REAKSI-REAKSI SPESIFIK NUKLEOTIDA

 PENGERTIAN NUKLEOTIDA

Nukleotida adalah molekul yang membentuk bagian penting dari RNA dan DNA, membuat mereka penting bagi setiap organisme di Bumi. Molekul-molekul khusus juga terlibat dalam reaksi enzim dalam tubuh, produksi energi kimia, dan sel sinyal.
Nukleotida adalah molekul organik yang merupakan blok pembangun DNA dan RNA. Mereka juga memiliki fungsi yang terkait dengan sinyal sel, metabolisme, dan reaksi enzim. Nukleotida terdiri dari tiga bagian: gugus fosfat, gula 5 karbon, dan basa nitrogen. Empat basa nitrogen dalam DNA adalah adenin, sitosin, guanin, dan timin. RNA mengandung uracil, bukan thymine. Nukleotida membentuk DNA dan RNA dari semua makhluk hidup.
Bagian dari Nukleotida
Gambar di bawah ini menunjukkan tiga bagian nukleotida. Dari kiri ke kanan, setiap nukleotida terdiri dari gugus fosfat, gula 5 karbon, dan basa nitrogen (yang ditunjukkan di sini adalah adenin).
Struktur kimia DAMP

Dalam DNA, gula 5-karbon adalah deoksiribosa, sedangkan dalam RNA, gula 5-karbon adalah ribosa. Ini memberi DNA dan RNA nama mereka; nama lengkap DNA adalah asam deoksiribonukleat, dan RNA adalah asam ribonukleat.

DNA dan RNA mengandung semua informasi genetik yang diperlukan agar sel berfungsi. Dalam DNA dan RNA, banyak nukleotida terikat bersama untuk membentuk untaian panjang dalam struktur yang disebut double helix. Kelompok fosfat dan gula 5 karbon menyusun tulang punggung helix ganda, sedangkan basa nitrogen terletak di tengah dan terikat satu sama lain.

Angka ini menunjukkan struktur kimia DNA. Perhatikan bagaimana fosfat dan gula terikat untuk membentuk tulang punggung, dan basa nitrogen juga terikat satu sama lain di tengah-tengah helix ganda:

Jenis Basa Nitrogen dalam Nukleotida
Kelima jenis basa nitrogen yang ditemukan dalam nukleotida disebut adenin, sitosin, guanin, timin, dan urasil. Mereka sering disingkat A, C, G, T, dan U.

Adenin

Adenin adalah purin, yang merupakan salah satu dari dua keluarga basa nitrogen. Purin memiliki struktur cincin-ganda. Dalam DNA, ikatan adenin dengan timin. Dalam RNA, ikatan adenin dengan uracil.

Sitosin
Keluarga lain dari basa nitrogen adalah pirimidin. Sitosin adalah pirimidin; hanya memiliki satu cincin dalam strukturnya. Ikatan sitosin dengan guanin pada DNA dan RNA.

Struktur kimia sitosin

Guanine
Seperti adenin, guanin adalah purin; ini memiliki cincin ganda. Itu terikat dengan sitosin dalam DNA dan RNA.

Timin
Seperti cytosine, thymine adalah pirimidin dan memiliki satu cincin. Itu terikat dengan adenin dalam DNA. Timin tidak ditemukan di RNA.

Uracil
Uracil juga merupakan pirimidin. Itu terikat dengan adenin di RNA; itu tidak ditemukan di DNA.

Lebih lanjut tentang Basa Nitrogen

Basa nitrogen berpasangan ini membentuk bagian tengah struktur heliks ganda. Purin selalu berikatan dengan pirimidin, tetapi lebih spesifik, setiap ikatan dasar dengan basa komplementernya: A dengan T (atau U, RNA), C dengan G, dan sebaliknya. Ketika basa nitrogen dari dua nukleotida terikat, mereka disebut sebagai pasangan basa. Basis terhubung melalui ikatan hidrogen. Ikatan hidrogen dapat dengan mudah dilepaskan sehingga DNA dapat "unzip" selama proses replikasi.

Kadang-kadang ketika DNA direplikasi, basis nitrogen yang salah dimasukkan ke dalam salinan DNA. Ada mekanisme di tempat untuk memperbaiki kesalahan ini, tetapi beberapa melalui tanpa diketahui dengan hasil bahwa DNA tidak memiliki pasangan basa yang tepat di lokasi. Ini disebut mutasi titik dan dapat memengaruhi fungsi gen. Kebanyakan mutasi titik tidak berbahaya, tetapi jika terjadi dalam sel sperma atau sel telur, mereka dapat diwariskan ke keturunan. Anemia sel sabit adalah contoh gangguan yang disebabkan oleh mutasi titik tunggal pada gen yang menciptakan hemoglobin, yang merupakan bagian dari sel darah merah yang membawa oksigen ke seluruh tubuh.

Fungsi NukleotidaSelain menjadi unit dasar materi genetik untuk semua makhluk hidup, nukleotida memiliki fungsi lain juga. Nukleotida ditemukan dalam molekul lain seperti adenosine triphosphate (ATP), yang merupakan molekul energi utama sel. Mereka juga ditemukan dalam koenzim seperti NAD dan NADP, yang berasal dari ADP; molekul-molekul ini digunakan dalam banyak reaksi kimia yang memainkan peran dalam metabolisme. Molekul lain yang mengandung nukleotida adalah AMP siklik (cAMP), molekul pembawa pesan yang penting dalam banyak proses termasuk pengaturan metabolisme dan pengangkutan sinyal kimia ke sel. Nukleotida tidak hanya membentuk blok pembangun kehidupan, tetapi juga membentuk banyak molekul berbeda yang berfungsi untuk memungkinkan kehidupan.

 KOMPONEN NUKLEOTIDA

a) Basis nitrogen

Disebut basa untuk jangka pendek, ini mungkin adenin, timin, sitosin, guanin, atau urasil. Mereka diberi nama setelah fakta bahwa mereka basa, bukan asam, dan mereka masing-masing berisi beberapa atom nitrogen. Nukleotida dapat berpasangan satu sama lain: pasangan sitosin dengan guanin, dan pasangan adenin dengan timin (pada DNA) atau urasil (RNA).

b) Gula

Ada banyak jenis gula, namun ada dua yang penting di sini: Ribosa merupakan gula yang Anda akan melihatnya pada RNA. Ada versi ribosa yang memiliki atom oksigen yang hilang, dan kita menyebutnya gula deoksiribosa. Itulah jenis gula dalam nukleotida DNA. (Ingat bahwa DNA adalah singkatan dari Asam deoksiribonukleat.)

c) Fosfat

Fosfat adalah atom fosfor terikat empat atom oksigen. Ikatan antara fosfat adalah energi yang sangat tinggi dan bertindak sebagai bentuk penyimpanan energi. Ketika ikatan rusak, energi yang dihasilkan dapat digunakan untuk melakukan pekerjaan.

 REAKSI-REAKSI NUKLEOTIDA

Monomer nukleotida sebagai struktur primer asam nukleat diperoleh dari hasil hidrolisis asam nukleat. Proses hidrolisis lebih lanjut dari monomer nukleotida akan dihasilkan asam fosfat dan nukleosida. Proses hidrolisis ini dilakukan dalam suasana basa. Jika hidrolisis dilanjutkan kembali terhadap senyawa nukleosida dalam larutan asam berair akan dihasilkan molekul gula dan basa nitrogen dengan bentuk heterosiklik. Asam nukleat tersusun dari monomer-monomer berupa nukleotida, yang masing-masing terdiri atas sebuah gugus fosfat, sebuah gula pentosa, dan sebuah basa N. Dengan demikian, setiap nukleotida pada asam nukleat dapat dilihat sebagai nukleosida monofosfat. Namun, pengertian nukleotida secara umum sebenarnya adalah nukleosidadengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai contoh, molekul ATP (adenosintrifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.


Selain ikatan glikosidik yang menghubungkan gula pentosa dengan basa N, pada asam nukleat terdapat pula ikatan kovalen melalui gugus fosfat yang menghubungkan antara gugus hidroksil (OH) pada posisi 5’ gula pentosa dangugus hidroksil pada posisi 3’ gula pentosa nukleotida berikutnya. Ikatan ini dinamakan ikatan fosfodiester karena secara kimia gugus fosfat berada dalam bentuk diester.Oleh karena ikatan fosfodiester menghubungkan gula pada suatu nukleotidadengan gula pada nukleotida berikutnya, maka ikatan ini sekaligusmenghubungkan kedua nukleotida yang berurutan tersebut. Dengan demikian,akan terbentuk suatu rantai polinukleotida yang masing-masing nukleotidanyasatu sama lain dihubungkan oleh ikatan fosfodiester. Kecuali yang berbentuk sirkuler, seperti halnya pada kromosom dan plasmid bakteri, rantai polinukleotida memiliki dua ujung.
Permasalahan:
1. Jelaskan  apakah itu adenin?
2. Selain menjadi unit dasar materi genetik untuk semua makhluk hidup, nukleotida memiliki fungsi lain juga. apakah fungsi lain tersebut?
3. jelakan tentang  ikatan fosfodiester?