Asam Nukleat Dan Metabolismenya

ASAM NUKLEATDAN METABOLISMENYA

DEFENISI 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 Merupakan bagian organisme hidup ygng

sangat penting Membawa informasi genetika yang akan

diturunkan / ditransfer dr generasi ke generasi. Semua informasi ygng ada dlm sel DNA

Ada 2 macam:› Asam deoksiribonukleat : DNA› Asam ribonukleat : RNA

Asam nukleat merupakan polimer nukleotida ygng dihubungkan dgn ikatan fosfodiester

MOLEKUL SEDERHANA ASAM NUKLEAT

HIDROLISIS ASAM NUKLEAT Monomer nukleotida sebagai struktur primer

asam nukleat diperoleh dari hasil hidrolisis asam nukleat. Proses hidrolisis lebih lanjut dari monomer nukleotida akan dihasilkan asam fosfat dan nukleosida. Proses hidrolisis ini dilakukan dalam suasana basa. Jika hidrolisis dilanjutkan kembali terhadap senyawa nukleosida dalam larutan asam berair akan dihasilkan molekul gula dan basa nitrogen dengan bentuk heterosiklik. Sehingga komposisi molekul penyusun asam nukleat diketahui dengan jelas,

• 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

5

1

23

4

GULA RIBOSA

PERHATIKAN

• 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

Perhatikan struktur cincinnya

BASA-BASA DALAM ASAM NUKLEAT

GUGUS FOSFAT

Nukleosida (Gula Ribosa yang berikatan dengan basa nitrogen) + satu atau lebih

gugus fosforil disebut nukleotida.

Nukleotida berbeda dengan nukleosida karena nukleosida tdk mempunyai gugus fosfat

Sehingga kita sering menuliskan nukleotida sebagai › Nukleosida monofosfat› Nukleosida difosfat› Nukleosida trifosfat

Tergantung pada jumlah fosfat yg dimiliki

Deoksiribonukleotida ditulis dng tambahan “d” menunjukkan adanya gugus hidroksil pd atom C nomer 2

Terdiri dari 2 golongan :› Ribonukleotida› Deoksiribonukleotida

Jenis nukleotida : › Nama tergantung pada basanya› Jumlah fosfat yang dimiliki

Adenin AMP, ADP, ATP, dAMP, dADP, dATPGuanin GMP, GDP, GTP, dGMP, dGDP, dGTPSitosin CMP, CDP, CTP, dCTP, dCDP, dCTP Timin dTMP, dTDP, dTTP, -Urasil UMP, UDP, UTP

DNA

Struktur DNA DNA = Asam Deoksiribonuleat =

Polinukleotida dengan monomer deoksiribonukleotida

Karakteristik dari DNA adalah:1. Memiliki gugus gula 2-deoksiribosa2. Basa nitrogennya: guanin, sitosin,timin dan adenin3. memiliki rantai heliks ganda anti paralel4. kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesifik satu dengan yang lain, G berpasangan dengan S, dan A berpasangan dengan T.

DEOKSIRIBONUKLEOTIDA UTAMA

RNA

Struktur RNA RNA = Asam Ribonuleat = Polinukleotida dengan

komponen ribonukleotida Karakteristik dari RNA adalah:

1. Memiliki gugus ribosa2. Basa nitrogennya: guanin, sitosin,urasil dan adenin3. Untai fosfodiesternya adalah untai tunggal yang bisa melipat membentuk jepit rambut seperti untai ganda4. kandungan basa tidak harus sama, pasangan adenin tdk harus sama dengan urasil dan sitosin tidak harus sama dengan guanin

Ribonukleotida adalah penyusun RNA

Ribonukleotida RNA

RNAAda 4 mcm

mRNA rRNA tRNA snRNA

RIBONUKLEOTIDA UTAMA

Perhatikan atom N9 (pada purin) dan N1 (pada pirimidin) yang berikatan dengan atom

C nomor 1’ dari ribosa

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

METABOLISME ASAM NUKLEAT

Katabolisme Asam Nukleat

Asam nukleat mula2 akan dipecah menjadi molekul2 yang lebih kecil oleh berbagai enzim yang terdapat dalam saluran pencernaan. DNA dan RNA akan dihidrolisis oleh enzim deoksiribonuklease dan ribonuklease. Kedua enzim ini terdapat dalam getah pankreas. RNA dan DNA juga dipecah dalam getah usus oleh enzim polinukleotidase dan fosfodiesterase menghasilkan mononukleotida, selanjutnya didegradasi lagi oleh enzim mononukleotidase menghasilkan nukleosida oleh enzim nukleosidase, kemudian di degradasi lagi menjadi gula dan basanya purin atau pirimidin .

Sintesis Purin dan Pirimidin

Sintesis pirimidin dimulai pembentukan

cincin pirimidin, baru kemudian diikat dengan ribosa 5-fosfat, sehingga terbentuk produk antara uridin 5-monofosfat (UMP)

Sintesis purin dimulai dari ribosa fosfat baru kemudian disusun cincin purin, sehingga terbentuk Inosin 5-monofosfat (IMP)

UMP dan IMP merupakan produk antara sintesis DNA-RNA

Nucleotide synthesis : Overview