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. hidup. Disamping sebagai penyimpan informasi genetik, asam nukleat juga berperan dalam peyampai pesan kedua, kedua, serta pembentuk molekul dasar dalam pembentukan pembentukan adenos adenosin in tr if osfat osfat . 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. nukleotida. Karena itu asam nukleat di sebut juga sebagai yang tersusun dari gugus poli poli mer mer nukl eotida (Polinukleotida). Nukleutida adalah molekul yang basa herosiklik, gula pentosa dan gugus fosfat. Asam Nukleat terdapat t erdapat dalam semua sel s el 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
heli x (untai ganda) juga ada pada bentuk milekulnya. DNA merupakan molekul double heli
sendangkan RNA merupakan untai tunggal tunggal (single stranded).
heli x (untai ganda) juga ada pada bentuk milekulnya. DNA merupakan molekul double heli
sendangkan RNA merupakan untai tunggal 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 s ebagai koenzim antara anta ra lain l ain adalah adalah adal ah 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 timin, 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-5metilpirimidin). 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’. Kadangkadang 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, sit oplasma, dan nukleus. Perbedaan antara sel hewan dan sel tumbuhan Sel 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. kulit 2. rangka 3. otot 4. pencernaan 5. transportasi
6. 7. 8. 9.
respirasi ekskresi saraf 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 societ y 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 ( mit osis ). 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 satuansatuan 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(H 2O)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 C 12H22O11. 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 (C 6H10O5)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 reaksireaksi 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 kesehata n 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 Nitrogen Adenin (A)
RNA
DNA
Adenosin 5’-monofosfat Deoksi Adenosin 5’-monofosfat (AMP)
Guanin (G)
(dAMP)
Guanosin 5’-monofosfat Deoksi Guanosin 5’-monofosfat (GMP)
(dGMP)
-------------------
Deoksi Timidin 5’-monofosfat
Timin (T)
(dTMP)
Sitidin
5’-monofosfat
Deoksi
Sitidin
5’-monofosfat
Sitosin (C)
(CMP) Uridin
Urasil (U)
(dCMP) 5’-monofosfat ------------------
(UMP)
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 aktivit as sel, diantaranya adalah : 1.Makromolekul Protein Protein merupakan makromolekul yang tersususn dari macam – macam asam amino. Asamasam 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.
