BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang

peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya

terdapat informasi genetik. Mengapa dinamakan asam nukleat karena

keberadaan umumnya didalam inti sel (nukleus). Asam nukleat disebut juga

polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai

monomernya.

Setiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus

fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N).Asam

nukleat terdiri dari Asam deoksiribonukleat (DNA) dan Asam

ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta

pada virus.

Nukleotida adalah subunit yang terkait untuk membentuk asam nukleat

asam ribonukleat (RNA) dan asam deoksiribonukleat (DNA), yang berfungsi

sebagai gudang sel informasi genetik. Nukleotida bebas memainkan peran

penting dalam isyarat sel dan metabolisme, melayani operator dengan nyaman

dan universal energi metabolisme dan energi tinggi elektron

1

1.2 Rumusan Masalah

1. Apa pengertian asam nukleat?

2. Apa pengertian dari nukleotida?

3. Apa saja sifat-sifat dan fungsi dari DNA dan RNA?

4. Bagaimana struktur dari DNA dan RNA?

5. Apa saja perbedaan antara DNA dan RNA?

1.3 Tujuan

1. Untuk mengetahui pengertian asam nukleat

2. Untuk mengetahui pengertian nukleotida

3. Untuk mengetahui sifat-sifat dan fungsi dari DNA dan RNA

4. Untuk mengetahui struktur dari DNA dan RNA

5. Untuk mengetahui perbedaan antara DNA dan RNA

2

BAB II

PEMBAHASAN

2.1 Asam Nukleat

Asam nukleat adalah suatu polimer nukleotida yang berperan dalam

penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida). Asam

nukleat terdiri dari Asam deoksiribonukleat (DNA) dan  Asam

ribonukleat (RNA). Pengertian dan definisi Asam Nukleat. 

Asam nukleat adalah senyawa kimia yang terdapat di dalam inti sel

(Nukleus). Asam nukleat merupakan suatu polimer nukleotida yg berperanan

dlm penyimpanan serta pemindahan informasi genetik yang berhubungan

dengan pewarisan sifat turunan. Fungsi asam nukleat adalah sebagai pembawa

informasi genetik yang mengatur pemunculan sifat suatu makhluk hidup. 

Asam nukleat ditemukan di segala jenis sel makhluk hidup. Disamping sebagai

penyimpan informasi genetik, asam nukleat juga berperan dalam peyampai

pesan kedua, serta pembentuk molekul dasar dalam pembentukan adenosin

trifosfat.

Komponen Penyusun Asam Nukleat

1.  Basa Nitrogen Heterosiklik

Basa nitrogen heterosiklik yang merupakan penyusun asam nukleat

adalah turunan Purina dan pirimidina.

a) Purina dan turunannya

Purina atau purin adalah senyawa heterosiklik majemuk yang

mempunyai lingkar pirimidina dan imidazol yang berimit. Turunan

3

purina yang merupakan penyusun asam nukleat adalah adenine

atau 6-aminopurina dan guanine atau 2-amino-6-oksipurina.

b) Pirimidina dan turun-turunannya

Pirimidina atau pirimidin termasuk senyawa heterosiklik sederhana

lingkar 6, dengan 2 atom nitrogen sebagai heteroatomnya.

Turunan-turunan pirimidina yang meupakan penyusun asam

nukleat adalah sitosin atau 2-oksi-4-aminopirimidina yang

disingkat C, timin atau 2, 4-dioksi-5-metilpirimidina yang

disingkat T dan urasil atau 2, 4-dioksipirimidina yang disingkat U.

2. Pentosa atau Gula Penyusun

Pentose yang menyusun asam nukleotida adalah ribose dan 2-

deoksiribosa. Dalam struktur kimia asam nukleat, kedua pentose

tersebut terdapat dalam bentuk lingkar furanosa. Ribose merupakan

penyusun RNA dan 2-deoksiribosa merupakan penyusun DNA

3. Fosfat Penyusun

Fosfat penyusun asam nukleat adalah asam fosfat atau asam ortofosfat.

Fosfat ini berupa kristal berbentuk orto-rombik, tak stabil dan melebur

pada suhu 42,350C. Fosfat ini tergolong asam lemah atau sedang dan

bervalensi tiga jenis garam natrium. Garam natrium tersebut dapat

terbentuk pada suhu kamar yaitu, Natrium fosfat Na3PO4, Natrium

hidrogen fosfat Na2HPO4, dan Natrium dihidrogen fosfat NaH2PO4

Sifat-Sifat Asam Nukleat

4

1. Stabilitas asam nukleat

Ketika melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau struktur

sekunder RNA, sepintas akan terlihat bahwa struktur tersebut menjadi

stabil karena adanya ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen di antara

pasangan-pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan

hidrogen antara basa dan molekul air apabila DNA berada dalam

bentuk rantai tunggal. Jadi, ikatan hidrogen jelas tidak berpengaruh

terhadap stabilitas struktur asam nukleat, tetapi hanya sekedar

menentukan spesifitas perpasangan basa. 

2. Pengaruh asam

Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu

lebih dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna

menjadi komponen-komponennya. Namun, di dalam asam mineral

yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin

saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.

3. Pengaruh alkali

Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya

perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH

akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto

menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah

proton. Selanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan terputusnya

sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA

mengalami denaturasi. Hal yang sama terjadi pula pada RNA. Bahkan

5

pada pH netral sekalipun, RNA jauh lebih rentan terhadap hidrolisis

bila dibadingkan dengan DNA karena adanya gugus OH pada atom C

nomor 2 di dalam gula ribosanya.

4. Denaturasi kimia

Sejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam

nukleat pada pH netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea

(CO(NH2)2) dan formamid (COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif

tinggi, senyawa-senyawa tersebut dapat merusak ikatan hidrogen.

Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang

dan rantai ganda mengalami denaturasi.

5. Viskositas

DNA kromosom dikatakan mempunyai nisbah aksial yang sangat

tinggi karena diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi panjangnya dapat

mencapai beberapa sentimeter. Dengan demikian, DNA tersebut

berbentuk tipis memanjang. Selain itu, DNA merupakan molekul yang

relatif kaku sehingga larutan DNA akan mempunyai viskositas yang

tinggi. Karena sifatnya itulah molekul DNA menjadi sangat rentan

terhadap fragmentasi fisik. Hal ini menimbulkan masalah tersendiri

ketika kita hendak melakukan isolasi DNA yang utuh.

6. Kerapatan apung

Analisis dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan

apung (bouyant density)-nya. Di dalam larutan yang mengandung

garam pekat dengan berat molekul tinggi, misalnya sesium klorid

6

(CsCl) 8M, DNA mempunyai kerapatan yang sama dengan larutan

tersebut, yakni sekitar 1,7 g/cm3.  Jika larutan ini disentrifugasi dengan

kecepatan yang sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat akan

bermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradien kerapatan.

Begitu juga, sampel DNA akan bermigrasi menuju posisi gradien yang

sesuai dengan kerapatannya. Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi

seimbang dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient

centrifugation) atau sentrifugasi isopiknik.

2.2 Defenisi Nukleotida

Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat.

Di dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida

yang lain melalui ikatan fosfodiester. Nukleotida yang mengandung

deoksiribosa disebut deoksiribonukleotida, sedangkan yang mengandung

ribosa disebut sebagai ribonukleotida

Molekul nukleotida terdiri atas nukleosida yang mengikat asam fosfat.

Molekul nukleosida terdiri atas pentosa (deoksiribosa atau ribosa) yang

mengikat suatu basa (deriva purin atau pirimidin). Jadi apabila suatu

nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan dihasilkan protein, asam fosfat,

pentosa dan basa purin atau pirimidin

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

7

molekul nukleotida gugus fosfat terikat oleh pentosa pada atom C-

5(Poedjiadi, 1994: 131).

Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut:

Adenin nukleotida

(Asam Adenilat)Atau Adenosinmonofosfat

(AMP)

Guanin nukleotida

(Asam guanilat)Atau Guanosinmonofosfat

(GMP)

Hipoksantin nukleotida

(Asam inosinat)Atau Inosinmonofosfat (IMP)

Urasil nukleotida

(Asam uridilat)Atau Uridinmonofosfat (UMP)

Sitidin nukleotida

(Asam sitidilat)Atau Sitidinmonofosfat (SMP)

Timin nukleotida

(Asam timidilat)Atau Timidinmonofosfat (TMP)

Dalam pembahasan selanjutnya nama nukleotida ditulis dalam bentuk

singkatan saja seperti yang tertera didalam kurung. Apabila pentosanya

deoksiribosa, maka ditambah deoksi dimuka nama nukleotida tersebut.

Misalnya deoksiadosin monosfat atau dsingkat dAMP (Poedjiadi, 1994: 131).

Nukleosida purin memiliki ikatan β-glikosida dari N-9 pada basa ke C-

1 pada gula. Dalam nukleosida pirimidin, ikatan ini yakni dari N-1 pada basa

ke C-1 pada gula (Ngili, 2013: 293). Pada umumnya nukleosida diberi nama

sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya

beberapa nukleosida (Poedjiadi, 1994: 130). berikut ini ialah Nukleosida. Di

dalam struktur asam nukleat, pirimidin atau purin berkaitan dengan gula (2-

deoksi-D-ribosa atau D-ribosa) membentuk suatu nukleosida. Nukleosida

8

yang mengandung deoksiribosa disebut deoksiribonukleosida, dan yang

mengandung ribosa disebut ribonukleosidayang membentuk dari basa purin

atau basa pirimidin dengan ribosa :

Adenin nukleosida                    Atau                Adenosin

Guanin nukleosida                     Atau                Guanosin

Urasil nukleosida                       Atau                Uridin

Timin nukleosida                       Atau                Timidin

Sitosin nukleosida                     Atau                Sitidin

Perbedaan Nukleotida dan Nukleosida

1. Nukleotida adalah blok bangunan DNA atau RNA, dan terdiri dari Basa

nukleotida, gula lima karbon, dan gugus fosfat.

2. Nukleosida adalah hasil akhir dari nukleotida pecah, yang mengandung

ikatan Basa nukleotida untuk gula. (sumber: education-portal.com)

2.3 Sifat-sifat dan Fungsi dari DNA dan RNA

2.3.1 Asam Deoksiribonukleat ( DNA)

Selain di dalam nukleus, DNA dapat ditemukan pada organel

mitokondria, plastida, dan sitoplasma (dalam jumlah yang sedikit). DNA

merupakan komponen yang ditemukan secara ekslusif di dalam kromosom

Sifat-sifat DNA

1. Merupakan material kromosom sebagai pembawa informasi

genetik, melalui aktivitas pembelahan sel

2. Tebalnya 20 Å (Amstrong) dan panjangnya beribu-ribu Å (1 Å

= 10-10 meter).

9

3. Dapat melakukan replikasi, yaitu membentuk turunan atau

menggandakan diri. DNA hasil replikasi ( DNA anak) memiliki

urutan basa yang identik dengan yang dimiliki oleh heliks ganda

parental ( DNA induk).

4. Pada sel organisme prokariotik (bakteri), DNA berantai

tunggal. Pada sel eukariotik, DNA berupa heliks (rantai) ganda.

5. Pada suhu mendekati titik didih atau pada pH yang ekstrim (kurang

dari 3 atau lebih dari 10), DNA mengalami denaturasi (membuka).

Jika lingkungan dikembalikan seperti semula, DNA dapat kembali

membentuk heliks ganda, disebut renaturasi

Fungsi DNA

DNA memiliki beberapa fungsi di antaranya

1. Membawa informasi genetik, membentuk RNA

2. Mengontrol aktivitas sel baik secara langsung maupun tidak

langsung.

3. DNA juga berperan penting dalam proses sintesis protein.

2.3.2 Asam Ribonukleat (RNA)

RNA (Asam Ribonukleat) adalah rangkaian nukleotida yang saling

terikat seperti rantai. RNA merupakan hasil dari transkripsi dari suatu

fragmen DNA, sehingga RNA sebagai polimer yang jauh lebih pendek jika

dibandingkan DNA. Berbeda dengan DNA yang umumnya dijumpai

dalam inti sel, Kebanyak dari RNA terdapat dalam sitoplasma, khususnya

di ribosom. 

10

RNA terdiri dari rantai poliribonukleotida yang basa-basanya

biasanya adalaha adenin, guanin, urasil, dan citosin. RNA berada dalam

nukelus maupun sitoplasma sel. Bergam bentuk dari RNA lebih banyak

dari pada DNA. RNA mempunyai berat molekul antara 25.000 sampai

dengan beberapa juta. Umumnya RNA berisi rantai polinukleotida tunggal,

tetapi rantai yang biasa terlipat membentuk daerah heliks ganda yang

mengandung pasangan basa A:U dan G:C. 

Molekul RNA memiliki bentuk yang berbeda dengan DNA. RNA

mempunyai bentuk pita tunggal dan tidak berpilin. Tiap pita RNA

merupakan polinukleotida yang tersusun dari banyak ribonukleotida.

Setiap ribonukleotida tersusun dari gula ribosa, basa nitrogen dan asam

fosfat. Basa dari nitrogen RNA terbagi menjadi dua yaitu basa purin dan

basa pirimidin. Basa purin sama dengan DNA yang tersusun dari adenin

(A) dan guanin (G), sedangkan pada basa pirimidinnya berbeda dengan

DNA yakni tersusun dari sitosin (C) dan urasil (U). 

Tulang Panggung RNA tersusun dari deretan ribosa dan fosfat.

Ribonuleotida RNA terdapat secara bebas dalam nukleoplasma dengan

bentuk nukleosida trifosfat, misalnya adenosin trifosfat (ATP), Guanosin

Trifosfat (GTP), Sistidin Trifosfat (CTP), dan Uridin Trifosfat (UTP).

RNA disintetis oleh DNA yang berada di inti sel dengan menggunakan

DNA sebagai cetakannya. 

Sifat-sifat RNA

11

1. Ditemukan didalam sitoplasma, terutama didalam ribosom, dan juga

nucleus

2. Berupa rantai pendek dan tunggal

3. Fungsinya berhubungan erat dengan sintesis protein

Fungsi RNA

1. Sebagai penyimpan informasi 

2. Sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi

genetik karena berlaku untuk organisme hidup. 

Jenis-Jenis RNA

RNA terdapat tiga tipe utama atau tiga jenis utama yaitu sebagai berikut.. 

1. Transfer RNA (tRNA) 

RNA yang dibentuk dari dalam nukleus, tetapi menempatkan diri dalam

sitoplasma. tRNA merupakan RNA yang terpendek dan bertindak

sebagai penerjemah kodon dari mRNA. tRNA mempunyai proporsi

nukleosida yang lebih relatif tinggi. Transfer RNA (transfer-

Ribonucleic acid) atau asam ribonukleat transfer adalah molekul yang

menginterpretasikan pesan genetik berupa serangkaian kodon yang

disepanjang molekul mRNA dengan cara mentransfer asam-asam

amino ke ribosom dalam proses translasi. 

Tiap tRNA mengandung suatu sekuen dengan tiga rangkaian

basa pendek. Seluruh ujung 3' tRNA mengandung sekuen SSA yang

berseberangan dengan sekuen antikodon. Suatu amino tertentu akan

melekat pada ujung 3 tRNA. Pelekatan ini merupakan cara

12

berfungsinya tRNA, yaitu dengan membawa asam amino spesifik yang

nantinya berguna dalam sintetis protein, yaitu pengurutan asam amino

sesuai dengan urutan kodon pada mRNA. 

2. Ribosomal RNA (rRNA) 

rRNA merupakan ribosom yang mengandung protein dengan massa

yang hampir mirip. Molekulnya berupa pita tunggal, tak bercabang dan

fleksibel. rRNA terdiri dari 80 persen total RNA yang dalam sel dan

pada sel-sel tidak memiliki inti sejati yang terdiri dari beberapa tipe

rRNA yaitu 23S rRNA, 16S rRNA, dan 5S rRNA. 

3. Mesengger RNA (mRNA) 

mRNA merupakan polinukleotida yang berbentuk pita tunggal linier

dan disintetis oleh DNA di dalam nukleus. mRNA berupa rantai tunggal

yang relatif panjang. Panjang pendeknya mRNA berhubungan dari

panjang pendeknya rantai polipeptida yang disusun. Ururtan pada rantai

asam amino yang menyusun rantai polipeptida tersebut sesuai dengan

urutan kodon yang ada dalam molekul mRNA yang bersangkutan.

mRNA bertindak sebagai pola cetakan dalam pembentukan polipeptida.

Setiap molekul membawa salinan urutan DNA, yang ditranslasikan

dalam sitoplasma menjadi satu rantai polipeptida atau lebih. Fungsi

utama dari mRNA adalah membawa kode-kode genetik dari DNA di

inti sel menuju ke ribosom di sitoplasma. mRNA dibentuk jika

diperlukan dan jika tugasnya telah selesai lalu dihancurkan dalam

plasma. 

13

2.4 Struktur dari DNA dan RNA

2.4.1 Struktur DNA

DNA adalah urutan polimer yang

terdiri dari subunit nukleotida. Nukleotida

DNA terbuat dari gula (deoksiribosa), basa

nitrogen dan gugus fosfat. Basa Nitrogen dari

empat jenis yang hadir dalam molekul DNA

adalah, adenin, guanina, Sitosina dan guanina,

molekul gula adalah gula karbon 5 karbon dan satu atau lebih gugus fosfat.

1. Adenin dan guanina adalah nitrogen basa Purina, Sitosina dan Timina

adalah Pirimidina.

2. Ikatan phosphodiester yang dibentuk dengan gugus fosfat basa nitrogen

dengan kelompok OH pada gula.

3. Urutan asam nukleat pada nukleotida saling melengkapi satu sama lain

dalam urutan untai DNA.

2.4.2 Struktur RNA

14

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).

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.

2.5 Perbedaan DNA dan RNA

N

OPERBEDAAN DNA RNA

15

1 Letak Inti selInti sel, sitoplasma,

ribosom

2 Bentuk Pita spiral ganda Pita tunggal

3 Komponen gula Deoksiribosa Ribosa

4 Ukuran Sangat panjang Pendek

5 Basa nitrogenPurin : Adenin, Guanin

Pirimidin : Sitosin,

Timin

Purin : Adenin,

Guanin

Pirimidin : Sitosin,

Urasil

6 Kadar

Tidak dipengaruhi oleh

kecepatan sintesis

protein

Berubah-ubah

menurut

kecepatan sintesis

protein

7 Fungsi

Mengendalikan faktor

keturunan dan sintesis

protein

Sintesis protein

BAB III

PENUTUP

16

3.1 Kesimpulan

1. Asam nukleat adalah suatu polimer nukleotida yang berperan dalam

penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida). Asam

nukleat terdiri dari Asam deoksiribonukleat (DNA) dan  Asam

ribonukleat (RNA). Pengertian dan definisi Asam Nukleat. 

2. Nukleotida adalah satu nukleosida yang berikatan dengan gugus fosfat. Di

dalam molekul DNA atau RNA, nukleotida berikatan dengan nukleotida

yang lain melalui ikatan fosfodiester.

3. DNA adalah urutan polimer yang terdiri dari subunit nukleotida.

Nukleotida DNA terbuat dari gula (deoksiribosa), basa nitrogen dan gugus

fosfat.

4. RNA (Asam Ribonukleat) adalah rangkaian nukleotida yang saling terikat

seperti rantai.

3.2 Saran

Mungkin inilah yang dapat kami paparkan pada penulisan makalah ini

meskipun makalah ini jauh dari sempurna. Masih banyak kesalahan dari

penulisan makalah ini,maka dari itu kami membutuhkan saran beserta

kritikan agar bisa menjadi motivasi untuk masa depan yang lebih baik dari

pada sebelumnya

DAFTAR PUSTAKA

17

Campbell, N.A., dkk. (2008). Biologi Edisi 8 Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Key, L. Joe. (1976) . Plant Biochemistry.

Poedjiadi, Anna.,F.M.Supriyanti. (2005). Dasar-dasar Biokimia. Bandung:UI-

Press

18