Raga Hati: Masjid Bagaikan Keranda Mayat

Raga Hati: Masjid Bagaikan Keranda Mayat

Masjid Bagaikan Keranda Mayat

MASJID sEkaraNg bisa d samakan bagaikan KERANDA MAYAT, ketika mEmbangUn masjiD, baNyak org yg nyUmbang sEmen,pasir, BatU,kramik, gEnteng dll, n d bangUn scr gotoNg royoNg, tp ketika masjid sudah bErdiri mEgah, masjid itU sepi n jaraNg untUK Sholat berjama'ah, sama halNya dg Keranda Mayat, ketika membuat oraNg banyak yg gotoNg royong, namuN untuk masUk k Kranda Mayat itU oaraNg Banyak yang takUt,,,_

Proses Instalansi Air Bersih PDAM Gunung Pangilun

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.            Latar Belakang

 Air merupakan sumber alam yang sangat penting di dunia, karena tanpa air kehidupan tidak dapat berlangsung. Air juga banyak mendapat pencemaran. Berbagai jenis pencemar air berasal dari :

a. Sumber domestik (rumah tangga), perkampungan, kota, pasar, jalan, dan sebagainya.

b. Sumber non-domestik (pabrik, industri, pertanian, peternakan, perikanan, serta sumber-sumber lainnya.

Semua bahan pencemar diatas secara langsung ataupun tidak langsung akan mempengaruhi kualitas air. Berbagai usaha telah banyak dilakukan agar kehadiran pencemaran terhadap air dapat dihindari atau setidaknya diminimalkan.

Masalah pencemaran serta penggunaan sumber air merupakan masalah pokok. Hal ini mengingat keadaan perairan-alami di banyak negara yang cenderung menurun, baik kualitas maupun kuantitasnya.

1.2.            Tujuan

·         Dapat menetahui cara penginstalasian air bersih.

·         Mengetahui teknologi yang digunakan dalam mengatasi pencemaran air yang terjadi di sungai.

·         Mengetahui manfaat dari penginstalasian air bersih.

1.3.      Waktu dan Tempat

a.    Waktu

Hari/Tanggal           : Jum’at/01 Juli 2011

Pukul                      : 09.00-selesai

b.   Tempat

Lokasi            : Banda Kali Gurun Laweh, dan Instalasi Induk di                         Bukit Gunung Pangilun, Sumatera Barat

1.4.      Cara Kerja

1.      Menentukan Judul.

2.      Menentukan lokasi.

3.      Melakukan tinjauan lokasi.

4.      Melakukan wawancara dengan narasumber.

5.      Mendokumentasikan hasil penelitian.

6.      Mengumpulkan data-data.

7.      Membuat laporan dari hasil penelitian.

1.5.      Manfaat Penelitian

Setelah penelitan ini selesai diharapkan berguna untuk :

·         Memahami cara pemrosesan instalasi air bersih.

·         Memberikan masukan ataupun rekomendasi kepada pembaca masalah instalasi air bersih.

·         Dapat memperkaya khasanah pengetahuan masalah sumber daya alam.

·         Memberikan referensi bagi penelitian lain khususnya yang berkaitan dengan air bersih.

BAB II

TINJAUAN LITERATUR

Tinjauan literature ini dimaksudkan untuk mengemukakan beberapa teori berdasarkan referensi yang ada relevasinya dengan permasalahan dalam penelitian ini, sehingga kerangka teori ini diharapkan dapat melahirkan suatu hipotesis yang bisa diterima. Teori ini diharapkan dapat melahirkan suatu hipotesis yang bias diterima. Teori yang dimaksud meliputi berbagai pengertian pokok dan defenisi yang akan disusun sebagai kriteria untuk menunjukan karakteristik atau cirri-ciri suatu materi pembahasan yang berkaitan dengan penelitian ini.

2.1.      Karakteristik Fisik air

Karakteristik fisik air tercemar diantaranya yaitu :

a.       Kekeruhan air dapat ditimbulkan oleh adanya bahan-bahan anorganik dan organik yang terkandung dalam air seperti lumpur dan bahan yang dihasilkan oleh buangan industri.

b.      Kenaikan temperatur air menyebabkan penurunan kadar oksigen terlarut. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan menimbulkan bau yang tidak sedap akibat degradasi anaerob ynag mungkin saja terjadi.

c.       Warna air dapat ditimbulkan oleh kehadiran organisme, bahan-bahan tersuspensi yang berwarna dan oleh ekstrak senyawa-senyawa organik serta tumbuh-tumbuhan.

d.      Kandungan zat padat menimbulkan bau busuk, juga dapat meyebabkan turunnya kadar oksigen terlarut. Zat padat dapat menghalangi penetrasi sinar matahari kedalam air.

e.       Bau dan rasa dapat dihasilkan oleh adanya organisme dalam air seperti alga serta oleh adanya gas seperti H₂S yang terbentuk dalam kondisi anaerob, dan oleh adanya senyawa-senyawa organik tertentu.

2.2.      Karakteristik Kimia Air

Karakteristik menurut sifat kimianya diantaranya yaitu :

a.       pH, Pembatasan pH dilakukan karena akan mempengaruhi rasa, korosifitas air dan efisiensi klorinasi. Beberapa senyawa asam dan basa lebih toksid dalam bentuk molekuler, dimana disosiasi senyawa-senyawa tersebut dipengaruhi oleh pH.

b.      DO (dissolved oxygent) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara. Semakin banyak jumlah DO maka kualitas air semakin baik. Satuan DO biasanya dinyatakan dalam persentase saturasi.

c.       BOD (biological oxygent demand) adalah banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorgasnisme untuk menguraikan bahan-bahan organik (zat pencerna) yang terdapat di dalam air buangan secara biologi. BOD dan COD digunakan untuk memonitoring kapasitas self purification badan air penerima.

Reaksi:

Zat Organik + m.o + O₂ → CO₂ + m.o + sisa material organik

(CHONSP)

d.      COD (chemical oxygent demand) adalah banyaknya oksigen yang di butuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia.

 Reaksi:

                            + 95%terurai

 Zat Organik + O₂                     CO₂ + H₂O

e.       Senyawa-senyawa kimia yang beracun diantaranya unsur arsen (As) pada dosis yang rendah sudah merupakan racun terhadap manusia sehingga perlu pembatasan yang agak ketat (± 0,05 mg/l).

Kehadiran besi (Fe) dalam air bersih akan menyebabkan timbulnya rasa dan bau ligam, menimbulkan warna koloid merah (karat) akibat oksidasi oleh oksigen terlarut yang dapat menjadi racun bagi manusia.

2.3.      Peralatan  Utama dan Fungsi Dalam Instalasi Air Bersih

2.3.1.   Pompa Transfer, berfungsi untuk menaikan air bersih dari Ground Water Tank (GWT) ke Roof tank melewati pipa transfer.

Beberapa jenis pompa transfer yang sering dipakai, antara lain :
a.  End suction
b.  Horizontal split case
c.  Multi stage
d.  Centrifugal

2.3.2    Pressure Tank, berfungsi untuk meringankan kerja pompa dari keadaan start-stop yang terlalu sering.
Beberapa jenis pressure tank yang sering dipakai, antara lain :
a. Pressure tank dengan diafragma
b.  Pressure tank tanpa diafragma.

2.3.3.   Peralatan pengaturan dan ukur, meliputi :

a.   check valve, berfungsi untuk menahan aliran balik air didalam instalasi pipa.

b.   Gate valve, berfungsi untuk mengatur buka/tutup aliran air di dalam pipa.

c.   Ball valve, berfungsi untuk mengatur jumlah aliran didalam pipa.

d.   Butterfly valve, berfungsi untuk mengatur buka/tutup aliran didalam pipa.

e.   Floating valve, berfungsi untuk membuka dan menutup aliran air ke tanki.

f.    Foot valve, berfungsi untuk menahan air balik.

g.   Strainer, berfungsi untuk menyaring.

h. Fleksibel joint, berfungsi menahan getaran atau gerakan.

i.    Preasure gauge, berfungsi untuk pembacaan tekanan.

j.    Preasure switch, berfungsi sebagai alat kontak hubungan atau putus akibat tekanan.

k.   Flow switch, berfungsi sebagai alat kontak hubungan atau putus akibat aliran.

l.    Water meter, berfungsi untuk mengukur debit air.

BAB III

ANALISIS DAN PEMBAHASAN

3.1.   Keadaan Sungai

Keadaan sungai yang kami tinjau yaitu banda kali yang terletak di Gurun Laweh, masih sekitar daerah Gunung Pangilun. Jarak antara Instalasi induk dengan sungai ini kurang lebih 800 meter. Jadi yang ada di sungai yaitu alat pompa pendorong air, screening dan tangki sedimentasi.

Menurut Pak Ikhsan (penjaga pompa pendorong) debit air sungai ini kurang lebih 500 m/detik, dan beliau juga menuturkan bahwa sungai ini tidak memiliki limbah berat limbah yang ada disungai ini, termasuk kategori limbah domestic (limbah rumah tangga), diantaranya limbah sabun, sampah rumah tangga, dan lain-lain.

3.2.   Proses Pengolahan Air Bersih

Proses pengolahan air sungai menjadi air bersih pada instalasi air bersih di Perusahaan Daerah Air Minum (PDAM) Gunung Pangilun ini menurut keterangan yang di dapat, melalui beberapa tahapan-tahapan, yaitu :

3.2.1. Screening

Screening berfungsi untuk memisahkan air dari sampah-sampah dalam ukuran besar. Letak screening ini berdekatan lansung dengan, di gurun laweh yang jaraknya 800 meter dari instalasi induk.

3.2.2. Tangki sedimentasi

Tangki sedimentasi berfungsi untuk mengendapkan kotoran-kotoran berupa lumpur dan pasir. Pada tangki sedimentasi terdapat waktu tinggal. Ke dalam tangki sedimentasi ini diinjeksikan klorin yang berfungsi sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada air.

3.2.3. Klarifier (clearator)

Klarifier berfungsi sebagai tempat pembentukan flok dengan penambahan larutan Alum (Al₂(SO₄)₃ sebagai bahan. Pada klarifier terdapat mesin agitator yang berfungsi sebagai alat untuk mempercepat pembentukan flok. Pada klarifier terjadi pemisahan antara air bersih dan air kotor. Air bersih ini kemudian disalurkan dengan menggunakan pipa yang besar untuk kemudian dipompakan ke filter. Klarifier terbuat dari beton yang berbentuk bulat yang dilengkapi dengan penyaring dan sekat.

Dari inlet pipa klarifier, air masuk ke dalam primary reaction zone. Di dalam prymari reaction zone dan secondary reaction zone,air dan bahan kimia (Koagulan yaitu tawas) diaduk dengan alat agitataor blade agar tercampur homogen. Maka koloid akan membentuk butiran-butiran flokulasi.

Air yang telah bercampur dengan koagulan membentuk ikatan flokulasi, masuk melalui return floc zone dialirkan ke clarification zone. Sedimen yang mengendap dalam concentrator dibuang. Hal ini berlangsung secara otomatis yang akan terbuka setiap satu jam sekali dalam waktu 1 menit. Air yang masuk ke dalam clarification zone sudah tidak dipengaruhi oleh gaya putaran oleh agitator, sehingga lumpurnya mengendap. Air yang berada dalam clarification zone adalah air yang sudah jernih.

3.2.4. Sand Filter

Penyaring yang digunakan adalah rapid sand fliter (filter saringan cepat). Sand filter jenis ini berupa bak yang beriisi pasir kwarsa yang berfungsi untuk menyaring flok halus dan kotoran lain yang lolos dari klarifier (clearator). Air yang masuk ke filter ini telah dicampur terlebih dahulu dengan klorin dan tawas.

Media penyaring biasanya lebih dari satu lapisan, yaitu pasir kwarsa dan batu dengan mesh tertentu. Air mengalir ke bawah melalui media tersebut.Zat-zat padat yang tidak larut akan melekat pada media, sedangkan air yang jernih akan terkumpul di bagian dasar dan mengalir keluar melalui suatu pipa menuju reservoir.

3.2.5.   Reservoir

Reservoir berfungsi sebagai tempat penampungan air bersih yang telah disaring melalui filter, air ini sudah menjadi air yang bersih yang siap digunakan dan harus dimasak terlebih dahulu untuk kemudian dapat dijadikan air minum. 

Gambar 1. Proses PengolahanAir Bersih[1]

3.3.   Zat-zat Kimia yang Digunakan

3.3.1 Tawas

Tawas merupakan bahan koagulan yang paling banyak digunakan karena bahan ini paling ekonomis, mudah diperoleh di pasaran serta mudah penyimpanannya.

Jumlah pemakaian tawas tergantung kepada turbidity (kekeruhan) air baku. Semakin tinggi turbidity air baku maka semakin besar jumlah tawas yang dibutuhkan. Pemakain tawas juga tidak terlepas dari sifat-sifat kimia yang dikandung oleh air baku tersebut. Reaksi yang terjadi sebagai berikut:

Al₂(SO₄)₃ → 2 Al⁺³ + 3(SO₄)^-2

Air akan mengalami :

H₂O → H⁺ + OH^-

Selanjutnya :

2 Al⁺³ + 6OH^- → 2Al(OH)₃

Selain itu akan dihasilkan asam :

           3(SO₄)^-2 + 6H⁺ → 3H₂SO₄

Dengan demikian makin banyak dosis tawas yang ditambahkan maka pH akan semakin turun, karena dihasilkan asam sulfat sehingga perlu dicari dosis tawas yang efektif antara pH 5,8-7,4. Apabila alkalinitas alami dari air tidak seimbang dengan dosis tawas perlu ditambahkan alkalinitas, biasanya ditambahkan larutan kapur (Ca(OH)₂) atau soda abu (Na₂CO₃). Reaksi yang terjadi :

Al₂(SO₄)₃ + 3Ca(HCO₃)₂ → 2Al(OH₃) + 3CaSO₄ + 6CO₂

Al₂(SO₄)₃ + 3Na₂CO₃ + 3H₂O → 2Al(OH₃) + 3Na₂SO₄ + 3CO₂

Al₂(SO₄)₃ + 3Ca(OH)₂ → 2Al(OH₃) + 3CaSO₄

3.3.2. Kapur

Pengaruh penambahan kapur (Ca(OH)₂ akan menaikkan pH dan bereaksi dengan bikarbonat membentuk endapan CaCO₃. Bila kapur yang ditambahkan cukup banyak sehingga pH = 10,5 maka akan membentuk endapan Mg(OH)₂. Kelebihan ion Ca pada pH tinggi dapat diendapkan dengan penambahan soda abu. Reaksinya :

Ca(OH)₂ + Ca(HCO)₃ → 2CaCO₃ + 2H₂O

2Ca(OH)₂ + Mg(HCO₃)₂ → 2CaCO₃↓ + Mg(OH)₂↓ + 2H₂O

Ca(OH)₂ + Na₂CO₃ → CaCO₃↓ + 2NaOH

3.3.3 Klorin

Klorin banyak digunakan dalam pengolahan air bersih dan air limbah sebagai oksidator dan desinfektan. Sebagai oksidator, klorin digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa pada pengolahan air bersih. Untuk mengoksidasi Fe(II) dan Mn(II) yang banyak terkandung dalam air tanah menjadi Fe(III) dan Mn(III).

Yang dimaksud dengan klorin tidak hanya Cl₂ saja akan tetapi termasuk pula asam hipoklorit (HOCl) dan ion hipoklorit (OCl^-), juga beberapa jenis kloramin seperti monokloramin (NH₂Cl) dan dikloramin (NHCl₂) termasuk di dalamnya.

Klorin dapat diperoleh dari gas Cl₂ atau dari garam-garam NaOCl dan Ca(OCl)_2. Kloramin terbentuk karena adanya reaksi antara amoniak (NH₃) baik anorganik maupun organik aminoak di dalam air dengan klorin.

Bentuk desinfektan yang ditambahkan akan mempengaruhi kualitas yang didesinfeksi. Penambahan klorin dalam bentuk gas akan menyebabkan turunnya pH air, karena terjadi pembentukan asam kuat. Akan tetapi penambahan klorin dalam bentuk natrium hipoklorit akan menaikkan alkalinity air tersebut sehingga pH akan lebih besar. Sedangkan kalsium hipoklorit akan menaikkan pH dan kesadahan total air yang didesinfeksi.

BAB IV

PENUTUP

4.1.  Kesimpulan

1. Dalam proses pengolahan air minum dilakukan beberapa tahapan, yaitu :

A. Proses penyaringan air

B. Proses pengendapan lumpur dan kotoran

C. Proses klarifikasi (koagulasi, flokulasi, dan sedimentasi)

D. Proses penyaringan (sand filter)

E. Proses desinfeksi (penambahan kapur dan kaporit)

2. Bahan-bahan kimia yang digunakan adalah larutan tawas (alum), liquid klorine, dan larutan kapur

3. Analisa-analisa ynag dilakukan pada air bersih, adalah :

A. jar test

B. Comperator

C. Turbidity

D. Pemeriksaan zat-zat organik

E. Analisa kesadahan

F. Analisa alkalinity

4.2. Keterbatasan

Kami menyadari bahwa penelitian inu masih jauh dari kesempurnaan dan memiliki keterbatasan yang mungkin akan mempengaruhi terhadap hasil, oleh karena itu keterbatasan ini diharapkan lebih diperhatikan untuk peneliti-peneliti yang akan dating, dimana kelemahan-kelemahan peneliti temui antara lain :

a.       Kurangnya kajian teori yang mendalam, sehingga kami kurang maksimal dalam meneliti masalah instalasi air bersih.

b.      Kurangnya masukan referensi dari luar, sehingga kami meneliti apa adanya dan hanya di sekitar PDAM gunung pangilun saja, yang tentunya pasti berbeda dengan perusahan PDAM ditempat lain.

c.       Tinjauan lapangan hanya satu kali saja, sehingga kurangnya pemahaman bagi kami tentang peralatan yang digunakan dalam instalasi air bersih, selain itu tempat kami meneliti sangatlah exteme, baik itu tempat dan mesin yang cukup membahayakan bagi orang yang awam, sehingga pengambilan gambar hanya sekedarnya saja.

4.3. Saran

Berdasarkan atas keterbatasan dan kelemahan dalam mendapatkan data tentang berbagai hal yang mengenai instalasi air besih pada PDAM Gunung Pangilun. Kami mengharapkan suatu masukan yang membangun dan membantu mengenai penelitian kami ini baik itu dari teman-teman maupun dari Dosen Pembimbing mata kuliah yang bersangkutan.

Kami ucapkan terima kasih…….

DAFTAR PUSTAKA

Suriawirja C.T.2003.Teknologi Penyediaan Air Bersih.Jakarta.Rineka Cipta

Srikini, dkk.2007.Biologi SMA Jilid 3.Jakarta.Erlangga

Odum, Eugene P. 1993. Dasar – Dasar Ekologi Edisi ketiga. Yogyakarta.Universitas Gadjah Mada Press 

http://kusmandanuunindra4.blogspot.com/2008/09/ekologi.html       Diakses : 1 Juli 2011, Pukul 17.12

http://bamacute.blogspot.com/2009/12/faktor-pembatas-ekosistem-sungai.html Diakses : 1 Juli 2011, Pukul 17.33

---

[1] Gambar hasil scanner, yang di peroleh dari ruang Ka pengeloala PDAM Gunung pangilun Padang

Metabolisme Asam Nukleat

BAB I

PENDAHULUAN

1.1  Latar Belakang

Metabolisme  adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular. Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik. Sedangkan untuk katabolisme itu sendiri yaitu reaksi yang mengurai molekul senyawa organik untuk mendapatkan energi. Dan anabolisme merupakan reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

Eksperimen terkontrol atas metabolisme manusia pertama kali diterbitkan oleh Santorio pada tahun 1614 di dalam bukunya, “Ars de statica medecina” yang membuatnya terkenal di Eropa. Dia mendeskripsikan rangkaian percobaan yang dilakukannya, yang melibatkan penimbangan dirinya sendiri pada sebuah kursi yang digantung pada sebuah timbangan besar sebelum dan sesudah makan, tidur, bekerja, berpuasa makan atau minum, dan buang air besar. Dia menemukan bahwa bagian terbesar makanan yang dimakannnya hilang dari tubuh melalui “perspiratio insensibilis” (mungkin dapat diterjemahkan sebagai keringatan yang tidak tampak). Secara umum, metabolisme memiliki dua arah lintasan reaksi kimia organik yaitu:

1.      Katabolisme yaitu reaksi yang mengurai senyawa molekul organik untuk mendapatkan energy.

2.      Anabolisme yaitu reaksi yang merangkai senyawa organik dari molekul-molekul tertentu, untuk diserap oleh sel tubuh.

Kedua arah lintasan metabolisime sangat diperlukan oleh setiap organisme untuk dapat bertahan hidup. Arah lintasan metabolisme ditentukan oleh suatu senyawa yang disebut sebagai hormon, dan dipercepat (dikatalisis) oleh enzim. Pada senyawa organik, penentu arah reaksi kimia disebut promoter dan penentu mempercepatan reaksi kimia disebut katalis.

Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N).

Asam nukleat adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi, dan tersusun atas rantai nukleotida yang mengandung informasi genetik. Asam nukleat yang paling umum adalah Asam deoksiribonukleat (DNA) and Asam ribonukleat (RNA). Asam nukleat ditemukan pada semua sel hidup serta pada virus.

Asam nukleat dinamai demikian karena keberadaan umumnya di dalam inti (nukleus) sel. Asam nukleat merupakan biopolimer, dan monomer penyusunnya adalah nukleotida. Setiap nukleotida terdiri dari tiga komponen, yaitu sebuah basa nitrogen heterosiklik (purin atau pirimidin), sebuah gula pentosa, dan sebuah gugus fosfat. Jenis asam nukleat dibedakan oleh jenis gula yang terdapat pada rantai asam nukleat tersebut (misalnya, DNA atau asam deoksiribonukleat mengandung 2-deoksiribosa). Selain itu, basa nitrogen yang ditemukan pada kedua jenis asam nukleat tersebut memiliki perbedaan: adenin, sitosin, dan guanin dapat ditemukan pada RNA maupun DNA, sedangkan timin dapat ditemukan hanya pada DNA dan urasil dapat ditemukan hanya pada RNA.

Struktur dasar RNA mirip dengan DNA. RNA merupakan polimer yang tersusun dari sejumlah nukleotida. Setiap nukleotida memiliki satu gugus fosfat, satu gugus pentosa, dan satu gugus basa nitrogen (basa N). Polimer tersusun dari ikatan berselang-seling antara gugus fosfat dari satu nukleotida dengan gugus pentosa dari nukleotida yang lain.

Metabolisme meliputi proses sintesis dan proses penguraian senyawa atau komponen dalam sel hidup. Proses sintesis itu disebut anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme. Semua reaksi metabolism dikatalisis oleh enzim, termasuk reaksi yang sederhana seperti penguraian asamkarbonat menjadi air dan karbondioksida, proses pemasukan dan pengeluaran zat kimia dari dan ke dalam sel melalui membran proses biosintesis protein yang panjang dan rumit atau pun proses penguraian bahan makanan dalam sistem pencernaan mulai dari mulut, lambung, usus, dan penyerapan hasil penguraian tersebut melalui dinding usus, serta penyerapannya keseluruh bagian tubuh yang memerlukannya, begitu juga dengan proses sintesis dan penguraian berlangsung dalam berbagai jalur metabolisme.

1.2 Tujuan Makalah ini

Adapun tujuan pembuatan makalah ini untuk mengetahui proses metabolisme dan katabolisme protein dan asam nukleat dalam tubuh

BAB II

PEMBAHASAN

2.1       Metabolisme Asam Nukleat

            Asam nukleat merupakan salah satu makromolekul yang memegang peranan sangat penting dalam kehidupan organisme karena di dalamnya tersimpan informasi genetik. Asam nukleat sering dinamakan juga polinukleotida karena tersusun dari sejumlah molekul nukleotida sebagai monomernya. Tiap nukleotida mempunyai struktur yang terdiri atas gugus fosfat, gula pentosa, dan basa nitrogen atau basa nukleotida (basa N). Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat  atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA). Dilihat dari strukturnya, perbedaan di antara kedua macam asam nukleat ini terutama terletak pada komponen gula pentosanya. Pada RNA gula pentosanya adalah ribosa, sedangkan pada DNA gula pentosanya mengalami kehilangan satu atom O pada posisi C nomor 2’ sehingga dinamakan gula         2’-deoksiribosa.

Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa N-nya. Basa N, baik pada DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung C dan N) dan dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin. Basa purin mempunyai dua buah cincin (bisiklik), sedangkan basa pirimidin hanya mempunyai satu cincin (monosiklik). Pada DNA, dan juga RNA, purin terdiri atas adenin (A) dan guanin (G). Akan tetapi, untuk pirimidin ada perbedaan antara DNA dan RNA. Kalau pada DNA basa pirimidin terdiri atas sitosin (C) dan timin (T), pada RNA tidak ada timin dan sebagai gantinya terdapat urasil (U). Timin berbeda dengan urasil hanya karena adanya gugus metil pada posisi nomor 5 sehingga timin dapat juga dikatakan sebagai 5-metilurasil.

2.2       Komponen-komponen asam nukleat

a). gugus fosfat

b). gula pentosa

c).  basa N

Di antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang memungkinkan terjadinya variasi. Pada kenyataannya memang urutan (sekuens) basa N pada suatu molekul asam nukleat merupakan penentu bagi spesifisitasnya. Dengan perkataan lain, identifikasi asam nukleat dilakukan berdasarkan atas urutan basa N-nya sehingga secara skema kita bisa menggambarkan suatu molekul asam nukleat hanya dengan menuliskan urutan basanya saja.

Di atas telah disinggung bahwa 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 nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai contoh, molekul ATP (adenosin trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.

Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, sitidin, dan uridin. Begitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosin monofosfat, guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat. Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’-deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin, dan deoksitimidin.

Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara 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 genetic untuk keterangan lebih lanjut. Penelitian mutakhir atas fungsi RNA menunjukkan bukti yang mendukung atas teori 'dunia RNA', yang menyatakan bahwa pada awal proses evolusi, RNA merupakan bahan genetik universal sebelum organisme hidup memakai DNA.

2.3              Sifat-sifat Fisika-Kimia Asam Nukleat

Di bawah ini akan dibicarakan sekilas beberapa sifat fisika-kimia asam nukleat. Sifat-sifat tersebut adalah stabilitas asam nukleat, pengaruh asam, pengaruh alkali, denaturasi kimia, viskositas, dan kerapatan apung.

a.      Stabilitas asam nukleat

Ketika kita melihat struktur tangga berpilin molekul DNA atau pun struktur sekunder RNA, sepintas akan nampak bahwa struktur tersebut menjadi stabil akibat adanya ikatan hidrogen di antara basa-basa yang berpasangan. Padahal, sebenarnya tidaklah demikian. Ikatan hidrogen di antara pasangan-pasangan basa hanya akan sama kuatnya dengan ikatan hidrogen antara basa dan molekul air apabila DNA berada dalam bentuk rantai tunggal. Jadi, ikatan hidrogen jelas tidak berpengaruh terhadap stabilitas struktur asam nukleat, tetapi sekedar menentukan spesifitas perpasangan basa. Penentu stabilitas struktur asam nukleat terletak pada interaksi penempatan (stacking interactions) antara pasangan-pasangan basa. Permukaan basa yang bersifat hidrofobik menyebabkan molekul-molekul air dikeluarkan dari sela-sela perpasangan basa sehingga perpasangan tersebut menjadi kuat.

b.   Pengaruh asam

Di dalam asam pekat dan suhu tinggi, misalnya HClO4 dengan suhu lebih dari 100ºC, asam nukleat akan mengalami hidrolisis sempurna menjadi komponen-komponennya. Namun, di dalam asam mineral yang lebih encer, hanya ikatan glikosidik antara gula dan basa purin saja yang putus sehingga asam nukleat dikatakan bersifat apurinik.

c.   Pengaruh alkali

Pengaruh alkali terhadap asam nukleat mengakibatkan terjadinya perubahan status tautomerik basa. Sebagai contoh, peningkatan pH akan menyebabkan perubahan struktur guanin dari bentuk keto menjadi bentuk enolat karena molekul tersebut kehilangan sebuah proton. Selanjutnya, perubahan ini akan menyebabkan terputusnya sejumlah ikatan hidrogen sehingga pada akhirnya rantai ganda DNA mengalami denaturasi. Hal yang sama terjadi pula pada RNA. Bahkan pada pH netral sekalipun, RNA jauh lebih rentan terhadap hidrolisis bila dibadingkan dengan DNA karena adanya gugus OH pada atom C nomor 2 di dalam gula ribosanya.

d.   Denaturasi kimia

Sejumlah bahan kimia diketahui dapat menyebabkan denaturasi asam nukleat pada pH netral. Contoh yang paling dikenal adalah urea (CO(NH2)2) dan formamid (COHNH2). Pada konsentrasi yang relatif tinggi, senyawa-senyawa tersebut dapat merusak ikatan hidrogen. Artinya, stabilitas struktur sekunder asam nukleat menjadi berkurang dan rantai ganda mengalami denaturasi.

e.   Viskositas

DNA kromosom dikatakan mempunyai nisbah aksial yang sangat tinggi karena diameternya hanya sekitar 2 nm, tetapi panjangnya dapat mencapai beberapa sentimeter. Dengan demikian, DNA tersebut berbentuk tipis memanjang. Selain itu, DNA merupakan molekul yang relatif kaku sehingga larutan DNA akan mempunyai viskositas yang tinggi. Karena sifatnya itulah molekul DNA menjadi sangat rentan terhadap fragmentasi fisik. Hal ini menimbulkan masalah tersendiri ketika kita hendak melakukan isolasi DNA yang utuh.

f.       Kerapatan apung

Analisis dan pemurnian DNA dapat dilakukan sesuai dengan kerapatan apung (bouyant density)-nya. Di dalam larutan yang mengandung garam pekat dengan berat molekul tinggi, misalnya sesium klorid (CsCl) 8M, DNA mempunyai kerapatan yang sama dengan larutan tersebut, yakni sekitar 1,7 g/cm3.  Jika larutan ini disentrifugasi dengan kecepatan yang sangat tinggi, maka garam CsCl yang pekat akan bermigrasi ke dasar tabung dengan membentuk gradien kerapatan. Begitu juga, sampel DNA akan bermigrasi menuju posisi gradien yang sesuai dengan kerapatannya. Teknik ini dikenal sebagai sentrifugasi seimbang dalam tingkat kerapatan (equilibrium density gradient centrifugation) atau sentrifugasi isopiknik.

Oleh karena dengan teknik sentrifugasi tersebut pelet RNA akan berada di dasar tabung dan protein akan mengapung, maka DNA dapat dimurnikan baik dari RNA maupun dari protein. Selain itu, teknik tersebut juga berguna untuk keperluan analisis DNA karena kerapatan apung DNA (ρ) merupakan fungsi linier bagi kandungan GC-nya.  Dalam hal ini,  ρ = 1,66 + 0,098% (G + C).

2.4              Nukleosida dan nukleotida

Penomoran posisi atom C pada cincin gula dilakukan menggunakan tanda aksen (1’, 2’, dan seterusnya), sekedar untuk membedakannya dengan penomoran posisi pada cincin basa. Posisi 1’ pada gula akan berikatan dengan posisi 9 (N-9) pada basa purin atau posisi 1 (N-1) pada basa pirimidin melalui ikatan glikosidik atau glikosilik.  Kompleks gula-basa ini dinamakan nukleosida. Di atas telah disinggung bahwa 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 nukleosida dengan sebuah atau lebih gugus fosfat. Sebagai contoh, molekul ATP (adenosin trifosfat) adalah nukleotida yang merupakan nukleosida dengan tiga gugus fosfat.

Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, , dan uridin sitidin. Begitu pula, nukleotidanya akan ada empat macam, yaitu adenosin monofosfat, guanosin monofosfat, sitidin monofosfat, dan uridin monofosfat. Sementara itu, jika gula pentosanya adalah deoksiribosa seperti halnya pada DNA, maka (2’-deoksiribo)nukleosidanya terdiri atas deoksiadenosin, deoksiguanosin, deoksisitidin, dan deoksitimidin.    

Hampir semua organisme mampu mensintesis nukleotida dr prekursor yg lebih sederhana, jalur de novo untuk nukleotida, mirip utk setiap organism. Nukleotida juga dapat disintesis dari hasil pemecahan nukleotida yang telah ada  salvage pathway  (recycle) yaitu dari degradasi pirimidin dan purin  dari sel yang mati (regenerasi) atau dari makanan.

2.5              Degradasi nukleotida

Di dalam usus halus tjd pemutusan ikatan fosfodiester oleh endonuklease (pankreas) à oligonukleotida. Dipecah lebih lanjut dg fosfodiesterase (ensim exonuclease non spesifik) menjadi monofosfat. Dipecah lbh lanjut fosfomonoesterase dikenal sebagai nukleotidase à menghasilkan  nukleosida and orthophosphate. Nucleosida phosphorylaseà menghasilkan  basa dan and ribose-1-phosphate. Jika basa atau nukleosida tidak digunakan kembali utk salvage pathways, basa akan lebih lanjut didegradasi menjadi asam urat (purin), ureidopropionat (pyrimidine).

BAB III

PENUTUP

3.1       Kesimpulan

1.       Asam nukleat adalah makromolekul biokimia yang kompleks, berbobot molekul tinggi,

2.       Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara antara DNA dan protein dalam proses ekspresi genetik karena ini berlaku untuk semua organisme hidup.

3.       Jika gula pentosanya adalah ribosa seperti halnya pada RNA, maka nukleosidanya dapat berupa adenosin, guanosin, , dan uridin sitidin.

4.       Antara ketiga komponen monomer asam nukleat tersebut di atas, hanya basa N-lah yang memungkinkan terjadinya variasi.

5.       Peran penting RNA terletak pada fungsinya sebagai perantara 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.

6.       Perbedaan struktur lainnya antara DNA dan RNA adalah pada basa N-nya. Basa N, baik pada DNA maupun pada RNA, mempunyai struktur berupa cincin aromatik heterosiklik (mengandung C dan N) dan dapat dikelompokkan menjadi dua golongan, yaitu purin dan pirimidin.

7.       Metabolisme  adalah semua reaksi kimia yang terjadi di dalam organisme, termasuk yang terjadi di tingkat selular.

 

DAFTAR PUSTAKA

Poejiadi, Anna dan Titin Supriyanti.2007.Dasar-Dasar biokimia.Jakarta.UI-Press

Srikini, dkk.2008.Biologi SMA Jilid II.Jakarta.Erlangga

http://