Kehidupan di Bumi hanya ada berkat kelas senyawa organik yang disebut asam nukleat. Klasifikasi senyawa ini terdiri dari polimer yang dibangun dari nukleotida. Di antara asam nukleat yang paling terkenal termasuk DNA (asam deoksiribonukleat) dan RNA (asam ribonukleat). DNA menyediakan cetak biru kehidupan dalam sel hidup sedangkan RNA memungkinkan terjemahan kode genetik menjadi protein, yang membentuk komponen seluler kehidupan. Setiap nukleotida dalam asam nukleat terdiri dari molekul gula (ribosa dalam RNA dan deoksiribosa dalam DNA) menjadi basa nitrogen dan gugus fosfat. Gugus fosfat memungkinkan nukleotida untuk saling berhubungan, menciptakan tulang punggung gula-fosfat dari asam nukleat sedangkan basa nitrogen memberikan huruf-huruf alfabet genetik. Komponen asam nukleat ini dibangun dari lima elemen: karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan fosfor.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Membaca)
Dalam banyak hal, kehidupan di Bumi membutuhkan senyawa yang disebut asam nukleat, susunan kompleks karbon, hidrogen, oksigen, nitrogen, dan fosfor yang bertindak sebagai cetak biru, dan pembaca cetak biru, dari suatu organisme genetika.
Molekul Karbon
Sebagai molekul organik, karbon bertindak sebagai elemen kunci dari asam nukleat. Atom karbon muncul dalam gula tulang punggung asam nukleat, dan basa nitrogen.
Molekul Oksigen
Atom oksigen muncul di basa nitrogen, gula, dan fosfat dari nukleotida. Perbedaan penting antara DNA dan RNA terletak pada struktur gulanya masing-masing. Terlampir pada struktur cincin karbon-oksigen ribosa terdapat empat gugus hidroksil (OH). Dalam deoksiribosa, satu hidrogen menggantikan satu gugus hidroksil. Perbedaan dalam atom oksigen ini mengarah pada istilah "deoksi" dalam deoksiribosa.
Molekul Hidrogen
Atom hidrogen menempel pada atom karbon dan oksigen di dalam gula dan basa nitrogen dari asam nukleat. Ikatan polar yang dibuat oleh ikatan hidrogen-nitrogen dalam basa nitrogen memungkinkan ikatan hidrogen terbentuk di antara untaian nukleat asam, yang menghasilkan penciptaan DNA untai ganda, di mana dua untai DNA disatukan oleh ikatan hidrogen dari basa berpasangan. Dalam DNA pasangan basa ini sejajar dengan adenin ke timin dan guanin ke sitosin. Pasangan basa ini memainkan peran penting dalam replikasi dan translasi DNA.
Molekul Nitrogen
Basa asam nukleat yang mengandung nitrogen muncul sebagai pirimidin dan purin. Pirimidin, struktur cincin tunggal dengan nitrogen yang terletak di posisi pertama dan ketiga cincin, termasuk sitosin dan timin, dalam kasus DNA. Urasil menggantikan timin dalam RNA. Purin memiliki struktur cincin ganda, di mana cincin pirimidin bergabung dengan cincin kedua pada atom karbon keempat dan kelima ke cincin yang dikenal sebagai cincin imidazol. Cincin kedua ini mengandung atom nitrogen tambahan pada posisi ketujuh dan kesembilan. Adenin dan guanin adalah basa purin yang ditemukan dalam DNA. Adenin, sitosin, dan guanin memiliki gugus amino tambahan (mengandung nitrogen) yang melekat pada struktur cincin. Gugus amino yang melekat ini terlibat dalam ikatan hidrogen yang terbentuk antara pasangan basa dari untai asam nukleat yang berbeda.
Molekul Fosfor
Terlampir pada setiap gula adalah gugus fosfat yang terdiri dari fosfor dan oksigen. Fosfat ini memungkinkan molekul gula dari nukleotida yang berbeda untuk dihubungkan bersama dalam rantai polimer.