Transcript Asam Nukleat_Biokimia 2011

ASAM
NUKLEAT
Mengapa domba selalu melahirkan domba ?
Mengapa ayam selalu melahirkan ayam ?
Dapatkah sapi melahirkan kambing atau ayam?
Hal ini terjadi karena ada sesuatu Zat yang mengatur, ada
suatu pola atau pesan yang tetap yang tersimpan terus
menerus dan turun temurun. Sehingga orang tua / induk akan
melahirkan generasi yang sama.
Zat tersebut terdapat di seluruh sel didalam tubuh mahluk
hidup, baik itu hewan, manusia, tumbuhan ataupun bakteri.
Zat tersebut adalah Nukleotida atau Asam Nukleat yang ada
dalam RNA (Ribo Nucleic Acid ) dan DNA (Deoksiribo Nucleic
Acid ). Salah satu fungsi Asam Nukleat adalah sebagai agen
penyimpan informasi genetik yang dipertahankan turun
temurun
Sifat yang spesifik atau menonjol dari orang tua/ induk yang
diturunkan kepada anaknya. Contoh : Rambut kriting atau
lurus; mata bulat atau sipit dsb , sifat sifat tersebut dinamakan
factor keturunan.
Dengan perkembangan ilmu, factor keturunan dipelajari
dalam ilmu genetika yang tiada lain berasal dari kata gen
yaitu suatu unit pembawa factor keturunan yang terdapat
pada kromosom dalam inti setiap sel hidup. Gen kini
diketahui adalah DNA.
Asam Nukleat nerupakan biomolekul / polimer yang
mengandung unsur-unsur C, H, O, N dan P, tapi
bukan karbohidrat, bukan protein dan bukan lipida.
Asam Nukleat sering disebut Nuclein
Asam nukleat terdiri dari 3 komponen
1. Basa Nitrogen heterosiklik (Basa N) :
BASA PURIN , terdiri dari ; ADENIN (A) dan GUANIN (G)
BASA PIRIMIDIN, terdiri dari ; URASIL (U), CITOSIN (C) dan TIMIN (T),
2. Karbohidrat Pentosa
β - D-ribose (RNA)
β – D- Deoksiribose (DNA)
3. Asam Fosfat (H3 PO4)
Ketiga komponen tersebut membentuk struktur polimer/biomolekul
Asam Nukleat
pirimidin
pirin
DNA (DEOKSIRIBONUCLEI ACID)
Karbohidrat
Pentosa
RNA
STRUKTUR DASAR
DNA 
RNA 
(RIBONUCLEI ACID)
: DNA DAN RNA  RANTAI YANG TERDIRI
ATAS ULANGAN ASAM PHOSPAT, RESIDU
GULA YANG TERIKAT PADA BASA
NITROGEN.
RESIDU GULA – DEOKSIRIBOSA
RESIDU GULA – RIBOSA
BASA NITROGEN YANG MEMBENTUK ASAM NUKLEAT :
PURIN  ADENIN (A),
PIRIMIDIN  SITOSIN (C),
GUANIN (G)
TIMIN (T).
DNA  ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN TIMIN
RNA  ADENIN, GUANIN, SITOSIN DAN URASIL
LAKTAM (BENTUK KETO)  dalam pH cairan tubuh
URASIL
LAKTIM (BENTUK ENOL)
SENYAWA GABUNGAN ANTARA ASAM NUKLEAT DENGAN
PROTEIN  NUKLEOPROTEIN
MOLEKUL ASAM NUKLEAT  POLIMER SEPERTI PROTEIN,
TAPI MONOMERNYA NUKLEOTIDA.
NUKLEOPROTEIN
ASAM NUKLEAT
PROTEIN
NUKLEOTIDA
NUKLEOSIDA
BASA PURIN/BASA
PIRIMIDIN
ASAM PHOSPAT
PENTOSA
NUKLEOPROTEIN DIHIDROLISIS SEMPURNA AKAN MENGHASILKAN PROTEIN,
ASAM PHOSPAT, BASA PURIN/PIRIMIDIN, PENTOSA
NUKLEOSIDA  BASA PURIN ATAU PIRIMIDIN DENGAN RIBOSA/DEOKSIRIBOSA
IKATAN GLIKOSIDIK MOLEKUL AIR DIHASILKAN DARI ATOM
HIDROGEN PADA N-9 (BASA PURIN) DENGAN GUGUS OH PADA
ATOM C1 DARI PENTOSA
BASA
RIBONUKLEOSIDA
DEOKSIRIBONUKLEOSIDA
ADENIN
ADENOSIN
21-DEOKSIADENOSIN
GUANIN
GUANOSIN
21-DEOKSIGUANOSIN
URASIL
URIDIN
21-DEOKSIURIDIN
SITOSIN
SITIDIN
21-DEOKSISITIDIN
TIMIN
TIMIDIN
21-DEOKSITIMIDIN
NUKLEOTIDA
DALAM ALAM NUKLEOSIDA TERUTAMA DALAM BENTUK ESTER
PHOSPAT  NUKLEOTIDA
PADA RIBOSA ADA 3 TEMPAT PHOSPAT DAPAT MEMBENTUK ESTER
YAITU C-21, C-31, DAN C-51
PADA 21-DEOKSIRIBOSA  HANYA 2 TEMPAT UNTUK MEMBENTUK
ESTER PHOSPAT PADA POSISI 31 DAN 51
PALING DOMINAN  GUGUS PHOSPAT PADA POSISI 51 (PALING
BANYAK PADA JARINGAN BIOLOGIS)
NUKLEOTIDA YANG SANGAT PENTING :
ADENOSIN 51-MONOFOSFAT (51-ADENILAT)  AMP,
DERIVATNYA ADENOSIN 51-DIFOSFAT (ADP) DAN
ADENOSIN 51-TRIFOSFAT (ATP)
FUNGSI : PENYIMPANAN DAN PEMANFAATAN ENERGI METABOLISME SEL
(KEMAMPUAN MENERIMA DAN MEMBERI GUGUS FOSFAT)
(DEFOSFORILASI ATP  ADP  AMP)
NUKLEOTIDA  SEBAGAI PEMBAWA BAHAN PEMBENTUK DASAR MOLEKUL
UDP (URIDIN DIFOSFAT BERTUGAS SEBAGAI PEMBAWA
RESIDU GULA UNTUK SINTESIS POLISAKARIDA.
CONTOH :
 DONOR RESIDU GLUKOSA UNTUK
PEMBENTUKAN GLIKOGEN
 SENYAWA DONOR KOLIN UNTUK
BIOSINTESIS FOSFOGLISERIDA YANG
MENGANDUNG KOLIN.
GLU.URIDIN DIFOSFAT
KOLIN SITIDIN DIFOSFAT
RIBONUKLEOSIDA
DEOKSIRIBONUKLEOSIDA
BASA
MONO-P
DI-P
TRI-P
MONO-P
DI-P
TRI-P
ADENIN
AMP
ADP
ATP
dAMP
dADP
dATP
GUANIN
GMP
GDP
GTP
dGMP
dGDP
dGTP
SITOSIN
CMP
CDP
CTP
dCMP
dCDP
dCTP
URASIL
UMP
UDP
UTP
dUMP
dUDP
d UTP
Keterangan: (dAMP)  d deoksiadenosin –monofosfat
ASAM NUKLEAT
1. DNA :
 TERDIRI ATAS 2 ATAU LEBIH RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG
TERSUSUN DALAM STRUKTUR HELIX  ALASAN UTAMA PARA AHLI 
PENGGANDAAN YANG SANGAT TEPAT SESUAI INFORMASI GENETIK
 MOLEKUL DNA BERASAL DARI BERMACAM-MACAM SEL YANG
TERDIRI ATAS 4 UNIT MONONUKLEOTIDA  dAMP, dTMP, DAN dCMP
DAN BEBERAPA DERIVAT BERMETILASI DARI BASA-BASA TERSEBUT
 BOBOT MOLEKUL TINGGI  SUKAR DIISOLASI
2. RNA :
 m RNA
 r RNA
 t RNA
(Setiap bentuk RNA memiliki bentuk mol berlainan)
RANTAI TUNGGAL POLIBONUK LEOTIDA  TEK PERLU MEMILIKI PASANGAN
m RNA  MENGANDUNG 4 BASA  A, G, C, DAN U
 DISINTESIS DI NUKLEUS
 m RNA MENGATUR SUSUNAN AA
t RNA  MEMBAWA 1`MOLEKUL AA MASUK KE DALAM RIBOSOM
r RNA  65% DARI BERAT RIBOSOM
FUNGSI  BELUM JELAS, YANG PALING UTAMA SEBAGAI
POLIMER STRUKTURAL YANG MEMEGANG PARTIKEL PROTEIN
ENDONUKLEASE
ENZIM HIDROLIS ASAM
NUKLEAT
EKSONUKLEASE
ENZIM EKSONUKLEASE  BEKERJA PADA UJUNG POLINUKLEOTIDA
ENZIM ENDONUKLEASE  BEKERJA MEMUTUS SECARA ACAK
JEMBATAN POSPODIESTER DARI RANTAI
POLIPEPTIDA
ENZIM a DAN b  ENZIM EKSONUKLEASE
ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 1  DARI PANKREAS SAPI
ENZIM DEOKSIRIBONUKLEASE 2  DIISOLASI DARI LIMPA TIKUS DAN
BEBERAPA BAKTERI
HIDROLISIS ASAM NUKLEAT DENGAN ASAM ATAU BASA
1. HIDROLISIS DNA DENGAN ASAM pH DENGAN ASAM 3,6 
MENYEBABKAN PUTUSNYA IKATAN  - GLIKOSIDA ANTARA PURIN
DENGAN DEOKSIRIBOSA, SEDANGKAN IKATAN ANTARA PIRIMIDIN DAN
DEOKSIRIBOSA DAN IKATAN ANTAR UNIT-UNIT MONOLEOTIDA  TIDAK
BERUBAH.
DNA YANG TERTUNDA (TIDAK ADA PURIN)  ASAM APURINAT
CARA-CARA LAIN  ASAM APIRINIDA
DNA TIDAK BISA DIHIDROLISA DENGAN BASA
2. HIDROLISIS RNA  DENGAN BASA  PUTUS IKATAN GUGUS
HIDROKSIL-21 RIBOSA
HIDROLISIS RNA DENGAN NaOH  TERBENTUK CAMPURAN
NUKLEOSIDA FOSFAT 21 DAN 31 DAN SEDIKIT NUKLEOSIDA 21 DAN 31 –
MONOFOSFAT SIKLIK
PERANAN ASAM NULKEAT DALAM SINTESIS PROTEIN
DNA

MATERI GENETIK YANG BERPERAN DALAM INFORMASI
PEMBENTUKAN PROTEIN
PROSES PEMBENTUKAN PROTEIN ( 3 TAHAP) :
REPLIKASI DNA
transkripsi
RNA
m RNA
t RNA
r RNA
translasi
PROTEIN
REPLIKASI : SATU SETIAP UNTAI GANDA DNA INDUK DICOPY
SECARA PERSIS SESUAI DENGAN PASANGAN
NUKLEOTIDANYA
TRANSKRIPSI : INFORMASI YANG TERDAPAT DI DALAM DNA DISATUKAN
DENGAN PASANGAN BASA MEMBENTUK URUTAN
RIBONUKLEOTIDA YANG SESUAI MENJADI SEBUAH
RANTAI RNA
TRANSLASI : INFORMASI DARI DNA KE m RNA  DITERJEMAHKAN
SEBAGAI PERINTAH UNTUK MEMBUAT POLIMERASI ASAMASAM AMINO YANG TELAH DIPROGRAM  SUSUNAN
PROTEIN TERTENTU
REKAYASA GENETIKA :
PADA ABAD XX ILMU GENETIKA MENGALAMI PERKEMBANGAN PESAT .
PENELITIAN BANYAK DILAKUKAN KHUSUSNTYA TENTANG FAKTOR
KETURUNAN
EKSPERIMEN BANYAK DILAKUKAN MENGGUNAKAN E. COLI
PRINSIP REKAYASA GENETIKA : BIOSINTESIS PROTEIN ATAU
POLIPEPTIDA DITENTUKAN OLEH DNA YANG TERDAPAT DALAM
SEL.BILA STRUKTUR DNA DIUBAH MAKA STRUKTUR PROTEIN/
POLIPEPTIDA YANG TERBENTUK AKAN BERUBAH.
HASIL REKAYASA GENETIKA DALAM BIDANG KEDOKTERAN HORMON
INSULIN, HORMON METABOLISME ,
BIDANG PETERNAKAN HORMON PERTUMBUHAN  REKOMBINAN
INSULIN, REKOMBINAN HORMON PERTUMBUHAN .
PRODUKSI SOMATOTROPIN
PRODUKSI SOMATOTROPIN