Pengertian dan definisi Asam Nukleat.

Asam nukleat adalah senyawa kimia yang terdapat di dalam inti sel (Nukleus). Asam nukleat

merupakan suatu polimer nukleotida yg berperanan dlm penyimpanan serta pemindahan

informasi genetik yang berhubungan dengan pewarisan sifat turunan. Fungsi asam nukleat

adalah sebagai pembawa informasi genetik yang mengatur pemunculan sifat suatu makhluk

hidup.  Asam nukleat ditemukan di segala jenis sel makhluk hidup. Disamping sebagai

penyimpan informasi genetik, asam nukleat juga berperan dalam peyampai pesan kedua, serta

pembentuk molekul dasar dalam pembentukan adenosin trifosfat.

Di alam, asam nukleat di temukan dalam 2 bentuk, yaitu:

Asam deoksiribosa nukleat (DNA)

Asam ribosa nukleat (RNA)

Kedua jenis asam nukleat di atas merupakan polimer linier, tidak bercabang dan tersusun dari

unit- unit struktural  yang disebut nukleotida. Karena itu asam nukleat di sebut juga sebagai

polimer nukleotida (Polinukleotida).   Nukleutida adalah molekul yang tersusun dari gugus

basa herosiklik, gula pentosa dan gugus fosfat. Asam Nukleat terdapat dalam semua sel dan

mempunyai peranan yang sangat penting dalam biosintesis protein. Senyawa gabungan antara

asam nukleat dengan protein ini disebut nukleoprotein. Molekul asam nukleat merupakan

suatu polimer seperti protein, tetapi yang menjadi monomer bukan asam amino, melainkan

nukleotida.

Setiap nukleotida yang menjadi penyusun asam nukleat terdiri dari tiga komponen, yaitu

sebuah basa nitrogen heterosiklik yang berupa purin dan pirimidin, sebuah gula pentosa, dan

sebuah gugus fosfat. Kedua jenis asam nukleat yang tersebut diatas, yaitu DNA dan RNA 

dibedakan oleh jenis gula, jenis basa nitrogen dan bentuk molekulnya. Pada DNA, gula

pentosa yang menjadi penyusunnya adalah deoksiribosa yaitu gula ribosa yang kehilangan

atom oksigen pada atom C nomor 2. Sedangkan pada RNA, gula pentosa yang menjadi

penyusunnya adalah gula Ribosa. Selain itu, basa nitrogen yang menjadi penyusun kedua

jenis asam nukleat tersebut juga berbeda.  Pada DNA, basa nitrogen penyusunnya terdiri dari

adenin, sitosin, guanin dan timin. Sementara pada RNA, basa nitrogen timin di gantikan

oleh urasil sehingga menjadi adenin, sitosin, guanin dan urasil. Perbedaan DNA dan RNA

juga ada pada bentuk milekulnya. DNA merupakan molekul double helix (untai ganda)

sendangkan RNA merupakan untai tunggal (single stranded).

Asam nukleat merupakan makromolekul yang tersusun dari polimer nukleotida. Asam

nukleat memiliki fungsi utama dalam tubuh yaitu antara lain sebagai materi genetik dan juga

koenzim.

Asam nukleat yang berperan sebagai materi genetik adalah DNA dan RNA. Sedangkan yang

berperan sebagai koenzim antara lain adalah adalah ATP atau Adenosine Triphospate, NAD

atau Nicotinamide-adenine Dinucleotide, dan lain-lain. Nukleotida sebagai monomer dari

asam nukleat tersusun dari basa nitrogen, sebuah gula pentosa, dan gugus fosfat.

DNA atau Deoxyribonucleic Acid adalah asam nukleat yang berperan sebagi materi genetik

dalam tubuh organisme. DNA berbentuk rantai ganda heliks dan tersusun dari satu gula

deoksiribosa, satu gugus fosfat dan basa nitrogen Adenin, Guanin, Timin, dan Sitosin.

RNA atau Ribonucleic Acid adalah asam nukleat yang juga berperan sebagai materi genetik

yang ditranskirpsikan dari DNA. RNA berbentuk rantai tunggal dan tersusun dari satu gula

ribosa, satu gugus fosfat dan basa nitrogen Adenin, Guanin, Urasil dan Sitosin.

ATP atau Adenosin Triphospate adalah asam nukleat yang berperan sebagai koenzim.

Koenzim akan bekerjasama dengan enzim untuk melakukan sebuah fungsi. ATP tersusun dari

tiga gugus fosfat, satu gula pentosa, dan satu basa nitrogen adenin. ATP dapat terhidrolisis

menjadi ADP atau Adenosin Diphospate melalui hidrolisis.

Sedangkan koenzim lainnya adalah NAD atau disebut Nicotinamide-adenine Dinucleotide

yang terdiri dari dua nukleotida yang dihubungkan dengan dua gugus fosfat dan mengandung

basa nitrogen adenin dan yang lain adalah nikotinamida. NAD dapat berubah menjadi

NADH. Jika NAD berfungsi sebagai oksidator, maka NADH berfungsi sebagai reduktor

Fungsi Asam Nukleat

Asam Nukleat 

Asam nukleat adalah senyawa-senyawa polimer yang menyimpan semua informasi genetika,

yaitu seperangkat “ cetak biru “ tentang karakteristik actual dan potensial yang diterima oleh

suatu organisme dari generasi sebelumnya, untuk kemudian diwariskan ke generasi

berikutnya. 

Asam nukleat ada dua macam : 

Asam Deoksiribonukleat (DNA)

Asam Ribonukleat (RNA) 

DNA merupakan molekul raksasa yang tardapat didalam nukleus ( inti sel ), dengan massa

molekul relatif (Mr) berkisar dari 6 juta sampai 16 juta. Setiap bagian fungsional DNA

dikenal sebagai gen. Ribuan gen dari suatu organisme mengandung sandi genetic untuk

urutan protein. Artinya, ia mengandung suatu informasi untuk sederetan rantai asam amino

protein. Setiap asam amino dituliskan didalam urutan DNA yang sesuai dengan bantuan

kodon yang terdiri atas tiga pasangan basa yang berurutan. Sebagai contoh adalah kodon

untuk asam amino Fenilalanin (Phe) yaitu TTC. Molekul DNA terdiri dari dua rantai polimer

yang melengkung heliks ganda. Heliks ganda tersebut dikukuhkan oleh ikatan hydrogen

antara lain timin dari rantai yang satu dengan adenine dari rantai yang lain. Dan antara sitosin

dari rantai yang satu dengan guanin dari rantai lainnya. 

Untuk ekspresi suatu gen, artinya sintasis dari protein-protein yang sesuai, informasi urutan

DNA perlu diubah menjadi suatu urutan protein. Karena DNA sendiri tadak ikut ambil begian

pada sintesis protein. Maka informasi perlu dipindahkan dari inti sel sempai ketempat dimana

protein disintesis yaitu di ribosom. Untuk itu pertama melalui proses penyalinan

( transkripsi ). 

RNA merupakan polimer yang mempunyai massa molekul lebih kecil yaitu dari 20 ribu

sampai 40 ribu. Bagian yang relevandari gen, disalin menjadi suatu RNA caraka (messenger

RNA, mRNA). Urutan mRNA yang berbentuk sejodoh dengan rantai DNA yang

mengandung sandi gen yang sesuai. Karena RNA mengandung urasil sebagai pengganti ti-

min, maka dari triplet DNA AAG misalnya akan terbentuk kodon mRNA UUC. 

Baik DNA maupun RNA merupakan polimer atas unit-unit nukleotida. Suatu unit nukleutida

terdiri atas tiga bagian: gula pentosa, basa organic ( senyawa heterosiklik yang mengandung

nitrogen ), dan asam fosfat. Pentosa yang dikandung RNA adalah ribosa, sedangkan pentosa

pada DNA adalah deoksiribosa, yang kekurangan suatu satu atim oksigen dari ribose. DNA

dan RNA dapat dibedakan dari jenis gulanya. 

A. BASA. 

Basa asam nukleat adalah suatu heterosiklik aromatik yang berasal dari pirimidin atau purin.

Lima dari basa-basa ini bersama-sama merupakan komponen utama dari asam nekleat dari

selarah jaringan hidup. Basa purin adenine ( Ade ) dan guanin (Gua) seperti juga basa

pirimidin sitosin (Cyt) di jumpai dalam RNA dan DNA. Sebaliknya urasil (Ura) hanya

terdapat dalam RNA. Dalam DNA, urasil digantikan oleh timin (Thy), yaitu derivate 5-metil

dari urasil. Sejumlah besar dari basa-basa lainnya yang dimodifikasi dijumpai pada tRNA dan

pada jenis RNA lainnya. 

B. NUKLEOSIDA, NUKLEOTIDA. 

Monomer asam nukleat disebut nukleotida. Bila suatu basa dari asam nukleat dihubungkan

dengan ribosa atau 2-deoksiribosa maka akan diperoleh suatu nukleosida. Nukleosida adalah

nukeotida tampa gugus fosfat. 

Adapun basa organic yang terdapat pada RNA ada empat macam yaitu: 

Adenin (6-Aminopurin) atau A,

Guanin (6-oksi-2-aminopurin) atau G

Sitosin (2-oksi-6-aminopurin) atau C

Urasil (2,6-dioksipirimidin) atau U 

Pada DNA tidak mengandung urasil, melainkan digantikan dengan timin (2,6-duoksi-5-

metilpirimidin). Didalam sel, gugus 5’-OH dari komponen gula pada nukleosida pada

umumnya teresterisasi dengan asam fosfat. Dari adenosin akan terbentuk adenosain 5’-OH

monofosfat (AMP) dan dari dA yang sesuai dengannya dalam dAMP 

Kalau rantai 5’-fosfat dihubungkan dengan rantai fosfat lainnya melalui ikatan asam

anhidrida, maka diperoleh nukleosida difosfat dan trifosfat, misalnya ADP dan ATP. Kedua

nuklesida ini merupakan koenzim penting pada metabolisme energi. 

C. Oligonukleotida, Polinukleotida. 

Rantai fosfat satu dengan yang lainnya dapat membentuk anhidrida asam. Hal ini

memungkinkan adanya hubungan antara nukleotida satu dengan yang lainnya melalui rantai

fosfat. Bila antai fosfat dari suatu nukleotida bereaksi dengan gugus 3’-OH dari nukleotida

lainnya, maka terbentuk suatu dinukleotida dengan struktur asamfosfat dister. Selanjutnya

melalui hubungan dengan ikatan asam fosfat diester lainnya, dinukleotida ini dapat

diperpanjang dengan satu tambahan mononukleotida. Dengan cara ini terbentuk

oligonukleotida dan akhirnya polinukleotida. 

Polinukleotida dengan komponen ribonukleotida disebut asam ribonukleat (RNA), dan yang

terbentuk dari monomer deoksiribonukleat disebut asam deoksiribonukleat (DNA). Untuk

menggambarkan struktur dari oligonukleat dan polinukleat digunakan singkatan-singkatan

dari komponen nukleosida yang dituliskan dari kiri ke kanan dengan arah 5’- 3’. Kadang-

kadang posisi rantai fosfat ditunjukan dengan “p”. dengan demikin struktur dari RNA. 

Pada nukleosida dan nukleotida, rantai pentosa terdapat dalam bentuk furanosa. Gula dan

basa dihubungkan melalui suatu ikatan N-glikosidik antara C-1 gula dan N-9 cincin purin

atau N-1 pirimidin. Ikatan ini selalu mempunyai konfigurasi. Jika basa organik berkaitan

dengan pentosa, terbentuklah suatu nukleosida, dan jika nukleosida berkaitan dengan dengan

asam fosfat, terbentuklah suatu nukleotida. 

Nukleosida pada RNA 

Adenin + Ribosa = Adenosin 

Guanin + Ribosa = Guanosin 

Sitosin + Ribosa = Sitodin 

Urasil + Ribosa = Uridin 

Nukleosida pada DNA 

Adenin + Deoksiribosa = Deoksiadenosin 

Guanin + Deoksiribosa = Deoksiguanosin 

Sitosin + Deoksiribosa = Deoksisitidin 

Timin + Deoksiribosa = Deoksitirimidin 

Persis seperti asam-asam amino yang berkondensasi untuk membentuk polimer protein maka

nukleotida-nukleotida juga berkondensasi untuk membentuk polimer asam nukleat (DNA dan

RNA). Gugus fosfat dari suatu nukleotida berkaitan dangan bagian pentosa dari nukleotida

tetangganya sehingga terbentuklah rantai asam nukleat yang sangat panjang. 

Meskipun basa organik pada DNA dan RNA cuma empat macam, jumlah dan urutan basa-

basa itu sangat bervariasi sehingga banyaknya! Bayangkan, untuk suatu rantai yang tersusun

dari nukleotida, secara teoritis dapat terjadi 4x10E 87 jenis asam nukleat (DNA dan RNA)

yang berbeda. 

Fungsi asam nukleat. 

DNA menyimpan informasi (kode) tentang jenis protein yang harus dibentukoleh suatu sel.

Informasi genetic adalah relasi antara urut-urutan basa nitrogen dalam DNA menentukan

urut-urutan asam amino dalam protein.struktur kode genetic itu disebut kodon. Kodon adalah

rangkaian tiga nukleotida dalam urutan yang khas. Setiap kodon menentukan satu asam

amino yang akan digunakan untuk sintesis protein.sel yang baru mempunyaiinformasi genetic

yang identik dengan sel asal. Kadang suatu kekeliruan terjadi pada pembentukan kromosom

baru.yang mengakibatkan perubahan sifat genetic. Hal seperti ini sering disebut mutasi.

tian sel, jaringan, organ, sistem organ, dan organisme

Sel adalah satuan terkecil yang menyusun tubuh makhluk hidup. Sel pertama kali ditemukan oleh Robert Hooke pada tahun 1665. ukuran sel sangat kecil sehingga untuk melihatnya harus digunakan mikroskop. Sel penyusun makhluk hidup dibedakan menjadi sel uniseluler dan sel multiseluler. Sel mempunyai tiga bagian utama, yaitu selaput plasma, sitoplasma, dan nukleus.

Perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhanSel hewan-    tidak mempunyai dinding sel tetapi hanya memiliki membran sel-    tidak berplastida-    vakuola kecil atau tidak bervakuola-    memiliki sentrosom.

Sel tumbuhan-    selain memiliki membran sel, juga memiliki dinding sel-    mempunyai plastida-    vakuola besar-    tidak memiliki sentrosom.

Sekelompok sel yang bersatu serta mempunyai bentuk dan fungsi yang sama disebut jaringan. Jaringan dipelajari secara mendalam dalam cabang biologi yang disebut histologi.

Kumpulan beberapa jaringan yang bekerja sama untuk melakukan tugas tertentu disebut organ atau alat tubuh. Beberapa organ penting pada hewan dan manusia adalah:-    jantung-    lambung-    paru-paru-    ginjal-    hati-    mata-    hidung-    telinga.

Organ-organ penting pada tumbuhan adalah:-    daun-    batang-    akar-    bunga.

Beberapa organ yang bekerja sama dalam melakukan fungsi tertentu pada tubuh makhluk hidup disebut sistem organ.

Beberapa sistem organ pada hewan dan manusia:1.    kulit2.    rangka3.    otot4.    pencernaan5.    transportasi

6.    respirasi7.    ekskresi8.    saraf9.    hormon.

Organisme adalah kumpulan beberapa sistem organ yang saling berhubungan dan bekerja sama dan akan membentuk suatu organisme atau makhluk hidup yaitu hewan (manusia) dan tumbuhan.

Teori tentang Sel

Sebagian ilmuwan pada abad ke-18 serta awal abad ke-19 sudah berspekulasi atau mengamati

bahwa tumbuhan serta hewan tersusun atas sel, tetapi hal tersebut tetap diperdebatkan pada

waktu itu. Pada th. 1838, pakar botani jerman matthias jakob schleiden menyebutkan bahwa

seluruh tumbuhan terdiri atas sel serta bahwa seluruh segi manfaat tubuh tumbuhan pada

prinsipnya adalah manifestasi kegiatan sel. Ia juga menyebutkan pentingnya nukleus ( yg

ditemukan robert brown pada th. 1831 ) didalam manfaat serta pembentukan sel, tetapi ia

salah mengira bahwa sel terbentuk dari nukleus. Pada th. 1839, theodor schwann, yg sesudah

berdiskusi dng schleiden mengerti bahwa ia dulu mengamati nukleus sel hewan sebagaimana

schleiden mengamatinya pada tumbuhan, menyebutkan bahwa seluruh sisi tubuh hewan juga

tersusun atas sel. Menurut dia, prinsip universal pembentukan beragam sisi tubuh seluruh

organisme yaitu pembentukan sel.

Yang lantas memerinci teori sel sebagaimana yg dikenal didalam wujud moderen adalah

rudolf virchow, seorang ilmuwan jerman yang lain. Pada awalnya ia sama pendapat dng

schleiden tentang pembentukan sel. Tetapi, pengamatan mikroskopis atas beragam sistem

patologis membuatnya menyimpulkan hal yg sama juga dengan yg sudah diartikan oleh

robert remak dari pengamatannya pada sel darah merah serta embrio, yakni bahwa sel datang

dari sel lain melewati pemisahan sel. Pada th. 1855, virchow menerbitkan makalahnya yg

berisi motonya yg populer, omnis cellula e cellula ( seluruh sel datang dari sel ).

Perkembangan BIologi Sel

Pada th. 1875 serta 1895, berlangsung beragam penemuan tentang fenomena seluler basic,

layaknya mitosis, meiosis, serta fertilisasi, dan beragam organel mutlak, layaknya

mitokondria, kloroplas, serta badan golgi. Lahirlah bidang yg pelajari sel, yg waktu itu

dimaksud sitologi.

Perubahan tehnik baru, terlebih fraksinasi sel serta mikroskopi elektron, sangat mungkin

sitologi serta biokimia melahirkan bidang baru yg dimaksud biologi sel. Pada th. 1960,

perhimpunan ilmiah american society for cell biology didirikan di new york, amerika serikat,

serta tak lama setelahnya, jurnal ilmiah yang bernama Journal Of Biochemical and

Biophysical Cytology bertukar nama jadi Journal Of Cell Biology. Pada akhir dekade 1960-

an, biologi sel sudah jadi satu disiplin pengetahuan yg mapan, dng perhimpunan serta

publikasi ilmiahnya sendiri dan mempunyai misi mengungkap mekanisme manfaat organel

sel.

Struktur Sel

Seluruh sel dibatasi oleh satu membran yg dimaksud membran plasma, sesaat tempat didalam

sel dimaksud sitoplasma. Tiap-tiap sel, pada step spesifik didalam hidupnya, memiliki

kandungan dna sebagai materi yang bisa diwariskan serta mengarahkan kegiatan sel tersebut.

Disamping itu, seluruh sel mempunyai susunan yg dimaksud ribosom yg berperan didalam

pembuatan protein yg dapat dipakai sebagai katalis pada beragam reaksi kimia didalam sel

tersebut.

Tiap-tiap organisme tersusun atas di antara dari dua type sel yg dengan cara susunan tidak

sama : sel prokariotik atau sel eukariotik. Ke-2 type sel ini dibedakan menurut posisi dna

didalam sel ; beberapa besar dna pada eukariota terselubung membran organel yg dimaksud

nukleus atau inti sel, namun prokariota tak mempunyai nukleus. Cuma bakteri serta arkea yg

mempunyai sel prokariotik, sesaat protista, tumbuhan, jamur, serta hewan mempunyai sel

eukariotik.

Fungsi sel

Sebagai unsur terpenting yang ada di dalam tubuh, Sel memiliki fungsi yang sangat penting

dalam kelangsungan hidup bagi makhluk hidup. Dan disini kita akan membahas Fungsi sel,

antara lain sebagai berikut :

Metabolisme

Total reaksi kimia yg bikin makhluk hidup dapat beraktivitasnya dimaksud metabolisme,

serta beberapa besar reaksi kimia tersebut berlangsung didalam sel. Metabolisme yg

berlangsung didalam sel bisa berbentuk reaksi katabolik, yakni perombakan senyawa kimia

utk membuahkan daya ataupun utk jadikan bahan pembentukan senyawa lain, serta reaksi

anabolik, yakni reaksi penyusunan komponen sel. Di antara sistem katabolik yg merombak

molekul makanan utk membuahkan daya didalam sel adalah respirasi seluler, yg beberapa

besar berjalan didalam mitokondria eukariota atau sitosol prokariota serta membuahkan atp.

Sesaat itu, perumpamaan sistem anabolik adalah sintesis protein yg berjalan pada ribosom

serta memerlukan atp.

Komunikasi Sel

Kekuatan sel utk berkomunikasi, yakni terima serta kirim tanda dari serta pada sel lain,

memastikan hubungan antarorganisme uniseluler dan mengatur manfaat serta perubahan

tubuh organisme multiseluler. Contohnya, bakteri berkomunikasi satu sama lain didalam

sistem quorum sensing ( pengindraan kuorum ) utk memastikan apakah jumlah mereka telah

cukup sebelum saat membentuk biofilm, sesaat beberapa sel didalam embrio hewan

berkomunikasi utk koordinasi sistem diferensiasi jadi beragam type sel.

Komunikasi sel terdiri dari sistem transfer tanda antarsel didalam wujud molekul ( contohnya

hormon ) atau kegiatan listrik, serta transduksi tanda didalam sel tujuan ke molekul yg

membuahkan respons sel. Mekanisme transfer tanda bisa berlangsung dng kontak antarsel

( contohnya melewati sambungan pengomunikasi ), penyebaran molekul tanda ke sel yg

berdekatan, penyebaran molekul tanda ke sel yg jauh melewati saluran ( contohnya pembuluh

darah ), atau perambatan tanda listrik ke sel yg jauh ( contohnya pada jaringan otot polos ).

Setelah itu, molekul tanda menembus membran dengan cara segera, melalui melewati kanal

protein, atau menempel pada reseptor berbentuk protein transmembran pada permukaan sel

tujuan serta menyebabkan transduksi tanda didalam sel. Transduksi tanda ini bisa melibatkan

sebanyak zat yg dimaksud pembawa pesan ke-2 ( second messenger ) yg konsentrasinya

meningkat sesudah pelekatan molekul tanda pada reseptor serta yg kedepannya meregulasi

kegiatan protein lain didalam sel. Disamping itu, transduksi tanda juga bisa dikerjakan oleh

sebanyak type protein yg selanjutnya bisa merubah metabolisme, manfaat, atau perubahan sel

Siklus Sel

Tiap-tiap sel datang dari pemisahan sel pada mulanya, serta tahap-tahap kehidupan sel pada

pemisahan sel ke pemisahan sel selanjutnya dikatakan sebagai siklus sel. 65 pada umumnya

sel, siklus ini terdiri dari empat sistem terkoordinasi, yakni perkembangan sel, replikasi dna,

pembelahan dna yg telah digandakan ke dua calon sel anakan, dan pemisahan sel. 66 pada

bakteri, sistem pembelahan dna ke calon sel anakan bisa berlangsung berbarengan dng

replikasi dna, serta siklus sel yg berurutan bisa bertumpang tindih. Hal ini tak berlangsung

pada eukariota yg siklus selnya berlangsung didalam empat fase terpisah hingga laju

pemisahan sel bakteri bisa lebih cepat dari pada laju pemisahan sel eukariota. 67 pada

eukariota, step perkembangan sel biasanya berlangsung 2 x, yakni sebelum saat replikasi dna

( dimaksud fase g1, gap 1 ) serta sebelum saat pemisahan sel ( fase g2 ). Siklus sel bakteri tak

harus mempunyai fase g1, tetapi mempunyai fase g2 yg dimaksud periode d. Step replikasi

dna pada eukariota dimaksud fase s ( sintesis ), atau pada bakteri ekuivalen dng periode c.

Setelah itu, eukariota mempunyai step pemisahan nukleus yg dimaksud fase m ( mitosis ).

Peralihan antartahap siklus sel dikendalikan oleh satu perlengkapan pengaturan yg bukan

sekedar mengoordinasi beragam perihal didalam siklus sel, namun juga menghubungkan

siklus sel dng tanda ekstrasel yg mengendalikan perbanyakan sel. Contohnya, sel hewan pada

fase g1 bisa berhenti serta tak berpindah ke fase s apabila tak ada factor perkembangan

spesifik, tetapi memasuki situasi yg dimaksud fase g0 serta tak alami perkembangan ataupun

perbanyakan. Perumpamaannya yaitu sel fibroblas yg cuma membelah diri utk melakukan

perbaikan rusaknya tubuh disebabkan luka. Bila pengaturan siklus sel terganggu, contohnya

dikarenakan mutasi, risiko pembentukan tumor—yaitu perbanyakan sel yg tak normal—

meningkat serta bisa punya pengaruh pada pembentukan kanker.

Diferensiasi Sel

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman type sel yg nampak sepanjang perubahan satu

organisme multiseluler dari sesuatu sel telur yg telah dibuahi. Contohnya, mamalia yg datang

dari sesuatu sel berkembang jadi satu organisme dng beberapa ratus type sel tidak sama

layaknya otot, saraf, serta kulit. 69 beberapa sel didalam embrio yg tengah berkembang

lakukan pensinyalan sel yg merubah ekspresi gen sel serta mengakibatkan diferensiasi

tersebut.

Kematian Sel Terprogram

Sel didalam organisme multiseluler bisa alami satu kematian terprogram yg bermanfaat utk

pengendalian populasi sel dng langkah mengimbangi perbanyakan sel, contohnya utk

menghindar timbulnya tumor. Kematian sel juga bermanfaat utk menyingkirkan sisi tubuh yg

tak dibutuhkan. Perumpamaannya, pada waktu pembentukan embrio, jari-jari pada tangan

atau kaki manusia pada awalnya saling menyatu, tetapi lantas terbentuk berkat kematian

beberapa sel antarjari. Karena, saat serta area berlangsungnya kematian sel, sama layaknya

perkembangan serta pemisahan sel, adalah sistem yg amat teratasi. Kematian sel sejenis itu

berlangsung didalam sistem yg dimaksud apoptosis yg diawali saat satu factor mutlak hilang

dari lingkungan sel atau saat satu tanda internal diaktifkan. Tanda-tanda awal apoptosis

adalah pemadatan nukleus serta fragmentasi dna yg diikuti oleh penyusutan sel.

MAKROMOLEKUL

BAB I

PENDAHULUAN

Sel terdiri oleh banyak makromolekul yang mempunyai struktur dan fungsi yang

berbeda-beda. Makromolekul besar dalam sel dibentuk sebagai susunan berulang dari satuan-

satuan struktutr dasar yang dinamakan monomer, antara monomer satu dengan yang lainnya

dihubungkan oleh ikatan kovalen. Monomer tersebut dihubungkan dengan suatu reaksi kimia

dimana dua molekul saling berikatan secara kovalen antara satu molekul dengan molekul

yang lain dengan melepas satu molekul air (merupakan reaksi kondensasi atau karena

molekul yang hilang adalah air, maka reaksi tersebut bisa disebut reaksi dehidrasi). Monomer

dirangkai bersama untuk kemudian membentuk suatu polimer melalui proses yang dikenal

sebagai sintesis kondensasi. Sedangkan makromolekul yang dibentuk disebut dengan

polimer.

Saat dua monomer bergabung maka akan membebaskan molekul air (seperti yang telah

digambarkan sebelumnya). Monomer yang satu kehilangan gugus hidroksi (OH) dan yang

monomer yang lain akan kehilangan suatu gugus hidrogen (H).

Berikut merupakan beberapa contoh makromolekul yang penting dalam makhluk

hidup.

1.    Polisakarida

     Merupakan produk polimerisasi monosakarida, membentuk amilum, selulose, glikogen, atau

polisakarida kompleks

2.    Protein dan Polipeptida

     Merupakan susunan 20 macam asam amino yang dihubungkan dengan ikatan peptida

3.    Asam Nukleat

     Merupakan rantai empat macam nukleotid. Di dalam molekul DNA asam nukleat ini

merupakan sumber primer informasi genetik 

Makromolekul tersebut merupakan makromolekul yang paling banyak dan

kompleks aktivitasnya. Berikut akan dijelaskan lebih lanjut mengenai struktur dan fungsi

masing-masing makromolekul tersebut.

BAB II

PEMBAHASAN

A.     Protein

Protein merupakan merupakan susunan 20 macam asam amino yang dihubungkan dengan

ikatan peptide. Berdasarkan susunan molekulnya, protein dikelompokkan menjadi:

1.    Protein Struktural berperan sebagai penyokong dan penunjang

a.    Struktural intrasel ð berada di dalam sel berperan dalam pembentukan sitoskelet

Contoh: tubulin, aktin dan myosin.

b.    Struktural ekstrasel ð terdapat pada organisme multisel

Contoh: kolagen dan keratin

2.    Protein Dinamis yaitu protein yang terlibat langsung dalam metabolisme sel, mudah terurai

dan terakit kembali. Contoh: enzim, hormone dan pigmen.

Protein adalah komponen protoplasma yang sangat penting disamping air. Peran protein

dalam sel antara lain:

1.    Sebagai katalisator berbagai reaksi kimia yang terdapat pada sel, yaitu sebagai bagian

penyusun enzim.

2.    Memberi kekuatan structural sel, yaitu tubulin, aktin dan myosin yang berperan dalam

pembentukan sitoskelet.

3.    Memantau permeabilitas selaput, yaitu protein yang menyusun membrane sel 

4.    Menyebabkan gerakan yang terjadi dalam sel

5.    Memantau kegiatan sel

6.    Mengatur kadar metabolit yang diperlukan

Protein yang terdapat dalam membran dan sitoplasma (organel) sel:

1.    Membran plasma

                        Protein yang terdapat pada selaput plasma sebesar 60 % dari seluruh berat

selaput plasma. Protein yang terdapat dalam membrane terutama berbentuk stromatin, yaitu

jenis protein yang tidak larut dalam air.  Karena membran sel bersifat semipermable maka

membutuhkan cara untuk berkomunikasi dengan sel lain dan pertukaran nutrisi dengan ruang

ekstraselular. Peran-peran ini terutama diisi oleh protein. Protein adalah molekul kelas

terpisah yang tidak terkait dengan lipid dan terdiri dari asam amino. Protein adalah jauh lebih

besar daripada lipid dan bergerak lebih lambat, tetapi ada beberapa yang bergerak dalam

kelihatannya terarah sementara yang lain melayang. Jumlah dan tipe protein yang ada pada

membran sangat bervariasi pada setiap membran dari sel tergantung pada fungsi spesifik

yang diembannya. Secara umum protein membran digolongkan menjadi dua, yaitu protein

integral dan protein perifer.

a.       Protein Integral

Protein membran terpadu (integral membrane proteins) adalah protein yang menembus

membran pada kedua permukaannya atau membentang diantara kedua permukaan membran.

Protein integral transmembran protein, dengan daerah hidrofobik yang sepenuhnya span

interior yang hidrofobik membran. Bagian protein terkena interior dan eksterior dari sel

hydrophillic. Protein Integral dapat berfungsi sebagai pori-pori yang memungkinkan ion

selektif atau nutrisi ke dalam sel. Mereka juga mengirimkan sinyal ke dalam dan keluar dari

sel. Protein ini meliputi beberapa jenis, yaitu :

1)   Protein Transmembran

Merupakan protein yang menembus membran pada kedua sisi, baik yang satu kali

menembus membran (singlepass protein) ataupun yang beberapa kali menembus membran

(multipass protein). Setiap tembusan membran merupakan struktur α-heliks dengan bagian

yang tertanam dalam lipid bilayer, sehingga masuk akal bila bagian struktur primer protein

yang menembus membran tersusun oleh jenis asam amino yang hidrofobik. Bagian

hidrofobik dari protein tersebut berinteraksi dengan bagian ekor dari fosfolipid, sementara

bagian hidrofiliknya muncul pada kedua permukaan membran (sisi luar dan sisi dalam

sitoplasmik). Bagian protein yang menyembul pada kedua sisi permukaan tentulah bersifat

hidrofilik, sehingga mampu berinteraksi dengan lingkungan air.

2)   Protein Integral yang Bagian Utamanya Terletak di Permukaan Membran Sisi Interior Sel

Protein ini berasosiasi dengan membran bilayer melalui perantaraan ikatan kovalen

dengan rantai asam lemak atau rantai lipid khusus seperti gugus prenyl. Protein ini disintesis

sebagai protein terlarut pada sitosol dan mengalami modifikasi berikatan dengan gugus lipid

secara kovalen pasca translasi, yaitu di dalam retikulum endoplasma dan badan golgi. 

3)   Protein Integral yang Bagian Utamanya Terletak di Permukaan Membran Sisi Luar Sel

Protein ini berikatan dengan fosfatidil kolin inositol dengan perantaraan oligosakarida

yang berikatan secara kovalen.

b.      Protein Perifer

Protein ini merupakan protein yang terletak di daerah perifer dari kedua sisi membran

(sisi sitoplasmik dan sisi luar) dan berinteraksi dengan protein membran lain secara non

kovalen, tidak berinteraksi dengan fosfolipid lapis ganda. Tidak seperti protein yang intergral

span membran, protein perifer berada pada satu sisi membran dan sering melekat pada

protein perifer proteins. Protein integral berfungsi sebagai titik anchor untuk Sitoskeleton

atau ekstraselular serat.

Fungsi dari protein integral dan perifer dalam membran plasma sangat bervariasi,

diantaranya :

a)    Sebagai enzim yang melekat membran

Contoh enzim beta glukosidase untuk membebaskan auksin pada sel-sel saat

perkecambahan dan protein integral pada membran mitokondria atau kloroplas yang

berfungsi untuk enzim-enzim transpor elektron (peristiwa oksidasi dan reduksi molekul

pembawa protin dan elektron sambil membentuk ATP secara bersamaan).

b)   Sebagai mediator transpor aktif

Contoh pada sel dinding usus halus pada saat menyerap sari makanan ke dalam

pembuluh darah.

c)    Sebagai elemen struktural membran plasma

d)   Sebagai pompa proton pada membran dalam mitokondria

e)    Sebagai reseptor (penerima) hormon dan faktor pertumbuhan sel

Contoh hormon estrogen menempel ke reseptor estrogen dan memberi pesan perintah

sel tersebut untuk melaksanakan sintesis protein sesuai yang dikehendaki (misal sel penanda

pertumbuhan sekunder hewan) untuk kedewasaan seksual.

f)     Sebagai identitas sel

Identitas ini biasa dikenali karena protein yang menghadap keluar sel mengandung

oligosakarida. Protein tersebut dinamakan glikoprotein.

g)    Sebagai cara membedakan antara sel diri (self) dan sel asing (non self)

Contoh pada reaksi pencangkokan sel asing, sel diri mengenali sel asing karena adanya

perbedaan glikoprotein.

2.     Sitoplasma

Sitosol merupakan bagian  dari sitoplasma yang berupa cairan di sela-sela organel

berselaput. Sitosol merupakan penyusun sel yang paling dominan yaitu sebanyak 50%.

Dalam sitosol terlarut banyak enzim yang terlibat dalam proses metabolism intermediet.

Sebagian besar enzim yang terdapat dalam sitosol ini disintesis oleh ribosom. Sebagian

protein sitosol berbentuk benang-benang halus yang disebut filament. Filament ini teranyam

membentuk kerangka yang disebut sitoskelet. Sitoskelet ini berfungsi member bentuk pada

sel, mengatur dan menimbulkan gerakan sitioplasma yang beruntun dan berkaitan serta

membentuk jaring-jaring kerja yang mengatur reaksi-reaksi enzimatik. 

Pada inti sel, protein terdapat pada DNA yang merupakan senyawa utama yang

membentuk protein. Protein yang disintesis pada ribosom melalui proses replikasi dan

translasi. Ribosom yang terdapat pada RE mempunyai susunan 50 % protein. Pada kompleks

golgi berlangsung proses pembentukan glikoprotein yang merupakan gabungan glukosa dan

protein. Protein yang terbentuk dari asam-asam amino dalam ribosom dibawa ke RE,

kemudian diteruskan ke dalam kompleks golgi yang merupakan tempat terbentuknya

glikoprotein.

B.     Lipid

Lipid adalah senyawa organik berminyak atau berlemak yang tidak larut di dalam air,

yang dapat diekstrak dari sel dan jaringan oleh pelarut non-polar, seperti kloroform atau ester.

Lipida polar adalah komponen utama membran sel, yaitu “tempat” terjadinya reaksi-reaksi

metabolik. Banyak dari sifat membran sel yang merupakan pencerminan kandungan lipida

polarnya. Membran sel berfungsi untuk melindungi sel dari lingkungan dan juga

memungkinkan adanya kompartment- kompartment di dalam sel untuk aktivitas metabolik,

serta terdapat sisi pengenalan atau reseptor yang berbeda-beda yang dapat mengenali sel lain,

mengikat hormon tetentu, dan merasakan berbagai isyarat lain dari lingkungan luar.

(Lehninger, 1982)

Lipida membran yang paling banyak yaitu fosfolipida. Fosfolipida berfungsi terutama

sebagai unsur struktural membran dan tidak pernah disimpan dalam jumlah banyak. Lipida

ini mengandung fosfor dalam bentuk gugus asam fosfat. Fosfolipida utama yang ditemukan

pada membran adalah fosfogliserida, yang mengandung 2 molekul asam lemak yang

berikatan ester dengan gugus hidroksil pertama dan kedua pada gliserol.

Spingolipid juga merupakan komponen membran yang mempunyai kepala bersifat

polar dan 2 ekor non polar, tetapi senyawa ini tidak mengandung gliserol. Spingolipid

tersusun atas satu molekul alkohol amino berantai panjang spingosin, atau satu di antara

senyawa turunannya, dan satu alkohol polar pada bagian kepala. Ada 3 subkelas spingolipid :

1.    Spingomielin

Senyawa ini mengandung fosfokolin atau fosfoetanolamin sebagai golongan polar pada

bagian kepalanya. Spingolipid terdapat di hampir semua membran sel-sel hewan, selubung

myelin yang mengelilingi sel-sel syaraf tertentu.

2.    Serebrosida

Serebrosida tidak mengandung fosfat dan tidak memiliki muatan listrik karena gugus

polar kepalanya bersifat netral. Serebrosida seringkali disebut glikospingolipid karena gugus

pada bagian kepala molekul ini secara khas terdiri dari satu atau lebih unit gula. Golongan ini

adalah glikolipida, suatu nama umum bagi lipida yang mempunyai gugus gula. Beberapa

nama spesifiknya yaitu galaktoserebrosida yang secara khas ditemukan pada membran sel

otak dan glukoserebrosida yang mengandung D-glukosa terdapat di dalam membran sel

jaringan bukan syaraf.

C.     Karbohidrat

Karbohidrat merupakan salah satu senyawa yang terdiri atas karbon, hidrogen, dan

oksigen. Karbohidrat berfungsi sebagai sumber energi pada hewan dan tumbuhan. Pada

kebanyakan tumbuhan, karbohidrat juga sebagai penyusun penting dinding sel yang berperan

sebagai elemen penyokong. Jaringan hewan memiliki karbohidrat yang lebih sedikit.

Karbohidrat yang penting diantaranya adalah glukosa, galaktosa, glikogen, gula amino dan

polimernya.

Karbohidrat terbagi atas beberapa golongan diantaranya :

1.    Monosakarida.

Ini merupakan gula paling sederhana dengan formula empirik Cn(H2O)n. Klasifikasi

monosakarida berdasarkan jumlah atom karbon misalnya triose, heksose. Pentose, ribose, dan

deoksiribose ditemukan dalam molekul asam nukleat. Pentose dan ribulose sangat penting

dalam fotosintesis. Sedang glikose dan heksose adalah sumber utama energi pada sel.

Heksose yang penting lainnya adalah galaktose, terdapat pada laktose disakarida, dan

fruktose (levulose) pembentuk bagian dari sukrose.

2.    Disakarida.

Disakarida merupakan gula yang dibentuk oleh kondensasi dua monomer monosakarida yang

kehilangan satu molekul air. Formula empiriknya C12H22O11. Golongan ini yang paling

penting adalah sukrose dan maltose pada tumbuhan dan laktose pada hewan.

3.    Polisakarida.

Polisakarida merupakan hasil kondensasi antara banyak molekul monosakarida dengan

kehilangan molekul air. Formula empiriknya (C6H10O5)n. Bila dihidrolisis menghasilkan

molekul gula sederhana. polisakarida yang paling penting pada organisme hidup adalah

amilum dan glikogen, subtansi cadangan makanan dalam sel tumbuhan dan hewan serta

selulosa yang merupakan elemen struktural penting pada sel tumbuhan. Amilum merupakan

kombinasi dua molekul monosakarida yang panjang dimana tersusun atas amilosa yang tak

bercabang dan amilopektin yang memiliki cabang. Sedangkan glikogen tersusun atas banyak

molekul glukosa. Ini terdapat pada banyak jaringan dan organ, yang terbesar terdapat di sel

hati dan serabut otot.

4.    Polisakarida kompleks dan glikoprotein.

Disamping polisakarida yang tersusun oleh monomer heksosa, juga terdapat molekul yang

lebih panjang dan kompleks yang mengandung nitrogen amino yang dapat mengalami

asetilasi atau subtitusi dengan asam sulfat atau asam fosfat. Semua polimer ini sangat penting

dalam organisme molekuler terutama sebagai subtansi interseluler. Polisakarida ini bersifat

bebas atau terikat dengan protein sebagai contoh :

a.    Polisakarida netral.

Hanya mengandung asetilglikosamin contohnya khitin yakni subtansi penyokong pada

insekta dan crustaceae.

b.    Mukopolisakarida asidik.

Mengandung asam sulfat atau lainnya dalam molekul itu. Molkekul ini sangat bersifat

basofilik. Yang termasuk adalam golongan ini yaitu heparin, kondriotin sulfat, umbilical

cord, asam hialuronat.

c.    Glikoprotein.

Suatu komplek yang tersusun dari protein dan gugus prostetik karbohidrat. Beberapa

monosakarida seperti galaktosa, manosa, juga N-asetil-D-glukosamin dan asam sialat dapat

ditemukan dalam molekul ini. Glikoprotein dapat dibedakan menjadi dua macam yakni 

glikoprotein intraseluler dan glikoprotein sekretorik.

Karbohidrat pada membran plasma terikat pada protein atau lipida dalam bentuk

glikolipida dan glikoprotein. Glikolipida merupakan kumpulan berbagai jenis unit-unit

monosakarida yang berbeda seperti gula-gula sederhana D-glukosa, D-galaktosa, D-manosa,

L-fruktosa, L-arabinosa, D-xylosa, dan sebagainya. Karbohidrat ini memegang peranan

penting dalam berbagai aktivitas sel, antara lain dalam sistim kekebalan. Karbohidrat pada

membran plasma merupakan hasil sekresi sel dan tetap berasosiasi dengan membran

membentuk glikokaliks. Biasanya para dokter dapat mengetahui setiap sel normal atau

abnormal melalui glikolipid dan glikoproteinnya.

Molekul glikoforin membran

Untuk membran plasma pada eukariot memiliki karbohidrat yang terikat secara

kovalen dengan protein dan lemak. Komponen karbohidrat  dari memran plasma berjumlah

sekitar 2 – 10% dari total berat membran plasma, bergantung kepada spesies dan tipe sel.

Sebagai contoh membran plasma sel darah merah memiliki 52% protein, 40% lemak dan 8 %

karbohidrat.  Dari 8% tersebut, 7 % berikatan dengan lemak membentuk glikolipid dan 93%

berikatan dengan protein membentuk glikoprotein.

Komponen penyusun membran sel

     Selaput plasma merupakan selaput yang asimetris, molekul-molekul lipida pada

bagian luar selaput berbeda dengan lipida pada selaput bagian dalam. Demikian pula

polipeptida yang tersebut pada kedua lembaran lipid bilayer juga berbeda. Penyabaran

karbohidrat juga asimetris. Rantai-rantai molekul dari sebagian besar glikolipid, glikoprotein

dan dan proteo glikan pada selaput plasma tidak pernah berada pada permukaan sitosolik.

D.    Asam Nukleat

Friedrich Miescher (1844-1895) adalah orang yang mengawali pengetahuan mengenai

kimia dan inti sel. Pada tahun 1868, dilaboratorium Hoppe-Syler di Tubingen, beliau memilih

sel yang terdapat pada nanah bekas pembalut luka, kemudian sel-sel tersebut dilarutkan

dalam asam encer dan dengan cara ini diperolehinti sel yang masih terikat pada sejumlah

protein. Dengan menambahkan enzim pemecah protein ia dapat memperoleh inti sel saja dan

dengan cara ekstraksi terhadap inti sel diperoleh suatu zat yang larut dalam basa tetapi tidak

larut dalam asam. kemudian zat ini dinamakan “nuclein” sekarang dikenal dengan nama

nucleoprotein. Selanjutnya dibuktikan bahwa asam nukleat merupakan salah satu senyawa

pembentuk sel dan jaringan normal.

Beberapa fungsi penting asam nukleat adalah menyimpan, menstransmisi, dan

mentranslasi informasi genetik; metabolisme antara (intermediary metabolism) dan reaksi-

reaksi informasi energi; koenzim pembawa energi; koenzim pemindah asam asetat, zat gula,

senyawa amino dan biomolekul lainnya; koenzim reaksi oksidasi reduksi.

Asam nukleat adalah salah satu makromolekul penting pada makhluk hidup. Terdapat

dua macam asam nukleat pada makhluk hidup, yaitu dalam bentuk DNA (Deoxyribonucleic

Acid) atau RNA (Ribonucleic Acid). Keduanya merupakan molekul pembawa informasi

genetik. Tipe polimer dari molekul DNA dan RNA mempunyai struktur yang panjang dari

ikatan monomer nukleotida yang berulang. Urutan nukleotida dalam asam nukleat

membentuk sebuah kode yang menyimpan dan meneruskan informasi sel yang dibutuhkan

dalam pertumbuhan sel dan reproduksi. Satu nukleotida juga melakukan pemindahan energi

atau komponen reaktan dari satu sistem ke sistem lain di dalam sel.

Masing-masing nukleotida terdiri atas basa nitrogen, gula berkarbon lima, satu atau

lebih phosphat, semua komponen tersebut dihubungkan oleh ikatan kovalen. Berikut akan

dibahas masing-masing penyusun nukleotida.

1.      Basa Nitrogen

terdiri atas dua jenis, yaitu basa nitrogen purin dan pirimidin yang berbentuk cincin nitrogen

dan karbon.

a.       Basa Nitrogen Pirimidin

Terdiri atas satu cincin karbon dan nitrogen. Terdiri atas uracil (U), thymine (T), dan cytosine

(C)

b.      Basa Nitrogen Purin

Terdiri atas dua cincin karbon dan nitrogen. Terdiri atas adenine (A) dan Guanine (G).

Semua informasi genetic makhluk hidup terletak pada susunan liniar empat base tersebut.

Oleh karena itu keempat base tersebut mengkode struktur primer semua macam protein (yang

terdiri dari 20 asam amino).

2.    Gula  Pentosa

     Yaitu gula yang terdiri dari lima atom karbon. Pentose yang menyusun asam nuklrotida

adalah ribose dan deoksiribosa. Deoksiribosa adalah pentose yang menyusun DNA,

sedangkan ribose adalah pentose yang menyusun RNA. Perbedaan antara keduanya adalah

pada oksigen pada carbon nomor 2’ tidak ada pada deoksiribose.

3.    Phospat

Gugusan pospat yang mengikat molekul basa nitrogen dengan gula pentosa dengan ikatan

ester.

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.

Berikut merupakan perbandingan purin dan pirimidin pada nukleotida dan nukleosida :

Basa Nukleosid Nukleotid

1. Purin

    Adenin Adenosin Adenosin monoposfat (AMP) = asam adonilat

    Guanin Guanosin Guanosin monoposfat (GMP) = asam guanilat

    Hipoksantin Inosin Inosin monoposfat (IMP) = asam inosinat

2. Pirimidin

    Urasil Uridin Uridin monoposfat (UMP) = asam uridilat

    Cytosine Cytidine Cytidine monoposfat (CMP) = asam sitidilat

    Timin Timidin Timidin monoposfat (TMP) = asam timidilat

Nukleosida dalam bentuk bebas ada memiliki fungsi penting bagi kesehatan contohnya,

puromisin yang berfungsi sebagai antibiotik yang menghambat sintesis protein ( dihasilkan

oleh streptomyces). Arabinosil sitosin dan arabinosil adenin sebagai anti virus dan anti jamur.

Nukleotida terdapat sebagai molekul bebas atau berikatan dengan dengan sesama nukleotida

membentuk asam nukleat. Contohnya dapat dilihat dalam tabel berikut:

Basa

NitrogenRNA DNA

Adenin (A)

Guanin (G)

Timin (T)

Adenosin 5’-monofosfat

(AMP)

Guanosin 5’-monofosfat

(GMP)

-------------------

Sitidin 5’-monofosfat

(CMP)

Deoksi Adenosin 5’-monofosfat

(dAMP)

Deoksi Guanosin 5’-monofosfat

(dGMP)

Deoksi Timidin 5’-monofosfat

(dTMP)

Deoksi Sitidin 5’-monofosfat

Sitosin (C)

Urasil (U)

Uridin 5’-monofosfat

(UMP)

(dCMP)

------------------

Beberapa nukleotida yang mempunyai fungsi penting dalam sel misalnya Adenosin 5’

monofosfat (AMP), Adenosin 5’ –difosfat (ADP) dan Adenosin 5’-trifosfat (ATP) yang

berperan penting dalam transfer gugus fosfat untuk menerima dan mengantar energi.

Nukleotida lain yang berbentuk siklik seperti Adenosin 3’-5’- siklik monofosfat ( AMP-siklik

atau cAMP) berperan sebagai kurir sekunder dalm mengendalikan metabolisme hormon

adrenalin. Nukleotida bebas lain adalah guanosin siklik monofosfat ( GMP siklik = cGMP )

yang diduga berfungsi sebagai penghambat enzim yang dirangsang oleh cAMP. Selain itu

diketahui beberapa trifosfonukleotida selain ATP yang berperan dalam berbagai reaksi

dalam sel. Misalnya CTP (Sitidin 5’- trifosfat) terlibat dalam biosintesis fosfolipid, UTP

berperan dalam biosintesis berbagai senyawa karbohidrat. CTP dan UTP juga digunakan

dalam biosintesis RNA dan DNA

1) Struktur Asam Deoksiribonukleat (DNA)

Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul deoksiribonukleotida yang terikat

satu sama lain sehingga membentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang

panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom C nomor 5 pada

molekul deoksiribosa dengan perantaraan gugus fosfat. Secara kimia DNA mengandung

karakteri/sifat sebagai berikut:

                       a.     Memiliki gugus gula deoksiribosa.

                       b.     Basa nitrogennya guanin (G), sitosin (C), timin (T) dan adenin (A).

                       c.     Memiliki rantai heliks ganda anti paralel

                       d.     Kandungan basa nitrogen antara kedua rantai sama banyak dan berpasangan spesifik

satu dengan lain. Guanin selalu berpasangan dengan sitosin ( G –C), dan adenin berpasangan

dengan timin (A - T), sehingga jumlah guanin selalu sama dengan jumlah sitosin. Demikian

pula adenin dan timin.

Berikut merupakan gambar struktur dari DNA :

2) Struktur Asam Ribonukleat (RNA)

Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas molekul-molekul ribonukleotida.

Seperti DNA asam ribonukleat terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dengan

atom C nomor 5 pada molekul ribosa dengan perantaraan gugus fosfat. Rumus strukturnya

sama dengan gambar 10.2 tetapi gulanya adalah ribosa ( atom C nomor 2 mengikat gugus

OH) RNA memiliki sifat spesifik yang berbeda dengan sifat kimia DNA, yakni dalam hal:

                       a.          Gula pentosanya adalah ribosa

                       b.          RNA memiliki ribonukleotida guanin(G), sitosin (C), adenin (A) dan Urasil (U)

pengganti Timin pada DNA.

                       c.          Untai fosfodiesternya adalah untai tunggal yang bisa melipat membentuk jepit

rambut seperti untai ganda.Beda dengan DNA bentuk molekulnya heliks ganda.

                       d.          Prosentasi kandungan bas tidak harus sama, pasangan adenin tidak harus sama

dengan urasil, dan sitosin tidak harus sama dengan guanin.

Ada tiga jenis RNA yaitu tRNA (transfer RNA), mRNA (messenger RNA) dan rRNA

(ribosomal RNA). Ketiga macam RNA ini mempunyai fungsi yang berbeda-beda, tetapi

ketiganya secara bersama-sama mempunyai peranan penting dalam sintesis protein. Berikut

merupakn perbandingan struktur DNA dengan RNA :

Di dalam sel, asam nukleat ada pada tiga organel, yaitu pada mitokondria, kloroplas, dan inti

sel. Berikut penjelasannya :

1.    Inti sel (nucleus)

Inti sel ini mempunyai 3 komponen yaitu nukleoplasma, kromosom, dan nucleolus.

Dalam nucleus, DNA berada dalam kromosom. Di dalam kromosom terdapat benang-benang

DNA yang berperan dalam sintesis protein dan factor hereditas. Selain DNA di dalam

nucleus juga terdapat RNA.

2.    Mitokondria

Asam nukleat yang terdapat dalam mitokondria adalah deoksiribinukleat (DNA). DNA

mitokondria yang terdapat dalam matriks organel dinyatakan sebagai genom mitokondria.

DNA mitokondria berperan sebagai penanda molekul untuk studi genetika populasi,

penelusuran asal usul dan pelacakan beberapa penyakit degenerate, penuaan, dan kanker.

3.    Kloroplas

Menurut De Roberties,dkk (1975:240) bahwa antara 3-5% berat kering kloroplas adalah

RNA. DNA dalam kloroplas dikenal sebagai system genetic non kromosal atau hereditas

sitoplasmik. Selain itu kloroplas memiliki DNA dan RNA yang spesifik yang mempunyai

kapasitas dalam sintesis protein dan proses pembelahan.

    

BAB III

KESIMPULAN

Ada beberapa makromolekul yang mempunyai peranan penting dalam aktivitas sel,

diantaranya adalah :

1.Makromolekul Protein

Protein merupakan  makromolekul yang tersususn dari macam – macam asam amino. Asam-

asam amino ini dapt bergabung karena ada ikatan peptide.

2.Makromolekul Lipid

Lipid memiliki ciri tidak larut dalam air, larut dalam pelarut organik seperti benzen, aseton,

kloroform, dan karbotetraklorida, mengandung unsur-unsur karbon, hidrogen, dan oksigen,

kadang-kadang juga mengandung nitrogen fosfor. Fungsi lipid secara umum sebagai

penyimpan energi, sebagai komponen struktur membran, sebagai lapisan pelindung, sebagai

vitamin dan hormon.

3.Makromolekul Karbohidrat

Karbohidrat adalah polihidroksi aldehid atau keton atau senyawa yang menghasilkan

senyawa-senyawa ini bila dihidrolisa. Adapun klasifikasi karbohidrat yang terdapat pada sel

adalah :

a.    Monosakarida

b.    Disakarida

c.    Polisakarida

d.    Polisakarida Kompleks dan Glikoprotein

4.Makromolekul Asam Nukleat

Asam nukleat merupakan polimer dari monomer –monomer yang disebut nukleotida. Setiap

nukleotida terdiar dari tiga bagian yaitu: gula berkarbon lima (pentose), bas anitrogen dan

gugus fosfat. Fungsi dari asam nukleat adalah sebagai agen genetik dan menyimpan energi

biologi dalam membantu proses reaksi–reaksi dalam tubuh.

DAFTAR PUSTAKA

Campbell. 1996. BIOLOGI jilid 1. Jakarta: Erlangga

Cooper ,G.M. dan R.E. Hausmann. 2004. The Cell A Molecular Approach, Third Edition.

Washington: ASM Press. Sinawer Associates ,Inc.Washington ,DC. Sunderland,

Massachusetts.

Djohar. 1985. Bioligi sel 1 Diktat kuliah FPMIPA IKIP Yogyakarta. Yogyakarta: FPMIPA IKIP

Yogyakarta

Page, David. 1997. Prinsip-Prinsip Biokimia edisi kedua. Jakarta: Erlangga.

Strayer, L. 2000. BIOKIMIA VOL 2 EDISI 4. Jakarta: Buku kedokteran EGC.

Suryani, Yoni. 2004. Biologi Sel dan Molekuler. Yogyakarta: FMIPA UNY.

Wolfe, SL. 1993. Molecular and Cellular Biology. California: Wadsworth Publishing Company

Melmont