Makalah-Asam-Nukleat

MAKALAH ASAM NUKLEAT
DAFTAR ISI
BAB I. 2
PENDAHULUAN.. 2
1.1
LATAR BELAKANG.. 2
1.2
TUJUAN.. 3
BAB II. 4
TINJAUAN PUSTAKA.. 4
2.1 ASAM NUKLEAT.. 4
2.2 JENIS-JENIS ASAM NUKLEAT.. 5
2.3 STRUKTUR DNA DAN RNA.. 5
2.3.1 DNA (deoxyribonucleic acid). 5
2.3.2 RNA (Ribonukleat acid). 6
2.4 Nukleotida dan Nukleosida. 7
BAB III. 12
PEMBAHASAN.. 12
3.1 Fungsi Asam Nukleat 12
3.2 Sintesis RNA dan DNA.. 12
3.2.1 Sintesis RNA.. 12
3.3.2 Sintesis DNA.. 14
3.3 Transkripsi dan Translasi 16
3.3.1 Transkripsi 16
3.3.2 Translasi 18
BAB IV.. 26
PENUTUP. 26
4.1 Kesimpulan. 26
4.2 Saran. 27
DAFTAR PUSTAKA.. 28
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Berawal tahun 1868 Friedrich Miescher (1844-1895) adalah orang yang mengawali pengetahuan
mengenai kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, di laboratorium Hoppe-Syler di Tubingen, beliau
memilih sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian sel-sel tersebut dilarutkan
dalam asam encer dan dengancara ini diperoleh inti sel yang masih terikat pada sejumlah protein.
Dengan menambahkan enzim pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengancara
ekstraksi terhadap inti sel diperoleh suatu zat yang larut dalam basa tetapi tidak larut dalam asam.
kemudian zat ini dinamakan ”nuclein” sekarang dikenal dengan nama nucleoprotein. Selanjutnya
dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa pembentuk sel dan jaringan
normal.
Ada dua jenis asam nukleat yaitu DNA (deoxyribonucleic acid) atau asam deoksiribonukleat dan
RNA (ribonucleic acid) atau asam ribonukleat. DNA oleh seorang dokter muda Friedrich
Miescher yang mempercayai bahwa rahasia kehidupan dapat diungkapkan melalui penelitian
kimia pada sel-sel. Sel yang dipilih oleh Friedrich adalah sel yang terdapat pada nanah untuk
dipelajarinya dan ia mendapatkan sel-sel tersebut dari bekas pembalut luka yang diperolehnya
dari ruang bedah.
Asam nukleat terdapat dalam semua sel dan memiliki peranan yang sangat penting dalam
biosintesis protein. Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikat pada
protein yang mempunyai sifat basa, misalnya DNA dalam inti sel terikat padahiston.Senyawa
gabungan antara asam nukleat dengan protein ini disebut nukleoprotein.
1.2 TUJUAN




Untuk mengetahui tentang Asam Nukleat
Untuk mengetahui fungsi dari nukleotida
Untuk mengetahui tentang sintesis RNA dan DNA
Untuk mengetahui tentang Transkripsi dan Translasi
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 ASAM NUKLEAT
Asam nukleat adalah biopolymer yang berbobot molekul tinggi dengan unit monomernya
mononukleotida. Asam nukleat terdapat pada semua sel hidup danbertugas untuk menyimpan
dan mentransfer genetic, kemudian menerjemahkaninformasi ini secara tepat untuk mensintesis
protein yang khas bagi masing-masingsel. Asam nukleat, jika unit-unit pembangunnya
deoksiribonukleotida , disebut asamdeoksiribonukleotida (DNA) dan jika terdiri- dari unit-unit
ribonukleaotida disebutasam ribonukleaotida (RNA). Asam Nukleat juga merupakan senyawa
majemuk yang dibuat dari banyaknukleotida. Bila nukleotida mengandung ribose, maka asam
nukleat yang terjadiadalah RNA (Ribnucleic acid = asam ribonukleat) yang berguna dalam
sintesisprotein. Bila nukleotida mengandung deoksiribosa, maka asam nukleat yang terjadiadalah
DNA (Deoxyribonucleic acid = asam deoksiribonukleat) yang merupakanbahan utama
pementukan inti sel. Dalam asam nukleat terdapat 4 basa nitrogen yangberbeda yaitu 2 purin dan
2 primidin. Baik dalm RNA maupun DNA purin selaluadenine dan guanine. Dalam RNA
primidin selalu sitosin dan urasil, dalam DNA primidin selalu sitosin dan timin.
Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan tubuh sebagai nukleoprotein, yaitu gabungan antara
asam nukleat dengan protein. Untuk memperoleh asam nukleat dari jaringan-jaringan tersebut,
dapat dilakukan ekstraksi terhadap nukleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam
IM. Setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan atau dipecah menjadi protein-protein dan
asam nukleat dengan menambah asam-asam lemah atau alkali secara hati-hati, atau dengan
menambah NaCl hingga jenuh akan mengendapkan protein.
Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein ialah menggunakan enzim pemecah
protein, misal tripsin. Ekstraksi terhadap jaringan-jaringan dengan asam triklorasetat, dapat pula
memisahkan asam nukleat. Denaturasi protein dalam campuran dengan asam nukleat itu dapat
pula menyebabkan terjadinya denaturasi asam nukleat itu sendiri. Oleh karena asam nukleat itu
mengandung pentosa, maka bila dipanasi dengan asam sulfat akan terbentuk furfural. Furfural ini
akan memberikan warna merah dengan anilina asetat atau warna kuning dengan pbromfenilhidrazina. Apabila dipanasi 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.
2.2 JENIS-JENIS ASAM NUKLEAT
Asam nukleat dalam sel ada dua jenis yaitu DNA (deoxyribonucleic acid ) atau asam
deoksiribonukleat dan RNA (ribonucleic acid ) atau asam ribonukleat. Baik DNA maupun RNA
berupa anion dan pada umumnya terikat oleh protein dan bersifat basa. Misalnya DNA dalam
inti sel terikat pada histon. Senyawa gabungan antara protein danasam nukleat disebut
nucleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan polimer sepertiprotein tetapi unit penyusunnya
adalah nukleotida. Salah satu contoh nukleutida asam nukleat bebas adalah ATP yang berfungsi
sebagai pembawa energy.
2.3 STRUKTUR DNA DAN RNA
Asam nukleat biasanya tersusun atas DNA dan RNA yang terdiri dari monomer nukleotida,
dimana nukleotida ini biasanya tersusun atas gugus fosfat, basa nitrogen,dan gula pentosa serta
kelompok basa purin dan piridin seperti: adenine, guanine, sitosin, timin dan danurasil.
2.3.1 DNA (deoxyribonucleic acid)
Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat
satu sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang
panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada molekul
deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat.
Secara kimia DNA mengandung karakteri/sifat sebagai berikut:
1. Memiliki gugus gula deoksiribosa.
2. Basa nitrogennya guanin (G), sitosin (C), timin (T) dan adenin (A).
3. Memiliki rantai heliks ganda anti paralel
4. Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesifik
satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin (G±C), dan adenidan adenin
berpasangan dengan timin (A – T), sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumlah sitosin.
Demikian pula adenin dan timin.
2.3.2 RNA (Ribonukleat acid)
Asam ribonukleat adalah salah satu polimer yang terdiri atas molekulmolekul ribonukleotida.
Seperti DNA, asam ribonukleat ini terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomer 3 dengan
atom C nomer 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat. Dibawah ini adalah
gambar struktur sebagian dari molekul RNA :
Meskipun banyak persamaannya dengan DNA, RNA mempunyai beberapa perbedaan dengan
DNA yaitu :
1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah deoksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda. Bentuk molekul RNA bukan heliksganda,
tetapi 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. Dengan demikian
bagian basa pirimidin RNA berbeda dengan bagian basa pirimidin DNA.
4. Jumlah Guanin adalah molekul RNA tidak perlu sama dengan Sitosin, demikian pula
jumlah adenin tidak harus sama dengan Urasil.
Ada 3 macam RNA, yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (messenger RNA) dan rRNA
(ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda,tetapi
ketiganya secara bersama-sama mempunyai peranan penting dalam sintesis protein.
2.4 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 pirimidin).
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
nucleoprotein.
Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan yang berasal dari RNA ialah ribose
Adapun basa purin dan basa pirimidin yang berasaldari DNA 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 atomC-1 dari pentosa. Untuk basa pirimidin,gugus OH pada atom C-1 berikatan
dengan atom H pada atom N-1
Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basapurin atau basa pirimidin yang
membentuknya. Beberapa nukleosida berikut ini ialah yang membentuk dari basa purin atau dari
basa pirimidin dengan ribosa ;
1.
2.
3.
4.
5.
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 pada asam nukleat, ada pula beberapa basa
purin dan basa pirimidin lain yang membentuk nukleosida. Hipoksantin dengan ribosa akan
membentuk hipoksantin nukleosida atauinosin. DNA pada bakteri ternyata mengandung hidroksi
metilsitosin.
Demikian pula tRNA (transfer RNA) mengandung derivat metalbasa purin atau
basapirimidin, misalnya 6-N-dimetiladenin atau 2-Ndimetilguanin.
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 C5. Beberapa nukleotida lain ialah sebagai berikut :
1.
2.
3.
4.
5.
Adenin nukleotida atau Adenosinmonofosfat (AMP) (asamadenilat)
Guanin nukleotida atau Guanosinmonofosfat (GMP) (asamguanilat)
Hipoksantin nukleosida atau Inosinmonofosfat (IMP) (asaminosinat)
Urasil Nukleotida atau Uridinmonofosfat (UMP) (asam uridilat)
Sitidin nukleotida atau Sitidinmonofosfat (SMP) (asam sitidilat)
6. Timin nukleotida atau Timidinmonofosfat (TMP) (asam timidilat)
BAB III
PEMBAHASAN
3.1 Fungsi Asam Nukleat
DNA mengandung gen, informasi yang mengatur sintesis protein dan RNA. DNA mengandung
bagian-bagian yang menentukan pengaturan ekspresi gen (promoter,operator, dll.). Ribosomal
RNA (rRNA) merupakan komponen dari ribosom, mesin biologis pembuat protein Messenger
RNAs (mRNA) merupakan bahan pembawa informasi genetik dari gen ke ribosom. Transfer
RNAs (tRNAs) merupakan bahan yang menterjemahkan informasi dalam mRNA menjadi urutan
asam amino RNAs memiliki fungsi-fungsi yang lain, di antaranya fungsi-fungsi katalis.
Asam nukleat merupakan molekul raksasa yang memiliki fungsi khusus yaitu, menyimpan
informasi genetik dan menurunkannya kepada keturunanya. Susunan asam nukleat yang
menentukan apakah mahluk itu menjadi hewan , tumbuhan, maupun manusia. Begitu pula
susunan dalam sel, apakah sel itu menjadi sel otot maupun sel darah.
Beberapa fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi
informasi genetik; metabolisme antara (intermediary metabolism) dan reaksi-reaksi informasi
energi; koenzim pembawa energi; koenzim pemindah asam asetat, zat gula, senyawa amino dan
biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi.
3.2 Sintesis RNA dan DNA
3.2.1 Sintesis RNA
Sintesis RNA biasanya dikatalisis oleh enzim DNA-RNA polimerase menggunakan sebagai
template, sebuah proses yang dikenal sebagai transkripsi. Inisiasi transkripsi dimulai dengan
pengikatan enzim ke urutan promotor dalam DNA (biasanya ditemukan “upstream” dari gen).
DNA helix ganda dibatalkan oleh aktivitas helikase enzim. Enzim kemudian berlanjut sepanjang
untai template dalam arah 3 ‘to 5′, mensintesiskan molekul RNA komplementer dengan elongasi
terjadi di 5 ‘ke 3′ arah. Urutan DNA juga menentukan dimana berakhirnya sintesis RNA akan
terjadi. RNA sering dimodifikasi oleh enzim setelah transkripsi. Misalnya, poli dan topi 5
‘ditambahkan ke mRNA eukariotik intron pra-dan dikeluarkan oleh spliceosome. Ada juga
sejumlah polimerase RNA RNA-tergantung yang menggunakan RNA sebagai template mereka
untuk sintesis untai baru RNA. Sebagai contoh, sejumlah virus RNA (seperti virus polio)
menggunakan jenis enzim untuk mereplikasi materi genetik mereka. Juga, RNA-dependent RNA
polimerase merupakan bagian dari jalur interferensi RNA di banyak organisme. Transkripsi
merupakan sintesis RNA dari salah satu rantai DNA, yaitu rantai cetakan atau sense, sedangkan
rantai komplemennya disebut rantai antisense. Rentangan DNA yang ditranskripsi menjadi
molekul RNA disebut unit transkripsi. Informasi dari DNA untuk sintesis protein dibawa oleh
mRNA. RNA dihasilkan dari aktifitas enzim RNA polimerase. Enzim polimerasi membuka
pilinan kedua rantai DNA hingga terpisah dan merangkaikan nukleotida RNA. Enzim RNA
polimerase merangkai nukleotida-nukleotida RNA dari arah 5‟ ? 3‟, saat terjadi perpasangan
basa di sepanjang cetakan DNA. Urutan nukleotida spesifik di sepanjang cetakan DNA. Urutan
nukleotida spesifik di sepanjang DNA menandai dimana transkripsi suatu gen dimulai dan
diakhiri.
1. Inisiasi
Daerah DNA di mana RNA polimerase melekat dan mengawali transkripsi disebut sebagai
promoter. Suatu promoter menentukan di mana transkripsi dimulai, juga menentukan yang mana
dari kedua untai heliks DNA yang digunakan sebagai cetakan.
2. Elongasi
Saat RNA bergerak di sepanjang DNA, RNA membuka pilinan heliks ganda DNA, sehingga
terbentuklah molekul RNA yang akan lepas dari cetakan DNAnya.
3. Terminasi
Transkripsi berlangsung sampai RNA polimerase mentranskripsi urutan DNA yang disebut
terminator. Terminator yang ditranskripsi merupakan suatu urutan RNA yang berfungsi sebagai
sinyal terminasi yang sesungguhnya. Pada sel prokariotik, transkripsi biasanya berhenti tepat
pada akhir sinyal terminasi; yaitu, polimerase mencapai titik terminasi sambil melepas RNA dan
DNA. Sebaliknya, pada sel eukariotik polimerase terus melewati sinyal terminasi, suatu urutan
AAUAAA di dalam mRNA. Pada titik yang lebih jauh kira-kira 10 hingga 35 nukleotida, mRNA
ini dipotong hingga terlepas dari enzim tersebut.
3.3.2 Sintesis DNA
Sintesis DNA disini dimaksud adalah replikasi DNA yaitu proses perbanyakan bahan genetic.
Pengkopian rangkaian molekul bahan genetik( DNA atau RNA) sehingga dihasilkan molekul
anakan yang sangat identik.
Model replikasi DNA secara semikonservatif menunjukkan bahwa DNA anakan terdiri atas
pasangan untaian DNA induk dan untaian DNA hasil sintesis baru.
Model ini memberikan gambaran bahwa untaian DNA induk berperanan sebagai cetakan
(template) bagi pembentukan untaian DNA baru. Model ini memberikan gambaran bahwa ntaian
DNA induk berperanan sebagai cetakan (template) bagi pembentukan untaian DNA baru.
Komponen utama Replikasi, adalah sebagai berikut :
1. DNA cetakan, yaitu molekul DNA atau RNA yang akan direplikasi.
2. Molekul deoksiribonukleotida, yaitu dATP, dTTP, dCTP, dan dGTp. Deoksiribonukleotida
terdiri atas tiga komponen yaitu: (i) basa purin atau pirimidin, (ii) gula 5-karbon( deoksiribosa)
dan (iii) gugus fosfat.
3. Enzim DNA polimerase, yaitu enzim utama yang mengkatalisi proses polimerisasi nukleotida
menjadi untaian DNA.
4. Enzim primase, yaitu enzim yang mengkatalisis sintesis primer untuk memulai replikasi
DNA.
5. Enzim pembuka ikatan untaian DNA induk, yaitu enzim helikase dan enzim lain
yang membantu proses tersebut yaitu enzim girase.
6. Molekul protein yang menstabilkan untaian DNA yang sudah terbuka,yaitu protein SSB
(single strand binding protein).
7. Enzim DNA ligase, yaitu suatu enzim yang berfungsi untuk menyambung fragmenfragmen DNA.
Meknisme dasar replikasi, adalah sebagai berikut :
1. Denaturasi (pemisahan) untaian DNA induk,
2. Peng-”awal”-an( initiation, inisiasi) sintesis DNA.
3. Pemanjangan untaian DNA,
4. Ligasi fragmen-fragmen DNA, dan
5. Peng-”akhir”-an (termination, terminasi) sintesis DNA.
3.3 Transkripsi dan Translasi
3.3.1 Transkripsi
Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetik yang ada pada urutan DNA meniadi
molekul RNA. Transkripsi adalah proses yang mengawali ekspresi sifat-sifat genetik yang
nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah satu untaian molekul RNA
digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA yang komptementer.
.
Mekanisme Dasar Transkripsi adalah sebagai berikut :
• Transkripsi (sintesis RNA) dilakukan melalui beberapa tahapan yaitu:
1. Faktor-faktor yang mentendalikan transkripsi menempel pada bagian promoter.
2. Penempelan faktor-faktor pengendali transkripsi menyebabkan terbentuknya
kompleks promoter yang terbuka (open promoter complex).
3. RNA pofimerase membaca cetakan (DNA template) dan mulai melakukan
pengikatan nukleotida yang komplementer dengan cetakannya.
4. Setelah terjadi proses pemanjangan untaian RNA hasil sintesis, selanjutnya diikuti dengan
proses pengakhiran (terminasi) transkripsi yang ditandai dengan pelepasan RNA polimerase dari
DNA yang ditranskripsi
Karakter Kimiawi Transkripsi adalah sebagai berikut :
1. Prekursor untuk sintesis RNA adalah empat macam ribonukleotida yaitu 5′-trifosfat ATP GTP
CTP dan UTP (pada RNA tidak ada thymine).
2. Reaksi polimerisasi RNA pada prinsipnya sama dengan polimerisasi 3′.DNA, yaitu dengan
arah 5′
3. Urutan nukleotida RNA hasil sintesis ditentukan oleh cetakannya yaitu urutan DNA yang
ditranskripsi. Nukleotida RNA yang digabungkan adalah nukleotida yang komplementer dengan
cetakannya. Sebagai contoh, jika urutan DNA yang ditranskripsi adalah ATG, maka urutan
nukleotida RNA yang digabungkan adalah UAC.
4. Molekul DNA yang ditranskripsi adalah molekul untai-ganda tetapi yang berperanan sebagai
cetakan hanya salah satu untaiannya.
5. Hasil transkripsi berupa molekul RNA untai tunggal.
3.3.2 Translasi
Translasi adalah proses penerjemah urutan nucleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi
rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau protein. Hanya molekul
mRNA yang ditranslasi, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. Molekul mRNA
merupakan transkrip (salinan) urutan DNA yang menyusun suatu gen dalam bentuk ORF (open
reading frame, kerangka baca terbuka). Molekul rRNA adalah salah satu molekul penyusun
ribosom, yakni organel tempat berlangsungnya sintesis protein, tRNA adalah pembawa asam-
asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida. Dalam proses translasi,
rangkaian nukleotida pada mRNA akan dibaca tiap tiga nukleotida sebagai satu kodon untuk satu
asam amino, dan pembacaan dimulai dari urutan kodon metionin (ATG pada DNA atau AUG
pada RNA).
Kodon (kode genetik)
Kodon (kode genetik) adalah urutan nukleotida yang terdiri atas 3 nukleotida yanq berurutan
sehingga sering disebut sebagai triplet codon, yang menyandi suatu kodon asam amino tertentu,
misalnya urutan ATG (AUG pada mRNA) mengkode asam amino metionin, Kodon inisiasi
translasi merupakan kodon untuk asam amino metionin yang mengawali struktur suatu
polipeptida (protein). Pada prokaryot, asam amino awal tidak berupa metionin tetapi formil
metionin (fMet). Ada beberapa aspek yang perlu diketahui mengenai kode genetik, yaitu:
• Kode genetik bersifat tidak saling tumpang-tindih (non-overlappind kecuali pada
kasus
tertentu, misalnya pada bakteriofag
• Tidak ada sela (gap) di antara kodon satu dengan kodon yang lain.
• Tidak ada koma di antara kodon.
• Kodon bersifat degenerotea, buktinya ada beberapa asam amino yang mempunyai lebih dari
satu kodon.
• Secara umum, kodon bersifat hampir universal karena pada beberapa organel jasad tinggi ada
beberapa kodon yang berbeda dari kodon yang digunakan pada sitoplasma.
• Dalam proses translasi, setiap kodon berpasangan dengan antikodon yang sesuai yang terdapat
pada molekul tRNA.
• Sebagai contoh, kodon metionin (AUG) mempunyai komplemennya dalam bentuk antikodon
UAC yang terdapat pada tRNAMet
• Pada waktu tRNA yang membawa asam amino diikat ke dalam sisi A pada ribosom, maka
bagian antikodonnya berpasangan dengan kodon yang sesuai yang ada pada sisi A tersebut.
• Oleh karena itu, suatu kodon akan menentukan asam amino yang disambungkan kedalam
polipeptida yang sedang disintesis di dalam ribosom.
Proses Translasi
Dalam proses translasi, setiap kodon berpasangan dengan antikodon yang sesuai yang terdapat
pada molekul tRNA. Sebagai contoh, kodon metionin (AUG) mempunyai komplemennya dalam
bentuk antikodon UAC yang terdapat pada tRNAMet. Pada waktu tRNA yang membawa asam
amino diikat ke dalam sisi A pada ribosom, maka bagian antikodonnya berpasangan dengan
kodon yang sesuai yang ada pada sisi A tersebut. Oleh karena itu, suatu kodon akan menentukan
asam amino yang disambungkan kedalam polipeptida yang sedang disintesis di dalam ribosom.
Sebelum inisiasi translasi di lakukan, diperlukan molekul tRNA (aminoasil tRNA) yang
berfungsi membawa asam amino spesifik.
Inisiasi translasi (eukariyot) :
• Kodon inisiasi adalah metionin
• Molekul tRNA inisiator disebut sebagai tRNAi Met.
•Ribosom bersama-sama dengan tRNAi Met dapat menemukan kodon awal dengan
cara berikatan dengan ujung 5′ (tudung), kemudian melakukan 3′)pelarikan
(scanning) transkrip ke arah hilir (dengan arah 5′ sampai menemukan kodon awal (AUG).
• Menurut model scanning tersebut, ribosom memulai translasi pada waktu menjumpai sekuens
AUG yang pertama kali
Meskipun demikian, penelitian pada 699 mRNA eukaryot menunjukkan bahwa sekitar 5-0%
AUG yang pertama bukanlah kodon inisiasi.
• Pada kasus semacam ini, ribosom akan melewati satu atau dua AUG sebelum melakukan
inisiasi translasi.
• Sekuens AUG yang dikenali sebagai kodon inisiasi adalah sekuens yang terletak pada sekuens
konsensus CCRCCAUGG (R adalah purin: A atau G).
• Pengenalan sekuens AUG sebagai kodon inisiasi banyak ditentukan oleh tRNAi Met.
• Perubahan antikodon pada tRNAi Met menyebabkan dikenalinya kodon lain sebagai
kodon inisiasi
Pemanjangan polipeptida
• Proses pemanjangan polipeptida disebut sebagai proses elongation yang secara umum
mempunyai mekanisme yang serupa pada prokaryot dan eukaryot.
• Proses pemanjangan terjadi dalam tiga tahapan, yaitu: (1) pengikatan aminoasil-tRNA pada sisi
A yang ada di ribosom,( 2) pemindahan rantai polipeptida yang tumbuh dari tRNA yang ada
pada sisi P ke arah sisi A dengan membentuk ikatan peptida, dan (3) translokasi ribosom
sepanjang mRNA ke posisi kodon selanjutnya yang ada di sisi A. Di dalam kompleks ribosom,
molekul fMet- tRNAi Met menempati sisi P (peptidil).
Sisi yang lain pada ribosom, yaitu sisi A (aminoasil), masih kosong pada saat awal sintesis
protein.
• Molekul tRNA pertama tersebut (fMet- tRNAi Met ) berikatan dengan kodon AUG (atau GUG)
pada mRNA melalui antikodon-nya.
• Tahap selanjutnya adalah penyisipan aminoasil-tRNA pada sisi A. Macam tRNA (serta asam
amino yang dibawa) yang masuk pada sisi A tersebut tergantung pada kodon yang terletak pada
sisi A.
• Penyisipan aminoasil-tRNA yang masuk ke posisi A tersebut dilakukan oleh suatu protein yang
disebut faktor pemanjangan Tu (elongotion factor Tu, EF-Tu).
Terminasi
• Translasi akan berakhir pada waktu salah satu dari ketiga kodon terminasi (UAA,UGA, UAG)
yang ada pada mRNA mencapai posisi A pada ribosom.
• Dalam keadaan normal tidak ada aminoasil-tRNA yang membawa asam amino sesuai dengan
ketiga kodon tersebut.
• Oleh karena itu, jika ribosom mencapai salah satu dari ketiga kodon terminasit ersebut, maka
proses translasi berakhir
BAB IV
PENUTUP
4.1 Kesimpulan
Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua Informasi genetika,
yaitu seperangkat “cetak biru” tentang karakteristik aktual dan potensial yang diterima oleh suatu
organisme dari generasi sebelumnya, untuk kemudian diwariskan ke generasi berikutnya. DNA
memiliki struktur, yaitu gula pentosa (deosiribosa), fosfat dan basa nitrogen yang meliputi basa
purin (guanin dan adenin) dan basa pirimidin (timin dan sitosin) dan RNA tersusun atas molekulmolekul, yaitu gula ribosa, fosfat, dan basa nitrogen yang terdiri atas purin (adenin dan guanin)
dan pirimidin (urasil dan sitosin). Proses replikasi DNA dan RNA dimulai ketika enzim DNA
polimerase memisahkan dua pita DNA heliks ganda. Setiap pita DNA yang “lama” sekarang
berfungsi sebagai cetakan yang menentukan urutan nukleotida di sepanjang pita DNA
komplementer baru yang bersesuain. Nukleotida baru tersebut disambung satu sama lain untuk
membentuk tulang punggung gula fosfat pita DNA baru. Asam nukleat memiliki fungsi, yaitu
menyimpan, menstransmisi, dan mentranslasi informasi genetik, metabolisme antara
(intermediary metabolism) dan reaksi-reaksi informasi energi, koenzim pembawa energi,
koenzim pemindah asam asetat, zat gula, senyawa amino dan biomolekul lainnya, koenzim
reaksi oksidasi reduksi.
Sintesis RNA biasanya dikatalisis oleh enzim DNA-RNA polimerase menggunakan sebagai
template, sebuah proses yang dikenal sebagai transkripsi. Inisiasi transkripsi dimulai dengan
pengikatan enzim ke urutan promotor dalam DNA (biasanya ditemukan “upstream” dari gen).
Sintesis DNA disini dimaksud adalah replikasi DNA yaitu proses perbanyakan bahan genetic.
Pengkopian rangkaian molekul bahan genetik( DNA atau RNA) sehingga dihasilkan molekul
anakan yang sangat identik. Transkripsi adalah proses penyalinan kode-kode genetik yang ada
pada urutan DNA meniadi molekul RNA. Transkripsi adalah proses yang mengawali ekspresi
sifat-sifat genetik yang nantinya akan muncul sebagai fenotipe. Urutan nukleotida pada salah
satu untaian molekul RNA digunakan sebagai cetakan (template) untuk sintesis molekul RNA
yang komptementer. Translasi adalah proses penerjemah urutan nucleotida yang ada pada
molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang menyusun suatu polipeptida atau
protein. Hanya molekul mRNA yang ditranslasi, sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi.
Molekul mRNA merupakan transkrip (salinan) urutan DNA yang menyusun suatu gen dalam
bentuk ORF (open reading frame, kerangka baca terbuka). Molekul rRNA adalah salah satu
molekul penyusun ribosom, yakni organel tempat berlangsungnya sintesis protein, tRNA adalah
pembawa asam-asam amino yang akan disambungkan menjadi rantai polipeptida.
4.2 Saran
Dengan adanya makalah ini kami mengharapkan agar pembaca khususnya mahasiswa lebih
mengetahui tentang Asam Nukleat dan dapat bermanfaat untuk selanjutnya , Terima Kasih.
DAFTAR PUSTAKA
Anonymous.a.2011. http://www.scribd.com/doc/25523953/ASAM-NUKLEAT. Diakses tanggal
13 Mei 2011
Anonymous.b.2011. http://www.scribd.com/doc/47569664/Makalah-Asam-Nukleat. Diakses
tanggal 13 Mei 2011
Anonymous.c.2011. http://www.scribd.com/doc/41966467/Resume-Asam-Nukleat. Diakses
tanggal 13 Mei 2011
Anonymous.d.2011. http://idonkelor.blogspot.com/2009/09/asam-nukleat.html. Diakses tanggal
13 Mei 2011
Anonymous.e.2011. http://id.shvoong.com/exact-sciences/biology/2104000-pengertianasamnukleat/. Diakses tanggal 13 Mei 2011
Anonymous.f.2011. http://id.shvoong.com/writing-and-speaking/2122803-pengertianasamnukleat/. Diakses tanggal 18 Mei 2011
Anonymous.g.2011. http://www.e-dukasi.net/index.php?. Diakses tanggal 18 Mei 2011
Anonymous.h.2011. http://www.news-medical.net/health/RNA-Synthesis. Diakses tanggal
18 mei 2011
Dryer, L Robert.1994.BIOKIMIA suat pendekatan berorientasi kasus.UI press.Jakarta
Lehninger,A.L,1992.Dasar-dasar Biokimia. Erlangga : Jakarta
Martin,D.W,dkk,1992.BIOKIMIA ( Review of Biochemistry ). EGC Penerbit Buku Kedokteran :
Jakarta
Mayes,Peter. A,dkk,1987.BIOKIMIA ( Harper’s Review of Biochemistry ). EGC Penerbit Buku
Kedokteran : Jakarta
McGlivery,Robert W,& Goldstein,1996.BIOKIMIA. Airlangga University Press : Surabaya

Montgomery,Rex,dkk,1993. BIOKIMIA ( Suatu pendekatan Berorientasi Kasus ). UGM
PRESS : Yogyakarta
Poedjiadi, Anna. 2005.Dasar-dasar Biokimia.UI press.Jakarta
Robinsson, Trevor. 1995.Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi.ITB press.Bandung
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Asam nukleat merupakan pengemban kode genetik 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 genetik
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 jaringanjaringan tersebut, dapat di lakukan ekstraksi terhadap nukleoprotein terlebih dahulu
menggunakan larutan garam 1M. Setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan menjadi proteinprotein 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.
B. Tujuan
Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :
1. Menjelaskan pengertian dari asam nukleat.
2. Menjelaskan fungsi senyawa asam nukleat
3. Menjelaskan komposisi molekular asam nukleat serta jenis dari asam nukleat.
C. Rumusan Masalah
Dalam makalah ini akan di bahas tentang:
1. Apa pengertian asam nukleat ?
2. Apakah fungsi dari asam nukleat?
3. Apa saja komposisi molekular dari asam nukleat?
4. Apa saja jenis-jenis asam nukleat ?
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian Asam Nukleat
Asam nukleat dari biologi molekul penting bagi kehidupan, dan termasuk DNA (asam
deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat). Bersama dengan protein, asam nukleat
membentuk paling penting makromolekul , masing-masing ditemukan dalam kelimpahan dalam
semua makhluk hidup, di mana mereka berfungsi dalam pengkodean, transmisi dan
mengekspresikan informasi genetik.
Asam nukleat ditemukan oleh Friedrich Miescher pada tahun 1869. Studi Eksperimental
asam nukleat merupakan bagian utama modern biologi dan penelitian medis , dan membentuk
dasar untuk genom dan ilmu forensik , serta bioteknologi dan industri farmasi. Kemudian
Albrecht Kossel menemukan asam nukleat yang tersusun oleh suatu gugus gula, gugus fosfat,
dan gugus basa.
Ciri- ciri Asam Nukleat :
a.
Terdapat pada semua sel hidup
b. Merupakan makromolekul dengan monomer Mononukleotida
B. Fungsi Asam Nukleat
Fungsi Asam Nukleat adalah sebagai berikut:
1.
Menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika
2.
Turut dalam metabolisme
3.
Penyimpan energi
4.
Sebagai ko-enzim
C. Struktur Asam Nukleat
D. Tata nama Asam Nukleat
Asam nukleat istilah adalah nama keseluruhan untuk DNA dan RNA, anggota keluarga
biopolimer, dan ini identik dengan polinukleotida. Asam nukleat dinamai untuk penemuan awal
mereka dalam inti, dan untuk gugus fosfat (terkait dengan asam fosfat). Meskipun pertama kali
ditemukan dalam nukleus dari eukariotik sel, asam nukleat sekarang dikenal dapat ditemukan
dalam semua bentuk kehidupan, termasuk dalam bakteri, archaea, mitokondria, kloroplas, virus
dan viroid. Semua sel hidup dan organel mengandung DNA dan RNA, sedangkan virus
mengandung baik DNA atau RNA, tetapi biasanya tidak keduanya. Komponen dasar asam
nukleat biologis adalah nukleotida yang masing-masing berisi gula pentosa (ribosa atau
deoksiribosa), sebuah fosfat kelompok, dan nucleobase . Asam nukleat juga dihasilkan dalam
laboratorium, melalui penggunaan enzim (DNA dan RNA polimerase) dan dengan padat-fase
sintesis kimia. Metode kimia juga memungkinkan generasi asam nukleat yang berubah yang
tidak ditemukan di alam, misalnya asam nukleat peptida .
•
Gula pada asam nukleat adalah ribosa.
•
Ribosa (b-D-furanosa) adalah gula pentosa (jumlah karbon 5).
•
Perhatikan penomoran. Dalam penulisan diberi tanda prime(') untuk membedakan penomoran
pada basa nitrogen
•
Ikatan gula ribosa dengan basa nitrogen (pada atom karbon nomor 1).
•
Ikatan gula ribosa dengan gugus fosfat (pada atom karbon nomor 5).
•
Gugus hidroksil pada atom karbon nomor 2
BASA NITROGEN
• Basa nitrogen berikatan dengan ikatan-b pada atom karbon nomor1' dari gula ribosa atau
deoksiribosa.
• Pirimidin berikatan ke gula ribosa pada atom N-1 dari struktur cincinnya.
• Purin berikatan ke gula ribosa pada atom N-9 dari struktur cincinnya.
BASA PIRIMIDIN DAN PURIN
BASA-BASA DALAM ASAM NUKLEAT
GUGUS FOSFAT
1. Nukleosida : Senyawa antara purin dan primidin dengan ribosa dan deoksiribosa. Beberapa
nama nukleosida :
2. Nukleotida : Ester nukleosida dengan asam fosfat. Singkatan nama beberapa nukleotida :
Fungsi nukleotida :
1. Sebagai pembawa energy. Nukleotida yang penting : AMP, ADP, ATP→ penting dalam
penyimpanan dan pemanfaatan energi selama metabolisme sel.
ATP pembawa energi utama dalam sel :
ADP + Pa
ATP (fosforilase oksidatif)
Energi
ATP + H2O→ ADP + Pa (as. fosfat) + energi (hidrolisis)
2.
Pembawa bahan pembentuk dasar suatu molekul.
Contoh :
-
Nukleotida Uridin Difosfat (UDP) untuk sintesis glikogen
-
Kolin Sitidin Difosfat sintesis kolin fosfolipid.
-
Nukleotida trifosfat (NTP) sintesis DNA dan RNA
3. Sebagai ko enzim
-
Nikotamida Mono Nukleotida (NMN) → merupakan vitamin
-
Flavin Mono Nukleotida (FMN) → koenzim proses oksidasi – reduksi pada respirasi sel.
-
Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD), Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat (NADP),
Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) → koenzim proses oksidasi – reduksi
E. Komposisi Molekuler dan Ukuran Asam Nukleat
Asam nukleat dapat bervariasi dalam ukuran, tetapi umumnya molekul yang sangat besar.
Memang, molekul DNA yang mungkin merupakan molekul individu terbesar yang diketahui.
Dipelajari dengan baik biologi molekul asam nukleat berbagai ukuran dari 21 nukleotida ( kecil
mengganggu RNA ) ke kromosom besar ( 1 kromosom manusia adalah molekul tunggal yang
berisi pasangan basa 247 juta ).
Dalam kebanyakan kasus, molekul DNA alami adalah untai ganda RNA dan molekul
untai tunggal. Ada pengecualian banyak, namun-beberapa virus memiliki genom terbuat dari
RNA untai ganda dan virus lainnya memiliki DNA beruntai tunggal genom, dan, dalam beberapa
keadaan, struktur asam nukleat dengan tiga atau empat helai bisa terwujud.
Asam nukleat adalah linear polimer (rantai) dari nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari
tiga komponen: purin atau pirimidin nucleobase (kadang-kadang disebut basis nitrogen atau
hanya basa), sebuah pentosa gula, dan fosfat kelompok. Sub-struktur yang terdiri dari gula
nucleobase ditambah disebut sebuah nukleosida . Jenis asam nukleat berbeda dalam struktur gula
dalam nukleotida mereka - DNA berisi 2'- deoksiribosa sedangkan RNA mengandung ribosa (di
mana satu-satunya perbedaan adalah adanya gugus hidroksil ). Juga, nukleobasa ditemukan di
kedua jenis asam nukleat yang berbeda: adenin , sitosin , dan guanin dapat ditemukan di kedua
RNA dan DNA, sedangkan timin terjadi pada DNA dan urasil terjadi pada RNA.
Gula dan fosfat dalam asam nukleat saling terhubung satu sama lain dalam rantai bolak
(gula-fosfat tulang punggung) melalui fosfodiester hubungan. Dalam nomenklatur konvensional ,
karbon-karbon dimana gugus fosfat melampirkan adalah ujung 3'-5 dan '-akhir karbon dari gula.
Hal ini memberikan asam nukleat directionality, dan ujung-ujung molekul asam nukleat yang
disebut sebagai 5'-end dan 3'-end. Para nukleobasa bergabung ke gula melalui N-glikosidik
hubungan yang melibatkan nitrogen cincin nucleobase (N-1 untuk pirimidin dan N-9 untuk purin)
dan karbon 1 'dari cincin gula pentosa.
F. Jenis-Jenis asam nukleat
1. Asam Deoksiribonukleat
Asam deoksiribonukleat merupakan asam nukleat yang berisi instruksi genetik yang
digunakan dalam pengembangan dan fungsi dari semua organisme hidup dikenal. Peran utama
dari molekul DNA adalah penyimpanan jangka panjang informasi dan DNA sering dibandingkan
dengan satu set cetak biru, karena berisi petunjuk yang dibutuhkan untuk membangun komponen
lain sel, seperti protein dan molekul RNA. Segmen DNA yang membawa informasi genetik ini
disebut gen, tetapi urutan DNA lain memiliki tujuan struktural, atau terlibat dalam mengatur
penggunaan informasi ini genetik.
Ciri-ciri Asam Deoksiribonukleat :

Makromolekul dengan Mr yang sangat besar.

Terdiri dari mononukleotida utama :
dAMP, dGMP, dTMP, dCMP

Terdiri dari dua atau lebih rantai polinukleotida
yang tersusun dalam struktur heliks (heliks ganda)

Setiap spesies/organisme mononukleotida utamanya mempunyai perbandingan, urutan dan berat
molekul (Mr) yang spesifik.

Pada sel prokariotik (mengandung hanya satu kromosom) DNA nya merupakan makromolekul
tunggal dengan Mr = 2 x 109.

Pada sel eukariotik (mengandung banyak kromosom) mempunyai banyak molekul DNA dengan
Mr yang sangat besar.

DNA terutama terdapat dalam inti sel (DNA inti) bergabung dengan protein histon. Juga bisa
terdapat pada sitoplasma (DNA sitoplasma), dalam mitokondria, dalam khloroplas.

Pada sel bakteri selain terdapat dalam inti sel juga bisa pada sel membran = mesosom dan
dalam sitoplasma di luar kromosom = plasmid/episom.

DNA normal dari suatu spesies yang berbeda menunjukkan adanya keteraturan (regularitas)
CHARGAFF’S RULES :
-
Komposisi basa dari DNA suatu organisme adalah tetap pada semua sel nya dan mempunyai
karakteristik tertentu
-
Komposisi basa dari DNA bervariasi dari suatu organisme dengan organisme lainnya
dinyatakan dengan dissymmetry ratio : (A + T) / (G + C)
-
Komposisi basa dari suatu spesies tidak berubah oleh umur, keadaan nutrisi, ataupun
lingkungan.
-
Jumlah adenin dalam DNA suatu organisme selalu sama dengan jumlah timin (A = T).
-
Jumlah guanin dalam DNA suatu organisme selalu sama dengan jumlah sitosin (G=C).
-
Jumlah total basa purin dalam DNA suatu organisme selalu sama dengan jumlah total basa
pirimidin : (A + G) = (T + C).
DEOKSIRIBONUKLEOTIDA UTAMA
2. Asam Ribonukleat
Asam ribonukleat (RNA) fungsi dalam mengkonversi informasi genetik dari gen ke
dalam sekuens asam amino dari protein. Ketiga jenis universal termasuk RNA transfer (tRNA),
messenger RNA (mRNA), dan RNA ribosomal (rRNA). Messenger RNA bertindak untuk
membawa informasi urutan genetik antara DNA dan ribosom, mengarahkan sintesis protein.
Ribosomal RNA adalah komponen utama dari ribosom, dan mengkatalisis pembentukan ikatan
peptida. transfer RNA berfungsi sebagai molekul pembawa untuk asam amino yang akan
digunakan dalam sintesis protein, dan bertanggung jawab untuk decoding mRNA. Selain itu,
banyak kelas RNA sekarang dikenal.
Ciri-ciri Asam Ribonukleat :

Terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida.

Hampir seluruhnya terdapat di sitoplasma, juga terdapat pada virus.

Rantai tunggal→ Chargaff’s Rules tidak berlaku

Ada 3 macam :
- tRNA (transfer-RNA)
-mRNA (messenger-RNA)
-rRNA (ribosomal-RNA)
-tRNA
 Molekul yang kecil
 Basanya : A, G dan U yang termetilasi.
 Jumlahnya hanya sedikit dari total RNA dalam sel
 Mengangkut (transport) asam amino spesifik ke
 Ribosom untuk proses sintesis protein
-mRNA
 Basa nya : A, G, C dan U
 Disintesis dalam inti sel pada proses transkripsi
 Pembawa informasi genetik dari DNA untuk
 Sintesis protein
 Umurnya pendek→ mengalami Degradasi/resintesis
-r RNA
 Bagian terbanyak dari RNA dalam sel (80%)
 Merupakan 60% dari berat ribosom
 Basa utamanya : A, G, C, U
 Fungsinya belum jelas
RIBONUKLEOTIDA UTAMA
G. Hidrolisis Asam Nukleat
1. Hidrolisis dengan enzim→ enzim nuklease, yang terdiri dari :
a.
enzim eksonuklease→ menyerang ujung rantai polinukleotida
b.
enzim endonuklease→ menyerang bagian dalam rantai
2. Hidrolisis dengan asam/basa
a.
Hidrolisis DNA dengan asam→ terbentuk asam apurinat (DNA tanpa purin) dan asam
apirimidat (DNA tanpa pirimidin)
b.
DNA tidak dihidrolisis oleh basa
c.
Hidrolisis RNA dengan basa memutuskan→ ikatan gugus hidroksil – 2 ribosa.
BAB III
PENUTUP
A. Kesimpulan

Asam nukleat merupakan suatu polimer yang memegang peranan penting dalam kehidupan
organisme.

Fungsi dari asam nukleat adalah menyimpan, mereplikasi dan mentranskripsi informasi genetika,
turut dalam metabolisme, penyimpan energi dan sebagai ko-enzim.

Ada dua macam asam nukleat : DNA (asam dioksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat).

Suatu DNA mempunyai basa purin berupa adenin dan guanin, basa pirimidin berupa sitosin dan
timin serta gula deoksiribosa yang dihubungkan oleh gugus fosfat

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
Makalah ini dibuat untuk menambah pengetahuan pembaca tentang asam nukleat. Jadi,
penulis membutuhkan kritik dan saran dari pembaca agar makalah ini lebih sempurna.
DAFTAR PUSTAKA
Alberts, Bruce dkk. 2007. Biologi Molekuler dari Walter your. NCBI.
Berg, Jeremy Mark dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman: San Francisco.
Dahm, R. 2008. Menemukan DNA: Friedrich Miescher dan tahun-tahun awal penelitian asam nukleat"
Manusia genetika . ISSN 0340-6717
Jeremy M Berg, John L Tymoczko, dan Lubert Stryer, Biokimia 5th edition, 2002, WH Freeman.
Saenger , Wolfram. Prinsip Struktur Asam Nukleat. Springer-Verlag: New York.
Stryer, Lubert dkk. 2007. Biokimia. WH Freeman : San Fransisco
MAKALAH METABOLISME ASAM NUKLEAT, meskipun aku tidak
mengerti..
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi
di tingkat selular. Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik.
Sedangkan untuk katabolisme itu sendiri yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik
untuk mendapatkan energi.Dan anabolisme merupakan reaksi yang merangkai senyawa organik
dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.
Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio pada
tahun 1614 di dalam bukunya, “Ars de statica medecina” yang membuatnya terkenal di Eropa.
Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan
dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar sebelum dan
sesudah makan, tidur, bekerja, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia
menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui
“perspiratio insensibilis” (mungkin dapat diterjemahkan sebagai keringatan yang tidak tampak).
Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik yaitu:
1. Katabolisme yaitu reaksi yang mengurai senyawa molekul organik untuk mendapatkan energi.
2. Anabolisme yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu,
untuk diserap oleh sel tubuh.
Kedua arah lintasan metabolisime sangat diperlukan oleh setiap organisme untuk dapat bertahan
hidup.Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon,
dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim.Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut
promoter dan penentu mempercepatan reaksi kimia disebut katalis.
Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting
dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik.Asam nukleat
sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai
monomernya.Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa,
dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N).
Asam nukleat adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan
tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik.Asam nukleat yang paling
umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) and Asam ribonukleat (RNA).Asam nukleat
ditemukan pada semua sel hidup serta pada virus.
Asam nukleat dinamai demikian karena keberadaan umumnya di dalam inti (nukleus) sel. Asam
nukleat merupakan biopolimer, dan monomer penyusunnya adalah nukleotida.Setiap nukleotida
terdiri dari tiga komponen, yaitu sebuah basa nitrogen heterosiklik (purin atau pirimidin), sebuah
gula pentosa, dan sebuah gugus fosfat.Jenis asam nukleat dibedakan oleh jenis gula yang
terdapat pada rantai asam nukleat tersebut (misalnya, DNA atau asam deoksiribonukleat
mengandung 2-deoksiribosa). Selain itu, basa nitrogen yang ditemukan pada kedua jenis asam
nukleat tersebut memiliki perbedaan: adenin, sitosin, dan guanin dapat ditemukan pada RNA
maupun DNA, sedangkan timin dapat ditemukan hanya pada DNA dan urasil dapat ditemukan
hanya pada RNA.
Struktur dasar RNA mirip dengan DNA.RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah
nukleotida.Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa
nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu
nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.
Metabolisme meliputi proses sintesis dan proses penguraian senyawa atau komponen dalam sel
hidup. Proses sintesis itu disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme. Semua
reaksi metabolism dikatalisis oleh enzim, termasuk reaksi yang sederhana seperti penguraian
asamkarbonat menjadi air dan karbondioksida, proses pemasukan dan pengeluaran zat kimia dari
dan ke dalam sel melalui membran proses biosintesis protein yang panjang dan rumit atau pun
proses penguraian bahan makanan dalam sistem pencernaan mulai dari mulut, lambung, usus,
dan penyerapan hasil penguraian tersebut melalui dinding usus, serta penyerapannya keseluruh
bagian tubuh yang memerlukannya, begitu juga dengan proses sintesis dan penguraian
berlangsung dalam berbagai jalur metabolisme.
1.2 Tujuan
Adapun tujuan pembuatan makalah ini untuk mengetahui proses metabolisme dan katabolisme
protein dan asam nukleat dalam tubuh.
BAB II
TINJAUAN TEORITIS
2.1 Metabolisme Asam Nukleat
Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting
dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat
sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai
monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa,
dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N). Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam
deoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid
(RNA). Dilihat dari strukturnya, perbedaan di antara kedua macam asam nukleat ini terutama
terletak pada komponen gula pentosanya.Pada RNA gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan
pada DNA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom O pada posisi C nomor 2’ sehingga
dinamakan gula 2’-deoksiribosa.
Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa N-nya. Basa N, baik pada
DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung
C dan N) dan dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin. Basa purin
mempunyai dua buah cincin (bisiklik), sedangkan basa pirimidin hanya mempunyai satu cincin
(monosiklik). Pada DNA, dan juga RNA, purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G). Akan
tetapi, untuk pirimidin ada perbedaan antara DNA dan RNA.Kalau pada DNA basa pirimidin
terdiri atas sitosin (C) dan timin (T), pada RNA tidak ada timin dan sebagai gantinya terdapat
urasil (U).Timin berbeda dengan urasil hanya karena adanya gugus metil pada posisi nomor 5
sehingga timin dapat juga dikatakan sebagai 5-metilurasil.
2.2 Komponen-komponen Asam Nukleat
a). Gugus fosfat
b). Gula pentosa
c). Basa N
Di antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang
memungkinkan terjadinya variasi.Pada kenyataannya memang urutan (sekuens) basa N pada
suatu molekul asam nukleat merupakan penentu bagi spesifisitasnya. Dengan perkataan lain,
identifikasi asam nukleat dilakukan berdasarkan atas urutan basa N-nya sehingga secara skema
kita bisa menggambarkan suatu molekul asam nukleat hanya dengan menuliskan urutan basanya
saja.
Di atas telah disinggung bahwa asam nukleat tersusun dari monomer-monomer berupa
nukleotida, yang masing-masing terdiri atas sebuah gugus fosfat, sebuah gula pentosa, dan
sebuah basa N. Dengan demikian, setiap nukleotida pada asam nukleat dapat dilihat sebagai
nukleosida monofosfat. Namun, pengertian nukleotida secara umum sebenarnya adalah
nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat.Sebagai contoh, molekul ATP (adenosin
trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.
Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa
adenosin, guanosin, sitidin, dan uridin. Begitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu
adenosin monofosfat, guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat.
Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin, dan
deoksitimidin.
Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara 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 genetic untuk keterangan lebih lanjut. Penelitian mutakhir
atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori 'dunia RNA', yang menyatakan
bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme
hidup memakai DNA.
2.3 Sifat-sifat Fisika-Kimia Asam Nukleat
Di bawah ini akan dibicarakan sekilas beberapa sifat fisika-kimia asam nukleat. Sifat-sifat
tersebut adalah stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia,
viskositas, dan kerapatan apung.
a. Stabilitas asam nukleat
Ketika kita melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau pun struktur sekunder RNA,
sepintas akan nampak bahwa struktur tersebut menjadi stabil akibat adanya ikatan hidrogen di
antara basa-basa yang berpasangan. Padahal, sebenarnya tidaklah demikian.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 sekedar menentukan spesifitas
perpasangan basa.Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan
(stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa.Permukaan basa yang bersifat hidrofobik
menyebabkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga
perpasangan tersebut menjadi kuat.
b. 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.
c. 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 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.
d. 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.
e. 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.
f. Kerapatan apung
Analisis dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung (bouyant
densitynya). Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat molekul tinggi,
misalnya sesium klorid (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.
Oleh karena dengan teknik sentrifugasi tersebut pelet RNA akan berada di dasar tabung dan
protein akan mengapung, maka DNA dapat dimurnikan baik dari RNA maupun dari protein.
Selain itu, teknik tersebut juga berguna untuk keperluan analisis DNA karena kerapatan apung
DNA (ρ) merupakan fungsi linier bagi kandungan GC-nya. Dalam hal ini, ρ = 1,66 + 0,098% (G
+ C).
2.4 Nukleosida dan Nukleotida
Penomoran posisi atom C pada cincin gula dilakukan menggunakan tanda aksen (1’, 2’, dan
seterusnya), sekedar untuk membedakannya dengan penomoran posisi pada cincin basa. Posisi 1’
pada gula akan berikatan dengan posisi 9 (N-9) pada basa purin atau posisi 1 (N-1) pada basa
pirimidin melalui ikatan glikosidik atau glikosilik. Kompleks gula-basa ini dinamakan
nukleosida. Di atas telah disinggung bahwa asam nukleat tersusun dari monomer-monomer
berupa nukleotida, yang masing-masing terdiri atas sebuah gugus fosfat, sebuah gula pentosa,
dan sebuah basa N. Dengan demikian, setiap nukleotida pada asam nukleat dapat dilihat sebagai
nukleosida monofosfat.Namun, pengertian nukleotida secara umum sebenarnya adalah
nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai contoh, molekul ATP (adenosin
trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.
Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa
adenosin, guanosin, dan uridinsitidin. Begitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu
adenosin monofosfat, guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat.
Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin, dan
deoksitimidin.
Hampir semua organisme mampu mensintesis nukleotida dari prekursor yang lebih sederhana,
jalur de novo untuk nukleotida, mirip untuk setiap organisme.Nukleotida juga dapat disintesis
dari hasil pemecahan nukleotida yang telah ada salvage pathway (recycle) yaitu dari degradasi
pirimidin dan purin dari sel yang mati (regenerasi) atau dari makanan.
2.5 Degradasi Nukleotida
Di dalam usus halus terjadi pemutusan ikatan fosfodiester oleh endonuklease (pankreas) à
oligonukleotida.Dipecah lebih lanjut dengan fosfodiesterase (ensim exonuclease non spesifik)
menjadi monofosfat. Dipecah lebih lanjut fosfomonoesterase dikenal sebagai nukleotidase
àmenghasilkan nukleosida and orthophosphate. Nucleosida phosphorylaseà menghasilkan basa
dan and ribose-1-phosphate.Jika basa atau nukleosida tidak digunakan kembali untuk salvage
pathways, basa akan lebih lanjut didegradasi menjadi asam urat (purin),
ureidopropionat(pyrimidine).
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
1. Asam nukleat adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi.
2. Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam
proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup.
3. Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat
berupa adenosin, guanosin, dan uridin sitidin.
4. Antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang
memungkinkan terjadinya variasi.
5. Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara 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.
6. Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa N-nya. Basa N, baik pada
DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung
C dan N) dan dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin.
7. Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang
terjadi di tingkat selular.
3.2Saran
Mahasiswa di harapkan untuk mengetahui lebih jauh tentangmacam-macam metabolisme dalam
tubuh salah satunya yaitu metabolisme asam nukleat.
http://sitimariyam810.blogspot.com/2012/07/bab-i-pendahuluan-1.html