Dokumen ini menjelaskan tentang DNA dan RNA sebagai asam nukleat yang berperan penting dalam pewarisan genetik. Struktur DNA terdiri dari rantai nukleotida yang membentuk heliks ganda, dengan pasangan basa adenine-timin dan guanin-sitosin. Selain itu, DNA juga memiliki peran sebagai materi genetik dan penyimpan informasi genetik dalam sel.

1. DNA
MUHAMAD NUR KHOLIS
RANI WAHYUNINGSIH

2. Sebagai substansi hereditas, dikenal 2 asam
nukleat yaitu :
1. DNA (Deoxiribo Nucleic Acid).
2. RNA (Ribo Nucleic Acid).
PEWARISAN PADA TINGKAT SEL
DAN MOLEKUL

3. Asam Nukleat
 Merupakan rantai POLINUKLEOTIDA, yaitu : Makromolekul yang tersusun
oleh molekul yang lebih sederhana yang disebut Nukleotida
 Nukleotida merupakan molekul yang tersusun atas :
 satu gula,
 satu basa, dan
 satu fosfat.
 Nukleosida adalah kombinasi suatu gula pentosa yang dihubungkan dengan
basa purin atau pirimidin melalui ikatan C - N

4. DNA
Sejarah
 DNA diisolir oleh F. Miescher (1869) dari sel spermatozoa dan dari
nukleus sel-sel darah merah burung. menamakannya NUKLEIN.
 Dalam tahun 1880 Fischer dapat mengenal adanya zat-zat pirimidin dan
purin di dalam asam nukleat,
 Kossel menemukan 2 pirimidin yaitu Sitosin dan Timin, dan 2 purin
yaitu Adenin dan Guanin
 Levine (1910) ahli dari Rusia mengenal 5 karbon ribose dan
menemukan gula deoksiribose di dalam asam nukleat
 Chargraff (1947) membuktikan bahwa DNA terdiri dari basa purin dan
pirimidin dan bahwa Adenin dan Timin terdapat dalam proporsi yang
sama, begitu pula Sitosin dan Guanin.

5.  Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal dengan DNA
(deoxyribonucleic acid), adalah sejenis asam nukleat yang
tergolong biomolekul utama penyusun berat kering setiap
organisme.
 Di dalam sel, DNA umumnya terletak di dalam inti sel.
 DNA berperan sebagai materi genetik.
 DNA menyimpan kode genetik untuk aktivitas sel.
 DNA tergolong polinukleotida dengan monomer yang
disebut nukleotida.
 DNA terdiri dari tiga komponen utama, yaitu gugus fosfat,
gula deoksiribosa, dan basa nitrogen.

6. Stuktur DNA
DNA tersusun dari banyak sekali Nukleotida.
Satu nukleotida terdiri dari:
1. Satu molekul gula (dalam hal ini adalah "deoksiribosa" )
2. Satu molekul fosfat.
3. Satu molekul basa nitrogen
4. Satu molekul gula dan satu molekul basa disebut Nukleosida
 Rantai DNA memiliki lebar 20 Å
 Panjang satu unit nukleotida 3,4 Å.
 DNA dapat memiliki jutaan nukleotida yang terangkai seperti rantai.
 Struktur untai komplementer DNA menunjukkan pasangan basa
(adenin dengan timin dan guanin dengan sitosin) yang membentuk
DNA beruntai ganda.
 DNA terdiri atas dua untai yang berpilin membentuk struktur heliks
ganda.
 Kedua untai pada heliks ganda DNA disatukan oleh ikatan hidrogen
antara basa-basa yang terdapat pada kedua untai tersebut.

7. Basa Pirimidin
 Turunan senyawa heterosiklik pirimidin
 Basa pirimidin dalam DNA adalah timin dan sitosin
 Sedangkan dalam RNA adalah urasil dan sitosin
 Ketiga jenis basa ini berbeda dalam tipe dan posisi gugus kimia yang
terikat pada cincin:
• Timin adalah: 5 metil-2,4-dioksipirimidin
• Sitosin adalah: 2-oksi-4-aminopirimidin
• Urasil adalah: 2,4-dioksipirimidin

8. Struktur kimia dari ketiga jenis basa
Pirimidin

9. Basa purin
 Turunan senyawa cincin fusi purin
 Basa purin yang terdapat dalam DNA dan RNA adalahadenin
dan guanin
 Keduanya berbeda dalam tipe dan posisi gugus kimia yang
terikat pada cincin purin:
• Adenin adalah: 6-aminopurine
• Guanin adalah: 6-oksi-2-aminopurin

10. Struktur kimia dari kedua basa purin

11. Basa Nitrogen pada DNA
1. ADENIN
 Adenin adalah molekul organik yang ditemukan
dalam DNA, asam ribonukleat (dikenal sebagai
RNA) dan adenosine trifosfat
 Merupakan purin, cincin 6-anggota yang berikatan
dengan 5 anggota cincin pirimidin.
 Dalam DNA, ikatan ini dengan timin, membuat
struktur yang akrab disebut double-helix.

12. 2. GUANIN
 Guanin adalah basa purin ditemukan di kedua DNAdan
RNA
 Berikatan eksklusif dengan sitosin membentuk
ribonukleosida
 Disebut guanosin atau deoksiribosa membentuk
deoxyguanosine.
 Senyawa ini dapat ditemukan sebagai bagian dari struktur
membran sitoplasma.
 Dapat ditemukan juga dalam guanosin trifosfat, GTP.
 Membantu dalam proses seluler seperti regulasi
pertumbuhan, transduksi sinyal, dan transportasi protein.

13. 3. TIMIN
 Timin adalah basa pirimidin ditemukan dalam DNA.
 Berikatan dengan adenin.
 Ketika dikombinasikan dengan deoksiribosa, ia
menciptakan thymadine nukleosida
 Terlibat dalam transfer dan preservasi dan informasi
genetik.
 Timin juga terlibat dalam biosintesis.
 Timin juga dapat terikat dengan fosfat untuk membuat
monofosfat, difosfat atau trifosfat.

14. 4. SITOSIN
 Sitosin adalah basa nitrogen berbentuk piramida
 Berikatan dengan guanin di RNA dan DNA
sebagai nukleotida
 Sebagai bagian dari kode genetik.
 Tidak stabil dan dapat berubah menjadi urasil.
 Hal ini juga dapat ditemukan dalam senyawa
fosfat.
 Sitosin Trifosfat dapat berfungsi sebagai co-
enzim.
 Sitosin dapat mengubah adenosin difosfat, atau
ADP, menjadi adenosin trifosfat, ATP dengan
mentransfer fosfat.

15. Ikatan Hidrogen pada Basa Nitrogen
 Pasangan basa adalah 2 nukleotida yang ada dalam DNA ataupun RNAsaling
komplementer.
 Pasangan basa dihubungkan oleh ikatan hidrogen (gaya tarik).
 Pada DNA, basa nitrogen adenin berpasangan dengan timin dan guanin berpasangan
dengan sitosin.
 Pada RNA, timin diganti dengan urasil.
 Atom nitrogen merupakan dasar bagi basa untuk berpasangan.
 Setiap nitrogen (N) mempunyai sepasang elektron dengan muatan negatif sehingga terjadi
tarik menarik ke atom hidrogen (H) dengan muatan positif.

16. Ditinjau dari struktur nya;
 Adenin berikatan dengan timin (A – T) berupa ikatan hidrogen rangkapdua,
karena terdapat 2 gugus N dan H pada adenin yang juga berdekatan
dengan gugus H dan O pada timin.
 Guanin berikatan dengan sitosin (G – S) dengan ikatan hidrogen rangkap
tiga karena terdapat gugus 2 N dan 1 O pada guanin yang berdekatan
dengan gugus H, N dan O pada sitosin, sehingga terjadi interaksi antar
gugus guanin dan sitosin yang lebih kuat dibandingkan dengan ikatanA – T
.

17. Struktur Gula Penyusun DNA
Gula pada DNA adalah gula
pentosa (berkarbon lima),
yaitu 2-deoksiribosa.

18.  Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yangberselang-
seling.
 Dua gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara
atom karbon ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula
lainnya.

19. Penamaan DNA
 Polinukleotida terbentuk akibat Ikatan yang terjadi antara gugus fosfat pada nukleotida
dengan atom karbon nomor 3 atau 5 pada gula deoksiribosa pada nukleotida lainnya
(ikatan fosfodiester).
 Polinukleotida yang terbentuk memiliki arah yang dikenal dengan polaritas, yaitu dari 5
ke 3 atau dari atas ke bawah.
 Angka 5 dan 3 tersebut merupakan angka pada penomoran atom karbon pada gula
deoksiribosa.
 Polimerase menambahkan nukleotida baru ke bagian bawah untai, yang kita sebut
ujung 3′ dan bagian atas untai disebut ujung 5′.
 Penamaan ujung 3’ dan ujung 5’ berasal dari gugus fosfat yang menempel padakarbon
ketiga atau kelima gula deoksiribosa

20. Penamaan DNA

21. Perbedaan Gen dengan DNA
 Gen adalah bagian tertentu dari DNA.
 Molekul DNA memiliki dua rantai panjang nukleotida, sementaragen
mewakili wilayah tertentu dari rantai nukleotida.
 Dalam sel, DNA diatur dalam struktur yang disebutkromosom.
 Genom manusia terdiri lebih dari 20.000 gen. Setiap sel manusia memiliki
46 DNA beruntai ganda. Oleh karena itu, jumlah gen lebih tinggi dari pada
DNA dalam satu sel.
 Gen menentukan satu atau beberapa ciri sementara DNAmenentukan
banyak sifat.
 Ketika DNA bereplikasi, gen juga meniru dengan itu.

22. Mengapa DNA disebut Asam?
 Gugus fosfat adalah penentu sifat asam pada asam nukleat
 Gugus fosfat pada struktur asam nukleat menyumbangkan sifat asam
yang pada keadaan netral akan mudah melepaskan proton H+ (pada
keadaan tertentu, fosfat akan bermuatan 4-).
 Pada keadaan netral, ia akan sangat mudah melepaskan protonnya.
Semakin mudah melepaskan protonnya, sifatnya semakin asam sehingga
disebut juga sebagai anion asam kuat.