Pertemuan 14 : Reaksi-Reaksi Spesifik Pada Nukleotida

KIMIA ORGANIK II

Pertemuan 14 : Reaksi-Reaksi Spesifik Pada Nukleotida

    Baiklah , pada kesempatan kali ini kita akan membahas lebih dalam tentang Reaksi Nukleotida , sebelum kita memahami reaksi nukleotida ada baiknya kita mengetahui dulu pengertian dari nukleotida itu sendiri .

·         Pengertian Nukleotida

           Nukleotida adalah bahan penyusun dua makromolekul penting (asam nukleat) dalam organisme yang disebut DNA dan RNA. Mereka adalah bahan genetik dari proses dan tanggung jawab untuk masalah genetik dari generasi ke generasi. Selanjutnya, mereka yang penting untuk mengendalikan dan mempertahankan fungsi sel. Selain dua makromolekul ini, ada nukleotida lain. Misalnya, ATP (Adenosine tri fosfat) dan GTP yang penting untuk menyimpan energi. NADP dan FAD merupakan nukleotida, yang bertindak sebagai kofaktor. Nukleotida seperti CAM (siklik adenosin monofosfat) sangat penting untuk jalur sel.

          Sebuah nukleotida terdiri dari tiga unit. Ada sebuah molekul gula pentosa, basa nitrogen dan gugus fosfat. Menurut jenis molekul adalah gula pentosa, basa nitrogen dan jumlah gugus fosfat, nukleotida dapat berbeda. Misalnya, dalam DNA, ada gula deoksiribosa dan RNA, ada gula ribosa. Ada untuk dua kelompok basa nitrogen sebagai piridin dan pirimidin. Pirimidin adalah heterosiklik kecil, aromatik, dan cincin beranggota enam yang mengandung nitrogen pada posisi 1 dan 3. Sitosin, timin, dan urasil adalah contoh untuk basa pirimidin. Basa purin yang jauh lebih besar dari pirimidin. Selain cincin aromatik heterosiklik, mereka memiliki cincin imidazol.

       Nukleotida pada ADN akan berikatan satu sama lain yang menyediakan rantai panjang yang memiliki berpasangan. Karena itu ADN sering disebut rantai ganda polinukleotida yang membentuk doublehelix (pita terpilin). Pada ARN nukleotida dan berikatan satu sama lain membentuk rantai polinukleotida tetapi ukuran pendek dan hanya rantai tunggal.

• Perbedaan Asam Amino dan nukleotida?

1. asam amino adalah bahan penyusun protein dan nukleotida adalah bahan penyusun asam nukleat.

2. Asam amino memiliki unsur C, H, O, N, S. Nukleotida memiliki C, H, O, N, P

3. Asam amino adalah molekul sederhana sedangkan nukleotida adalah kombinasi dari kelompok 3 kelompok.

4. Asam amino yang penting dalam protein sintetik, sedangkan nukleotida dalam sel memiliki berbagai fungsi selain membuat DNA dan RNA.

• Jenis Nukleotida

     Ketika nukleotida dipolimerisasikan, atau bersama-sama, mereka membentuk asam nukleat, seperti DNA atau RNA. Setiap fosfat nukleotida yang telah bergabung dengan gula lain, membentuk tulang punggung gula-fosfat dengan basa nitrogen berlipat di samping.

     Sebuah nukleosida \ adalah bagian dari nukleotida yang hanya terbuat dari gula dan basa. Jadi kita bisa berbicara tentang nukleotida sebagai nukleosida ditambah fosfat:

a) Sebuah monofosfat nukleosida adalah nukleotida yang mencerminkan satu fosfat.

b) Sebuah difosfat nukleosida adalah nukleotida yang lengkap dua fosfat.

c) Sebuah trifosfat nukleosida adalah nukleotida yang memperbaiki tiga fosfat.

• Nukleotida dan asam nukleat

1.      Komponen Nukleotida dan Asam Nukleat

 Ada tiga komponen utama penyusun nukleotida dan asam nukleat, yaitu :

a)      basa nitrogen, terdiri dari dua senyawa induk yaltu purin (adenin dan guanin) dan pirimidin (timin, sitosin dan urasil)

b)      gula pentosa, dapat berupa ribosa dan deoksiribosa, atom C-1 mengikat basa nitrogen dengan ikatan glikosil

c)      gugus fosfat, teresterifikasi pada atom C-5 pentosa

2. Struktur asam nukleat oleh sifat-sifat basa nukleotidanya:

a) Purin dan pirimidin merupakan komponen yang memiliki kemampuan untuk berkonjugasi, hal ini yang mempengaruhi kemampuan tersebut pada pH yang bervariasi. Misal, urasil pH 7 akan terbebas dengan struktur Iaktam, sedang pH yang rendah gaji bentuk Iainnya.

b) Semua basa N pada asam nukleat menyerap cahaya pada panjang gelombang sekitar 260 nm.

c) Basa purin dan pinmidin bersifat hidrofobik dan relatif tidak larut dalam air pada pH sel (mendekati netral). Pada pH alkalis atau asam, basa N tersebut bermuatan dan kelarutannya dalam udara akan meningkat.

d) Sifat hidrofobik pada basa N menyebabkan kecenderungan untuk tarik antara basa N melalui ikatan Van der Waals dan dipole-dipole. Hal ini sangat penting untuk menjaga struktur tiga dimensi asam nukleat.

e) Adanya ikatan antara basa N dari asam nukleat akan menyebabkan penyerapan gelombang panjang yang relatif lebih rendah dan pada solusi nukleotida bebas dengan konsentrasi yang sama. Sifat ini disebut sebagai efek hipokromik.

f) Gugus fungsional yang terpenting pada basa N adalah cincin N, gugus karbonil dan gugus eksosiklik amino.

g) Ikatan hidrogen yang terkait gugus amno dan karbonil juga merupakan interaksi basa N yang penting. Pola ikatan yang penting yang ditemukan oleh Watson dan Crick (1953) itu Adenin akan berikatan dengan Timin atau Urasil, sedangkan Guanin akan berikatan dengan Sitosin. Ikatan yang membentuk pasarigan basa yang spesifik yang memungk / nkan terjadfnya proses dupilkasi informasi genetik melaui sintesa jarang nukleat baru yang komplemenn dengan rantai asam nukleat yang lama

• Fungsi lain nukleotida

Nukleotida memiliki beberapa peran yaitu:

a) merupakan komponen yang kaya energi yang sangat diperlukan dalam proses metabolisme (ATP, ADP)

b) sebagai sinyal kimiawi yang menghubungkan respon terhadap hormon dan stimulus dan luar sel (cAMP)

c) komponen struktural dan beberapa koenzim (NAD, NADH)

Permasalahan:

1. Jelaskan karakteristik dari nukleotida dan perbedaannya dengan asam nukleat?

2. Mengapa nukleotida berperan penting dalam DNA dan RNA?

3. Apa yang terjadi jika nukleotida tidak berperan dengan efektif?