hormon tugas buk morin
Post on 25-Dec-2015
72 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
HORMON
Hormon adalah zat kimia yang terbentuk dalam satu organ atau bagian tubuh dan
dibawa dalam darah ke organ atau bagian di mana mereka menghasilkan efek
fungsional. Hormon membawa pesan dari kelenjar kepada sel-sel untuk
mempertahankan tingkat bahan kimia dalam aliran darah yang mencapai homeostasis.
Tergantung pada efeknya masing-masing, hormon dapat mengubah aktivitas
fungsional, dan kadang-kadang struktural satu atau beberapa organ atau jaringan.
“Hormon” istilah berasal dari kata Yunani “hormao” yang berarti menggairahkan
atau membangkitkan. Hal ini mencerminkan peran hormon yang bertindak sebagai
katalis untuk perubahan kimia lainnya pada tingkat sel yang diperlukan untuk
pertumbuhan, perkembangan, dan energi. Hormon beredar bebas dalam aliran darah,
menunggu untuk dikenali oleh sel target yang menjadi tujuan mereka. Sel target
memiliki reseptor yang hanya dapat diaktifkan dengan jenis hormon tertentu. Setelah
diaktifkan, sel tahu untuk memulai fungsi tertentu, misalnya mengaktifkan gen atau
memproduksi energi kembali.
Hormon dapat diklasifikasikan menurut situs mereka bertindak dengan situs mereka
diproduksi, menjadi hormon endokrin, hormon parakrin dan hormon otokrin.
• hormon endokrin: hormon disekresikan oleh kelenjar endokrin.
• hormon parakrin: hormon yang bertindak pada sel-sel tetangga lokal.
• hormon autokrin: hormon yang bertindak pada sel memproduksinya.
Hormon juga dapat dibagi menurut kimiawinya, menjadi dua kelompok utama:
Hormon yang larut lemak:
• hormon steroid – berasal dari kolesterol.
• hormon tiroid – T3 dan T4 yang disintesis dengan melampirkan yodium ke
asam amino tirosin.
• nitrat oksida – hormon gas yang juga bertindak sebagai neurotransmitter.
Hormon yang larut air:
• hormon amina – disintesis dari asam amino tertentu.
• hormon peptida atau hormon protein – polimer asam amino.
• hormon eikosaniod – hormon yang berasal dari asam arakidonat
Sistem Hormonal Pada Manusia
Gambar Mekanisme Endokrin
Hormon adalah suatu senyawa organic yang dihasilkan oleh kelenjar tertentu dan
berfungsi untuk mengaktifkan suatu proses fisiologis dalam tubuh (metabolisme,
pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi dan reaksi terhadap stress serta tingkah
laku). Kelenjar yang menghasilkan hormon dinamakan dengan kelenjar endokrin atau
kelenjar buntu. Hormon merupakan senyawa steroid ataupun senyawa potein.
Hormon dapat digolongkan menjadi tiga kelompok yaitu :
Hormon – hormon dari asam amino, misalnya tiroksin, triiodotironin,
adrenalin, nonadrenalin.
Hormon – hormon peptide dan protein, misalnya paratiroid, hormon
pertumbuhan, insulin, glucagon.
Hormon – hormon steroid, misalnya kortikosteroid dan hormon kelamin
(androgen, estrogen, dan progesterone)
Berikut ini beberapa factor yang mempengaruhi pengatur sekresi hormon antara lain :
Faktor Saraf
Bagian medulla kelenjar suprarenal mendapat pelayanan dari saraf ototnom. Oleh
karena itu sekresinya diatur oleh saraf otonom.
Faktor Kimia
Susunan bahan kimia atau hormon lain atau hormon lain di dalam aliran darah
mempengaruhi sekresi hormon tertentu.
Hormon dikeluarkan sebagai akibat dari rangsangan stimulasi saraf secara langsung
kepada kelenjar yang cocok. Macam – macam kelenjar endokrin pada manusia antara
lain hipofisis, tiroid, paratiroid, timus, pankreas, adrenal, dan ovum atau testis.
gambar Sistem kerja endokrin
Hipotalamus
Hipotalamus memegang peranan yang sangat penting dalam pengaturan system
endokrin dan system saraf. Hipotalamus menerima informasi dari system saraf
melalui tubuh dan bagian otak, kemudian mengatur system endokrin untuk
menanggapi kondisi lingkungan. Hormon yang dikeluarkan oleh hipotalamus
merupakan sekresi dari sel – sel neurosekretori.
Kelenjar Hipofisis (Pituitari)
Gambar Hipofisis
Kelenjar hipofisis dinamakan juga dengan master of gland dikarenakan hormon yang
dihasilkan oleh hipofisis mempengaruhi pengeluaran hormon yang lain, hormon ini
terbagi atas 3 macam bagian antara lain bagian anterior, bagian intermediet dan
bagian posterior. Berikut saya jabarkan bagian dan fungsi dari hipofisis
No Kelenjar Letak Hormon Fungsi / Peran
1 Hipofisis / Pituitari Sella tursica metabolisme, pertumbuhan dan perkembangan, reproduksi dan reaksi terhadap stress serta tingkah laku
1. Hipofisis Pada lekukan tulang
GH / STH (Hormon somatotrof)
Pertumbuhan sel tubuh dan menstimulasikan
anterior selatursika pertumbuhan tulang
TSH (hormone tiroid)Mengontrol sekresi hormon oleh kelenjar tiroid
ACTH (hormone adrenokortil kotropik )
Merangsang produksi glukokortikoid
FSH (Folikel stimulating Hormon)
Pada wanita : untuk menstimulasikan produksi estrogen dan perkembangan folikel pada ovarium.
Pada Pria : merangsang terjadinya spermatogenesis untuk menghasilkan sperma.
LH (Luteinizing hormone)
Pada Wanita : bersama dengan estrogen untuk menstimulasikan ovulasi dan pembentukkan progesterone oleh korpus leuteum pada ovarium
Pada Pria : menstimulasikan sel – sel intersissil pada testis untuk berkembang dan menghasilkan testosterone.
Prolaktin Membantu proses persalinan dan menstimulasi sekresi air susu.
1. Hipofisis Pada lekukan MSH (Melanocyte Mengatur pigmentasi dan
Intermediet tulang selatursika
Stimulating Hormone)
mempengaruhi warna kulit.
1. Hipofisis Posterior
Pada lekukan tulang selatursika
Oksitosin Menstimulasikan kontraksi sel otot polos pada rahim wanita hamil selama melahirkan dan merangsang kontraksi sel – sel kontraktil dari kelenjar susu agar mengeluarkan air susu.
ADH (Anti Deuretic Hormon)
Mencegah pembentukkan urin dalam jumlah banyak dan meningkatkan tekanan darah dengan menyempitkan pembuluh darah.
Kelenjar Tiroid / gondok
Gambar Tiroid
Kelenjar tiroid adalah kelenjar yang terdapat di leher bagian depan dibawah jakun
dan terdiri atas dua buah lobus berfungsi sebagai pengatur metabolisme sel tubuh dan
pengaturan suhu tubuh, terdiri dari asam amino yang mengandung yodium. Berikut
akan saya jabarkan fungsi dan bagiannya dalam tabel.
.
Hormon Fungsi / Peran
Tiroksin Mengatur proses metabolisme, pertumbuhan fisik,
perkembangan mental, kematangan seks, dan mengubah
glikogen menjadi gula dalam hati serta pendistribusian air dan
garam mineral.
Triodotironin Mengatur metabolisme, dan kegiatan system saraf.
Kalsitonin Menjaga kesetimbangan kalsium didalam darah dengan
mempercepat penyerapan kalsium oleh tulang.
Gambar struktur Tiroid dan bagiannya
Kelenjar Paratiroid / Anak Gondok
Kelenjar paratiroid terletak dibagian belakang kelenjar tiroid, kelenjar ini berjumlah
empat buah kelenjar ini menghasilkan Hormon PTH ( Parathyroid Hormone) yang
berfungsi meningkatkan serta mengendalikan kadar kalsium dalam darah dan
fosfat (PO43+) dalam darah.
Kelenjar Timus / Kacangan
Gambar Kelenjar Timus
Kelenjar ini hanya dijumpai pada anak – anak usia di bawah 18 tahun. Kelenjar ini
terletak didekat tulang dada dan berwarna kemerah – merahan, kelenjar ini terdiri atas
2 lobus. Kelenjar ini menghasilkan Hormon Thymosin yang berfungsi sebagai
perangsang perkembangan dari limfosit T untuk menghasilkan kekebalan (imunitas)
tubuh.
Kelenjar Adrenal / Anak ginjal
Gambar Kelenjar Adrenal
Kelenjar Adrenal berjumlah dua buah dan terdapat pada bagian atas ginjal
kelenjar ini terbagi menjadi dua bagian yaitu korteks dan medula
suprinalis, berikut akan saya jelaskan dalam table peran dan fungsinya.
Bagian Hormon Fungsi dan
Korteks Glukokortikoid Meningkatkan kadar glukosa dalam darah melalui perubahan glikogen dalam hati menjadi glukosa dalam darah.
Androgen Bekerja sama dengan hormon yang dihasilkan gonad untuk menentukan sifat dan karakter kelamin sekunder.
Mineralkortikoid Mengatur volume darah, tekanan darah, serta kadar natrium (Na+) dan kalium (K+) dalam darah.
Medula Suprenalis
Adrenalin (epineferin) Membantu metabolisme dengan mengubah glikogen dalam otot menjadi glukosa dalam darah.
Nonadrenalin (norepineferin) Menaikan tekanan darah dengan jalan merangsang serabut otot di dalam dinding pembuluh darah untuk berkontraksi.
Kelenjar Pinealis ( Epifise )
Klenjar pinealis terletak di dekat otak, tepatnya diatas otak kecil ( cerebellum ).
Kelenjar ini sangat kecil sebesar biji kacang ercis. Kelenjar ini menghasilkan Hormon
latonin yang berfungsi dalam pengaturan hubungan suhu tubuh dengan tidur.
Letak Epifise didalam hipofisis
Kelenjar Pankreas / Langerhans
Gambar Kelenjar Pankreas
Kelenjar ini terdapat di dekat usus 12 jari dan hati. Didalam pankreas terdapat pulau –
pulau langerhans, pulau langerhans ini mengandung sel – sel endokrin yaitu sel alfa
yang menghasilkan hormon glukagon dan sel beta yang menghasilkan hormon
insulin, berikut akan saya jabarkan di dalam table fungsi dan bagiannya
Bagian Sel Hormon Fungsi dan Peranan
Sel alfa Glukagon Mengubah glikogen menjadi glukosa
Sel beta Insulin Mengubah gula darah ( glukosa ) menjadi gula
otot ( glikogen ) di hati sehingga mengurangi kadar gula dalam darah.
Kelenjar Kelamin / Gonad
Gambar Kelenjar Gonad
Kelenjar kelamin terbagi atas dua yaitu kelenjar kelamin pada wanita dan pada pria
berikut akan saya jelaskan dalam table bagian dan fungsinya.
Kelamin Hormon Fungsi dan Peranan
Pria Testosterone Menentukan ciri pertumbuhan kelamin
sekunder pada pria.
Wanita Progesterone Penebalan dinding rahim (endometrium) agar
siap menerima sel telur yang sudah
mengalami pembuahan.
Estrogen Proses pembentukan dan pematangan sel
ovum (sel telur) serta pengatur cirri kelamin
sekunder pada wanita.
Kelainan – Kelainan Akibat Kelebihan Atau Kekurangan Hormon
1. Kelenjar Hipofisis
Suatu kelenjar endokrin yang terletak didasar tengkorak yang memegana
peranan penting dalam sekresi hormon. Kelenjar hipofisisterdiri dari dua lobus.
a. Lobus anterior ( adenohipofise ). Hormon yang dihasilkan antara lain :
1.) Hormon Somatotropin
Hormon samatotropin adalah hormon pertumbuhan dan sel sasarannya ialah
tulang, hati, dan jaringan ikat. Fungsi hormon somatotropin ialah merasangsan
pertumbuhan tulang dan jaringan lunak pengaruh metabilik, mencakup anabolisme
protein, mobilisasi lemak dan konservasi glukosa.
a. kekurangan horAmon somatotropin akan terjadi kelainan Dwarfisme
b. kelebihan hormon somatotropin
1. gigantisme ( pada anak-anak )
2. Akromegali ( pada orang dewasa )
2. Hormon tirotropik
Sel sasarannya ialah sel folikel tiroid. Fungsi hormon ini adalah mengendalikan
kegiatan kelenjar tiroid dalam menghasilkan tiroksin.
3. Hormon Adrenokortikotropik ( ACTH )
Sel sasarannya yaitu zona fasikulata dan zona retikularis korteks adrenal.
Fungsinnya adalah memelihara pertumbuhan dan perkembangan normal kortes
adrenal dan merangsang untuk mengkresikan kortisol dan glucocorticoid.
4. Hormon Folikel Stimulating Hormon
Sel sasarannya ialah folikel ovarium dan tubulus seminiferosa di testis.
Fungsinya ialah pada wanita hormon ini merangsang pertumbuhan dan
perkembangan folikel ovarium, tempat berkembangnya ovum. Selain itu FSH
mendorong sekresi hormon estrogen oleh ovarium. Pada pria FSH diperlukan untuk
produksi sperma.
5. Luteinizing Hormon
Sel sasarannya ialah folikel ovarium, korpus luteum dan sel interstisium di testis.
Fungsinya ialah merangsang ovulasi, perkembangan korpus luteum, serta sekresi
estrogen dan progesteron. Pada pria, merangsang sekresi testosteron.
6. Prolaktin
Sel sasarannya ialah kelenjar mammae merangsang sekresi susu. Fungsinya
mendorong perkembangan payudara dan menghasilkan air susu pada masa laktasi.
a. kekurangan hormon prolaktin
• Perkembangan payudara terhambat.
• Mengurangi produksi ASI.
b. penatalaksanaan
masa laktasi makan sayur-sayuran seperti sayur katuk dan buah.
b. Lobus Posteriopr ( neurohipofise ). Mengeluarkan 2 jenis hormon.
1. Hormon Atidiuretik ( ADH ) / hormon pituitrin / Vasopresin
Sel sasarannya yaitu tubulus ginjal arteriol. Berfungsi untuk mencegah
pembentukan urine dalam jumlah banyak dan berpengaruh dalam pengaturan
tekanan darah dan menyebabkan kotraksi otot polos.
2. Hormon Estrogen
Sel sasarannya yaitu uterus. Fungsinya ialah merangsang dan menguatkan kontraksi
uterus sewaktu melahirkan dan mengeluarkan air susu sewaktu menyusui.
2. Kelenjar Tiroid
Atas pengaruh hormon yang dihasilkan oleh kelenjar hipofise lobus
anterior, kelenjar tiroid ini menghasilkan hormon tiroksin.
Fungsi hormon tiroksin ialah mengatur tukaran zat / metabolisme dalam tubuh
dan mengatur pertumbuhan normal dan perkembangan saraf.
a. kekurangan hormon tiroksin
• Dapat menyebabkan penyakit kretinisme pada bayi
• Pada orang dewasa dapat menyebabkan miksedema
b. Kelebihan hormon tiroksin
• Kebalikan dari miksedema
• Gagal jantung pada keadaan yang dikenal sebagai penyakit trauma / gondok
eksoptalmus
• Mata menonjol.
3. Kelenjar paratiroid
Kelenjar ini menghasilkan hormon paratiroid. Sel sasarannya yaitu tulang,
ginjal, dan usus. Fungsinya yaitu mengatur metabolisme fospor dan mengatur
kadar kalsium dalam darah.
a. Dampak kekurangan hormon paratiroid
• Kekurangan kalsium didalam darah atau dapat meyebabkan tetani.
• Yang khas adalah kejang pada tangan dan kaki.
• Penatalaksanaan untuk meringankan gejala ini yaitu dengan pemberian kalsium
b. Dampak kelebihan hormon paratiroid
• Keseimbangan distribusi kalsium terganggu.
• Penyakit tulang
• Gagal ginjal
4. Kelenjar timus
Kelenjar ini menghasilkan hormon timosin yang sel sasarannya yaitu limpfosit
T. Berfungsi untuk mengaktifkan pertumbuhan badan dan mengurangi aktivitas
kelenjar kelamin.
5. Kelenjar Supra Renalis / Adrenal
Kelenjar anak ginjal terletak menempel di atas ginjal, yang terdiri atas 2 bagian,
yaitu
a. Bagian korteks menghasilkan 2 yaitu :
1. Hormon Aldesteron
Sel sasarannya yaitu tubulus ginjal dan berfungsi untuk meningkatkan reabsorpsi
Na dan sekresi k.
2. Hormon kortisol
Sel sasarannya yaitu sebagian sel besar dan berfungsi meningkatkan glukoso
darah dengan mengorbankan simpanan protein dan lemak dan beperan dalam
adaptasi terhadap stress.
3. Hormon Androgen
Sel sasarannya yaitu pada wanita pada bagian tulang dan otak. Berfungsi dalam
lonjatan pertumbuhan masa pubertas dan dorongan seks pada wanita.
b. Medula menghasilkan 2 hormon yaitu
1. Hormon Adrenalin ( epinephirin )
Berfungsi membantu metabolisme karbohidrat dengan jalan menambah pengeluaran
glukosa dari hati
a. Dampak kekekurangan hormon adrenalin
• Terjadi penyakit Addison
• Sedangkan ginjal gagal menyimpan natrium dalam jumlah terlampau banyak.
b. Dampak kelebihan hormon adrenalin
• Mirip tumor suprarena pada bagian korteks
• Gangguan pertumbuhan seks sekunder
2. Hormon Noradrenalin ( norepinefirin )
Berfungsi menaikan tekanan darah dengan jalan merangsang serabut otot didalam
dinding pembuluh darah untuk berkontraksi.
6. Kelenjar Pankreas
Kelenjar ini menhasilkan 3 hormon yaitu
a. Hormon Somatostatin
Sel sasarannya yaitu sistem pencernaan dan berfungsi untuk menhambat
pencernaan dan penyerapan nutrien.
b. Hormon Glukagon ( sel a )
Sel sasarannya yaitu sebagian besar sel dan berfungsi untuk mempertahankan
kadar nutrien dalam darah selama fase pasca-absortif.
c. Hormon Insulin ( sel b )
Sel sasarannya yaitu sebagian besar sel dan berfungsi untuk mengendalikan kadar
glukosa dan bila digunakan sebagai pengobatan, memperbaiki kemampuan sel
tubuh untuk mengobservasi glukosa dan lemak.
a. Dampak kekeurangan hormon insulin
• Mengakibatkan hiperglikemi
• Turunya berat badan
• Lelah dan poliurian disertai haus
• Lapar, kulit kering, dan lidah licin
• Asidosis dan kecepatan bernafas bertambah
b. Dampak kelebihan hormon insulin
• Hipoglikemi
7. Kelenjar Kelamin
Kelenjar ini terbagi menjadi 2 kelenjar yaitu
a. Kelenjar testik terdapat pada pria terletak pada skrotum dan menghasilkan
hornon testosteron. Hormon testosteron berfungsi menentukan sifat kejantanan.
b. Kelenjar ovarium terdapat pada wanita, terletak pada ovarium kiri dan
kanan uterus. Kelenjar ini menghasilkan hormon :
1. Hormon Estrogen
Sel sasarannya yaitu organ seks wanita dan tulang. berfungsi untuk
mendorong perkembangan folikel, berperan dalam pengembangan karekteristik seks
sekunder, merangsang pertumbuhan uterus dan payudara. Mendorong penutupan
lempeng epifisis.
2. Hormon Progesteron
Sel sasarannya yaitu uterus dan berfungsi mempersiapkan rahim untuk
kehamilan.
7. Jantung
Jantung menghasilkan hormon peptida natriuretik. Sel sasarannya yaitu tubulus
ginjal dan berfungsi untuk menghambat reabsorpsi Na.
8. Hati
Hati menghasilkan hormon somatomedin. Sel sasarannya yaitu tulang dan
jaringan lunak dan berfungsi mendorong pertumbuhan.
9. Ginjal
Ginjal menghasilkan hormon renin ( angiotensin ) dan berfungsi merangsang
sekresi aldosteron
No. Kelenjar Hormon yang Gangguan / kelainan Ciri – cirri
dihasilkan
1 Hipofisis Kekurangan hormon
(hiposekresi)
hormon
pertumbuhan
(growth hormone)
Dwarfisme Penderita tampak bertubuh
pendek (hanya sekitar satu meter
atau bahkan kurang) tapi tetap
memiliki proporsi tubuh yang
normal
Kelebihan hormon
(hipersekresi)
hormon
pertumbuhan
(growth hormone)
Gigantisme
(giantism)
Terjadi pada masa kanak –
kanak, dimana terjadi
pertumbuhan berlebihan bahkan
dapat sampai mencapai 8 kaki
Akromegali Terjadi pada saat dewasa,
penderita mengalami
pembesaran tulang rahang dan
wajah. Kulit bertambah tebal,
diikuti gangguan akibat
penekanan saraf oleh massa
tulang yang bertambah
2. Tiroid Hipersekresi
hormone tiroksin
(Hipertiroidisme)
Grave’s disease/
morbus basedow
Penderita ini mengalami
metabolisme yang amat
meningkat; penderita cenderung
bertambah kurus walaupun
disaat yang sama penderita
memiliki nafsu makan yang
meningkat . Keringat
berlebihan, denyut nadi yang
cepat, tidak tahan panas dan
kelemahan badan. Dapat juga
ditemukan penonjolan bola mata
(exophtalmus)
Hiposekresi hormon Kretinisme (Kerdil) Terjadi pada masa kanak –
tiroid
(Hipotiroidisme)
kanak, cirinya penderita tidak
dapat mencapai pertumbuhan
fisik dan mental yang normal
Mix Oedema
(Miksedema)
Terjadi pada orang dewasa,
cirinya laju metabolisme rendah,
berat badan berlebihan, bentuk
badan menjadi kasar, dan
rambut rontok
3 Paratiroid Hipersekresi hormon
paratiroid
Hiperparathormon Kelainan pada tulang seperti
tulang rapuh, bentuk abnormal
dan mudah patah. Kelebihan
kalsium yang diekskresikan
dalam air seni bersama ion
fosfat dapat menyebabkan batu
ginjal
Hiposekresi hormon
paratiroid
Hipoparathormon Terjadi gejala kekejangan otot
(tetani)
4 Pankreas Hiposekresi hormon
insulin
Diabetes tipe I Penyakit ini sepenuhnya
bergantung dengan insulin,
penyakit ini sering didapatkan
pada anak-anak atau dewasa
muda. Pengobatan dengan
mengganti insulin sesuai dengan
jumlah yang diperlukan
Diabetes tipe 2 insulin diproduksi dalam
jumlah memadai tetapi terdapat
gangguan dalam kualitas dan
mekanisme kerjanya. Faktor
resiko penyakit ini seperti
riwayat keluarga dengan
Diabetes Mellitus dan obesitas
5 Korteks
Adrenal
Hipersekresi hormon
kelenjar adrenal
Cushing’s syndrome penderita mengalami
peningkatan tekanan darah, gula
darah akibat pengeluaran
hormon kortisol yang
berlebihan.
Hiposekresi hormon
kelenjar adrenal
Addison’s disease Gejala berupa
· Hipoglikemia (kadar gula dalam
darah menurun),
· Gangguan pembentukan glukosa
oleh jaring (glukoneogenesis)
· Penurunan kadar glikogen di
liver yang menjadi cadangan
glukosa dalam tubuh
· Gangguan akibat kekurangan
aldosteron seperti pengeluaran
natrium dan cairan yang
berlebihan di ginjal.
· Dehidrasi,
· Penurunan tekanan darah
· Shock yang dapat menimbulkan
kematian, terutama bila tidak
ditangani secara cepat.
6 Kelenjar
gonad
Hiposekresi hormon
kelenjar gonad
- dapat mengakibatkan gangguan
terutama dalam proses
reproduksi manusia.
DNA
Struktur DNA
DNA merupakan polimer yang terdiri dari tiga komponen utama, yaitu:
gugus fosfat
gula deoksiribosa
basa nitrogen, yang terdiri dari:
Adenina (A)
Guanina (G)
Sitosina (C)
Timina (T)
Sebuah unit monomer DNA yang terdiri dari ketiga komponen tersebut dinamakan
nukleotida, sehingga DNA tergolong sebagai polinukleotida.
Rantai DNA memiliki lebar 22-24 Å, sementara panjang satu unit nukleotida 3,3 Å.
Walaupun unit monomer ini sangatlah kecil, DNA dapat memiliki jutaan nukleotida
yang terangkai seperti rantai.
Rangka utama untai DNA terdiri dari gugus fosfat dan gula yang berselang-seling.
Gula pada DNA adalah gula pentosa (berkarbon lima), yaitu 2-deoksiribosa. Dua
gugus gula terhubung dengan fosfat melalui ikatan fosfodiester antara atom karbon
ketiga pada cincin satu gula dan atom karbon kelima pada gula lainnya.
DNA terdiri atas dua untai benang polinukleotida yang saling berpilin membentuk
struktur heliks ganda. Seutas polinukleotida pada molekul DNA tersusun atas
rangkaian nukleotida. Setiap nukleotida tersusun atas:
1. Gugusan gula deoksiribosa (gula pentosa yang kehilangan satu atom oksigen)
2. Gugusan asam fosfat yang terikat pada atom C nomor 5 dari gula)
3. Gugusan basa nitrogen yang terikat pada atom C nomor 1 dari gula
Ketiga gugus tersebut saling terkait dan membentuk “tulang punggung” yang sangat
panjang bagi heliks ganda. Strukturnya dapat diibaratkan sebagai tangga, dimana ibu
tangganya adalah gula deoksiribosa dan anak tangganya adalah susunan basa
nitrogen. Sedangkan fosfat menghubungkan gula pada satu nukleotida ke gula pada
nukleotida berikutnya untuk membentuk polinukleotida.
Basa nitrogen penyusun DNA terdiri dari basa purin, yaitu adenin (A) dan guanin
(G), serta basa pirimidin yaitu sitosin atau cytosine (C) dan timin (T). Ikatan antara
gula pentosa dan basa nitrogen disebut nukleosida. Ada 4 macam basa nukleosida
yaitu :
1. Ikatan A-gula disebut adenina atau adenosin deoksiribonukleosida
(deoksiadenosin)
2. Ikatan G-gula disebut guanina atau guanosin deoksiribonukleosida
(deoksiguanosin)
3. Ikatan C-gula disebut sitosina atau sitidin deoksiribonukleosida (deoksisitidin)
4. Ikatan T-gula disebut timina atau timidin deoksiribonukleosida
(deoksiribotimidin)
Ikatan asam-gula-fosfat disebut sebagai deoksiribonukleotida atau sering disebut
nukleotida. Ada 4 macam deoksiribonukleotida, yaitu adenosin deoksiribonukleotida,
timidin deoksiribonukleotida, sitidin deoksiribonukleotida, timidin
deoksiribonukleotida. Nukleotida-nukleotida itu membentuk rangkaian yang disebut
polinukleotida. DNA terbentuk dari dua utas poinukleotida yang saling berpilin.
Basa-basa nitrogen pada utas yang satu memiliki pasangan yang tetap dengan basa-
basa nitrogen pada utas yang lain. Adenin berpasangan dengan timin dan guanin
berpasangan dengan sitosin. Pasangan basa nitrogen A dan T dihubungkan oleh dua
atom hidrogen (A=T). Adapun pasangan basa nitrogen C dan G dihubungkan oleh
tiga atom hidrogen (C≡G). Dengan demikian, kedua polinukleotida pada satu DNA
saling komplemen.
Penggunaan DNA Dalam Teknologi
Banyak sekali manfaat DNA. Terutama dalam hal masalah pengidentifikasi makhluk
hidup. Seiring perkembangan teknologi, maka penggunaan DNA juga semakin
berkembang dan bermanfaat bagi kehidupan.
DNA Dalam Forensik
Ilmuwan forensik dapat menggunakan DNA yang terletak dalam darah, sperma, kulit,
liur atau rambut (intinya seluruh bagian tubuh) yang tersisa di tempat kejadian
kejahatan untuk mengidentifikasi kemungkinan tersangka, sebuah proses yang
disebut fingerprinting genetika atau pemrofilan DNA (DNA profiling). Dalam
pemrofilan DNA panjang relatif dari bagian DNA yang berulang seperti short tandem
repeats dan minisatelit.
Banyak yurisdiksi membutuhkan terdakwa dari kejahatan tertentu untuk menyediakan
sebuah contoh DNA untuk dimasukkan ke dalam database komputer. Hal ini telah
membantu investigator menyelesaikan kasus lama di mana pelanggar tidak diketahui
dan hanya contoh DNA yang diperoleh dari tempat kejadian (terutama dalam kasus
perkosaan antar orang tak dikenal).
Jadi, walaupun tubuh korban sudah hancur dan tidak bisa diidentifikasi lagi seperti
korban peledakan bom Bali dan kecelakaan pesawat. Kita masih bisa mengenalinya
dengan mengambil sampel DNA dari salah satu bagian tubuh korban. Kita juga bisa
mengetahui siapa keluarga korban, siapa yang membunuh atau siapa yang pertama
kali menganiaya korban bila tersangka lebih dari 1 orang.
Metode ini adalah salah satu teknik paling tepercaya untuk mengidentifikasi seorang
pelaku kejahatan, tetapi tidak selalu sempurna, misalnya bila tidak ada DNA yang
dapat diperoleh, atau bila tempat kejadian terkontaminasi oleh DNA dari banyak
orang. Maka dari itu, TKP harus steril dan dipasangi garis polisi.
DNA Dalam Komputasi
DNA memainkan peran penting dalam ilmu komputer, baik sebagai masalah riset dan
sebagai sebuah cara komputasi.
Riset dalam algoritma pencarian string, yang menemukan kejadian dari urutan huruf
di dalam urutan huruf yang lebih besar, dimotivasi sebagian oleh riset DNA, dimana
algoritma ini digunakan untuk mencari urutan tertentu dari nukleotida dalam sebuah
urutan yang besar. Dalam aplikasi lainnya seperti editor text, bahkan algoritma
sederhana untuk masalah ini biasanya mencukupi, tetapi urutan DNA menyebabkan
algoritma-algoritma ini untuk menunjukkan sifat kasus-mendekati-terburuk
dikarenakan jumlah kecil dari karakter yang berbeda.
Teori database juga telah dipengaruhi oleh riset DNA, yang memiliki masalah khusus
untuk menaruh dan memanipulasi urutan DNA. Database yang dikhususkan untuk
riset DNA disebut database genomik, dam harus menangani sejumlah tantangan
teknis yang unik yang dihubungkan dengan operasi pembandingan kira-kira,
pembandingan urutan, mencari pola yang berulang, dan pencarian homologi.
Tes DNA
Tes DNA adalah analisis terhadap pola DNA (profil genetik) seseorang. Untuk
keperluan tes DNA, sampel sel diambil dari jaringan tubuh (biasanya kulit). DNA
kemudian dimurnikan dari sel-sel tersebut dan pola variasinya dibaca dengan mesin
sekuensing DNA seperti pembacaan barcode. Hasil pembacaan barcode DNA ini
kemudian dianalisis.
DNA dari tubuh seseorang akan 100% sama, dari mana pun Anda mengambil
sampelnya. Setiap orang memiliki pola DNA yang unik, seperti halnya sidik jari.
Karena setengah dari pola DNA diwariskan dari ibu dan setengah diwariskan dari
ayah, setengah dari garis-garis dalam barcode DNA anak akan berderet seperti pada
DNA ayah, setengah lainnya seperti pada DNA ibu. Bila tidak ada hubungan
orangtua-anak, tidak akan terdapat 50% kesamaan tersebut. DNA di antara saudara
sekandung juga memiliki beberapa kesamaan, namun tidak seperti pada orangtua-
anak.
Dalam tes DNA post-mortem seperti pada korban kecelakaan pesawat terbang, hasil
tes digunakan untuk mengidentifikasi pemilik tubuh korban dan menyatukan bagian-
bagian tubuhnya yang terpisah.
Asam nukleat adalah polinukleotida yang terdiri dari unit-unit
mononukleotida,jika unit-unit pembangunnya dioksinukleotida maka asam nukleat itu
disebut dioksiribonukleat(DNA) dan jika terdiri dari unit-unit mononukleotida
disebut asam ribonukleat(RNA). Perbedaan DNA dan RNA yang biasa diketahui oleh
umum ialah dalam RNA terdapat polimer yang lebih pendek dari DNA.
DNA, Deoxyribose Nucleic Acid adalah asam nukleotida, biasanya dalam
bentuk heliks ganda yang mengandung instruksi genetik yang menentukan
perkembangan biologis dari seluruh bentuk kehidupan sel.DNA seringkali dirujuk
sebagai molekul hereditas karena ia bertanggung jawab untuk penurunan sifat
genetika dari kebanyakan ciri yang diwariskan. Pada manusia, ciri-ciri ini misalnya
dari warna rambut hingga kerentanan terhadap penyakit. Selama pembelahan sel,
DNA direplikasi dan dapat diteruskan ke keturunan selama reproduksi.
DNA dan RNA mempunyai sejumlah sifat kimia dan fisika yang sama sebab
antara unit-unit mononukleotida terdapat ikatan yang sama yaitu melalui jembatan
fosfodiester antara posisi 3′ suatu mononukleotida dan posisi 5′ pada mononukleotida
lainnya.Asam-asam nukleat seperti asam dioksiribosa nukleat (DNA) dan asam
ribonukleat (RNA) memberikan dasar kimia bagi pemindahan keterangan di dalam
semua sel.
Dua tipe utama asam nukleat adalah asam dioksiribonukleat(DNA) dan asam
ribonukleat(RNA). DNA terutama ditemui dalam inti sel, asam ini merupakan
pengemban kode genetik dan dapat memproduksi atau mereplikasi dirinya dengan
tujuan membentuk sel-sel baru untuk memproduksi organisme itu dalam sebagian
besar organisme, DNA suatu sel mengerahkan sintesis molekul RNA, satu tipe RNA,
yaitu messenger RNA(mRNA), meninggalkan inti sel dan mengarahkan tiosintesis
dari berbagai tipe protein dalam organisme itu sesuai dengan kode DNA-nya.
Ada 2 kelompok basa nitrogen yang berikatan pada DNA yaitu:
1.Purin.
Purin terdiri dari basa nitrogen, adenin dan guanin.
2.Pirimidin
Pirimidin terdiri dari basa nitrogen sitosin dan timin.
Basa purin selalu berpasangan dengan basa pirimidin melalui ikatan hidrogen.
Sedangkan adenin selalu berpasangan dengan hymine melalui 2 ikatan hidrogen
sedangkan Chytosine berpasangan dengan guanine melalui 3 ikatan hidrogen.RNA
adalah polimer ribonukleotida. Pita tersebut dapat berbentuk pita tunggal atau pita
ganda tidak berpilin.Terdapat beberapa perbedaan RNA dibandingkan DNA.
Berdasarkan, sifatnya, RNA dapat dibedakan menjadi RNA genetik dan RNA
nongenetik. RNA genetik umumnya terdapat pada virus dan berfungsi layaknya DNA
bagi virus DNA maupun RNA.
1. Perbedaan DNA dan RNA
Meskipun banyak memiliki persamaan dengan DNA, RNA memiliki
perbedaan dengan DNA, antara lain yaitu:
1. Bagian pentosa RNA adalah ribosa, sedangkan bagian pentosa DNA adalah
dioksiribosa.
2. Bentuk molekul DNA adalah heliks ganda, bentuk molekul RNA berupa rantai
tunggal yang terlipat, sehingga menyerupai rantai ganda.
3. RNA mengandung basa adenin, guanin dan sitosin seperti DNA tetapi tidak
mengandung timin, sebagai gantinya RNA mengandung urasil.
4. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan sitosin, demikian pula
jumlah adenin, tidak perlu sama dengan urasil.
Berdasarkan penjelasan sebelumnya kita dapat menyimpulkan beberapa perbedaan
antara DNA dengan RNA sebagai berikut :
Komponen :
Gula pada DNA deoksiribosa , sedangkan RNA adalah ribosa Basa nitrogen :
· purin — DNA adalah Adenin dan Guanin, pada RNA adalah Adenin dan Guanin
· Pirimidin — DNA adalah Timin dan sitosin, pada RNA adalah Urasil dan sitosin
Bentuk :
· DNA berbentuk rantai panjang , ganda, dan berpilin (double heliks)
· RNA berbentuk rantai pendek, tunggal, dan tidak berpilin
Letak :
· DNA terletak di dalam nukleus, kloroplas, mitokondria
· RNA terletak di dalam nukleus, sitoplasma, kloroplas, mitokondria
Kadar:
· DNA tetap
· RNA tidak tetap.
3. Ukuran DNA dan RNA
Pada umumnya molekul RNA lebih pendek dari molekul DNA. DNA berbentuk
double helix, sedangkan RNA berbentuk pita tunggal. Meskipun demikian pada
beberapa virus tanaman, RNA merupakan pita double namun tidak terpilih sebagai
spiral.
4. Struktur DNA dan RNA
Baik purin ataupun pirimidin yang berkaitan dengan deoksiribosa membentuk
suatu molekul yang dinamakan nukleosida atau deoksiribonukleosida yang
merupakan prekursor elementer untuk sintesis DNA.Prekursor merupakan suatu
unsur awal pembentukan senyawa deoksiribonukleosida yang berkaitan dengan gugus
fosfat.DNA tersusun dari empat jenis monomer nukleotida. Keempat basa nitrogen
nukleotida di dalam DNA tidak berjumlah sama rata.Akan tetapi, pada setiap molekul
DNA, jumlah adenin (A) selalu sama dengan jumlah timin (T).Demikian pula jumlah
guanin (G) dengan sitisin(C) selalu sama.Fenomena ini dinamakan ketentuan
Chargaff.Adenin (A) selalu berpasangan dengan timin (T) dan membentuk dua ikatan
hidrogen (A=T), sedagkan sitosin (C) selalu berpasangan dengan guanin (G) dan
membentuk 3 ikatan hirogen (C = G).
Pada tahun 1953, Frances Crick dan James Watson menemukan model molekul
DNA sebagai suatu struktur heliks beruntai ganda, atau yang lebih dikenal dengan
heliks ganda Watson-Crick.DNA merupakan makromolekul polinukleotida yang
tersusun atas polimer nukleotida yang berulang-ulang, tersusun rangkap, membentuk
DNA haliks ganda dan berpilin ke kanan.Setiap nukleotida terdiri dari tiga gugus
molekul, yaitu :
a. Gula 5 karbon (2-deoksiribosa)
Gula yang menyusunnya bukan dioksiribosa, melainkan ribosa.
b. basa nitrogen yang terdiri golongan purin yaitu adenin (Adenin = A) dan
guanine (guanine= G ), serta golongan pirimidin, yaitu sitosin (cytosine = C)
dan timin (thymine= T)
Basa pirimidin yang menyusunnya bukan timin seperti DNA, tetapi urasil
c. gugus fosfat
5. Lokasi DNA dan RNA
DNA pada umumnya terdapat di kromosom, sedangkan RNA tergantung dari
macamnya, yaitu:
- RNA d(RNA duta), terdapat dalam nukleus, RNA d dicetak oleh salah satu pita DNA
yang berlangsung didalam nukleus.
- RNA p(RNA pemindah) atau RNA t(RNA transfer), terdapat di sitoplasma.
- RNA r(RNA ribosom), terdapat didalam ribosom.
6. Fungsi DNA dan RNA
DNA berfungsi memberikan informasi atau keterangan genetik, sedangkan
fungsi RNA tergantung dari macamnya, yaitu:
1. RNA d, menerima informasi genetik dari DNA, prosesnya dinamakan transkripsi,
berlangsung didalam inti sel.
2. RNA t, mengikat asam amino yang ada di sitoplasma.
3. RNA t, mensintesa protein dengan menggunakan bahan asam amino, proses ini
berlangsung di ribosom dan hasil akhir berupa polipeptida.
Pada sekelompok virus (misalnya bakteriofag), RNA merupakan bahan
genetik. Ia berfungsi sebagai penyimpan informasi genetik, sebagaimana DNA pada
organisme hidup lain. Ketika virus ini menyerang sel hidup, RNA yang dibawanya
masuk ke sitoplasma sel korban, yang kemudian ditranslasi oleh sel inang untuk
menghasilkan virus-virus baru.
Namun demikian, peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantar
antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk
semua organisme hidup. Dalam peran ini, RNA diproduksi sebagai salinan kode
urutan basa nitrogen DNA dalam proses transkripsi. Kode urutan basa ini tersusun
dalam bentuk 'triplet', tiga urutan basa N, yang dikenal dengan nama kodon. Setiap
kodon berelasi dengan satu asam amino (atau kode untuk berhenti), monomer yang
menyusun protein. Lihat ekspresi genetik untuk keterangan lebih lanjut.
Secara singkat perbedaan DNA dan RNA dapat dilihat dalam tabel dibawah ini:
Pembanding RNA DNA
Letak Nukleus mitokondria, kloroplas, sitoplasma dan ribosom
Nukles, kloroplas dan mitokondria
Fungsi Umumnya sintesis protein Pembawa informasi genetic dan sintesis protein
Rantai Tunggal dan tidak terpilin Tangga tali terpilin (double helix)
Kadar Berubah-ubah tergantung aktivitas sintesis protein
Tetap
Gula pentosa Ribose Deoxiribosa
Basa Nitrogen Purin: adenine dan Guanin
Pirimidin: Urasil dan Citosin/ Sitosin
Purin: Adenin dan Guanin
Pirimidin: Timin dan Sitosin/ Citosin
Cara untuk menentukan DNA dan RNA, yaitu(Frutan and Sofia, 1968):
1. Jaringan hewan dan alkali hangat
RNA akan terpecah menjadi komponen-komponen nukleotida yang larut dalam
asam. DNA sulit dipecah atau dirusak oleh alkali.
2. Metode Schnider
Jaringan dan asam trikloro asetat panas dan diperkirakan DNA dapat diuji oleh
reaksi kalorimetri dengan difenilanin, yang mana akan bereaksi dengan purin
dioksiribosa dan tidak bereaksi dengan purin ribosa.
3. Metode Feligen
Fuchsin sulfurous acid akan berwarna merah dengan DNA, dan tidak dengan RNA.
Reaksi ini diterapkan untuk mempelajari distribusi RNA dan DNA didalam bagian-
bagian sel.
4. Secara Spektroskopi
Pengukuran absorbsi cahaya oleh RNA dan DNA pada 260nm dimana spektra
cincin purin dan pirimidin asam nukleat menunjukkan maksimal.
Tiga bentuk utama RNA yang terdapat didalam sel adalah mRNA(messenger
RNA), rRNA(ribosa RNA), dan tRNA(transfer RNA). Tiap bentuk RNA ini
mempunyai berat molekul dan komposisi yang berlainan, tetapi khas untuk tiap
macam bentuk RNA.
Semua RNA terdiri dari rantai tunggal poliribonukleotida. Pada sel bakteri, hampir
semua RNA ada di dalam sitoplasma. Disel hati kira-kira 11% terdapat dalam
nukleus(terutama mRNA), sekitar 15% dalam mitokondria, lebih dari 50% dalam
ribosom, dan kira-kira 24% dalam strosol.
top related