Makalah Jadi Struktur Dan Fungsi Asam Nukleat
-
Upload
dienha-viyela -
Category
Documents
-
view
159 -
download
28
description
Transcript of Makalah Jadi Struktur Dan Fungsi Asam Nukleat
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Asamnukleatmerupakansuatupolinukleotida,yaitupolimerlinieryangtersusu
ndarimonomer-
monomernukleotidayangberikatanmelaluiikatanfosfodiester.Fungsiutamaasamnuk
leatadalahsebagaitempatpenyimpanandanpemindahaninformasigenetik, sehingga
keberadaan asam nukleat menjadi sangat penting dalam kehidupan
organism
e.Informasiiniditeruskandariselindukkeselanakmelaluiprosesreplikasi.Selmemiliki
duajenisasamnukleatyaituasamdeoksiribonukleat(deoxyribonucleicacid/
DNA)danasamribonukleat(ribonucleic acid/RNA).(Marks Dawn, et al., 2000).
Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang
disebut polinukleotida.Seperti yang diindikasikan oleh namanya, setiap
polinukleotida terdiri atas monomer-monomer yang disebut nukleotida
(nucleotide). Setiap nukleotida tersusun dari tiga bagian: basa nitrogen
(nitrogenous base), gula berkarbon lima (pentosa), dan gugus fosfat. Nukleotida
yang tanpa gugus fosfat disebut nukleosida (Campbell, dkk. 2008: 93).
Asam nukleat telah menjadi bahan penelitian para ahli biokimia sejak
senyawa ini diisolasi dari inti sel untuk pertama kalinya.Ada dua jenis asam
nukleat yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribonukleat dan
RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat.Untuk pembahasan selanjutnya
akan digunakan singkatan DNA dan RNA.
DNA ditemukan pada tahun 1869 oleh seorang dokter muda Friedrich
Miescher yang percaya bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan melalui
penelitian kimia pada sel-sel. Ia memilih sel yang terdapat pada nanah untuk
dipelajari dan ia mendapatkan sel-sel tersebut dari bekas pembalut luka yang
diperolehnya dari ruang bedah. Sel-sel tersebut dilarutkan dalam asam encer dan
dengan cara ini diperolehnya inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein.
Kemudian dengan menambahkan enzim pemecah protein ia dapat memperoleh ini
1
sal saja dan dengan dan dengan cara ekstraksi terhadap inti sel ini ia memperoleh
suatu zat yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam. Pada waktu itu ia
belum dapat menentukan rumus kimia zat tersebut, sehingga ia menamakan
nuclein. Sebenarnya apa yang dia temukan dari ekstrak ini sel tersebut adalah
campuran senyawa- senyawa yang mengandung 30% DNA.
Sejak tahun 1940 studi tentang genetika telah berkembang pesat dan orang
telah mengetahui bahwa kromosom adalm sel adalah pembawa sifat-sifat
keturunan pada seseorang. Pada tahun 1951 seorang ahli genetika Amerika, James
Watson, bekerja sama dengan dua orang sarjana fisika dari Inggris Francis Crick
dan Maurice Wilkins yang telah melakukan penelitian terhadap komosom ini.
Atas ketekunan mereka, telah dapat dijelaskan bentuk molekul DNA dengan
sejumlah model, dan untuk itu pada tahun 1961 mereka memperoleh Nobel.Asam
nukleat terdapat dalam semua sel dan mempunyai peranan yang sangat penting
dalam biosintesis protein.Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada
umumnya terikat oleh protein yang mempunyai sifat basa, misanya DNA nukleat
dengan protein ini disebut nucleoprotein.Molekul asam nukleat merupakan suatu
polimer seperti protein, tetapi yang menjadi monomer bukan asam amino,
melainkan nukleotida.Oleh karena itu untuk mempelajari asam nukleat, perlu
dipelajari terlebih dahulu tentang nukleotida.
1.2. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari makalah ini adalah:
1. Bagaimanakah yang dimaksud asam nukleat ?
2. Bagaimanakah jenis-jenis asam nukleat ?
3. Bagaimanakah struktur asam nukleat ?
4. Bagaimanakah fungsi asam nukleat ?
1.3. Tujuan Penulisan
Tujuan dari makalah ini adalah:
1. Untuk mendeskripsikan asam nukleat
2. Untuk mendeskripsikan jenis-jenis asam nukleat
3. Untuk mendeskripsikan struktur asam nukleat
2
Asam nukleat
Nukleotida
Nukleosida Asam posfat
Basa nitrogen Gula
4. Untuk mendeskripsikan fungsi asam nukleat
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian Asam Nukleat
Asam nukleat adalah biopolimer yang berbobot molekul tinggi yang terdiri
atas banyak molekul nukleotida.Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup dan
bertugas untuk menyimpan dan mentransfer genetik, kemudian menerjemahkan
informasi ini secara tepat untuk mensintesis protein yang khas bagi masing-
masing sel. Asam nukleat, jika unit-unit pembangunnya deoksiribonukleotida ,
disebut asam deoksiribonukleotida (DNA) yang merupakan bahan utama
pembentukan inti sel dan jika terdiri dari unit-unit ribonukleotida disebut asam
ribonukleotida (RNA) yang berguna dalam sintesis protein. Dalam asam nukleat
terdapat 4 basa nitrogen yang berbeda yaitu 2 purin dan 2 primidin.Baik dalam
RNA maupun DNA purin selalu adenine dan guanine.Dalam RNA pirimidin
selalu sitosin dan urasil, sedangkan dalam DNA pirimidin selalu sitosin dan timin.
3
Gambar 2.1
Berdasarkan gambar 2.1 dijelaskan bahwa asam nukleat tersusun atas
nukleotida-nukleotida.Nukleotida tersusun atas asam posfat, basa nitrogen dan
gula deoksiribosa.Nukleotida tanpa ada asam posfat maka disebut nukleosida.
2.1.1 Nukleotida
Asam nukleat adalah makromolekul yang terdapat sebagai polimer yang
disebut polinukleotida (polynucleotide), setiap polinukleotida terdiri atas polimer
dari monomer-monomer yang disebut nukleotida.Nukleotida secara umum
sebenarnya adalah nukleosida yang berikatan dengan sebuah atau lebih gugus
fosfat. Suatu nukleotida terdiri atas tiga bagian, yaitu sebuah molekul organik
yang disebut basa-nitrogen, sebuah pentosa (gula berkarbon lima), dan satu atau
lebih gugus fosfat.
Terdapat dua keluarga basa nitrogen, yaitu pirimidin dan purin. Pirimidin
memiliki cincin enam-anggota yang terdiri dari atom karbon dan atom nitrogen.
Anggota keluarga pirimidin adalah sitosin (S), timin (T), dan urasil
(U). Purin lebih besar, dengan cincin enam-anggota yang menyatu dengan suatu
cincin lima-anggota.Yang termasuk purin adalah adenin (A) dan guanin
(G).Pirimidin dan purin yang spesifik berbeda dalam hal gugus fungsional yang
terikat ke cincinnya.Adenin, guanin dan sitosin ditemukan pada kedua jenis asam
nukleat.Timin hanya ditemukan dalam DNA dan urasil hanya ditemukan pada
RNA.
2.1.2 Nukleosida
Nukleosidamerupakansebutanuntukbagiandar
inukleotidatanpagugusfosfat.Dengandemikian,nukleosidatersusundarigularibosaat
audeoksiribosadanbasanitrogen.Nukleosidamerupakankerangkadasarbagiterbentuk
nyaAMP,ADPdanATP.Prosespembentukanketiga
senyawapembawaenergikimiainibiasanyaterjadidimitokondriasebagaibagiandarire
aksikatabolism atau respirasi.
2.2 Jenis-jenis Asam Nukleat
Asam nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu (1) DNA (deoxyribonucleic
acid) atau asam deoksiribonukleat dan (2) RNA (ribonucleic acid ) atau asam
4
ribonukleat. Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikat
oleh protein dan bersifat basa.
1. DNA (Deoksiribosa Asam Nukleat)
DNA merupakan rangkaian nukleotida atau polinukleotida.Setiap
nukleotida DNA terdiri atas satu gugus gula pentosa yang disebut
Deoksiribosa, satu gugus fosfat, dan satu basa nitrogen. Basa nitrogen terdiri
atas Adenin(A) dan guanin (G) dari golongan purin serta sitosin (S) dan Timin
(T) dari golongan pirimidin. DNA memiliki struktur heliks ganda atau seperti
tangga tali yang terpilin dan tersusun atas dua rantai polinukleotida secara
antiparalel (berlawanan) satu sama lain yaitu satu benang berjalan dari ujung 3
ke ujung 5 dan benang lain dari ujung 5 ke ujung 3. Pasangan basa
nitrogen pada DNA selalu tetap yaitu adenin dengan timin(A-T) yang
dihubungkan oleh dua ikatan hidrogen, dan sitosin dengan guanin (S-G) yang
dihubungkan oleh tiga ikatan hidrogen. DNA terdapat didalam nukleos,
mitokondria, plastida dan sentriol.
2. RNA (ribonucleic acid )
Asam Ribonukleat RNA adalah asam nukleat lain selain DNA. Ada
sebagian virus yang mempunyai RNA sebagai bahan dasar genomnya,
sedangkan makhluk yang lain termasuk bakeri dan eukariot menggunakan
DNA sebagai genomnya. Dilihat dari segi evolusi diduga bahwa gen makhluk
hidup pertama adalah RNA, jadi virus RNA merupakan pionir makhluk hidup.
Pada umumnya molekul RNA merupakan rantai berutas tunnggal. RNA
sebagaimana DNA disusun oleh nukleotida-nukleotida satu dengan yang lain
dihubungkan dengan ikatan 5-3 fosfodiester. Fosfat yang terdapat pada C ke 5
pada satu ribonukleotida dihubungkan dengan C ke 3 pada nukleotida yang
lain. Sehingga akan terbentuk satu rantai nukleotida sebagaimana DNA,
dengan kedua ujungnya terdiri dari ujung 5’p dan ujung 3‘ OH. (Muhammad
Jusuf, Genetika 1 Struktur dan ekspresi gen)
Berdasarkan penjabar mengenai DNA dan RNA, maka dapat dituliskan
sebagai berikut:
No
.Parameter DNA RNA
5
1. Nukleotida
Deoksi ribose
Adenin, Guanin,
Citosin dan Timin
Ribose
Adenin, Guanin,
Citosil dan Urasil
2. Bentuk molekul Untai ganda Untai tunggal
3. Letak Inti sel inti sel,
sitoplasma,ribosom
4. Bagian pentose Deoksiribose Ribose
2.3 Struktur Asam Nukleat
Asam nukleat tersusun atas nukleotida dan nukleosida.Berikut ini struktur
nukleotida dan nukleosida sebagai penyusun asam nukleat.
A. Nukleotida
Berikut ini struktur nukleotida berdasarkan basa nitrogennya.
No Nama Struktur
1.
Adenin nukleotida (asam adenilat)
atau
Adenosinmonophosphate (AMP)
2.
Guanin nukleotida(Asam guanilat)
Atau
Guanosinmonofosfat (GMP)
6
3.
Urasil nukleotida (Asam uridilat)
Atau
Uridinmonofosfat (UMP)
4.
Sitidin nukleotida(Asam sitidilat)
Atau
Sitidinmonofosfat (SMP)
B. Nukleosida
Berikut ini struktur nukleosida berdasarkan basa nitrogennya.
No Basa nitrogen struktur
1. Adenin
2. Guanin
7
3. Uridin
4. Timin
C. DNA (deoksiribosa Asam Nukleat) dan RNA (ribonucleic acid)
Struktur asam nukleat DNA dan RNA adalah mirip.Struktur ini dibagi
menjadi empat tingkatan yang berbeda, primer, sekunder, tersier dan kuarterner.
Ada tiga struktur DNA dan RNA yang dikenal selama ini. Struktur -struktur
DNA dan RNA tersebut adalah sebagai berikut:
1. Struktur primer
DNA tersusun dari monomer-monomer nukleotida. Setiap nukleotida terdiri
dari satu basa nitrogen berupa senyawa purin atau pirimidin, satu gula pentosa
8
Gambar 2.1
berupa 2-deoksi-D-ribosa dalam bentuk furanosa, dan satu molekul fosfat.
RNA mirip dengan DNA, perbedaanya terletak pada:
a. Basa utama RNA adalah Adenin, Guanin, Sitosin dan Urasil.
b. Unit gula RNA adalah D-ribosa.
2. Struktur sekunder
Struktur sekunder adalah interaksi antara basa. Struktur ini menunjukkan
bagian mana helai terikat satu sama lain. Kedua untai DNA dalam double
heliks DNA terikat satu sama lain dengan batas hidrogen. Struktur sekunder
DNA didominasi pasangan basa dua helai polinukleotida membentuk double
heliks.
9
3. Struktur tersier
Kebanyakan DNA virus dan DNA mitokondria merupakan molekul
lingkar.Konformasi ini terjadi karena kedua untai polinukleotida membentuk
struktur tertutup yang tidak berujung.Molekul DNA lingkar tertutup yang
diisolasi dari bakteri, virus dan mitokondria seringkali berbentuk superkoil,
selain itu DNA dapat berbentuk molekul linier dengan ujung-ujung rantai yang
bebas.
10
Gambar 3.1 Struktur sekunder DNA
Gambar 3.2 Struktur sekunder RNA
(a) DNA sirkular
(b) DNA linear
Gambar 3.2 Struktur sekunder RNA
2.4 Fungsi Asam Nukleat
1. DNA menyimpan informasi genetik dalam sel-sel semua makhluk hidup.
Ini berisi kode genetik. Ini adalah kode yang menginstruksikan sel
bagaimana membuat protein. Instruksi yang dikodekan dalam urutan basa
nitrogen dalam rantai nukleotida DNA. Salinan RNA dan menafsirkan kode
genetik dalam DNA dan juga terlibat dalam sintesis protein berdasarkan
kode.
2. Fungsi utamanya adalah menyimpan dan mentransfer informasi genetik.
DNAmerupakan struktur yang sangat kompleks yang tersusun dari
polinukleotida.
Fungsi atau peranan DNA ini sebenarnya tidak sekadar sebagai pembawa
materi genetik, melainkan juga menjalankan fungsi yang sangat kompleks
pula, antara lain:
a. Sebagai pembawa materi genetika dari generasi ke generasi berikutnya.
b. Mengontrol aktivitas hidup secara langsung maupun tidak langsung.
c. Melakukan sintesis protein.
d. Sebagai autokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk menggandakan
diri(replikasi).
e. Sebagai heterokatalis, yaitu kemampuan DNA untuk dapat mensintesis
senyawa lain
Rna
BAB III
KESIMPULAN
3.1 Kesimpulan
1. Asam nukleat adalah biopolimer yang berbobot molekul tinggi yang terdiri
atas banyak molekul nukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel
11
hidup dan bertugas untuk menyimpan dan mentransfer genetik, kemudian
menerjemahkan informasi ini secara tepat untuk mensintesis protein yang
khas bagi masing-masing sel.
2. Jenis asam nukleat adalah DNA (Deoksiribose Asam Nukleat) dan RNA
(ribonucleic acid)
3. Struktur asam nukleat dibedakan berdasarkan nukleotida dan nukleosida,
sedangkan struktur DNA dan RNA dibagi menjadi struktur primer,
struktur sekunder dan struktur tersier.
4. Fungsi asam nukleat adalah menyimpan dan mentransfer genetik.
12