HORMON

Hormon adalah zat kimia yang terbentuk dalam satu organ atau bagian tubuh dan

dibawa dalam darah ke organ atau bagian di mana mereka menghasilkan efek

fungsional. Hormon membawa pesan dari kelenjar kepada sel-sel untuk

mempertahankan tingkat bahan kimia dalam aliran darah yang mencapai homeostasis.

Tergantung pada efeknya masing-masing, hormon dapat mengubah aktivitas

fungsional, dan kadang-kadang struktural satu atau beberapa organ atau jaringan.

“Hormon” istilah berasal dari kata Yunani “hormao” yang berarti menggairahkan

atau membangkitkan. Hal ini mencerminkan peran hormon yang bertindak sebagai

katalis untuk perubahan kimia lainnya pada tingkat sel yang diperlukan untuk

pertumbuhan, perkembangan, dan energi. Hormon beredar bebas dalam aliran darah,

menunggu untuk dikenali oleh sel target yang menjadi tujuan mereka. Sel target

memiliki reseptor yang hanya dapat diaktifkan dengan jenis hormon tertentu. Setelah

diaktifkan, sel tahu untuk memulai fungsi tertentu, misalnya mengaktifkan gen atau

memproduksi energi kembali.

Hormon dapat diklasifikasikan menurut situs mereka bertindak dengan situs mereka

diproduksi, menjadi hormon endokrin, hormon parakrin dan hormon otokrin.

• hormon endokrin: hormon disekresikan oleh kelenjar endokrin.

• hormon parakrin: hormon yang bertindak pada sel-sel tetangga lokal.

• hormon autokrin: hormon yang bertindak pada sel memproduksinya.

Hormon juga dapat dibagi menurut kimiawinya, menjadi dua kelompok utama:

Hormon yang larut lemak:

• hormon steroid – berasal dari kolesterol.

• hormon tiroid – T3 dan T4 yang disintesis dengan melampirkan yodium ke

asam amino tirosin.

• nitrat oksida – hormon gas yang juga bertindak sebagai neurotransmitter.

Hormon yang larut air:

• hormon amina – disintesis dari asam amino tertentu.

• hormon peptida atau hormon protein – polimer asam amino.

• hormon eikosaniod – hormon yang berasal dari asam arakidonat

Sistem Hormonal Pada Manusia

Gambar Mekanisme Endokrin

Hormon adalah suatu senyawa organic yang dihasilkan oleh kelenjar tertentu dan

berfungsi untuk mengaktifkan suatu proses fisiologis dalam tubuh (metabolisme,

pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi dan reaksi terhadap stress serta tingkah

laku). Kelenjar yang menghasilkan hormon dinamakan dengan kelenjar endokrin atau

kelenjar buntu. Hormon merupakan senyawa steroid ataupun senyawa potein.

Hormon dapat digolongkan menjadi tiga kelompok yaitu :

Hormon – hormon dari asam amino, misalnya tiroksin, triiodotironin,

adrenalin, nonadrenalin.

Hormon – hormon peptide dan protein, misalnya paratiroid, hormon

pertumbuhan, insulin, glucagon.

Hormon – hormon steroid, misalnya kortikosteroid dan hormon kelamin

(androgen, estrogen, dan progesterone)

Berikut ini beberapa factor yang mempengaruhi pengatur sekresi hormon antara lain :

Faktor Saraf

Bagian medulla kelenjar suprarenal mendapat pelayanan dari saraf ototnom. Oleh

karena itu sekresinya diatur oleh saraf otonom.

Faktor Kimia

Susunan bahan kimia atau hormon lain atau hormon lain di dalam aliran darah

mempengaruhi sekresi hormon tertentu.

Hormon dikeluarkan sebagai akibat dari rangsangan stimulasi saraf secara langsung

kepada kelenjar yang cocok. Macam – macam kelenjar endokrin pada manusia antara

lain hipofisis, tiroid, paratiroid, timus, pankreas, adrenal, dan ovum atau testis.

gambar Sistem kerja endokrin

Hipotalamus

Hipotalamus memegang peranan yang sangat penting dalam pengaturan system

endokrin dan system saraf. Hipotalamus menerima informasi dari system saraf

melalui tubuh dan bagian otak, kemudian mengatur system endokrin untuk

menanggapi kondisi lingkungan. Hormon yang dikeluarkan oleh hipotalamus

merupakan sekresi dari sel – sel neurosekretori.

Kelenjar Hipofisis (Pituitari)

Gambar Hipofisis

Kelenjar hipofisis dinamakan juga dengan master of gland dikarenakan hormon yang

dihasilkan oleh hipofisis mempengaruhi pengeluaran hormon yang lain, hormon ini

terbagi atas 3 macam bagian antara lain bagian anterior, bagian intermediet dan

bagian posterior. Berikut saya jabarkan bagian dan fungsi dari hipofisis

No Kelenjar Letak Hormon Fungsi / Peran

1 Hipofisis / Pituitari Sella tursica metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi dan reaksi terhadap stress serta tingkah laku

1. Hipofisis Pada lekukan tulang

GH / STH (Hormon somatotrof)

Pertumbuhan sel tubuh dan menstimulasikan

anterior selatursika pertumbuhan tulang

TSH (hormone tiroid)Mengontrol sekresi hormon oleh kelenjar tiroid

ACTH (hormone adrenokortil kotropik )

Merangsang produksi glukokortikoid

FSH (Folikel stimulating Hormon)

Pada wanita : untuk menstimulasikan produksi estrogen dan perkembangan folikel pada ovarium.

Pada Pria : merangsang terjadinya spermatogenesis untuk menghasilkan sperma.

LH (Luteinizing hormone)

Pada Wanita : bersama dengan estrogen untuk menstimulasikan ovulasi dan pembentukkan progesterone oleh korpus leuteum pada ovarium

Pada Pria : menstimulasikan sel – sel intersissil pada testis untuk berkembang dan menghasilkan testosterone.

Prolaktin Membantu proses persalinan dan menstimulasi sekresi air susu.

1. Hipofisis Pada lekukan MSH (Melanocyte Mengatur pigmentasi dan

Intermediet tulang selatursika

Stimulating Hormone)

mempengaruhi warna kulit.

1. Hipofisis Posterior

Pada lekukan tulang selatursika

Oksitosin Menstimulasikan kontraksi sel otot polos pada rahim wanita hamil selama melahirkan dan merangsang kontraksi sel – sel kontraktil dari kelenjar susu agar mengeluarkan air susu.

ADH (Anti Deuretic Hormon)

Mencegah pembentukkan urin dalam jumlah banyak dan meningkatkan tekanan darah dengan menyempitkan pembuluh darah.

Kelenjar Tiroid / gondok

Gambar Tiroid

Kelenjar tiroid adalah kelenjar yang terdapat di leher bagian depan dibawah jakun

dan terdiri atas dua buah lobus berfungsi sebagai pengatur metabolisme sel tubuh dan

pengaturan suhu tubuh, terdiri dari asam amino yang mengandung yodium. Berikut

akan saya jabarkan fungsi dan bagiannya dalam tabel.

.

Hormon Fungsi / Peran

Tiroksin Mengatur proses metabolisme, pertumbuhan fisik,

perkembangan mental, kematangan seks, dan mengubah

glikogen menjadi gula dalam hati serta pendistribusian air dan

garam mineral.

Triodotironin Mengatur metabolisme, dan kegiatan system saraf.

Kalsitonin Menjaga kesetimbangan kalsium didalam darah dengan

mempercepat penyerapan kalsium oleh tulang.

Gambar struktur Tiroid dan bagiannya

Kelenjar Paratiroid / Anak Gondok

Kelenjar paratiroid terletak dibagian belakang kelenjar tiroid, kelenjar ini berjumlah

empat buah kelenjar ini menghasilkan Hormon  PTH ( Parathyroid Hormone) yang

berfungsi meningkatkan serta mengendalikan kadar kalsium dalam darah dan

fosfat (PO43+) dalam darah.

Kelenjar Timus / Kacangan

Gambar Kelenjar Timus

Kelenjar ini  hanya dijumpai pada anak – anak usia di bawah 18 tahun. Kelenjar ini

terletak didekat tulang dada dan berwarna kemerah – merahan, kelenjar ini terdiri atas

2 lobus. Kelenjar ini menghasilkan Hormon Thymosin yang berfungsi sebagai

perangsang perkembangan  dari limfosit T untuk menghasilkan kekebalan (imunitas)

tubuh.

Kelenjar Adrenal / Anak ginjal

Gambar Kelenjar Adrenal

Kelenjar Adrenal berjumlah dua buah dan terdapat pada bagian atas ginjal

kelenjar ini terbagi menjadi dua bagian yaitu korteks dan medula

suprinalis, berikut akan saya jelaskan dalam table peran dan fungsinya.

Bagian Hormon Fungsi dan

Korteks Glukokortikoid Meningkatkan kadar glukosa dalam darah melalui perubahan glikogen dalam hati menjadi glukosa dalam darah.

Androgen Bekerja sama dengan hormon yang dihasilkan gonad untuk menentukan sifat dan karakter kelamin sekunder.

Mineralkortikoid Mengatur volume darah, tekanan darah, serta kadar natrium (Na+) dan kalium (K+) dalam darah.

Medula Suprenalis

Adrenalin (epineferin) Membantu metabolisme dengan mengubah glikogen dalam otot menjadi glukosa dalam darah.

Nonadrenalin (norepineferin) Menaikan tekanan darah dengan jalan merangsang serabut otot di dalam dinding pembuluh darah untuk berkontraksi.

Kelenjar Pinealis ( Epifise )

Klenjar pinealis terletak di dekat otak, tepatnya diatas otak kecil ( cerebellum ).

Kelenjar ini sangat kecil sebesar biji kacang ercis. Kelenjar ini menghasilkan Hormon

latonin yang berfungsi dalam pengaturan hubungan suhu tubuh dengan tidur.

Letak Epifise didalam hipofisis

Kelenjar Pankreas / Langerhans

Gambar Kelenjar Pankreas

Kelenjar ini terdapat di dekat usus 12 jari dan hati. Didalam pankreas terdapat pulau –

pulau langerhans, pulau langerhans ini mengandung sel – sel endokrin yaitu sel alfa

yang menghasilkan hormon glukagon dan sel beta yang menghasilkan hormon

insulin, berikut akan saya jabarkan di dalam table fungsi dan bagiannya

Bagian Sel Hormon Fungsi dan Peranan

Sel alfa Glukagon Mengubah glikogen menjadi glukosa

Sel beta Insulin Mengubah gula darah ( glukosa ) menjadi gula

otot ( glikogen ) di hati sehingga mengurangi kadar gula dalam darah.

Kelenjar Kelamin / Gonad

Gambar Kelenjar Gonad

Kelenjar kelamin terbagi atas dua yaitu kelenjar kelamin pada wanita dan pada pria

berikut akan saya jelaskan dalam table bagian dan fungsinya.

Kelamin Hormon Fungsi dan Peranan

Pria Testosterone Menentukan ciri pertumbuhan kelamin

sekunder pada pria.

Wanita Progesterone Penebalan dinding rahim (endometrium) agar

siap menerima sel telur yang sudah

mengalami pembuahan.

Estrogen Proses pembentukan dan pematangan sel

ovum (sel telur) serta pengatur cirri kelamin

sekunder pada wanita.

Kelainan – Kelainan Akibat Kelebihan Atau Kekurangan Hormon

1.    Kelenjar Hipofisis

          Suatu kelenjar endokrin yang terletak didasar tengkorak yang memegana

peranan penting dalam sekresi hormon. Kelenjar hipofisisterdiri dari dua lobus.

        a. Lobus anterior ( adenohipofise ). Hormon yang dihasilkan antara lain :

            1.)     Hormon Somatotropin 

            Hormon samatotropin adalah hormon pertumbuhan dan sel sasarannya ialah

tulang, hati, dan jaringan ikat. Fungsi hormon somatotropin ialah merasangsan

pertumbuhan tulang dan jaringan lunak pengaruh metabilik, mencakup anabolisme

protein, mobilisasi lemak dan konservasi glukosa.

        a. kekurangan horAmon somatotropin akan terjadi kelainan Dwarfisme

        b. kelebihan hormon somatotropin

1. gigantisme ( pada anak-anak )

2. Akromegali ( pada orang dewasa )

2.    Hormon tirotropik

    Sel sasarannya ialah sel folikel tiroid. Fungsi hormon ini adalah mengendalikan

kegiatan kelenjar tiroid dalam menghasilkan tiroksin.

3.    Hormon Adrenokortikotropik ( ACTH )

    Sel sasarannya yaitu zona fasikulata dan zona retikularis korteks adrenal.

Fungsinnya adalah memelihara pertumbuhan dan perkembangan normal kortes

adrenal dan merangsang untuk mengkresikan kortisol dan glucocorticoid.

4.    Hormon Folikel Stimulating Hormon

    Sel sasarannya ialah folikel ovarium dan tubulus seminiferosa di testis.

Fungsinya ialah pada wanita hormon ini merangsang pertumbuhan dan

perkembangan folikel ovarium, tempat berkembangnya ovum. Selain itu FSH

mendorong sekresi hormon estrogen oleh ovarium. Pada pria FSH diperlukan untuk

produksi sperma.

5.    Luteinizing Hormon

    Sel sasarannya ialah folikel ovarium, korpus luteum dan sel interstisium di testis.

Fungsinya ialah merangsang ovulasi, perkembangan korpus luteum, serta sekresi

estrogen dan progesteron. Pada pria, merangsang sekresi testosteron.

6.    Prolaktin

    Sel sasarannya ialah kelenjar mammae merangsang sekresi susu. Fungsinya

mendorong perkembangan payudara dan menghasilkan air susu pada masa laktasi.

    a. kekurangan hormon prolaktin

•    Perkembangan payudara terhambat.

•    Mengurangi produksi ASI.

b. penatalaksanaan

masa laktasi makan sayur-sayuran seperti sayur katuk  dan buah.

    b.    Lobus Posteriopr ( neurohipofise ). Mengeluarkan 2 jenis hormon.       

1.    Hormon Atidiuretik ( ADH ) / hormon pituitrin /  Vasopresin

Sel sasarannya yaitu tubulus ginjal arteriol. Berfungsi untuk mencegah

pembentukan urine dalam jumlah banyak dan berpengaruh dalam pengaturan

tekanan darah dan menyebabkan kotraksi otot polos.

 2.    Hormon Estrogen

Sel sasarannya yaitu uterus. Fungsinya ialah merangsang dan menguatkan kontraksi

uterus sewaktu melahirkan dan mengeluarkan air susu sewaktu menyusui.

    2.    Kelenjar Tiroid

                Atas pengaruh hormon yang dihasilkan oleh kelenjar hipofise        lobus

anterior, kelenjar tiroid ini menghasilkan hormon tiroksin.

        Fungsi hormon tiroksin ialah mengatur tukaran zat / metabolisme dalam tubuh

dan mengatur pertumbuhan normal dan perkembangan saraf.

        a.    kekurangan hormon tiroksin

•    Dapat menyebabkan penyakit kretinisme pada bayi

•    Pada orang dewasa dapat menyebabkan miksedema

        b.    Kelebihan hormon tiroksin

•    Kebalikan dari miksedema

•    Gagal jantung pada keadaan yang dikenal sebagai penyakit trauma / gondok

eksoptalmus

•    Mata menonjol.

    

3.    Kelenjar paratiroid

       Kelenjar ini menghasilkan hormon paratiroid. Sel sasarannya yaitu tulang,

ginjal, dan usus.        Fungsinya yaitu mengatur metabolisme fospor dan mengatur

kadar kalsium dalam darah.

a.    Dampak kekurangan hormon paratiroid

•    Kekurangan kalsium didalam darah atau dapat meyebabkan tetani.

•    Yang khas adalah kejang pada tangan dan kaki.

•    Penatalaksanaan untuk meringankan gejala ini yaitu dengan pemberian kalsium

b.    Dampak kelebihan hormon paratiroid

•    Keseimbangan distribusi kalsium terganggu.

•    Penyakit tulang

•    Gagal ginjal

4.    Kelenjar timus

       Kelenjar ini menghasilkan hormon timosin yang sel sasarannya yaitu limpfosit

T. Berfungsi untuk      mengaktifkan pertumbuhan badan dan mengurangi aktivitas

kelenjar kelamin.

5.    Kelenjar Supra Renalis / Adrenal 

    Kelenjar anak ginjal terletak menempel di atas ginjal, yang terdiri atas 2 bagian,

yaitu

 a.    Bagian korteks menghasilkan 2 yaitu :

    1.    Hormon Aldesteron

    Sel sasarannya yaitu tubulus ginjal dan berfungsi untuk meningkatkan reabsorpsi

Na dan sekresi k.

2.    Hormon kortisol

    Sel sasarannya yaitu sebagian sel besar dan berfungsi meningkatkan glukoso

darah dengan mengorbankan simpanan protein dan lemak  dan beperan dalam

adaptasi terhadap stress.

3.    Hormon Androgen

    Sel sasarannya yaitu pada wanita pada bagian tulang dan otak. Berfungsi dalam

lonjatan pertumbuhan masa pubertas dan dorongan seks pada wanita.

    b.    Medula menghasilkan 2 hormon yaitu

        1.    Hormon Adrenalin ( epinephirin )

Berfungsi membantu metabolisme karbohidrat dengan jalan menambah pengeluaran

glukosa dari hati

            a.    Dampak kekekurangan hormon adrenalin 

•    Terjadi penyakit Addison

•    Sedangkan ginjal gagal menyimpan natrium dalam jumlah terlampau banyak. 

        b.    Dampak kelebihan hormon adrenalin

•    Mirip tumor suprarena pada bagian korteks

•    Gangguan pertumbuhan seks sekunder

        2.    Hormon Noradrenalin  ( norepinefirin )

Berfungsi menaikan tekanan darah dengan jalan merangsang serabut otot didalam

dinding pembuluh darah untuk berkontraksi.

     6.    Kelenjar Pankreas

            Kelenjar ini menhasilkan 3 hormon yaitu

        a.    Hormon Somatostatin

    Sel sasarannya yaitu sistem pencernaan dan berfungsi untuk menhambat

pencernaan dan penyerapan nutrien.

b.    Hormon Glukagon ( sel a )

    Sel sasarannya yaitu sebagian besar sel dan berfungsi untuk mempertahankan

kadar nutrien dalam darah selama fase pasca-absortif.

c.    Hormon Insulin ( sel b )

    Sel sasarannya yaitu sebagian besar sel dan berfungsi untuk mengendalikan kadar

glukosa dan bila digunakan sebagai pengobatan, memperbaiki kemampuan sel

tubuh untuk mengobservasi glukosa dan lemak.

    a.    Dampak kekeurangan hormon insulin

•    Mengakibatkan hiperglikemi

•    Turunya berat badan

•    Lelah dan poliurian disertai haus

•    Lapar, kulit kering, dan lidah licin

•    Asidosis dan kecepatan bernafas bertambah 

        b.    Dampak kelebihan hormon insulin

•    Hipoglikemi 

    7.    Kelenjar Kelamin

            Kelenjar ini terbagi menjadi 2 kelenjar yaitu

        a.    Kelenjar testik terdapat pada pria terletak pada skrotum dan menghasilkan

hornon testosteron. Hormon testosteron berfungsi menentukan sifat kejantanan.

        b.    Kelenjar ovarium terdapat pada wanita, terletak pada ovarium kiri dan

kanan uterus. Kelenjar ini menghasilkan hormon :

            1.    Hormon Estrogen

            Sel sasarannya yaitu organ seks wanita dan tulang.  berfungsi untuk

mendorong perkembangan folikel, berperan dalam pengembangan karekteristik seks

sekunder, merangsang pertumbuhan uterus dan payudara. Mendorong penutupan

lempeng epifisis.

        2.    Hormon Progesteron

            Sel sasarannya yaitu uterus dan berfungsi mempersiapkan rahim untuk

kehamilan.

7.    Jantung

        Jantung menghasilkan hormon peptida natriuretik. Sel sasarannya yaitu tubulus

ginjal dan berfungsi untuk menghambat reabsorpsi Na.

8.    Hati

        Hati menghasilkan hormon somatomedin. Sel sasarannya yaitu tulang dan

jaringan lunak dan berfungsi mendorong pertumbuhan.

9.    Ginjal

        Ginjal menghasilkan hormon renin ( angiotensin ) dan berfungsi merangsang

sekresi aldosteron

No. Kelenjar Hormon yang Gangguan / kelainan Ciri – cirri

dihasilkan

1 Hipofisis Kekurangan hormon

(hiposekresi)

hormon

pertumbuhan

(growth hormone)

Dwarfisme Penderita tampak bertubuh

pendek (hanya sekitar satu meter

atau bahkan kurang) tapi tetap

memiliki proporsi tubuh yang

normal

Kelebihan hormon

(hipersekresi)

hormon

pertumbuhan

(growth hormone)

Gigantisme

(giantism)

Terjadi pada masa kanak –

kanak, dimana terjadi

pertumbuhan berlebihan bahkan

dapat sampai mencapai 8 kaki

Akromegali Terjadi pada saat dewasa,

penderita mengalami

pembesaran tulang rahang dan

wajah. Kulit bertambah tebal,

diikuti gangguan akibat

penekanan saraf oleh massa

tulang yang bertambah

2. Tiroid Hipersekresi

hormone tiroksin

(Hipertiroidisme)

Grave’s disease/

morbus basedow

Penderita ini mengalami

metabolisme yang amat

meningkat; penderita cenderung

bertambah kurus walaupun

disaat yang sama penderita

memiliki nafsu makan yang

meningkat . Keringat

berlebihan, denyut nadi yang

cepat, tidak tahan panas dan

kelemahan badan. Dapat juga

ditemukan penonjolan bola mata

(exophtalmus)

Hiposekresi hormon Kretinisme (Kerdil) Terjadi pada masa kanak –

tiroid

(Hipotiroidisme)

kanak, cirinya penderita tidak

dapat mencapai pertumbuhan

fisik dan mental yang normal

Mix Oedema

(Miksedema)

Terjadi pada orang dewasa,

cirinya laju metabolisme rendah,

berat badan berlebihan, bentuk

badan menjadi kasar, dan

rambut rontok

3 Paratiroid Hipersekresi hormon

paratiroid

Hiperparathormon Kelainan pada tulang seperti

tulang rapuh, bentuk abnormal

dan mudah patah. Kelebihan

kalsium yang diekskresikan

dalam air seni bersama ion

fosfat dapat menyebabkan batu

ginjal

Hiposekresi hormon

paratiroid

Hipoparathormon Terjadi gejala kekejangan otot

(tetani)

4 Pankreas Hiposekresi hormon

insulin

Diabetes tipe I Penyakit ini sepenuhnya

bergantung dengan insulin,

penyakit ini sering didapatkan

pada anak-anak atau dewasa

muda. Pengobatan dengan

mengganti insulin sesuai dengan

jumlah yang diperlukan

Diabetes tipe 2  insulin diproduksi dalam

jumlah memadai tetapi terdapat

gangguan dalam kualitas dan

mekanisme kerjanya. Faktor

resiko penyakit ini seperti

riwayat keluarga dengan

Diabetes Mellitus dan obesitas

5 Korteks

Adrenal

Hipersekresi hormon

kelenjar adrenal

Cushing’s syndrome penderita mengalami

peningkatan tekanan darah, gula

darah akibat pengeluaran

hormon kortisol yang

berlebihan.

Hiposekresi hormon

kelenjar adrenal

Addison’s disease Gejala berupa

· Hipoglikemia (kadar gula dalam

darah menurun),

· Gangguan pembentukan glukosa

oleh jaring (glukoneogenesis)

· Penurunan kadar glikogen di

liver yang menjadi cadangan

glukosa dalam tubuh

· Gangguan akibat kekurangan

aldosteron seperti pengeluaran

natrium dan cairan yang

berlebihan di ginjal.

· Dehidrasi,

· Penurunan tekanan darah

· Shock yang dapat menimbulkan

kematian, terutama bila tidak

ditangani secara cepat.

6 Kelenjar

gonad

Hiposekresi hormon

kelenjar gonad

- dapat mengakibatkan gangguan

terutama dalam proses

reproduksi manusia.

DNA

Struktur DNA

DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu:

gugus fosfat

gula deoksiribosa

basa nitrogen, yang terdiri dari:

Adenina (A)

Guanina (G)

Sitosina (C)

Timina (T)

Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan

nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.

Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å.

Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida

yang terangkai seperti rantai.

Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling.

Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua

gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon

ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya.

DNA terdiri atas dua untai benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk

struktur heliks ganda. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas

rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas:

1. Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen)

2. Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula)

3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula

Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk “tulang punggung” yang sangat

panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu

tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa

nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada

nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.

Basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin (A) dan guanin

(G), serta basa pirimidin yaitu sitosin atau cytosine (C) dan timin (T). Ikatan antara

gula pentosa dan basa nitrogen disebut nukleosida. Ada 4 macam basa nukleosida

yaitu :

1. Ikatan A-gula disebut adenina atau adenosin deoksiribonukleosida

(deoksiadenosin)

2. Ikatan G-gula disebut guanina atau guanosin deoksiribonukleosida

(deoksiguanosin)

3. Ikatan C-gula disebut sitosina atau sitidin deoksiribonukleosida (deoksisitidin)

4. Ikatan T-gula disebut timina atau timidin deoksiribonukleosida

(deoksiribotimidin)

Ikatan asam-gula-fosfat disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut

nukleotida. Ada 4 macam deoksiribonukleotida, yaitu adenosin deoksiribonukleotida,

timidin deoksiribonukleotida, sitidin deoksiribonukleotida, timidin

deoksiribonukleotida. Nukleotida-nukleotida itu membentuk rangkaian yang disebut

polinukleotida. DNA terbentuk dari dua utas poinukleotida yang saling berpilin.

Basa-basa nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-

basa nitrogen pada utas yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin

berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua

atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh

tiga atom hidrogen (C≡G). Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu DNA

saling komplemen.

Penggunaan DNA Dalam Teknologi

Banyak sekali manfaat DNA. Terutama dalam hal masalah pengidentifikasi makhluk

hidup. Seiring perkembangan teknologi, maka penggunaan DNA juga semakin

berkembang dan bermanfaat bagi kehidupan.

DNA Dalam Forensik

Ilmuwan forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah, sperma, kulit,

liur atau rambut (intinya seluruh bagian tubuh) yang tersisa di tempat kejadian

kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah proses yang

disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling). Dalam

pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti short tandem

repeats dan minisatelit.

Banyak yurisdiksi membutuhkan terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan

sebuah contoh DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah

membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar tidak diketahui

dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat kejadian (terutama dalam kasus

perkosaan antar orang tak dikenal).

Jadi, walaupun tubuh korban sudah hancur dan tidak bisa diidentifikasi lagi seperti

korban peledakan bom Bali dan kecelakaan pesawat. Kita masih bisa mengenalinya

dengan mengambil sampel DNA dari salah satu bagian tubuh korban. Kita juga bisa

mengetahui siapa keluarga korban, siapa yang membunuh atau siapa yang pertama

kali menganiaya korban bila tersangka lebih dari 1 orang.

Metode ini adalah salah satu teknik paling tepercaya untuk mengidentifikasi seorang

pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, misalnya bila tidak ada DNA yang

dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak

orang. Maka dari itu, TKP harus steril dan dipasangi garis polisi.

DNA Dalam Komputasi

DNA memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai masalah riset dan

sebagai sebuah cara komputasi.

Riset dalam algoritma pencarian string, yang menemukan kejadian dari urutan huruf

di dalam urutan huruf yang lebih besar, dimotivasi sebagian oleh riset DNA, dimana

algoritma ini digunakan untuk mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah

urutan yang besar. Dalam aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma

sederhana untuk masalah ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA menyebabkan

algoritma-algoritma ini untuk menunjukkan sifat kasus-mendekati-terburuk

dikarenakan jumlah kecil dari karakter yang berbeda.

Teori database juga telah dipengaruhi oleh riset DNA, yang memiliki masalah khusus

untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA. Database yang dikhususkan untuk

riset DNA disebut database genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan

teknis yang unik yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira,

pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian homologi.

Tes DNA

Tes DNA adalah analisis terhadap pola DNA (profil genetik) seseorang. Untuk

keperluan tes DNA, sampel sel diambil dari jaringan tubuh (biasanya kulit). DNA

kemudian dimurnikan dari sel-sel tersebut dan pola variasinya dibaca dengan mesin

sekuensing DNA seperti pembacaan barcode. Hasil pembacaan barcode DNA ini

kemudian dianalisis.

DNA dari tubuh seseorang akan 100% sama, dari mana pun Anda mengambil

sampelnya. Setiap orang memiliki pola DNA yang unik, seperti halnya sidik jari.

Karena setengah dari pola DNA diwariskan dari ibu dan setengah diwariskan dari

ayah, setengah dari garis-garis dalam barcode DNA anak akan berderet seperti pada

DNA ayah, setengah lainnya seperti pada DNA ibu. Bila tidak ada hubungan

orangtua-anak, tidak akan terdapat 50% kesamaan tersebut. DNA di antara saudara

sekandung juga memiliki beberapa kesamaan, namun tidak seperti pada orangtua-

anak.

Dalam tes DNA post-mortem seperti pada korban kecelakaan pesawat terbang, hasil

tes digunakan untuk mengidentifikasi pemilik tubuh korban dan menyatukan bagian-

bagian tubuhnya yang terpisah.

Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit

mononukleotida,jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu

disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida

disebut asam ribonukleat(RNA). Perbedaan DNA dan RNA yang biasa diketahui oleh

umum ialah dalam RNA terdapat polimer yang lebih pendek dari DNA.

DNA, Deoxyribose Nucleic Acid adalah asam nukleotida, biasanya dalam

bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan

perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel.DNA seringkali dirujuk

sebagai molekul hereditas karena ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat

genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya

dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel,

DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.

DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab

antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan

fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida

lainnya.Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam

ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam

semua sel.

Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam

ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan

pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan

tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian

besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA,

yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis

dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya.

Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu:

1.Purin.

Purin terdiri dari basa nitrogen, adenin dan guanin.

2.Pirimidin

Pirimidin terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin.

Basa purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen.

Sedangkan adenin selalu berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen

sedangkan Chytosine berpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen.RNA

adalah polimer ribonukleotida. Pita tersebut dapat berbentuk pita tunggal atau pita

ganda tidak berpilin.Terdapat beberapa perbedaan RNA dibandingkan DNA.

Berdasarkan, sifatnya, RNA dapat dibedakan menjadi RNA genetik dan RNA

nongenetik. RNA genetik umumnya terdapat pada virus dan berfungsi layaknya DNA

bagi virus DNA maupun RNA.

1. Perbedaan DNA dan RNA

Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki

perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu:

1.     Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah

dioksiribosa.

2.     Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai

tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.

3.     RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak

mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.

4.     Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula

jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.

Berdasarkan penjelasan sebelumnya kita dapat menyimpulkan beberapa perbedaan

antara DNA dengan RNA sebagai berikut :

Komponen :

Gula pada DNA deoksiribosa , sedangkan RNA adalah ribosa Basa nitrogen :

·        purin — DNA adalah Adenin dan Guanin, pada RNA adalah Adenin dan Guanin

·        Pirimidin — DNA adalah Timin dan sitosin, pada RNA adalah Urasil dan sitosin

Bentuk :

·        DNA berbentuk rantai panjang , ganda, dan berpilin (double heliks)

·        RNA berbentuk rantai pendek, tunggal, dan tidak berpilin

Letak :

·        DNA terletak di dalam nukleus, kloroplas, mitokondria

·         RNA terletak di dalam nukleus, sitoplasma, kloroplas, mitokondria

Kadar:

·        DNA tetap

·        RNA tidak tetap.

3.       Ukuran DNA dan RNA

Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk

double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada

beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai

spiral.

4.       Struktur DNA dan RNA

Baik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk

suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang

merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA.Prekursor merupakan suatu

unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida yang berkaitan dengan gugus

fosfat.DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleotida. Keempat basa nitrogen

nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.Akan tetapi, pada setiap molekul

DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T).Demikian pula jumlah

guanin (G) dengan sitisin(C) selalu sama.Fenomena ini dinamakan ketentuan

Chargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan

hidrogen (A=T), sedagkan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) dan

membentuk 3 ikatan hirogen (C = G).

Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul

DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan

heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang

tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk

DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus

molekul, yaitu :

a. Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)

Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.

b. basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan

guanine (guanine=  G ), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C)

dan timin (thymine= T)

Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil

c.  gugus fosfat

5.       Lokasi DNA dan RNA

DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari

macamnya, yaitu:

-  RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA

yang berlangsung didalam nukleus.

- RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.

- RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.

6.       Fungsi DNA dan RNA

DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan

fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:

1.      RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi,

berlangsung didalam inti sel.

2.      RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.

3.      RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini

berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.

Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan

genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada

organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya

masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk

menghasilkan virus-virus baru.

Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantar

antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk

semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode

urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun

dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap

kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang

menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.

Secara singkat perbedaan DNA dan RNA dapat dilihat dalam tabel dibawah ini:

Pembanding RNA DNA

Letak Nukleus mitokondria, kloroplas, sitoplasma dan ribosom

Nukles, kloroplas dan mitokondria

Fungsi Umumnya sintesis protein Pembawa informasi genetic dan sintesis protein

Rantai Tunggal dan tidak terpilin Tangga tali terpilin (double helix)

Kadar Berubah-ubah tergantung aktivitas sintesis protein

Tetap

Gula pentosa Ribose Deoxiribosa

Basa Nitrogen Purin: adenine dan Guanin

Pirimidin: Urasil dan Citosin/ Sitosin

Purin: Adenin dan Guanin

Pirimidin: Timin dan Sitosin/ Citosin

Cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and Sofia, 1968):

1. Jaringan hewan dan alkali hangat

RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam

asam. DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.

2. Metode Schnider

Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh

reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan bereaksi dengan purin

dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.

3. Metode Feligen

Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA.

Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-

bagian sel.

4. Secara Spektroskopi

Pengukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm dimana spektra

cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal.

Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah mRNA(messenger

RNA), rRNA(ribosa RNA), dan tRNA(transfer RNA). Tiap bentuk RNA ini

mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap

macam bentuk RNA.

Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir

semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat dalam

nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam

ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol.