Asam Nukleat: Ciri – Fungsi dan Strukturnya

Setelah membahas mengenai monosakarida dalam pelajaran kimia, kali ini kita akan membahas mengenai asam nukleat.

Pengertian Asam Nukleat

Asam nukleat pertama kali ditemukan oleh ALbercht Kossel pada 1879. Monomer dari asam nukleat disebut nukleotida.

Ciri-ciri Asam Nukleat

• Diturunkan dari induk ke keturunannya
• Terdiri dari minimal gugus gula dan basa.

Sifat Asam Nukleat

• Komposisi asam nukleat beragam pada setiap organisme
• Pada organisme yang sama komposisi basa sama
• Komposisi asam basa nukleat suatu organisme tidak dipengaruhi umur, nutrisi, maupun lingkungan
• Jumlah residu adenin setara dengan jumlah residu timin, sedangkan jumlah residu guanin setara dengan jumlah residu sitosin
• Asam nukleat merupakan penentu sifat makhluk hidup
• DNA yang memiliki hydrogen (H) sebagai pengganti hidroksigen (OH) di atom karbon lebih stabil.
• RNA cenderung tidak stabil.

Fungsi Asam Nukleat

• Penyimpan dan pembawa informasi genetik
• Ribosomal RNA (rRNA) bertanggungjawab melakukan biosintesa protein
• Messenger RNA (mRNA) merupakan pembawa informasu genetic dari satu gen ke ribosom
• Transfer RNA (tRNA) adalah molekul yang erfungsi menerjemakhan informasi pada mRNA menjadi asam amino yang lebih spesifik.
• Nukleotida sebagai bagian dari koenzim donor gugus fosforil (ATP dan GTP)
• Nukleotida sebagai bagian dari koenzim donor gula (UDP dan GDP-gula)
• Nukleotida sebagai bagian dari koenzim donor lipid (CDP-asligliserol)
• Mengaktifkan asam amino.

 Jenis Asam Nukleat

DNA

DNA (deoxyribonucleid acid atau asam deoksiribonukleat). DNA terdiri dari 4 ikatan basa yakni adenine, guanine, cytosine, dan thymine.

Rantai tunggal DNA tersusun atas 5’ fosfat bebas pada satu ujung dan gugus 3’ hidroksil (basa) pada ujung lainnya. Aturan Chargaff menyatakan bahwa proporsi purin dan pirimidin selalu sama.

Rosalind Franklin membuat struktur tiga dimensi dari DNA yang kemudian diperbaiki James Watson dan Francis Crick, bahwa DNA membentuk double heliks.

Double heliks dapat terbentuk akibat adanya ikatan dua basa nitrogen.

RNA

Ribonucleid acid nama lainnya yang memiliki struktur dua perbedaan dengan struktur DNA, yakni RNA terdiri dari 4 ikatan basa yakni adenine, guanine, cytosine, dan uracil.

Serta gugus gulanya ribosa bukan deoksiribosa. Karbon nomor 2 berikatan dengan gugus hidroksil sedangkan pada DNA karbon nomor 2 berikatan dengan hydrogen. Akibatnya pada RNA terbentuk rantai tunggal.  

Struktur Asam Nukleat

Berdasarkan strukturnya asam nukleat terbagi dua yakni:

• Nukleosida tersusun atas gugus gula dan gugus basa
• Nukleotida tersusun atas gugus gula, gugus basa, dan gugus fosfat

Mari kita bahas komposisi dari asam nukleat

• Gugus gula yang dimaksud adalah gugus gula dengan jumlah karbon 5 yakni pentosa.  Pentosa yang melekat pada asam nukleat adalah jenis ribosa. Salah satu karbon nantinya akan berikatan dengan nitrogen membentuk basa nitrogen.
• Gugus basa.

Tergantung letak nitrogennya berikata, gugus basa di dalam asam nukleta terbagi menjadi pirimidin dan purin. Jika nitrogen berikatan dengan karbon ke -1 dan membentuk struktur satu cincin maka disebut pirimidin. Sedangkan jika struktur cincinnya dua disebut purin.

Terdapat 3 basa dalam pirimidin yakni cytosine, thymine (DNA), dan uracil (RNA).

Sedangkan purin terdiri dari 2 basa yakni adenine dan guanine.

• Gugus fosfat

Berdasarkan jumlahnya nukleosida terbagi menjadi monoposfat, diposfat, dan triposfat.

Metabolisme Asam Nukleat

Metabolisme adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.

Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik, yaitu anabolisme dan katabolisme.

Tahapan katabolisme asam nukleat yaitu penguraian berturut-turut  asam nukleat menjadi nukleotida, nuleosida, purin, pirimidin, dan asam urat. Dalam penguraian ini dilepaskan ATP sebagai sumber energi bagi tubuh.

Selain itu, terjadi juga katabolisme pirimidin terjadi reaksi-reaksi sebagai berikut. 1. Konversi sitidin menjadi uridin oleh enzim sitidin deaminase. 2. Fosforilasi deoksitimidin menjadi timin dan deoksiribosa-1-fosfat.