MAKALAH ASAM NUKLEAT

  • Published on
    27-Dec-2015

  • View
    520

  • Download
    0

Embed Size (px)

DESCRIPTION

biokimia 2

Transcript

<p>MAKALAH KIMIA DASAR II KONSEP BIOKIMIA ASAM NUKLEAT</p> <p>DOSEN PEMBIMBING :AFRIDA, S.Si., M.Si.</p> <p>OLEH:KELOMPOK 10AHMAD JAWADIICE LELY TORITO S.ILHAM GHAZALIKHATARINA MELDAWATISITI FATIMAH JUFRIYULIANA SIRAITVIVI PUTRI</p> <p>PROGRAM STUDI PENDIDIKAN KIMIAFAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKANUNIVERSITAS JAMBI2011/2012</p> <p>KATA PENGANTARPuji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah Subhanahu Wataala karena berkat rahmat, petunjuk dan hidayah-Nyalah penulis dapat dan menyusun menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya. Makalah ini berjudul KONSEP BIOKIMIA- ASAM NUKLEAT. Pokok bahasan di dalam makalah ini menguraikan struktur molekul dan komponen asam nukleat, termasuk macam-macam ikatan kimia yang menghubungkan komponen-komponen tersebut. Makalah ini disusun bertujuan sebagai salah satu tugas mata kuliah Kimia Dasar II di semester ini.Dalam proses penyelesaian makalah ini, penulis banyak menemukan hambatan dan tantangan, namun akhirnya dapat diatasi atas dorongan dan bimbingan dari semua pihak. Dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Dosen mata kuliah Kimia Dasar II Afrida , S.Si., M.Si. yang memberikan kesempatan kepada penulis sehingga dapat menyusun makalah ini. Penulis juga berterima kasih kepada rekan-rekan yang ikut berperan dalam menyelesaikan makalah ini.Penulis menyadari sepenuhnya bahwa dalam penyusunan makalah ini masih banyak terdapat kekurangan yang jauh dari kesempurnaan, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Akhirnya penulis berharap semoga makalah ini bermanfaat bagi kita semua yang telah membacanya.</p> <p>Jambi, Juni 2012</p> <p>Penulis</p> <p>DAFTAR ISI</p> <p>KATA PENGANTAR iDAFTAR ISIii</p> <p>BAB I PENDAHULUAN ..11.1. Latar Belakang ..11.2. Rumusan Masalah .21.3. Tujuan Penulisan ...21.4. Metode Penulisan ..2</p> <p>BAB II TINJAUAN PUSTAKA .32.1. Asam Nukleat 32.2. Nukleotida dan Nukleosida ..5</p> <p>BAB IIIPEMBAHASAN83.1. Struktur Molekul , Kompone-Komponen ,dan Ikatan Kimia yang Terdapat di dalam Asam Nuklea .83.2 Sifat-sifat Asam Nukleat .103.2.1. Sifat-sifat Fisika-Kimia Asam Nukleat ...103.2.2. Sifat-sifat Spektroskopik-Termal Asam Nukleat 123.3. Jenis-jenis Asam Nukleat ..133.3.1. Struktur DNA dan RNA .133.3.2. Sintesis RNA dan DNA ..163.4 Fungsi Asam Nukleat ..20BAB IV PENUTUP ...224.1. KESIMPULAN 224.2. SARAN 23</p> <p>BAB IPENDAHULUAN</p> <p>1.1.Latar BelakangAsam nukleat merupakan suatu polinukleotida, yaitu polimer linier yang tersusun darimonomer-monomer nukleotida yang berikatan melalui ikatan fosfodiester. Fungsi utamaasam nukleat adalah sebagai tempat penyimpanan dan pemindahan informasi genetik.Informasi ini diteruskan dari sel induk ke sel anak melalui proses replikasi. Sel memiliki duajenis asam nukleat yaitu asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid/DNA) dan asam ribonukleat.DNA ditemukan pada tahun 1869 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 dari ruangbedah.Sel-sel tersebut dilarutkannya dalam asam encer dan dengan cara ini diperoleh nya intisel yang masih terikat pada sejumlah protein.Kemudian dengan menambahkan enzim pemecahprotein ia dapat memperoleh inti sel saja dan dengan cara 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 menentukan rumus kimia untuk untuk zat tersebut,sehingga ia menamakannya nuclein.Sebenarnya apa yang ia peroleh dari ekstrak inti sel tersebut adalah campuran senyawa-senyawa yang mengandung 30% DNA.Asam nukleat terdapat dalam semua sel dan memiliki peranan yang sangat pentingdalam biosintesis protein.Baik DNA maupun RNA berupa anion dan pada umumnya terikatpada protein yang mempunyai sifat basa,misalnya DNA dalam inti sel terikat padahiston.Senyawa gabungan antara asam nukleat dengan protein ini disebut nukleoprotein.Molekul asam nukleat merupakan suatu polimer seperti protein,tetapi yang menjadi monomerbukan asam amino ,melainkan nukleotida.Asam nukleat juga merupakan makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik.Asamnukleat merupakan biopolimer,dan monomer penyusunnya adalah nukleotida.Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen, yaitu sebuah basa nitrogen heterosiklik(purin atau pirimidin), sebuah gulapentosa, dan sebuah gugus fosfat.Jenis asam nukleat dibedakan oleh jenis gula yang terdapat pada rantai asam nukleat tersebut (misalnya, DNA atau asamdeoksiribonukleat mengandung 2-deoksiribosa). Selain itu, basa nitrogen yang ditemukan pada kedua jenis asam nukleat tersebut memiliki perbedaan:adenina,sitosina,dan guanina dapat ditemukan pada RNA maupun DNA, sedangkan timin dapat ditemukan hanya pada DNA dan urasil dapat ditemukan hanya pada RNA.1.2.Rumusan Masalah1. Bagaimana struktur molekul dan komponen-komponen asam nukleat, termasuk macam-macam ikatan kimia yang terdapat di dalamnya?2. Apa sifat-sifat asam nukleat?3. Apa saja jenis asam nukleat?4. Apu fungsi asam nukleat?1.3. Tujuan 1. Mengerti struktur molekul dan komponen-komponen asam nukleat, termasuk macam-macam ikatan kimia yang terdapat di dalamnya.2. Mengetahui sifat-sifat asam nukleat.3. Mengetahui jenis- jenis asam nukleat.4. Memahami fungsi asm nukleat.1.4. ManfaatPenulis berharap agar makalah ini dapat bermanfaat dalam kehidupan sehari-hari bagi semua pembaca. Manfaat dari mempelajari makalah ini akan diperoleh gambaran mengenai perubahan struktur yang terjadi pada asam nukleat yang dimanipulasi, dan juga mekanisme manipulasi asam nukleat yang pada dasarnya berkaitan dengan sifat-sifat fisika-kimianya dan dapat bermanfaat bagi kita dalam menambah ilmu pengetahuan dan wawasan1.5. Metode PenulisanDalam penulisan makalah ini,penulis menggunakan metode pustaka. Metode pustaka yaitu metode yang dilakukan dengan mempelajari dan mengumpulkan data dari pustaka yang berhubungan dengan materi dari judul yang berkaitan, baik berupa buku maupun informasi di internet.BAB IITINJAUAN PUSTAKA</p> <p>2.1. Asam NukleatAsam Nukleat merupakan pengemban kode geneticdalam sistem kehidupan. Karena informasi yang terkandungdalam asam-asam nukleat itu, suatu organismemampumembiosintesis tipe protein yang berlainan (rambut,kulit, otot, enzim dan sebagainya) dan memproduksi lebihbanyak organisme dari jenisnya sendiri. Asam nukleat merupakan suatu polimer yang terdiri dari banyak molekul nukleotida (Syahona,2011). Ada dua macam asam nukleat, yaitu DNA danRNA. DNA terutama dijumpai dalam inti sel, asam inimerupakan pengemban kode geneticdan dapat mereproduksiatau mereplikasi dirinya dengan tujuan membentuk sel-sel baru untuk reproduksi organisme itu, dalam sebagian besarorganisme, DNA suatu sel mengarahkan sintesis molekul RNA. Satu tipe RNA yakni RNA pesuruh (mRNA) meninggalkaninti sel dan mengarahkan biosintesis dari berbagai tipeprotein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNAnya.Asam nukleat juga merupakan makromolekul pertamayang berhasil diisolasi dari dalam inti sel. Asam nukleat berbentuk rantai linier yang merupakan gabungan monomernukleotida sebagai unit pembangunnya (Syahona,2011).Asam Nukleat juga merupakan senyawa majemuk yang dibuat dari banyak nukleotida. Bila nukleotida mengandung ribose, maka asam nukleat yang terjadi adalah RNA (Ribnucleic acid = asam ribonukleat) yang berguna dalam sintesis protein. Bila nukleotida mengandung deoksiribosa, maka asam nukleat yang terjadi adalah DNA (Deoxyribonucleic acid = asam deoksiribonukleat) yang merupakan bahan utama pementukan inti sel. Dalam asam nukleat terdapat 4 basa nitrogen yang berbeda yaitu 2 purin dan 2 primidin. Baik dalm RNA maupun DNA purin selalu adenine dan guanine. Dalam RNA primidin selalu sitosin dan urasil, dalam DNA primidin selalu sitosin dan timin (Yuliamto dkk,2011).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 (Yuliamto dkk,2011)..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 itumengandung pentosa, makabila dipanasi dengan asam sulfat akan terbentuk furfural. Furfural ini akan memberikan warna merah dengan anilina asetat atau warna kuning dengan p-bromfenilhidrazina. 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 (Yuliamto dkk,2011).Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein adalah menggunakan enzim pemecah protein, misalnya tripsin..</p> <p>(Syahona,2011).2.2. Nukleotida dan NukleosidaAsam nukleat merupakan polimer besar dengan ukuran yang bervariasi antara 25.000 /1.000.000 s/d 1milyar. Asam nukleat baik DNA maupun RNA tersusun dari monomer nukleotida . Nukleotida tersusun dari gugus fosfat, basa nitrogen dan gula pentosa. Basa nitrogen berasal dari kolompok purin dan pirimidin.Purin utama asam nukleat adalah adenin dan guanin, sedangkan pirimidinnya adalah sitosin, timin danurasil. Nukleotida merupakan nukleosida yang gugus gula pada posisi 5-nya mengikat asam fosfat (gugus fosfat) dengan ikatan ester. Nukleosida terdiri atas pentosa( deoksiribosa atau ribosa) yang mengikat suatu basa (derivat purin atau pirimidin) melalui ikatan glikosida.Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dandari RNA ialah ribosa. Basa purin dan pirimidin yangberasal dari DNA ialah adenin, guanin, sitosin dan timin.Sedangkan basa RNA terdiriatas adenin, guanin, sitosin danurasil (Syahona,2011).Dengan demikian nukleosida adalah penyusun nukleotida dan dapat diberi nama trivial.Nukleotida terdiri dari purin atau primidin yaitu senyawa basa yang mengandung N, gula pentose (ribosaatau deoksiribosa), dan fosfat. Kebanyakan nukleotida merupakan bahan pembentuk asam nukleat. ADP(adenosine difosfat) dan ATP (adenosine trifosfat) adalah modifikasi nukleotida tertentu yang penting dalam mobilisasi energy dalam sel. ATP dibuat dari ADP melalui penambahan gugus fosfat yang berenergi tinggi.Nukleotida dalam spiral ganda molekul asam nukleat terikat di antara dua basa tersebut tetapi ikatan itu hanya di antara adenine dan timin (pada DNA) atau di antara adenine dan urasil (pada RNA) dan di antara guanine dan sitosin (Syahona,2011).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 (Yuliamto dkk,2011).</p> <p>Pentosa yang berasal dari DNA ialah deoksiribosa dan yang berasal dari RNA ialah ribose. Adapun basa purin dan basa pirimidin yang berasal dari DNA ialah adenin,sitosin dan timin. Dari RNA akan diperoleh adenin, guanin, sitosin dan urasil (Yuliamto dkk,2011).</p> <p>Urasil terdapat dalam dua bentuk yaitu bentuk keto atau laktam dan bentuk enol atau laktim. </p> <p>Pada PH cairan tubuh, terutama urasil terdapat dalam entuk keto. Nukleosida terbentuk dari basapurin atau pirimidin dengan ribose atau deoksiribosa. Basa purin atau pirimidin terikat padapentosa 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 atom C-1 dari pentosa. Untuk basa pirimidin,gugus OH pada atom C-1 berikatandengan atom H pada atom N-1 (Yuliamto dkk,2011).</p> <p>Pada umumnya nukleosida diberi nama sesuai dengan nama basa purin atau basa pirimidin yang membentuknya. Beberapa nukleosida berikut ini ialah yang membentuk dari basa purin atau dari basa pirimidin dengan ribosa ;Adenin nukleosidaatau AdenosinGuanin nukleosida atau GuanosinUrasil nukleosida atau UridinTimin nukleosida atau TimidinSitosin nukleosidaatau Sitidin(Yuliamto dkk,2011).</p> <p>BAB IIIPEMBAHASAN3.1. Struktur Molekul , Kompone-Komponen ,dan Ikatan Kimia yang Terdapat di dalam 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. </p> <p>Gambar : komponen-komponen asam nukleat(a.gugus fosfat , b.gula pentosa ,dan c. basa N)</p> <p>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....</p>