Post on 25-Jul-2015
nukleoprotein
Asam Nukleat
nukleotida
protein
Asam fosfat nukleosida
Basa purin/basa pirimidin pentosa
By Heri Herwanto
Bab II
PEMBAHASAN
Asam Nukleat (Nucleic acid) merupakan substansi yang sungguh amat sangat penting. Asam ini terdapat pada hampir setiap sel tubuh kita. Perlu diketahui, tubuh kita tersusun atas ribuan, jutaan bahkan miliaran sel.
Asam nukleat ini terletak dalam kromosom yang ada pada inti sel. Asam nukleat terdiri atas 2 jenis: DNA(Deoxiribo Nucleic Acid) dan RNA(Ribonucleic Acid). Secara umum, keduanya tersusun dari 3 bahan:
Asam nukleat by kelompok 4
Basa purin/basa pirimidin Pentosa/Ribosa
Nukleoprotein
1. Gula Deoxiribose2. Gugus fosfat 3. Basa nitrogen
a. Pirimidin. Ada 2 macam: Timin (T) (pada DNA) - Urasil (U) (pada RNA) dan Cytosin (C).
b. Purin. Juga 2 macam: Adenin (A) dan Guanin (G).
Kedua asam nukleat ini mempunyai peran yang sangat penting bagi kita (dan semua organisme). Peran tersebut antara lain:
1.Sebagai penentu hereditas /mengontrol sifat yang menurun (faktor sifat keturunan)2. Sebagai sintesis protein (asam amino)3. DNA : berfungsi sintesis RNA
Nukleotida dan Nukleosida
Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat.
Molekul nukleosida terdiri atas pentosa ( deoksiribosa atau ribose ) yang mengikat
suatu basa (purin atau piimidin). Jadi apabila suatu nukleoprotein dihidrolisis
sempurna akan dihasilkan protein,asam fosfat,pentosa dan basa purin atau
pirimidin.Rumus berikut ini akan memperjelas hasil hidrolisis suatu
nukleoprotein.
Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan yang berasal dari
RNA ialah ribose.Adapun basa purin dan basa pirimidin yang berasal dari DNA
Asam nukleat by kelompok 4
3
4
ialah adenin,sitosin dan timin.Dari RNA akan diperoleh adenin,guanin,sitosin dan
urasil.
Urasil terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk keto atau laktam dan bentuk
enol atau laktim.
Pada PH cairan tubuh,terutama urasil terdapat dalam entuk keto.Nukleosida
terbentuk dari basa purin atau pirimidin dengan ribose atau deoksiribosa.Basa
purin atau pirimidin terikat pada pentosa oleh ikatan glikosidik,yaitu pada atom
karbon nomor 1.Guanosin adalah suatu nukleosida yang terbentuk dari guanin
dengan ribosa.Pada pengikatan glikosidik ini sebuah molekul air yang dihasilkan
terjadi dari atom hidrogen pada atom N-9 dari basa purin dengan gugus OH pada
atom C-1 dari pentosa.Untuk basa pirimidin,gugus OH pada atom C-1 berikatan
dengan atom H pada atom N-1.
Asam nukleat by kelompok 4
Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin
atau basa pirimidin yang membentuknya.Beberapa nukleosida berikut ini ialah
yang membentuk dari basa purin atau dari basa pirimidin dengan ribosa ;
Adenin nukleosida atau Adenosin
Guanin nukleosida atau Guanosin
Urasil nukleosida atau Uridin
Timin nukleosida atau Timidin
Sitosin nukleosida atau Sitidin
Apabila pentose yang diikat oleh deoksiribosa,maka nama nukleosida
diberi tambahan deoksi di depanya.Sebagai contoh “ Deoksiadinosin,deoksisitidin
“ dan sebagainya.
Disamping lima jenis basa purin atau basa pirimidin yang biasa terdapat
pad asam nukleat,ada pula beberapa basa purin dan basa pirimidin lain yang
membentuk nukleosida.Hipoksantin dengan ribosa akan membentuk hipoksantin
nukleosida atau inosin.
DNA pada bakteri ternyata mengandung hidroksimetilsitosin.
Asam nukleat by kelompok 4
5
Demikian pula tRNA (transfer RNA) mengandung derivat metal basa
purin atau basa pirimidin, misalnya 6-N-dimetiladenin atau 2-N-dimetilguanin.
Dalam alam nukleosida terutama terdapat dalam bentuk ester fosfat yang
disebut nukleotida.Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan
dengan sesama nukleotida membentuk asam nukleat.Dalam molekul nukleotida
gugus fosfat terikat oleh pentosa pada atom C-5.
Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut :
Adenin nukleotida atau Adenosinmonofosfat (AMP)
(asam adenilat)
Guanin nukleotida atau Guanosinmonofosfat (GMP)
(asam guanilat)
Hipoksantin nukleosida atau Inosinmonofosfat (IMP)
(asam inosinat)
Urasil Nukleotida atau Uridinmonofosfat (UMP)
(asam uridilat)
Sitidin nukleotida atau Sitidinmonofosfat (SMP)
(asam sitidilat)
Timin nukleotida atau Timidinmonofosfat (TMP)
(asam timidilat)
Asam nukleat by kelompok 4
6
7
Pentosa yang terdapat dalam molekul nukleotida pada contoh diatas ialah
ribosa.Apabila pentosanya deoksiribosa,maka ditambah deoksi di depan nama
nukleotida tersebut misalnya deoksiadenosin-monofosfat atau disingkat dAMP.
Ada beberapa nukleotida yang mempunyai gugus fosfat lebih dari 1
misalnya adenosintrifosfat dan uridintrifosfat,kedua nukleotida ini mempunyai
peranan penting dalam reaksi-reaksi kimia dalam tubuh.
Pada rumus molekul ATP dan UTP ,ikatan antara gugus-gugus fosfat
diberi tanda yang khas.Pada proses hidrolisis ATP akan melepaskan gugus fosfat
dan terbentuk adenosindifosfat (ADP).Pada hidrolis ini ternyata dibebaskan
energy yang cukup besar yaitu 7.000 kal/mol ATP.
Oleh karena itu ikatan antara gugus fosfat dinamakan “ ikatan berenergi tinggi “
dan diberi tanda ~ . Dalam tubuh, ATP dan UTP berfungsi sebagai penyimpan
energi yang diperoleh dari proses oksidasi senyawa-senyawa dalam makanan kita
untuk kemudian dibebaskan apabila energi tersebut diperlukan.
Asam nukleat by kelompok 4
8
Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan pengemban kode genetic dalam sistem
kehidupan. Karena informasi yang terkandung dalam asam-asam nukleat itu, suatu
organisme mampu membiosintesis tipe protein yang berlainan (rambut, kulit, otot,
enzim dan sebagainya)dan memproduksi lebih banyak organisme dari jenisnya
sendiri. Asam nukleat merupakan suatu polimer yang terdiri dari banyak molekul
nukleotida. Ada dua macam asam nukleat, yaitu DNA dan RNA. DNA terutama
dijumpai dalam inti sel, asam ini merupakan pengemban kode genetic dan dapat
mereproduksi atau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru
untuk reproduksi organisme itu, dalam sebagian besar organisme, DNA suatu sel
mengarahkan sintesis molekul RNA. Satu tipe RNA yakni RNA pesuruh (mRNA)
meninggalkan inti sel dan mengarahkan biosintesis dari berbagai tipe protein
dalam organisme itu sesuai dengan kode DNAnya.
Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan-jaringan tubuh sebagai
nukleoprotein, yaitu gabungan antara asam nukleat dengan protein. Untuk
memperoleh asam nukleat dari jaringan-jaringan tersebut, dapat di lakukan
ekstraksi terhadap nukleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam 1M.
Setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan menjadi protein-protein dan asam
nukleat dengan menambah asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati, atau
dengan menambah NaCl hingga larutan menjadi jenuh. Setelah terpisah dari
protein yang mengikatnya, asam nukleat dapat diendapkan dengan penambahan
alkohol perlahan-lahan. Disamping itu penambahan NaCl hingga jenuh akan
mengendapkan protein.
Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein adalah
menggunakan enzim pemecah protein, misalnya tripsin. Ekstraksi terhadap
jaringan-jaringan dengan asam trikloroasetat, dapat memisahkan asam nukleat.
Denaturasi protein dalam campuran dengan asam nukleat ini dapat pula
menyebabkan terjadinya denaturasi asam nukleat tu sendiri. Oleh karena asam
nukleat itu mengandung pentosa, maka apabila dipanasi dengan asam sulfat akan
terbentuk furfural. Furfural ini akan memberikan warna merah dengan anilina
asetat atau warna kuning dengan p- bromfenilhidrazina. Apabila dipanasi dengan
Asam nukleat by kelompok 49
dengan difenilamina dalam suasana asam, DNA akan memberikan warna biru.
Pada dasarnya reaksi-reaksi warna untuk ribosa dan deoksiribosa dapat digunakan
untuk keperluan identifikasi asam nukleat.
Struktur Asam Deoksiribonukleat (DNA)
Asam ini adalah polimer yang
terdiri atas molekul-molekul
deoksiribonukleat yang terikat satu
dengan lain, sehingga membentuk
rantai polinukleotida yang panjang.
Basa purin yang terdapat pada DNA
adalah adenin dan guanin. Sitosin
dan timin adalah basa pirimidin
yang terdapat pada asam nukleat.
Molekul DNA yang panjang ini
terbentuk ikatan antara atom C
nomor 3 dengan atom C nomor 5
pada
Asam nukleat by kelompok 4
10
molekul deoksiribosa dengan
perantaraan gugus fosfat,
sebagaimana terlihat pada
rumus struktur sebagian dari
molekul DNA. Dari rumus
tersebut, terlihat bahwa basa
yang mengandung oksigen
ditulis dalam bentuk keto atau
laktan. Sebenarnya terdapat
keseimbangan antara bentuk
keto (laktan) dengan bentuk
enol(laktin). Keseimbangan
ini dipengaruhi oleh pH
dilingkungannya. Dalam
tubuh bentuk laktan terdapat
lebih banyak daripada bentuk
laktin, oleh karena itu basa
tersebut ditulis dalam bentuk
laktan. Dari rumus DNA
tersebut dapat pula dilihat
bahwa karakteristik atau ciri
khas suatu asam nukleat
terletak pada urutan basa purin
dan pirimidin yang terdapat
pada molekul asam nukleat
tersebut.
Asam nukleat by kelompok 4
Struktur untai komplementer DNA menunjukkan pasangan basa (adenina dengan timina dan guanina dengan sitosina) yang membentuk DNA beruntai ganda.
DNA berbentuk double heliks (UNTAI GANDA)
11
Struktur Asam Ribonukleat (RNA)
DNA membawa kode genetik, tetapi RNA-lah yang menerjemahkan kode
itu kedalam sintesis protein. Struktur RNA serupa dengan stuktur DNA : sederet
satuan gula (ribose) tergabung bersama-sama oleh ikatan fosfat, tiap gula terikat
ke suatu basa. Basa utama dalam RNA adalah adenine, guanine, sitosin dan urasil.
Urasil membentuk ikatan hudrogen yang disukai(yang sama dengan ikatan
hydrogen pada timin), dengan adenine dan selalu berpasangan dengan adenine
dalam sintesis RNA.
RNA ( ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat merupakan makromolekul
yang berfungsi sebagai penyimpan dan penyalur informasi genetik. RNA sebagai
penyimpan informasi genetik misalnya pada materi genetik virus, terutama
golongan retrovirus. RNA sebagai penyalur informasi genetik misalnya pada
proses translasi untuk sintesis protein.RNA juga dapat berfungsi sebagai enzim
( ribozim ) yang dapat mengkalis formasi RNA-nya sendiri atau molekul RNA
lain.
Molekul RNA mempunyai bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA
memiliki bentuk pita tunggal dan tidak berpilin. Tiap pita RNA merupakan
polinukleotida yang tersusun atas banyak ribonukleotida. Tiap ribonukleotida
tersusun atas gula ribosa, basa nitrogen, dan asam fosfat.
Basa nitrogen RNA juga dibedakan menjadi basa purin dan basa pirimidin.
Basa purinnya sama dengan DNA tersusun atas adenin (A) dan guanin (G),
sedangkan basa pirimidinnya berbeda dengan DNA yaitu tersusun atas sitosin (C)
dan urasil (U).
Asam nukleat by kelompok 4
gambar basa yang menyusun RNA
12
RNA berbentuk single heliks
Tulang punggung RNA tersusun atas deretan ribosa dan fosfat.
Ribonukleotida RNA terdapat secara bebas dalam nukleoplasma dalam bentuk
nukleosida trifosfat, seperti adenosin trifosfat (ATP), guanosin trifosfat (GTP),
sistidin trifosfat (CTP), dan uridin trifosfat (UTP). RNA disintesis oleh DNA di
dalam inti sel dengan menggunakan DNA sebagai cetakannya.
Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul
ribonukleotida. Seperti DNA, asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan
antara atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada molekul ribosa dengan
perantaraan gugus fosfat. Rumus strukur berikut ini menunjukkan sebagian dari
molekul RNA.
Tipe RNA
RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA ( messenger RNA ) atau RNAd ( RNA
duta ), tRNA ( transfer RNA ) atau RNAt ( RNA transfer ), dan rRNA ( ribosomal
RNA ) atau RNAr ( RNA ribosomal ).
RNAd
RNAd merupakan RNA yang urutan basanya komplementer dengan salah satu
urutan basa rantai DNA. RNAd berupa rantai tunggal yang relatif panjang.
Asam nukleat by kelompok 4
13
RNA jenis ini merupakan polinukleotida berbentuk pita tunggal linier dan
disintesis oleh DNA di dalam nukleus. Panjang pendeknya mRNA berhubungan
dengan panjang pendeknya rantai polipeptida yang akan disusun. Urutan asam
amino yang menyusun rantai polipeptida itu sesuai dengan urutan kodon yang
terdapat di dalam molekul mRNA yang bersangkutan. mRNA bertindak sebagai
pola cetakan pembentuk polipeptida. Adapun fungsi utama mRNA adalah
membawa kode-kode genetik dari DNA di inti sel menuju ke ribosom di
sitoplasma. mRNA ini dibentuk bila diperlukan dan jika tugasnya selesai, maka
akan dihancurkan dalam plasma.
RNAr
RNAr merupakan komponen struktural yang utama di dalam ribosom.Setiap
subunit ribosom terdiri dari 30 – 46% molekul RNAr dan 70 – 80% protein. RNA
ini disebut ribosomal RNA karena terdapat di ribosom meskipun dibuat di dalam
nukleus. RNA ini berupa pita tunggal, tidak bercabang, dan fleksibel. Lebih dari
80% RNA merupakan rRNA. Fungsi dari RNA ribosom adalah sebagai mesin
perakit dalam sintesis protein yang bergerak ke satu arah sepanjang mRNA. Di
dalam ribosom, molekul rRNA ini mencapai 30-46%.
RNAt
RNAt merupakan RNA yang membawa asam amino satu per satu ke
ribosom.Pada salah satu ujung RNAt terdapat tiga rangkaian basa pendek
( disebut antikodon ). Suatu asam amino akan melekat pada ujung RNAt yang
berseberangan dengan ujung antikodon. Pelekatan ini merupakan cara
berfungsinya RNAt, yaitu membawa asam amino spesifik yang nantinya berguna
dalam sintesis protein yaitu pengurutan asam amino sesuai urutan kodonnya pada
RNAd.
RNA jenis ini dibentuk di dalam nukleus, tetapi menempatkan diri di
dalam sitoplasma. tRNA merupakan RNA terpendek dan bertindak sebagai
penerjemah kodon dari mRNA. Fungsi lain tRNA adalah mengikat asam-asam
amino di dalam sitoplasma yang akan disusun menjadi protein dan
Asam nukleat by kelompok 414
mengangkutnya ke ribosom. Bagian tRNA yang berhubungan dengan kodon
dinamakan antikodon.
Perbedaan antara DNA dan RNA
Beberapa perbedaan antara DNA dengan RNA sebagai berikut :
Perbedaan DNA (Deoxyribo Nukleat Acid) RNA (Ribo Nukleat
Acid)
- Letak Dalam inti sel, mitokondria,
kloroplas, senriol.
Dalam inti sel,
sitoplasma dan
ribosom.
- Bentuk Polinukleotida ganda yang terpilin
panjang
Polinukleotida
tunggal dan pendek
- Gula Deoxyribosa Ribosa
- Basanya Golongan purin : adenine dan
guanine
Golongan pirimidin : cytosine dan
timin
Golongan purin :
adenine dan guanine
Golongan pirimidin :
cytosine dan urasil
- Fungsi - mengontrol sifat yang menurun
- sintesis protein
- sintesis RNA
- sintesis protein
- Kadarnya Tidak dipengaruhi sintesis protein.
Letak basa nitrogen dari kedua pita
ADN saling berhadapan dengan
pasangan yang tetap yaitu Adenin
selalu berpasangan dengan Timin,
Cytosin dengan Guanin. Kedua pita
itu diikatkan oleh ikatan hidrogen.
Dipengaruhi sintesis
protein.
Macam ARN :
ARN duta
ARN ribosom
ARN transfer
- Ikatan
fosfodiester
Memiliki bentuk yang menyerupai
double heliks, yakni memiliki 2 sisi
Memilikibentuk
ikatan fosfodiester
Asam nukleat by kelompok 4
15
Nya rantai yang terikat kuat dan panjang yang tunggal, dan
pendek dibanding
fosfodiester DNA
gambar perbedaan ikatan fosfodiester antara antara DNA dan RNA
DNA : gula pentosa RNA : gula ribosa
Pirimidin : timin, sitosis pirimidin : urasil, sitosin
Purin : adenin, guanin purin : adenin, guanin
Bab III
PENUTUP
Asam nukleat by kelompok 4
16
A. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat kami petik dari makalah ini, meliputi hal sebagai
berikut :
Asam nukleat merupakan suatu polimer yang memegang peranan penting
dalam kehidupan organisme.
Ada dua cara untuk mendapatkan asam nukleat : ekstraksi terhadap
nucleoprotein dan menggunakan enzim pemecah protein
Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan-jaringan tubuh sebagai
nukleoprotein.
Nukleoprotein terdiri atas protein dan asam nukleat.
Ada dua macam asam nukleat : DNA (asam dioksiribonukleat) dan RNA
(asam ribonukleat)
Suatu DNA mempunyai basa purin berupa adenin dan guanine, basa
pirimidin berupa sitosin dan timin serta gula deoksiribosa yang
dihubungkan oleh gugus fosfat
Replikasi DNA dapat berlangsung melalui tiga model : model konserfatif,
model semikonserfatif, model dispersif
Suatu RNA memiliki basa purin berupa adenin dan guanine, basa
pirimidin berupa sitosin dan urasil serta gula ribose yang dihubungkan
oleh gugus fosfat
RNA terdiri dari tiga tipe, yaitu mRNA ( messenger RNA ) , tRNA ( transfer
RNA ) dan rRNA ( ribosomal RNA )
B. Saran
Saran kami dalam pembuatan makalah ini adalah : pembaca harus teliti
dalam memahami isi dari makalah ini, disebabkan banyaknya penjelasan
materi kimia yang disertai dengan gambar, yang kesemuanya hampir
memiliki bentuk konformasi ikatan maupun unsur yang mirip/serupa
Daftar Pustaka
Asam nukleat by kelompok 4
17
Arbianto,P., 1993, Biokimia Konsep-Konsep Dasar, DEPDIKBUD, DIKTI,
Proyek Pendidikan Tenaga Akademik; Jakarta.
Campbell, Reece-Mitchell., 2002, Biologi, edisi kelima-Jilid I; Penerbit Erlangga
; Jakarta
Poedjiadi,A., 1994, Dasar-Dasar Biokimia. Universitas Indonesia-Press
Erlangga ; Jakarta
www. Wikipedia.co.id dengan kata kunci asam nukleat
Asam nukleat by kelompok 4
18