04/20/23 1

ASAM NUKLEATPolimer Informasi

Adelina Simamora, MS

04/20/23 2

ASAM NUKLEAT

• Sasaran belajar :

1. Mhs memahami satuan pembentuk asam nukleat dan bagaimana molekul-molekul tersebut berikatan membentuk DNA dan RNA.

2. Mhs memahami dasar penurunan sifat genetik.

04/20/23 3

Pendahuluan

• Organisme hidup merupakan sistem yang amat kompleks

• Ratusan ribu jenis protein melaksanakan berbagai fungsi dalam sistem tersebut.

• Berbagai protein ini disintesis sendiri dengan menggabung-gabungkan berbagai asam amino dengan urutan dan spesifikasi tertentu.

04/20/23 4

• Dibutuhkan sejumlah besar informasi untuk mengontrol proses sistesis ini.

• Informasi yang berisi detil struktur khusus protein dalam tubuh disimpan oleh molekul yang disebut asam nukleat.

• Asam nukleat menyimpan dan menghantar informasi herediter.

• Asam nukleat : polimer kondensasi nukleotida

• Asam nukleat dalam sel : DNA dan RNA

04/20/23 5

• DNA menyimpan informasi untuk sintesis protein

• RNA membawa informasi genetik ini sampai ke perkakas pensintesis protein

• Fungsi lain asam nukleat : - sebagai molekul penyimpan energi

(dalam bentuk ATP, ADP dan AMP) - Pembentuk koenzim penting seperti :

NAD+, NADP+, FAD, dan Coenzim A.

04/20/23 6

Satuan pembangun asam nukleat

• Asam DeoksiriboNukleat (DNA) dan Asam RiboNukleat (RNA) adalah polinukleotida.

• Polinukleotida : polimer kondensasi dari nukleotida

• Asam nukleat terdiri dari dua bagian :

a. Tulang punggung : urutan

Gula – Posfat – Gula – Posfat – Gula – Posfat

04/20/23 7

b. pada gugus gula menempel basa nukleotida.

Basa N Basa N Basa N

Gula – Posfat – Gula – Posfat – Gula – Posfat• Tiga Komponen Nukleotida :

1. Basa Nitrogen

2. Gula Ribosa dan Deoksiribosa

3. Posfat

04/20/23 8

Basa Nitrogen

• Turunan Purin : Adenin (A) dan

Guanin (G)

• Turunan Pirimidin : Sitosin (C), Timin (T) (pada DNA) dan Urasil (hanya pada RNA)

• Basa Nitrogen ini terikat pada gula melalui atom Nitrogen

04/20/23 9

Turunan Basa Purin

Adenin (A) Guanin (G)

04/20/23 10

Basa Pirimidin

Sitosin (C) Timin (T) Urasil (U)

(hy pd DNA) (hy pd RNA)

04/20/23 11

Gula• Dua jenis gula yang ditemukan di asam nukleat :

Ribosa (RNA) Deoksiribosa (DNA)

04/20/23 12

Asam Nukleat – Pasangan Basa

• Kemampuan DNA dan RNA membawa informasi herediter berkaitan dengan interaksi jembatan Hidrogen yang terjadi antar basa.

• Pada DNA : Jembatan Hidrogen terjadi antara Guanin – Timin (G – C) dan

Adenin – Timin (A – T).

• Pada RNA : G – C dan A – U

04/20/23 13

Asam Nukleat – Pasangan Basa

DNA :• Terdapat 3 jembatan H antara G – C dan 2

jembatan H pada A – T• Interaksi pada G – C lebih kuat dari A – T

(G – C) (A – T)

04/20/23 14

Nukleosida

• Nukleosida : kombinasi antara basa dan gula.

• Ikatan : melalui ikatan -N Glikosidik antara atom C anomer Ribosa dengan N1 (Pirimidin) atau N9 (Purin)

• ikatan -N Glikosidik dapat terjadi dalam 2 bentuk konformasi yaitu Syn dan Anti.

04/20/23 15

Dua konformasi ikatan N-glikosidik• Konformasi anti adalah yang lebih banyak

dijumpai.

Syn-adenosin anti-adenosin

04/20/23 16

Contoh Nukleosida lain

• Guanosin Deoksisitidin

(Guanin + Ribosa) (Sitosin + deoksiribosa)

04/20/23 17

Nukleotida

• Nukleotida : gabungan antara basa Nitrogen + Gula + Posfat

• Nukleotida : Nukleosida + Posfat

Gula terikat ke gugus Posfat pada posisi 3’ dan atau 5’.

Basa Nitrogen terikat melalui posisi 1’

04/20/23 18

Adenosin 5’-monoPosfat (AMP)

= Adenin + Ribosa + Posfat

04/20/23 19

Adenin, A Adenosin Adenosin

Monoposfat

AMP

Guanin, G Guanosin Guanosin

Monoposfat

GMP

Rumus

basa

Basa (X=H)

Nukleosida Nukleotida

04/20/23 20

Sitosin, C Sitidin Sitidinmono

Posfat, CMP

Urasil, U Uridin Uridinmono

Posfat, UMP

Timin, T Timidin Timidin

monoposfat

TMP

04/20/23 21

Asam Nukleat - Polinukleotida

• Polinukleotida : polimer kodensasi 2 atau lebih nukleotida.

• Kondensasi terjadi antara OH 5’-posfat dari satu nukleotida dengan OH 3’-posfat dari nukleotida yang lain.

• Kondensasi membentuk ikatan posfodiester + air

• Contoh penulisan : 5’-pGpApTpC-3’

04/20/23 22

Asam Nukleat - Polinukleotida

• 5’-TAG-3’

04/20/23 23

Struktur Polinukleotida

• Struktur primer : Urutan basa dari kiri ke kanan, dari ujung 5’ ke ujung 3’. Contoh : 5’-TAG-3’

• Tulang punggung : rantai Posfat – Gula sepanjang Polinukleotida.

• Struktur sekunder : struktur 3 dimensi dari rantai polinukleotida

• Untuk DNA terjadi rantai double helix yang terbentuk melalui jembatan H antar basa Nitrogen

04/20/23 24

Asam Ribonukleat (RNA)

• Basa Nitrogen : A, G, C, U

• Gula : Ribosa

• Untaian Tunggal

• Merupakan materi genetik untuk virus.

• Umumnya terdapat di sitoplasma dan bergerak bebas dalam sel.

04/20/23 25

• RNA diperlukan sel dalam sintesis protein. Merupakan penyampai pesan genetik, yaitu menyampaikan pesan yang disimpan oleh DNA sel keluar inti ke bagian lain dalam sel untuk membantu sintesis protein.

- messenger RNA (m-RNA) - transfer RNA (t-RNA) - ribosomal RNA (r-RNA)

04/20/23 26

Asam deoksiRibonukleat (DNA)

• Basa Nitrogen : A, T, G, C

• Terdiri dari 2 untaian ganda dengan konformasi double helix (heliks ganda). Tulang punggung deoksiribosa-posfat ada di bagian luar, sedangkan basa N berpasangan di dalam untaian.

• Arah kepolaran kedua untaian berbeda satu sama lain (antiparalel).

04/20/23 27

• Penurunan sifat genetik didasarkan pada replikasi double helix.

• Guanin berpasangan dengan Sitosin

• Adenin berpasangan dengan Timin

• Urutan nukleotida bersifat komplementer.

• Salah satu untaian berfungsi sebagai cetakan untuk pembentukan untaian yang lain.

04/20/23 28

• Untaian double helix mempunyai kemampuan unik untuk meng-copy dirinya (self-replicate)

• Pada saat lebih banyak DNA dibutuhkan tubuh (contoh : selama reproduksi dan pertumbuhan sel), ikatan H antar basa N putus membentuk 2 untaian yang terpisah.

• Basa komplementer baru dibawa oleh sel untuk membentuk molekul untaian double helix baru.

04/20/23 29

Double Helix

Antiparalel :• Rantai yang satu membentang dari 5’ ke 3’ dan

rantai yang lain dari 3’ ke 5’.

`

04/20/23 30

• Pasangan basa A – T Pasangan basa G - C

04/20/23 31

04/20/23 32