalam urutan asam amino pada proses sintesis protein. Sebagai kode genetik, urutan DNA pada gen di bagi dalam tiap unit yang terdiri atas 3 basa. Tiap unit yang terdiri atas 3 basa disebut dengan kodon dan secara spesifik akan menyandi satu jenis asam amino. Keempat basa dalam DNA dan RNA (Adenin atau A, Guanin atau G, Sitosin atau C dan Urasil atau U) dapat berkombinasi secara total menghasilkan 43 = 64 kodon yang akan menghasilkan 20 asam amino penyusun protein. Kode genetik yang dimaksud disajikan pada tabel dibawah ini.




Karena jumlah kodons lebih banyak, semua asam amino, kecuali Metionin (Met) dan Triptofan (Trp), dapat dikode oleh lebih dari satu kodon. Keistimewaan ini disebut sebagai degeneracy atau redundancy dari kode genetik. Sifat degeneracy dari kode genetik ini akan mengurangi effek mutasi sehingga adanya sedikit perubahan pada urutan basa tidak akan terlalu berpengaruh pada asam amino yang dikodenya. Kodon-kodon yang menyandi asam amino yang sama disebut sebagai kodon synonims. Sebagai contoh kodon ACU, ACC, ACA dan ACG akan menyandi asam amino Threonin. Variasi diantara kodon synonim cenderung terjadi pada posisi ke tiga dari kodon tersebut, hal ini disebut sebagai wobble position. Dari 64 kodon, hanya 61 kodon yang menyandi asam amino. Tiga kodon lainnya yaitu UAG, UGA dan UAA dijadikan signal stop pada proses sintesis protein, yang biasa disebut sebagai termination codons atau stop kodon. Kodon untuk Metionin yaitu AUG, dijadikan sebagai signal start yang disebut sebagai initiation codon. Jadi semua protein pada awal sintesisnya selalu diawali dengan asam amino Metionin.
Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

1. Berdasarkan keistimewaan sifat degeneracy atau redudancy dari kode genetik, asam amino Leucin dapat dikode oleh berapa macam kodon
A. 1 macam
B. 3 macam
C. 6 macam
D. 9 macam
E. 12 macam

2. Kodon-kodon GCU, GCC, CCG dan AUG berturut-turut akan menyandi asam amino
A. Alanin, Prolin, Alanin, Valin
B. Serin, Prolin, Alanin, Valin
C. Alanin, Alanin, Prolin, Metionin
D. Metionin, Prolin, Alanin, Alanin
E. Alanin, Metionin, Prolin, Alanin.

3. Variasi diantara kodon-kodon yang mengkode asam amino Valin merupakan keistimewaan sifat kode genetik yang disebut sebagai
A. Degeneracy
B. Wobble
C. Synonims
D. Redudancy
E. Inisiasi

4. Kode genetik yang mengkode Asam amino Aspartat
A. Terdiri atas dua kodon yang sama
B. Basa pada posisi ke tiga masing-masing adalah Urasil dan Cytosin
C. Sama-sama memiliki basa Adenin pada posisi pertama
D. Kode genetik tersebut dapat berfungsi sebagai kodon stop

5. Signal start dan stop dikode oleh kodon dengan kode berturut-turut sebagai berikut :
A. UAA, UAG, UGA dan AUG
B. AUG, GAU, GCA dan CAG
C. GUU, GUC, GCA dan AUG
D. AUG, UAA, UAG dan UGA

6. Berdasarkan tatanama asam amino yang berfungsi sebagai building blok protein, kode tiga huruf untuk asam amino; Glysin, Leusin, Treonin, Arginin dan Isoleusin, berturut-turut diwakili oleh :
A. Gly, Ileu, Thr, Arg dan Leu
B. Gly, Leu, Pro, Ileu dan Val
C. GLy, Leu, Thr, Arg dan Ileu
D. Lys, Leu, Thr, Ileu, dan Arg




7. Proses sintesis protein selalu diawali oleh kode genetik yang menyandi asam amino Metionin. Asam amino tersebut dikode oleh kodon AUG. Bila kode tersebut ditulis dalam bentuk bahasa DNA maka dapat dituliskan menjadi :
A. Adenin, Urasil, Guanin
B. Adenin, Timin, Guanin
C. Adenin, Urasil, Timin
D. Urasil, Timin, Guanin

8. Dua puluh macam asam amino yang menyusun mahluk hidup, dalam kode gentik diwakili oleh sejumlah kodon, yaitu sebanyak :
A. 64 macam kodon
B. 20 macam kodon
C. 4 macam kodon
D. 61 macam kodon

9. Dalam suatu penelitian ditemukan informasi bahwa suatu rantai protein subunit suatu enzim disusun oleh 300 asam amino. Maka urutan nukleotida yang mengkode protein tersebut sebanyak :
A. 64 nukleotida
B. 20 nukleotida
C. 900 nukleotida
D. 100 nukleotida

10. Perbedaan antara nukleotida DNA dan RNA adalah
A. Basa pada DNA adalah Adenin, Guanin, sitosin dan Timin
B. Basa pada RNA adalah Adenin, Guanin, sitosin dan Urasil
C. Gula pada DNA adalah deoksiribosa, sedangkan gula pada RNA adalah gula ribosa
D. Jawaban A, B dan C, semua benar

11. Ikatan yang terjadi antara residu asam amino penyusun protein adalah:
A. Ikatan disulfida
B. Ikatan Glikosida
C. Ikatan Posfodiester
D. Ikatan Peptida


12. Proses biosintesis protein secara normal mengikuti ”dogma sentral” dengan urutan kode genetik mulai dari DNA, RNA dan protein. Pernyataan yang paling benar untuk proses biosintesis protein tersebut adalah :
A. Biosintesis protein merupakan reaksi katabolisme
B. Biosintesis protein diawali dengan tahap replikasi, transkripsi dan translasi
C. Proses biosintesis protein merupakan reaksi yang menghasilkan energi
D. Dogma sentral bisa berlangsung dari RNA




13. Reaksi tahap pertama pada katabolisme protein adalah proses :
A. Pemecahan protein menjadi asam
B. Penyusunan protein dari asam amino
C. Reaksi deaminasi dan transaminasi
D. Pembentukan piruvat dari asam amino

14. Interelasi antara metabolisme karbohidrat, lemak, dan protein setelah masing-masing biomolekul mengalami pemecahan menjadi monomer-monomer adalah pembentukan 2 molekul penghubung utama yang meliputi :
A. ATP dan Piruvat
B. Piruvat dan asetil-Co Enzym A
C. Monosakarida, asam lemak dan asam amino
D. Asetil-Co Enzym A dan Asam amino

15. Dalam metabolisme biomolekul, semua tahap reaksi akan melibatkan Enzyme yang memiliki gugus prostetik koenzim atau kofaktor. Sumber dari kofaktor yang merupakan mineral penting dalam tubuh adalah
A. Nasi, kentang, Roti dan Jagung
B. Ikan, daging, susu, dan keju
C. Buah-buahan, sayuran hijau dan sayuran berwarna
D. Kue tart, coklat dan susu



Severe Acute Respiratory Syndrome














Dalam beberapa pekan terakhir, dunia diguncang oleh penyakit baru yang disebut SARS (severe acute respiratory syndrome). Penyakit ini merebak di berbagai negara sehingga WHO sejak 15 Maret 2003 menyatakan kewaspadaan global terhadap SARS. Berdasarkan etimologinya kata SARS berarti terjadinya gejala (syndrome), terutama paru-paru dan saluran napas (respiratory), yang timbul secara tiba-tiba (acute), dalam hitungan hari, dan keadaannya dapat menjadi sangat parah dengan cepat (severely).
Data dari 10 pasien pertama yang dirawat di rumah sakit di Hongkong-sebagaimana dilaporkan di jurnal kedokteran internasional The New England Journal of Medicine, tanggal 31 Maret menunjukkan bahwa semua pasien mereka datang dengan demam di atas 38°C, menggigil, dan sebagian besar juga punya keluhan batuk kering, sakit kepala, dan sesak napas. Keluhan atau gejala lain dari pasien di Hongkong ini antara lain adalah nyeri dada dan pilek. Sementara itu, data dari 10 pasien pertama yang dirawat di Kanada menunjukkan bahwa seluruh pasien mengeluh demam, 70 persen pasien mengeluh badan lemas, seluruh pasien mengeluh batuk kering, dan 80 persen pasien ada keluhan sesak napas.
Data dari 10 pasien Hongkong menunjukkan, rentang usia mereka antara 38 sampai 72 tahun, 50 persen pria dan 50 persen perempuan, sementara dari 10 pasien di Kanada rentang usianya antara 24 sampai 78 tahun, 60 persen pria dan 40 persen perempuan. Laporan WHO memang menyebutkan hanya sedikit saja ditemukan kasus SARS pada anak-anak di bawah 15 tahun. Masa inkubasi, yaitu jarak antara tertular virus dan timbulnya gejala, menurut WHO, berkisar antara 3 sampai 7 hari. Data dari Hongkong menunjukkan masa inkubasi pasien mereka antara 2 sampai 10 hari.
Para ahli menemukan setidaknya ada dua jenis virus penyebab SARS, yaitu yang masuk famili coronavirus dan paramoxyviridae. Telah diakui bahwa famili coronavirus dan paramoxyviridae bukanlah organisme baru, mereka adalah virus lama yang sudah di kenal selama ini. Coronavirus, misalnya, selama ini sudah dikenal dapat menyebabkan common cold dan juga sejenis diare, sementara virus paramoxyviridae antara lain dapat menyebabkan parainfluenza dan lain-lain. Penyebab SARS ini mungkin adalah spesies tertentu dari satu atau kedua virus di atas, yang karena sebab atau faktor tertentu, kemudian berubah sedemikian rupa (mutasi) dan dapat menimbulkan penyakit baru yang kita kenal sebagai SARS ini. Sebagian ahli lebih menduga bahwa coronavirus-lah yang berperan penting dalam terjadinya SARS yaitu virus yang mempunyai materi genetik RNA, berbentuk bulat seperti korona (mahkota) seperti gambar di atas dan saat ini, diperkenalkanlah istilah CVP (coronavirus pneumonia).
Infeksi virus SARS dalam tubuh akan bermanifestasi dalam bentuk pneumonia, atau radang paru yang perlu ditangani dengan merawat pasiennya di rumah sakit dan dalam ruangan isolasi agar tidak menular kepada sekitarnya.
Pada keadaan lanjut, bila penyakit tidak tertangani dengan baik, kerusakan di paru dapat makin berat dan dari keadaan pneumonia dapat memburuk dan pasien jatuh dalam keadaan gagal napas yang berat, ARDS (adult respiratory distress syndrome) yang memerlukan perawatan khusus dan intensif.
Pada saat awal baru masuk rumah sakit, pasien biasanya akan diobati sebagai pneumonia pada layaknya. Ia akan mendapat antibiotika, baik untuk mengobati pneumonia yang tipikal (seperti golongan beta laktam dan lain-lain) maupun pneumonia atipikal (seperti golongan makrolid baru), atau dapat juga diberikan obat golongan fluorokuinolon respirasi. Dalam hal obat yang diberikan ternyata secara umum pasien SARS memang tidak berespons terhadap antibiotika, artinya gejalanya tidak menghilang dan penyakitnya tidak membaik walaupun telah disuntik dengan antibiotika yang kuat. Karena itu, dari pengalaman yang ada, maka pasien SARS di berbagai negara saat ini secara empirik diobati dengan obat preparat golongan steroid dan obat antivirus Ribavirin atau Oseltamivir. Sementara itu, obat antivirus, baik Ribavirin maupun Oseltamivir, adalah obat yang dapat dipakai untuk menangani virus, hanya saja memang sebenarnya tidak spesifik untuk menangani atau mengobati virus penyebab SARS ini. Berdasarkan pengalaman yang ada, setelah mendapat steroid dan Ribavirin, dilaporkan hasilnya cukup baik, panas badan turun, dan pasien dapat membaik keadaan umumnya.
Pada pasien SARS yang tidak berhasil ditolong dan kemudian meninggal dunia, ditemukan adanya kerusakan alveolus yang luas. Alveolus adalah gelembung udara di paru tempat berlangsungnya pertukaran udara antara oksigen dari udara luar dan karbon dioksida yang akan dibuang dari tubuh. Pertukaran O2 dan CO2 ke dalam darah dikendalikan oleh hukum difusi, dimana difusi O2 dan CO2 dalam jaringan sekitar 10.000 kali lebih lambat dari pada dalam udara. Kerusakan akibat SARS pada alveolus ini berupa terjadinya pembengkakan (edema) alveolus, adanya fokus-fokus perdarahan, dan pembentukan membran hyalin. Selain itu ada berbagai kerusakan lain seperti deskwamasi sel penumosit, penebalan jaringan di antara alveolar, dan lain-lain sehingga akhirnya terjadilah kerusakan yang luas yang menyebabkan paru tidak dapat berfungsi sebagai organ tubuh untuk menerima oksigen dan membuang karbon dioksida.
Sampai saat ini belum ada obat atau vaksinasi yang dapat mencegah terjadinya SARS pada seseorang. Yang penting untuk kita saat ini adalah menjaga daya tahan tubuh, makan teratur, istirahat yang cukup, jangan merokok, dan hiduplah dengan sehat. Sementara itu, kalau ada keluhan-keluhan yang mirip dengan SARS ini, segeralah berobat ke fasilitas kesehatan terdekat

Sumber : Kompas, 6 April 2003

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

16. Materi genetik dari virus SARS diketahui adalah RNA, Biomolekul tersebut dikelompokkan dalam kelompok :
A. Karbohidrat
B. Lemak
C. Protein
D. Asam nukleat

17. Salah satu basa penyusun RNA yang tidak dimiliki oleh molekul pembawa sifat lainnya yaitu DNA, adalah basa
A. Adenin
B. Guanin
C. Sitosin
D. Urasil

18. Ikatan yang terjadi antara gugus 5’-hidroksil pada pentosa unit penyusun RNA yang satu dengan gugus hidroksil 3’-hidroksil pada pentosa RNA berikutnyaa terjadi karena interaksi ikatan kimia yang disebut dengan
A. Ikatan hidrogen
B. Ikatan disulfida
C. Ikatan Fosfodiester
D. Ikatan Fosfoamida polar
19. Penyakit SARS yang diduga kuat disebabkan oleh kelompok Corona virus merupakan penyakit yang sangat menakutkan saat ini, virus tersebut memiliki
A. Materi genetik yang monomernya tersusun dari gula D-ribosa, basa nitrogen,dan asam fosfat
B. Basa utama penyusun materi genetik tersebut adalah purin dan pyrimidin
C. Basa purin penyusun RNA adalah Adenin dan Guanin
D. Semua pernyataan A, B dan C benar

20. Manusia yang terinfeksi Corona virus akan mengalami kerusakan fungsi dari paru-paru dalam menjaga keseimbangan CO2 dan O2 dalam tubuh. Hal ini disebabkan karena :
A. Laju pertukaran CO2 dan O2 dalam tubuh dapat berlangsung karena adanya hukum difusi.
B. Sampai saat ini belum ada obat atau vaksinasi yang dapat mencegah terjadinya SARS pada seseorang
C. adanya fokus-fokus perdarahan, dan pembentukan membran hyalin. Selain itu ada berbagai kerusakan lain seperti deskwamasi sel penumosit, penebalan jaringan di antara alveolar
D. Semua pernyataan A, B dan C salah

INSULIN INHALER

Jutaan penderita penyakit diabetes mellitus, khususnya yang tergantung insulin (insulin-dependent diabetes mellitus, IDDM), harus menyuntik diri mereka sendiri dengan insulin untuk menjaga aga kadar glukosa darah tetap normal (70-90 mg/100 ml darah). Pengobatan secara klasik ini menimbulkan rasa sakit dan sangat tidak nyaman. Berbagai usaha telah dilakukan untuk mengembangkan sistem pengantaran insulin, diantaranya adalah dengan menggunakan inhaler (alat hirup) seperti yang dilaporkan jurnal Drug Discovery Today edisi Februari 2002.
Telah diketahui bahwa insulin adalah hormon yang dibentuk dari rantai pendek peptida. Hormon ini merangsang pembentukan glikogen dari glukosa di dalam hati. Sebagai obat, insulin tidak bisa digunakan secara oral karena molekul insulin yang berupa peptida akan didegradasi oleh enzim-enzim yang terdapat dalam sistem pencernaan menjadi asam-asam amino. Oleh karena itu, untuk mengatasi masalah ini pengantaran insulin bisa dilakukan melalui transdermal (kulit), buccal (pipi), dan nasal (hidung). Penelitian mutakhir menunjukkan bahwa pengantaran insulin melalui sistem pernafasan layak diterapkan.
Peneliti-peneliti dari MicroDose Technologies (New Jersey, Amerika Serikat) telah mengembangkan alat hirup tepung kering elektronik (electronic dry powder inhaler), yang dikenal dengan Qdose insulin inhaler. Alat ini praktis, dapat dimasukkan ke saku, tidak memerlukan perangkat lunak yang rumit dan dapat disimpan pada suhu ruang.
Cara kerja insulin inhaler pertama-tama adalah mengubah tepung insulin menjadi partikel halus dengan bantuan vibrator yang terletak pada pangkal inhaler. Partikel akan keluar bersamaan dengan tarikan napas orang yang menghirup inhaler. Agar bisa mencapai pembuluh darah, dosis insulin harus bisa mencapai alveoli paru. Oleh karena itu, ukuran partikel insulin memegang peranan penting supaya molekul tersebut dapat berpenetrasi ke paru-paru. Telah diketahui setidak-tidaknya partikel insulin tersebut harus berdiameter lebih kecil dari 3,3 mikrometer.
Uji klinis fase I dilakukan terhadap 18 relawan sehat dengan menghirup insulin dan disuntik insulin pada waktu yang berbeda. Selanjutnya tingkat insulin dan glukosa darah para relawan diukur menurut waktu dan hasilnya dibandingkan. Insulin yang dihirup ternyata mampu mencapai darah maksimum dalam waktu 39 menit, sedangkan insulin yang disuntikkan (sebagai kontrol) mencapai darah maksimum dalam waktu 102 menit. Studi klinis fase II kini sedang dilakukan dan diharapkan insulin inhaler dapat ditemui di pasaran dua tahun mendatang dengan harga yang lebih murah.

Sumber : Kompas 18 Oktober 2002

Pilihlah satu jawaban yang paling tepat.

21. Insulin adalah hormon yang berperanan dalam metabolisme
A. Protein
B. Lemak
C. Karbohidrat
D. Vitamin

22. Ikatan peptida yang terdapat dalam hormon insulin merupakan suatu ikatan amida substistusi, ikatan seperti itu dibentuk dengan menarik molekul tertentu dari gugus karboksil suatu asam amino dan gugus -amino dari molekul lain. Molekul yang dibebaskan pada pembentukan ikatan peptida tersebut adalah
A. –COOH
B. –NH2
C. –CO-NH2
D. H2O

23. Dalam naskah dikatakan bahwa insulin tidak dapat dihantarkan melalui oral, tetapi penghantaran insulin bisa dilakukan melalui transdermal (kulit), buccal (pipi), dan nasal (hidung). Enzim-enzim pencernaan yang menghambat penghantaran melalui oral tersebut dapat dikelompokkan ke dalam golongan enzim
A. Protease
B. Lipase
C. Amilase
D. Nuklease


24. Hormon insulin yang dihasilkan oleh kelenjar pankreas mempunyai peranan penting bagi tubuh manusia, antara lain
A. Menurunkan kadar glukosa dalam darah dengan menaikkan pembentukan glikogen dari glukosa.
B. Memecah molekul glikogen menjadi glukosa, selanjutnya dilepaskan dalam darah.
C. Hormon tersebut bekerja pada saat proses pencernaan dan penyerapan protein dalam tubuh meningkat.
D. Hormon tersebut membantu proses katabolisme dalam menghasilkan energi tubuh dalam bentuk ATP (senyawa posfat berenergi tinggi).

25. Hormon insulin dapat dihantarkan melalui proses pernafasan dan mampu mencapai darah maksimum dalam waktu 39 menit. Sebab :
A. Menurunkan kadar glukosa dalam darah dengan menaikkan pembentukan glikogen dari glukosa.
B. Hormon tersebut membantu proses katabolisme dalam menghasilkan energi tubuh dalam bentuk ATP (senyawa fosfat berenergi tinggi)
C. Hormon tersebut bekerja pada saat proses pencernaan dan penyerapan protein dalam tubuh meningkat.
D. Hormon insulin bila dihantarkan melalui proses oral akan didegradasi oleh enzim pencernaan menjadi monomer-monomer asam amino sebagai penyusunnya





SEMOGA SUKSES