Gen, Lingkungan dan Evolusi

Chapter 2.

Gen, Lingkungan dan Evolusi

BIOPSIKOLOGI

1PA17

ANGGOTA KELOMPOK :

• Strukter Tubuh

• Gen dan Evolusi

• Replikasi dan Reproduksi

• Peran Gen

Gen, Replikasidan Reproduksi

• Perkenalan

• Genetika Dasar

• Dasar Biologis Hereditas

• Karakteristik Sex-Lingked

ProsesPewarisan

Bagian ini menggambarkan Gen, baik sebagai unit dari pewarisan informasi dari

satu generasi ke generasi lain dan sebagai sumber informasi yang berperan dalam

menentukan bentuk tubuh sepanjang hidup.

Bagian ini menghubungkan gen dan evolusi.

Gen, Replikasi dan Reproduksi

Struktur TubuhTubuh dibangun sebagian besar dari Protein. yang ditemukan ribuan varietas dalam manusia. Mereka menganologikannya sebagai batu bata, kayu, dan mortir bangunan. Namun, disamping struktur tetap, protein tertentu berfungsi sebagaipenyampai pesan dan mempengaruhi reaksi. Beberapa enzim yang mempercepatatau memperlambat reaksi kimia. Tentu saja tidak semua tubuh terdiri dari protein. Faktanya, sebagian besar adalah Air (Gambar 1.2).

Gambar 1.2

Beberapa sel-sel tubuh, menunjukkan hubungan dengan pembuluh darah.

Namun, protein membentuk bagian dari struktur yang menyimpan segala sesuatu

bersama-sama.

Protein terbuat dari zat yang disebut asam amino (Gambar 2.3). Sebuah kombinasi

dari asam amino yang berbeda bergabung bersama-sama dalam bentuk tertentu

menghasilkan protein tertentu.

Gambar 2.3Dua protein terbentuk dari dua kombinasi asam amino yang berbeda dibawah pengendalian dua gen. AA=Asam Amino. Gambar ini hanya menunjukkan contoh

kecil dari banyaknya asam amino dan kombinasi yang memungkinkan.

maka, dalam pengkodean untuk pembangunan protein dari asam amino, gen

memiliki peran dalam pembentukan struktur. Meletakkan bersama kombinasi asam

amino yang benar untuk menghasilkan protein yang benar pada waktu dan tempat

yang tepat adalah penting untuk keberhasilan biologis.

namun, sesuatu yang dikatakan benar pada dasarnya, seleksi alam yang

melakukannya dan ‘kombinasi yang benar’ dimaksudkan adalah salah satu yang

hidup dengan ukuran kemampuan.

Sel-sel ditubuh, baik neuron atau bukan, memiliki keutamaan yang sama. Masing-

masing memiliki nukleus(inti). Nukleus mengandung materi genetik dari sel.

Semua gen dalam individu adalah genotip. Setiap sel mengandung kumpulan

identik dari gen tersebut. Genotip merupakan sumber informasi yang bersama-sama

dengan lingkungan menentukan bentuk saat inI dari suatu organisme. Genotip

ditentukan pada saat pembuahan oleh kombinasi gen yang diturunkan oleh orangtua

dan tetap konstan sepanjang hidup.

Baik dari segi fisiologi dan perilaku, bentuk yang muncul sebagaiakibat dari genotip berinteraksi dengan lingkungan disebutfenotip. Fenotip anda adalah "Anda" duduk membaca buku inisekarang. Fitur perubahan fenotip sebagai hasil daripertumbuhan dan pengalaman. Genotip tersebut merupakansumber informasi semacam potensi untuk pengembangankesejumlah fenotip yang berbeda. Produk akhir tergantung jugapada lingkungan sekitar yang mempengaruhi struktur tubuh.

Dalam perkembangannya, gen yang diwariskan andaberinteraksi dengan lingkungan terdekat mereka dalam tubuhdan jika semuanya berjalan dengan baik, sistem saraf andaberfungsi dengan benar. Interaksi gen ini dan lingkungan merekamerupakan proses dinamis yang kompleks. Sistem saraf dewasatidak ada dalam bentuk yang kecil pada awal kehidupan untukberkembang. Bagian ini dan bagian berikutnya mulaimengungkap interaksi ini.

Gen dan Evolusi Teori evolusi menyatakan bahwa selama jutaan tahun, spesies kompleks berkembang

dari hewan sederhana (nenek moyang) sebagai akibat dari seleksi alam. Bagaimana halini terjadi? Pertama menganggap bahwa untuk spesies tertentu potensi jumlahketurunan yang dapat dihasilkan biasanya lebih besar daripada jumlah yang dapatbertahan hidup. Keterbatasan dalam kelangsungan hidup adalah karena hal-hal sepertipredasi dan kompetisi untuk sumber daya, seperti makanan dan tempat tinggal.Sebagai hasil dari gen mereka, antara lain, beberapa individu akan lebih siap daripadayang lain dalam perjuangan ini.

Bagaimana mungkin, dalam suatu spesies individu berbeda secara genetik? Pada saatbersamaan, pada proses pembuahan kombinasi baru dari berbagai varian gendiproduksi dan kemudian pada dasarnya diuji dalam lingkungan. Beberapa kombinasilebih berhasil dari yang lain dan beberapa kurang berhasil. Menurut definisi, kombinasiyang berhasil akan direproduksi pada tingkat yang lebih tinggi. Ini akan bertambahjumlahnya dalam populasi. Kombinasi kurang berhasil akan menurun atau bahkanpunah. Artinya evolusi akan terjadi. Sebagai contoh, kombinasi adalah kode untuk ekstratinggi. Sehingga pohon-pohon tinggi dapat dimanfatkan untuk makanan. Atau sistemsaraf yang memiliki kapasitas lebih cepat dari biasanya untuk belajar. Keturunan tertentuini akan memiliki keuntungan lebih besar dari orang lain.

Kadang-kadang, dalam memproduksi baik sel telur atau sperma, mutasi terjadi: gen

berkontribusi reproduksi dengan satu pasangan yang sedikit berubah sehubungandengan gen induk. Fenotip diubah bahwa hasil dari perubahan dalam genotip disebutmutan. Kebanyakan fenotip mutan yang baik relatif tidak ada manfaat yang meningkatatau kurang layak. Namun, anggaplah bahwa versi mutan dari gen membawainformasi yang meningkat kemungkinan keturuna relatif terhadap bentuk sebelumnya.keturunan tertentu akan memiliki keuntungan lebih dari orang lain, yang tidak berbagimutasi. bentuk mutan akan cenderung disalin dalam generasi masa depan danpeningkatan frekuensi. argumennya adalah bahwa selama periode waktu yang lama,proses (i) kombinasi dan (ii) mutasi telah memberi kontribusi pada evolusi bentuk dariyang sederhana hingga kompleks.

Replikasi dan Reproduksi Mempertimbangkan dua peran yang dilayani oleh gen:

1. Pertama kita datang melalui gen yang diwariskan dari orangtua kita dan

kita mengirimkan gen ke generasi berikutnya.

2. Dalam diri individu , gen bertanggung jawab untuk sintesis protein.

Bagian ini melihat proses-proses informasi warisan biologis oleh keturunan dariorangtua mereka dengan cara gen yang terletak di dalam sel-sel spermapada pria dan sel telur pada wanita. Kedua jenis sel yang datang bersamapada saat pembuahaan secara kolektif disebut gamet.

Dalam setiap sel, baik gamet atau bukan, gen berada dalam struktur yangdisebut kromosom. Ini ditampilkan sebagai garis berwarna yang dipasangkanpada gambar 2.4. Dengan pengecualian dari gamet, inti dari sel manusiamengandung 46 kromosom. 46 kromosom ini datang dengan dua setpasangan dalam 23 pasang. Untuk penyederhanaan, hanya 3 sepertipasangan yang ditampilkan pada setiap sel non-gamet dalam gambar 2.4.Seperti yang dihadirkan dalam gambar 2.4, dalam setiap sel, 22 pasanganyang disebut cocok atau kromosom homolog, berarti bahwa materi genetikyang dimiliki oleh satu kromosom dari sepasang sesuai dengan yang dimilikioleh yang lain. (kombinasi 23 akan dijelaskan kemudian)

Dalam proses pembentukan gamet di dalam tubuh, sebuah pembagian darikromosom terjadi sedemikian rupa sehingga setiap gamet hanya mengandung23 kromosom yang tak terbandingi, yang ditunjukkan pada gambar 2.4sebagai 3 kromosom yang tidak sepasang. Dicatat bahwa pembagiaankromosom tidak acak. Salah satu dari masing-masing pasangan diwakili dalamsetiap gamet.

Pada pembuahan, 2 set dari 23 kromosom, satu dari ibu dan satu dari ayah, bergabung,

untuk memberikan 46 kromosom, sebuah proses yang disebut reproduksi. Datang

bersama dari kromosom individu pada reproduksi tidak sembarangan (gambar 2.4).

Sebaliknya, masing-masing menemukan kecocokannya, sehingga kromosom nomor 1

dari ayah 1 dari ibu menemukan 1 dari ayah, dll. Dengan kata lain, kromosom dibagi

pada pemebentukan gamet tetapi kemudian, pada reproduksi, mereka membentuk

kombinasi baru dengan orang-orang dari individu lain.

Menganggap bahwa telur telah dibuahi untuk memproduksi sel dengan 46 kromosom,

disebut sebagai ‘zigot’. Bahwa kita sekarang agak lebih besar adalah karena proses

replikasi. Disebut sel, zigot terbagi menjadi dua dan masing-masing kemudian tumbuh.

Kedua, kemudian membagi untuk memberikan empat sel dan seterusnya, sampai kita

sepenuhnya dikembangkan. Setiap kali sel membelah, materi genetik pada intinya

disalin, sehingga kedua sel memiliki informasi genetik yang sama seperti dalam sel dari

mana mereka terbentuk. Dengan pengecualian gamet (dan beberapa sel lain yang

tidak perlu perhatian kita), tidak peduli peran apa yang disajikan oleh sel, itu akan berisi

salinan lengkap dari materi genetik asli diselenggarakan di 23 kromosom. Berbeda

dengan reproduksi, replikasi adalah instrik untuk hewan tertentu dan bahan genetik dari

setiap sel adalah replica yang tepat dan dari sel yang terbagi.

Reproduksi adalah proses yang melibatkan dua individu, dimana sperma dan telur

datang bersama-sama untuk memproduksi individu baru. Oleh karena itu,materi genetik

dari sel baru merupakan bukan replica yang tepat, baik dari ibu atau ayah. Membawa

bersama sel dari ibu dan ayah menghasilkan sebuah kombinasi gen baru. Tentunya hal-

hal baru sedikit relatif karena keturunanya sering memiliki kemiripan dekat dengan salah

satu atau orang tua lainnya namun mereka tidak identic. Setelah pembentukan

kombinasi gen baru dalam sel baru dan kemudian proses panjang replikasi, kita

mendapatkan ‘Anda atau Saya’ masa kini.

Peran Gen

Dari konsepsi dan seterusnya, gen berinteraksi denganlingkungan fisik langsung dalam memainkan peran dalampembangunan (Champagne and Mashoodh, 2009). Padaawalnya, ini adalah lingkungan dari zigot dalam kandungan.Selanjutnya, pembangunan ditentukan oleh organismemultiseluler baru yang berinteraksi dengan lingkungannya dalamrahim. Setelah lahir, seluruh yang tumbuh berinteraksi denganlingkungan fisik dan lingkungan social. Bersama denganlingkungan, gen mempengaruhi struktur tubuh dan fungsi,contohnya tinggi, warna rambut dan struktur sistem saraf. Kitasekarang melihat lebih dekat pada proses pewarisan.

Proses Pewarisan

Perkenalan

Keturunan memperoleh gen dari orang tua mereka.

Kita sekarang membutuhkan untuk melihat lebih

dekat dan dan kita akan tahu beberapa implikasi

penting untuk psikologi. Seperti yang akan

dibahas nanti, pola pewarisan karakteristik

tertentu, seperti mata dan warna rambut pada

manusia serta beberapa gangguan (termasuk

beberapa perilaku) dapat diikuti dari generasi ke

generasi dan gambar warisan yang diperoleh.

Genetika Dasar

Walaupun peneliti mengatakan gen sebagian dari unit pewarisankarakteristik, (contoh: warna mata) gen ada yang berpasang-pasangterutama pada kromosom yang berpasangan (gambar2.5) sepertiyang dilihat satu daei setiap pasang kromosom (gen yang terikat)adalah berasal dari ayah dan satu dari ibu. Tepatnya, sepasang genmemainkan peran dalam menentukan selat seperti warna mata.

Gen untuk karakter seperti warna mata diletakkan pada sebuahdaerah spesifik dari kromosom yang disebut lokus (jamak, lokus) untukgen tersebut. Lokus gen tertentu ada di tempat yang sama untuk duabagian dari sepasang kromosom (gambar 2.5). Pada pembuahan,individu menerima salah satu dari masing-masing pasangan kromosomdari setiap orang tua (gambar 2.4) Dalam contoh sederhana, untukkarakteristik fenotipe yang diberikan, hanya da satu pasang gen yangperlu dipertimbangkan dalam penentuannya.

Dengan hati-hati, kita dapat berbicara tentang gen untuk beberapakarakteristik fenotip seperti warna mata, yang berarti (i) bahwa gentertentu pada lokus tertentu pada kromosom bertanggung jawab dan(ii) gen ini biasanya aka nada dua kali, sekali pada setiap kromosom.Namun, gen ‘untuk’ karakteristik, pada lokus tertentu, tidak selaludatang dalam suatu bentuk standar. Sebaliknya, akan da varian yangberbeda dari gen tertentu pada lokus tertentu (gambar 2.6).

Gambar 2.5 Dua pasang gen masing-masing menempati

tempat yang sesuai pada kromosom dipasangkan

Setiap varian dari gen disebut dengan alel yang terdapat pada gen terseut.Contohnya, gen yang menentukan warna dapat diidentifikasi pada lokustertentu, tetapi alel berbeda dengan gen yang ada. Sebenarnya warnamata menjadi (contoh biru atau abu-abu) tergantung pada alelnya.Digambar 2.6 (a). Gen berasal dari 2 alel yang identic a1. Namun, untuk gen,2 alel yang berbeda, a2 dan a 1/2, bias ada pada 2 bagian dari sepasanggen. Sekarang bayangkan sebuah gamet dari individu tertentu, ditunjukkanpada gamabar 2.6 (b). Catatannya bahwa terdapat berbagai macam alelyang ada di 2 gamet tersebut.

Gambar 2.4 dan 2.5 dapat membantu menjawab pertanyaan yang palingbesar. Tentunya beberapa pertanyaan, entah digambarkan sebagai“evaluasi dan fungsional” atau tidak, bias lebih mendasar daripada yangstau ini –mengapa saudara dengan sex? Reproduksi seksual itu mahal.Bukankah akan lebih sederhana, meskipun (bayangkan satu!) kurangmenyenangkan, untuk bereproduksi dengan replica Baik, hal itu pasti terlalujauh menuruni jalannya revolusi reproduksiseksual untuk membayangkan kitasekarang beralib ke reproduksi aseksual. Tetapi bagaimana cara evolusi yangmelalui seksual pada tahap yang sangat awal? Reproduksi seksual mungkinakan lebih menyenangkan tapi kita juga perlu menjelaskan penampilandalam hal fungsional dan evolusi. Pada prinsipnya, kita mungkin telahberevolusi untuk mereproduksi hanya dengan proses replikasi. Beberapaorganisme melakukan ini. Berpikir apa yang dihindari dengan mereproduksitanpa bantuan masalah perilaku seksual, frustasi, patah hati, pengkhianatan,iri hati, penyakit menular seksual dan cedera yang diderita selamapertengkaran antar pasangan, dll. Urutan tersebut adalah sesuatu yangpanjang dan memang tragis.

Gambar 2.6 Skestsa skema gen dan alel. (a) Untuk gen₁ alel yang

sama alel a₁ terjadi dua kali, sedangkan untuk gen ₂ alel yang

berbeda a₂ dan a₂’. (b) dua gamet dari individu yang sama terbukti

mengandung dua alel yang berbeda dari gen₂.

Reproduksi seksual menawarkan kemungkinan besar untuk menguji solusi

yang berbeda sejak perbedaan alel dari pria dan wanita yang dibawa

bersamaan untuk menghasilkan kombinasi baru. Dan juga, alel yang di

sediakan oleh masing masing jenis kelamin menunjukan beragam jenis.

Dipertimbangkan bahwa hanya alel yang membentuk gen pada gambar

2.6.

Seperti yang ditunjukkan pada bagian (b), alel yang menempati lokasi ini

dapat berada dalam satu gamet, mengambil bentuk (a2) dan, dalam

gamet lain dari individu yang sama terdapat beberapa bentuk lain, (a1.2).

Dengan memproduksi lebih dari satu bentuk alel, reproduksi seksual dapat

memungkinkan anda untuk bermain aman (‘lindungi nilai taruhan anda’).

Bahkan jika (a2) tidak terlalu sukses ketika di kombinasi dengan bahan

genetic dari lawan jenis, yang sedikit berbeda (a1.2) mungkin terbukti lebih

berhasil.

Anggaplah bahwa lingkungan berubah. Memberikan jarak yang sangat

besar dari hasil pengeluaran alel yang datang bersama-sama pada

reproduksi, kemungkinan bahwa salah satu kombinasi mendapatkan

keuntungan di lingkungan yang baru. Untuk mengambil contoh sederhana,

misalkan tiba-tiba, karena alasan yang aneh , mata dengan kornea

berwarna biru mungkin menjadi sangat disukai oleh semua orang lain dalam

lingkungan yang baru. Kita dapat berspekulasi bahwa pasangan lawan jenis

mulai menemukan bahwa mereka sangat menarik. Kode alel untuk warna ini

akan relative disukai terhadap kode alel untuk warna yang berbeda.

Dasar Biologis Hereditas Sebuah molekul kompleks yang disebut dengan ‘asam deroksibonukleat’ (DNA)

merupakan dasar informasi genetic. Sebuah molekul tunggal DNA berisi ribuan gen.(Gambar2.7) sebuah molekul protein DNA mendukung kromosom.

Gambar 2.7 Sebuah bagian dari molrkul DNA yang sesuai dengan tiga gen. Setiapnyamemicu pembangunan protein tertentu. Tidak semua molekul DNA bertindak dengancara ini.

Dalam pembelahan sel, DNA bereplikasi sendiri. Sebuah sperma atau sel telurmengandung salinan dari DNA sel yang memunculkan sel yang baru. Dalam menyalinseperti itu terkadang persamaan dari DNA sedikit berbeda serta menimbulkanperpindahan.

Bagaimana kontribusi perbedaan karakteristik DNA ? kode DNA untuk sintesis protein.Protein itu terdiri dari sel-sel dasar, Dan dari sistemsyaraf yang sewaktu-waktu ditentukanoleh gen tertentu pada mereka yang dari sel lain dibangun dengan cara yang sama.Materi genetic adalah sama untuk setiap sel dalam individu tertentu. Tetapi dalam seltertentu hanya sebagian kecil dari gen sebenarnya dinyatakan dalam sintesis protein.dengan demikian sel menjadi bagian dari system syaraf atau bagian dari ginjal. Mungkindari sebagian kasus.

Karakteristik Sex-Lingked

Sejauh ini, bab ini telah menjelaskan kromosom

berpasangan dan alel milik mereka datang

bersamaan di pemupukan, tanpa menetapkan,orang tua memberikan kontribusi terhadap

kromosom dan juga alel. Artinya, itu dijelaskan

warisan gen atas dasar laki-laki dan perempuan

berkontribusi dengan probabilitas yang sama

untuk efek apapun. Sekarang kita perlu beralih ke

komplikasi. Ini melibatkan 23 pasang kromosom,

dan berarti bahwa, untuk beberapa fenomena,

kita tidak dapat mengabaikan jenis kelaminorang tua yang menyumbangkan kromosom dan

alel tertentu.

Gambar 2.8 Warisan dan kromosom sex

Mengingat manusia, 2 dari 46 kromosom yang disebut

“kromosom seks” karena mereka berbeda antara pria

dan wanita. Dijelaskan juga sebagai 23 pasang

kromosom, perempuan memiliki 2 kromosom x dan kali-

laki satu kromosom x satu kromosom y. Meskipun

perbedaan dari 22 lainnya, kromosom seks muncul

dalam gamet oleh proses pembelahan sel seperti 22

lainnya (fugure 2.8). Perhatikan bahwa anak

perempuan mewarisi 2 kromosom x, dari setiap orang

tua, sedangkan anak laki-laki mewarisi kromosom x dari

ibunya dan satu kromosom y dari ayahnya. Dengan

kata lain, jenis kelamin anak ditentukan oleh kromosom

yang mereka warisi dari ayah.