Mengenal Empat Jenis Basa Nitrogen dan fungsinya

Asam deoksiribonukleat, lebih dikenal sebagai DNA, adalah materi genetik yang menentukan bentuk dan keragaman kehidupan. DNA merupakan polimer yang terikat dengan nukleotida yang berbasis nitrogen yang terikat pada gula lima karbon yang disebut deoksiribosa. Variasi menghasilkan polimer secara kimiawi berbeda hanya dalam basa nitrogen. Basa “purin” adalah adenin dan guanin, basa pirimidin adalah sitosin dan timin, dan diwakili secara kimiawi dengan inisial mereka, A, G, C dan T.

Pengertian

Basa nitrogen adalah molekul yang mengandung nitrogen dan memiliki sifat kimia basa. Basa nitrogen dalam DNA adalah adenin (A), guanin (G), timin (T), dan sitosin (C). Basa nitrogen dalam RNA adalah sama, dengan satu pengecualian: adenin (A), guanin (G), urasil (U), dan sitosin (C).

Semua informasi genetik dikodekan menggunakan guanin, sitosin, adenin, timin dan urasil. Guanin dan adenin disebut purin, memiliki struktur cincin atom ganda  yang lebih besar. Sitosin, timin dan urasil disebut pirimidin, menampilkan struktur atom tunggal cincin kecil. Timin ditemukan dalam asam deoksiribonukleat (DNA), sementara urasil terjadi dalam asam ribonukleat (RNA). Ini basa nitrogen menggabungkan dengan pentosa, gula lima karbon, dan fosfat untuk membentuk nukleotida.

Basa nitrogen adalah molekul organik yang mengandung unsur nitrogen dan bertindak sebagai basa dalam reaksi kimia. Sifat dasar berasal dari pasangan elektron bebas pada atom nitrogen.

Basa nitrogen juga disebut basa nukleat karena mereka memainkan peran utama sebagai bahan penyusun asam nukleat asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).

Ada dua kelas utama basa nitrogen: purin dan pirimidin. Kedua kelas menyerupai molekul piridin dan nonpolar, molekul planar. Seperti piridin, setiap pirimidin adalah cincin organik heterosiklik tunggal. Purin terdiri dari cincin pirimidin yang menyatu dengan cincin imidazol, membentuk struktur cincin ganda.

Jenis

Meskipun terdapat banyak basa nitrogen, lima basa terpenting yang harus diketahui adalah basa yang terdapat pada DNA dan RNA, yang juga digunakan sebagai pembawa energi dalam reaksi biokimia. Ini adalah adenin, guanin, sitosin, timin, dan urasil. Setiap basa memiliki apa yang dikenal sebagai basa pelengkap yang diikat secara eksklusif untuk membentuk DNA dan RNA. Basa komplementer membentuk dasar untuk kode genetik.

1. Adenin

Adenin adalah molekul organik yang ditemukan dalam DNA, asam ribonukleat (dikenal sebagai RNA) dan adenosine trifosfat, lebih umum dikenal sebagai ATP. Ini adalah purin, cincin 6-anggota yang berikatan dengan 5 anggota cincin pirimidin. Dalam DNA, ikatan ini dengan timin, membuat struktur yang akrab disebut double-helix. Penempatan dalam struktur yang menentukan keanekaragaman hayati. Di ATP, memungkinkan gugus fosfat untuk melampirkan molekul, untuk melepaskan energi yang digunakan oleh sel-sel organik.

Adenin dan guanin adalah purin. Adenin sering diwakili dengan huruf kapital A. Dalam DNA, basa komplementernya adalah timin. Rumus kimia adenin adalah C5H5N5. Dalam RNA, adenin membentuk ikatan dengan urasil.

Adenin dan ikatan basa lainnya dengan gugus fosfat dan gula ribosa atau 2′-deoksiribosa membentuk nukleotida. Nama nukleotida mirip dengan nama dasar tetapi memiliki akhiran “-osin” untuk purin (mis., Bentuk adenin adenosin trifosfat) dan akhiran “-idin” untuk pirimidin (mis., Sitosin membentuk sitidin trifosfat). Nama nukleotida menentukan jumlah gugus fosfat yang terikat pada molekul: monofosfat, difosfat, dan trifosfat. Ini adalah nukleotida yang bertindak sebagai blok pembangun DNA dan RNA. Ikatan hidrogen terbentuk antara purin dan pirimidin komplementer untuk membentuk bentuk heliks ganda DNA atau bertindak sebagai katalis dalam reaksi.

2. Guanin

Guanin adalah basa purin ditemukan di kedua DNA dan RNA yang berikatan eksklusif dengan sitosin membentuk ribonukleosida disebut guanosin atau deoksiribosa membentuk deoksiguanosin. Senyawa ini dapat ditemukan sebagai bagian dari struktur membran sitoplasma. Hal ini juga dapat ditemukan dalam guanosin trifosfat, GTP, di mana ia membantu dalam proses seluler seperti regulasi pertumbuhan, transduksi sinyal, dan transportasi protein.

Guanin adalah purin yang diwakili oleh huruf kapital G. Rumus kimianya adalah C5H5N5O. Dalam DNA dan RNA, guanin terikat dengan sitosin. Nukleotida yang dibentuk oleh guanin adalah guanosin.

Dalam makanannya, purin berlimpah dalam produk daging, terutama dari organ dalam, seperti hati, otak, dan ginjal. Sejumlah kecil purin ditemukan pada tumbuhan, seperti kacang polong, buncis, dan lentil.

3. Timin

Timin adalah basa pirimidin ditemukan dalam DNA yang berikatan dengan adenin. Ketika dikombinasikan dengan deoksiribosa, ia menciptakan thymadine nukleosida, yang terlibat dalam transfer dan preservasi dan informasi genetik. Hal ini juga terlibat dalam biosintesis. Timin juga dapat terikat dengan fosfat untuk membuat monofosfat, difosfat atau trifosfat.

 

Basa Nitrogen
Basa Nitrogen

Timin juga dikenal sebagai 5-methyluracil. Timin adalah pirimidin yang ditemukan dalam DNA, di mana ia berikatan dengan adenin. Simbol timin adalah huruf besar T. Rumus kimianya adalah C5H6N2O2. Nukleotida yang sesuai adalah timidin.

4. Sitosin

Sitosin adalah basa nitrogen berbentuk piramida yang  berikatan dengan guanin di RNA dan DNA sebagai nukleotida dan fungsi sebagai bagian dari kode genetik. Namun, 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.

Sitosin diwakili oleh huruf kapital C. Dalam DNA dan RNA, ia terikat dengan guanin. Tiga ikatan hidrogen terbentuk antara sitosin dan guanin dalam pasangan basa Watson-Crick untuk membentuk DNA. Rumus kimia sitosin adalah C4H4N2O2. Nukleotida yang dibentuk oleh sitosin adalah sitidin.

5. Urasil

Urasil dapat dianggap sebagai timin yang didemetilasi. Urasil diwakili oleh huruf kapital U. Rumus kimianya adalah C4H4N2O2. Dalam asam nukleat, ditemukan dalam RNA yang terikat pada adenin. Urasil membentuk uridin nukleotida.

Ada banyak basa nitrogen lain yang ditemukan di alam, ditambah molekul dapat ditemukan tergabung ke dalam senyawa lain. Misalnya, cincin pirimidin ditemukan di tiamin (vitamin B1) dan barbituates serta di nukleotida. Pirimidin juga ditemukan di beberapa meteorit, meskipun asalnya masih belum diketahui. Purin lain yang ditemukan di alam termasuk xantin, teobromin, dan kafein.

Mengapa sekuen Basa Nitrogen Penting?

Seluruh kode genetik Anda terkandung pada DNA dan RNA dalam sel Anda. Kode ini mendefinisikan siapa Anda dan apa yang membuat Anda unik, seperti sifat-sifat pribadi Anda. Kode juga berisi petunjuk untuk pembuatan segala tubuh Anda butuhkan. Kode genetik yang luas dilakukan dengan urutan unik hanya lima basa nitrogen.

Pasangan Basa

Dalam DNA, pasangan basa adalah:

  • A – T
  • G – C

Dalam RNA, urasil menggantikan timin, jadi pasangan basa adalah:

  • A – U
  • G – C

Basa nitrogen berada di bagian dalam heliks ganda DNA, dengan bagian gula dan fosfat dari setiap nukleotida membentuk tulang punggung molekul. Ketika heliks DNA membelah, seperti mentranskripsikan DNA, basa pelengkap menempel pada setiap bagian yang terbuka sehingga salinan identik dapat terbentuk. Ketika RNA bertindak sebagai templat untuk membuat DNA, untuk translasi, basa pelengkap digunakan untuk membuat molekul DNA menggunakan urutan basa.

Karena mereka saling melengkapi, sel membutuhkan jumlah purin dan pirimidin yang kira-kira sama. Untuk menjaga keseimbangan dalam sel, produksi purin dan pirimidin dihambat sendiri. Ketika satu terbentuk, itu menghambat produksi lebih dari yang sama dan mengaktifkan produksi rekannya.

Struktur DNA dan RNA

DNA dan RNA merupakan rantai nukleotida. Dasar tersebut dikelompokkan menjadi tiga, yang disebut kodon, dan merupakan dasar untuk asam amino atau fungsi kontrol. Sebanyak 64 kemungkinan kombinasi (4 x 4 x 4) dari kodon yang mungkin, yang mewakili 61 kodon asam amino dan 3 kodon terminasi. 61 kodon asam amino menentukan 20 asam amino, bahan bangunan kehidupan. Urutan berfungsi sebagai cetak biru untuk pembuatan protein tertentu. Misalnya, protein insulin terdiri dari rantai 51 kodon asam amino yang mewakili 17 asam amino yang berbeda. Kodon terminasi menandakan akhir dari kode protein.

Sintesis protein

Organisme hidup harus memproduksi protein untuk bertahan hidup. Proses ini dimulai dengan penciptaan salinan bagian dari DNA, disebut RNA. MRNA ini merupakan cetak biru untuk membangun satu atau lebih protein. Ketika sel perlu untuk mensintesis protein, mRNA yang mengandung protein yang sesuai kode keluar nukleus dan link dengan ribosom. Ribosom RNA membentuk lokasi konstruksi, atau struktur pabrik. RNA transfer membaca mRNA dan memberikan asam amino yang tepat, seperti yang didefinisikan oleh urutan kodon. Ini rRNA kemudian ikatan ini asam amino bersama-sama, memproduksi rantai protein.

Angka Genetik

Sel manusia mengandung 23 pasang kromosom, masing-masing mewakili sebuah untai DNA. Setiap untai DNA mengandung miliaran basa nukleotida. Ini nukleotida merupakan kode genetik untuk memproduksi sekitar 30.000 sampai 75.000 protein yang berbeda. Setiap kode protein individu merupakan gen, dan dapat terdiri dari lebih dari 38.000 kodon, atau 114.000 basa nukleotida. Misalnya, protein terpanjang dikenal dalam tubuh manusia, yang disebut titin atau connectin, mengandung rantai asam amino 38.138 – masing terdiri dari tiga basa nukleotida. Fungsi dari sistem genetik manusia sangat besar dan kompleks sepenuhnya tergantung pada urutan yang tepat dari awal lima basa nitrogen.

Related Posts