TUGAS BIOLOGI DASAR I
ASAM NUKLEAT (nucleid acid)
OLEH :
1. ENDAH DANI P.
2. HENTRISTA RAHMA W
3. MAULIDA M N
4. FANDI RIANATA
5. IHSAN NUR S.
6. RIDWAN IRIANTO
JURUSAN PENDIDIKAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS NEGERI YOGYAKARTA
2009
KATA PENGANTAR
Puj syukur kami panjatkan atas kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, yang telah memberikan rahmat dan hidayah-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan makalah yang berkaitan dengan asam nukleat ini.
Makalh ini disusun dalam rangka memenuhi tugas Biologi Dasar I pada semester I dan untuk memberikan sedikit ilmu yang kami tujukan kepada para pembaca.
Meskipun makalah ini sudah terselesaikan, kami tidak lupa mengucapkan terimakasih kepada semua pihak yang telah membantu dalam pembuatan makalah ini.
Makalah mengenai asam nukleat ini, disusun dalam rangka agar kami mengetahui apa, siapa penemu, fungsi, struktur dan sifat dari asam nukleat.
Dalam pembuatan makalah ini kami sadar bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu dengan kerendahan hati, kami mengharapkan saran dan kritik dari para pembaca demi tercapainya kesempurnaan isi dalam makalah ini.
Demikian pengantar dari kami, jika terdapat salah kata kami mohon maaf. Semoga makalah ini dapat memberi manfaat bagi semua.
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
A. TUJUAN
Mengetahui apa, siapa penemu, fungsi, struktur dan sifat asam nukleat
B. DASAR TEORI
Asam nukleat adalah suatu polimer nukleotida yang berperanan dalam penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida). Asam Nukleat (Nucleic acid) merupakan substansi yang penting. Asam ini terdapat pada setiap sel tubuh makhluk hidup. Tubuh kita tersusun atas miliaran sel. Asam nukleat ini terletak dalam kromosom yang ada pada inti sel. Asam nukleat terdiri atas 2 jenis :
• DNA(Deoxiribo Nucleic Acid)
• RNA(Ribonucleic Acid)
Secara umum, keduanya tersusun dari 3 bahan, yaitu :
1. Deoxiribose / gula pentosat
2. fosfat
3. Basa nitrogen
Asam nukleat mempunyai peran penting bagi semua makhluk hidup. Peran tersebut antara lain :
1.Sebagai penentu hereditas (faktor sifat keturunan)
2. Sebagai sintesis protein (asam amino)
C. RUMUSAN MASALAH
Apa itu asam nukleat?
Siapa penemu asam nukleat?
Apa saja fungsi asam nukleat?
Bagaimana struktur molekul asam nukleat?
Apa saja sifat asam nukleat
BAB II
PEMBAHASAN
1. Asam Nukleat
Asam nukleat adalah suatu makromolekul atau polimer nukleotida yang berperanan dlm penyimpanan serta pemindahan informasi genetik (polinukleotida). Asam nukleat terdapat dalam 2 bentuk, yaitu asam nukleat tunggal/asam ribosa (RNA/Riboucleid Acid) dan asam nukleat berpilin ganda/double helix/asam nukleat deoksiribosa (DNA/Deoksiribo Nucleic Acid). Keduanya merupakan polimer linier, tidak bercabang dan tersusun dari subunit-subunit yang disebut nukleotida.
Satu nukleotida terdiri atas 3 bagian yaitu gula berkarbon 5 (pentosa), basa organik heterosiklik (mengandung karbon, nitrogen dan berbentuk datar) dan gugus fosfat bermuatan negatif, yang membuat polimer bersifat asam.
Pada RNA gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan pada DNA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom O.
Pada sel eukariot, DNA terdapat di dalam nukleus, sedangkan pada sel prokariot, terdapat dalam sitoplasma atau nukleoid dan berfungs sebagai molekul hereditas atau pewarisan sifat. Molekul RNA disintesis dari DNA dan berperan dalam sintesis protein di dalam sitoplasma (ribosom).
Asam nukleat bermuatan negatif karena adanya gugus fosfat yang mempunyai pH netral. Inilah alasan pemberian nama ’asam’ kepada molekul polinukleotida meskipun di dalamnya juga terdapat banyak basa N. Kenyataannya, asam nukleat memang merupakan anion asam kuat atau merupakan polimer yang sangat bermuatan negatif.
2. Penemu Asam Nukleat
Pada tahun 1879, seorang ilmuan Albrecht Kossel menemukan asam nukleat yang tersusun oleh suatu gugus gula, gugus fosfat, dan gugus basa.
3. Fungsi Asam Nukleat
Asam nukleat mempunyai 2 fungsi yaitu :
a) sintesa protein yang terdiri dari asam – asam amino
b) transmisi informasi dari 1 generasi ke generasi lain
contoh : enzim, hormone, reseptor
Di dalam sel asam nukleat ditemukan pada inti sel (nukleus). Dalam tubuh makhluk hidup terdapat dua jenis asam nukleat, yaitu asam nukleat tunggal (RNA/Riboucleid Acid) dan asam nukleat berpilin ganda/double helix (DNA/Deoksiribonucleic Acid). Kedua jenis asam nukleat ini memiliki fungsi yang berbeda, tetapi saling berkaitan satu sama lain.
Peran DNA di dalam sebuah sel adalah sebagai materi genetik. Artinya, DNA menyimpan cetak biru bagi segala aktivitas sel. Ini berlaku bagi setiap organisme. Dapat dikatakan juga bahwa DNA adalah materi pembawa sifat dari induk ke keturunannya. Untuk dapat menurunkan berbagai sifat tersebut, DNA harus melakukan replikasi.
Replikasi merupakan proses pelipat gandaan DNA. Proses replikasi ini diperlukan ketika sel akan membelah diri. Pada setiap sel (kecuali sel gamet), pembelahan diri harus disertai dengan replikasi DNA supaya semua sel turunan memiliki informasi genetik yang sama.
RNA merupakan bahan genetik yang memainkan peran utama dalam ekspresi genetik. RNA menjadi perantara antara informasi yang dibawa DNA dan ekspresi fenotipik yang diwujudkan dalam bentuk protein. Pada sekelompok virus, RNA merupakan bahan genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik. Namun demikian, 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, monomer yang menyusun protein.
4. Struktur Molekul Asam Nukleat
Asam nukleat dapat dipecah menjadi monomer. Monomer ini disebut dengan nukleotida. Sebuah nukleotida terdiri atas 3 bagian :
a. Sebuah gula berkarbon 5 (pentosa) : ada 2 yaitu :
Ribosa yang mempunyai gugus hidroksil pada atom C. Deoksiribosa, yang ada pada atom C mempunyai sebuah atom hidrogen. Nukleotida yang mengandung ribosa (ribonukleotida) adalah monomer dari RNA. Deoksiribonukleotida adalah monomer dari DNA.
b. Suatu struktur cincin yang mengandung nitrogen yang disebut suatu basa. Disebut basa karena pada atom nitrogen terdapat sepasang elektron yang tidak terbagi, jadi dapat menarik proton. Basa ini terikat pada atom karbon 1’ dari pentosa. Pada DNA terdapat 4 basa yang berlainan. Dua dari basa ini, adenine dan guanina mempunyai struktur cincin ganda purina. Dua lainnya, timina dan sitoina, mempunyai struktur cincin tunggal disebut pirimida.
c. Satu atau dua gugus fosfat terikat pada atom karbon 5’ dari pentose. Baik DNA maupun RNA dibentuk dari nukleotida trifosfat.
Perbedaan struktur 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.
Asam nulkeat sendiri terdiri dari 3 komponen utama yaitu :
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.
Pada asam nukleat terdapat ikatan kovalen melalui gugus fosfat yang menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa dan gugus hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya. Ikatan ini dinamakan ikatan fosfodiester karena secara kimia gugus fosfat berada dalam bentuk diester.
5. Sifat-sifat Asam Nukleat
Sifat – sifat yang ada pada asam nukleat adalah stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung. Dan penjelasan lengkapnya sebagai berikut :
a. Stabilitas asam nukleat
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 cm. 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.
d. 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 (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).
BAB III
PENUTUP
A. KESIMPULAN
Asam nukleat adalah suatu makromolekul atau suatu polimer nukleotida yang pertama kali ditemukan oleh seorang ilmuan Albrecht Kossel pada tahun 1879, fungsinya adalah untuk sintesa protein dan transmisi informasi. Asam nukleat terdiri atas 2 jenis : DNA(Deoxiribo Nucleic Acid) dan RNA(Ribonucleic Acid). Secara umum, keduanya tersusun dari 3 bahan:
1. Deoxiribose/ gula pentosat
2. fosfat
3. Basa nitrogen
dan sifat – sifat dari asam nukleat adalah stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung.
0 Response to "TUGAS BIOLOGI DASAR I ASAM NUKLEAT (nucleid acid)"
Post a Comment