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 koenzim antara lain adalah adalah 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 ti-min, 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-5-metilpirimidin). 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’. Kadang-kadang 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.