DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR...............................................................................
i
DAFTAR ISI.............................................................................................. ii
BAB I PENDAHULUAN...........................................................................
1
A.
Latar belakang........................................................................
1
BAB II TINJAUAN TEORITIS..................................................................
2
A.
Metabolisme
pirimidin.......................................................... 2
B.
Struktur
pirimidin.................................................................
2
C.
Biosintesis
Pirimidin............................................................. 3
D.
Tahapan biosintesis pirimidin............................................... 3
E.
Kelainan metabolime
pirimidin............................................ 5
BAB III PENUTUP..................................................................................... 8
Kesimpulan......................................................................................... 8
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Manusia melakukan biosintesis purin dan pirimidin dalam asam nukleat jaringan
tubuh. ATP, NAD+, koenzim A dan lain-lain dari senyawa antara amfibolik. Namun
demikian senyawa analog purin dan pirimidin yang disuntikan, termasuk obat-obat
yang potensial sebagai preparat anti kanker. Dapat disatukan kedalam DNA.
Biosintesis purin serta pirimidin oksi dan deoksiribonukleotida (NTP dan dNTP),
merupakan peristiwa yang diatur secara akurat serta dikoordinasikan lewat
mekanisme umpan balik yang menjamin produksi senyawa ini dengan kuantitas yang
tepat kadang-kadang disesuaikan menurut berbagai kebutuhan fisiologik (misalnya
pembelahan sel). Penyakit manusia yang meliputi kelainan dalam metabolisme
purin atau pirimidin mencakup penyakit gout, sindrom lesch-Nyhan, defisiensi
adenosin deaminase dan defisiensi fosforilase nukleosida purin. Penyakit pada
biosintesis pirimidin lebih langka dan mencakup asiduria orotat. Karena,
berbeda dengan urat, produk hasil katabolisme pirimidin bersifat sangat
larut(karbon dioksida, amonia dan β-aminoisobutirat), maka jumlah kelainan yang
bermakna secara klinik pada katabolisme pirimidin hanya beberapa (victor W.
Rodwell, Phd).
Keadaan defisiensi purin pada manusia terutama disebabkan oleh defisiensi asam
folat dan kadang-kadang oleh defisiensi B12, kalau keadaan ini menimbulkan defisiensi sekunder deriva folat (victor W.
Rodwell, Phd).
BAB II
TINJAUN TEORITIS
A. Metabolisme
Pirimidin
Purin dan pirimidin merupakan inti dari senyawa komponen molekul nukleotida
asam nukleat RNA dan DNA.
Contoh Purin : Adenin, guanin,
hipoxantin, xantin. Di metabolisme menjadi asam urat.
Contoh Pirimidin : Sitosin, urasil,
timin. Dimetabolisme menjadi CO2 dan NH3.
B.
Struktur pirimidin
Asam nukleat utama di dalam inti sel adalah deoxyribonucleic acid
(DNA). DNA mengandung gula pentosa deoksiribosa sebagai salah satu komponennya.
DNA sekarang dikenal sebagai material genetik. Tipe asam nukleat yang lain
adalah ribonucleic acid (RNA) yang mengandung gula pentosa ribosa. Peran
utamanya adalah transmisi informasi genetik dari DNA ke protein.
Molekul DNA sangat besar, bahkan lebih besar daripada protein, sedangkan ukuran
molekul RNA relatif sama dengan protein. Hidrolisis sempurna DNA dan RNA oleh
asam menghasilkan: basa nitrogen, 2-deoksi-D-ribosa (atau ribosa untuk RNA) dan
ortofosfat. Ada dua tipe basa nitrogen dalam DNA dan RNA yaitu pirimidin
dan purin. Basa Pirimidin adalah turunan senyawa heterosiklik pirimidin:
Gambar 6.1 Struktur pirimidin.
Basa purin adalah turunan senyawa cincin fusi purin:
Gambar 6.2 Struktur purin.
·
Basa pirimidin
Basa pirimidin dalam DNA adalah timin dan sitosin, sedangkan
dalam RNA adalah urasil dan sitosin. Ketiga jenis basa ini berbeda dalam tipe
dan posisi gugus kimia yang terikat pada cincin.
• Timin adalah: 5 metil-2,4-dioksipirimidin
• Sitosin adalah: 2-oksi-4-aminopirimidin
• Urasil adalah: 2,4-dioksipirimidin
Berikut adalah struktur kimia dari ketiga jenis basa nitrogen tersebut
Gambar 6.3 Struktur Timin, sitosin dan urasil.
C. Biosintesis Purin dan Pirimidin
1. Pirimidin
Umumnya
biosintesis pirimidin dan purin memerlukan bahan pembentukan yang sama misalnya
PRPP, glutamin, CO2, asam aspartat, koenzim tetrahidrofolat (FH4).
Tetapi ada satu perbedaan yang jelas
sekali yaitu pada saat terjadinya penambahan gugus ribosa-P (pada biosintesis
purin), penambahan gugus ribosa-P tersebut sudah berlangsung ditahap awal.
Sedangkan pada biosintesis pirimidin berlangsung setelah perjalanan beberapa
tahap lebih jauh.
D. Tahapan
biosintesis purin dan pirimidin
1. Tahapan
biosintesis Purin
1.1 Sintesis purin diawali oleh reaksi
pembentukan molekul PRPP (5-phospho ribosil pyro phosphate) yang berasal dari
ribosa-5P yang mengkaitkan ATP dan ion Mg²+ sebagai aktivator.
1.2 Selanjutnya pembentukan senyawa
5-Phosphoribosilamin dari hasil reaksi PRPP dengan glutamin. Reaksi ini
menghasilkan pula asam amino glutamat + Ppi.
1.3 Berikutnya pembentukan senyawa GAR
(glycin amid ribosil-5P) dari hasil reaksi ribosilamin-5P dengan glisin yang mengaktipkan
ATP dan Mg²+ sebagai aktivator dan yang dikatalisis oleh enzim GAR syn-thetase.
1.4 Kemudian GAR melakukan reaksi formilasi
yang dikatalisis oleh enzim transformilase dengan koenzim FH4 (tetrahidrofolat)
dan senyawa donor gugus formil, membentuk senyawa formil glisin amid ribosil-5P
nya. Atom karbon gugus formil tersebut menempati posisi atom C-8 inti purin.
1.5 Kemudian senyawa formil glisin amid
ribosil 5P melakukn reaksi aminasi (pada atom karbon ke-4 nya) dengan senyawa
donor amino (berupa glutamin) dan terbentuknya senyawa formil- glisinamidin-
ribosil-5P.atom N gugus amino yang baru menempati posisi N-3 inti purin.
1.6 Selanjutnya terjadi reaksi penutupan
rantai dan terbentuknya senyawa amino- imidazole- ribosil-5P, selanjutnya
senyawa-senyawa amino- imidazole- ribosil-5P melakukan fiksasi CO2 dengan biotin sebagai koenzim dan atom
karbon yang difiksasi tersebut menempati atom C (6) inti purin. Dilanjutkan
reaksinya dengan aspartat membentuk senyawa 5-amino- 4- imidazole- N- suksinil
karboksamid ribosil-5P.
1.7 Senyawa 5-amino- 4- amidazole-
karboksamid- ribosil- 5P, melakukan reaksi formilasi yang dikatalisis oleh
enzim transformilase dengan koenzim FH4 (tetrahidrofolat) dan senyawa donor
gugus formil, maka terbentukny senyawa 5- formamido- 4- imidazole karboksamide-
ribosil-5P.
1.8 Akhirnya terjadilah reaksi penutupan
cincin yang ke-2 kalinya terbentuklah derivat purin yang pertama berupa IMP
(inosin monophosphate= inosinic acid) yaitu derivat hiposantin atau 6-
oksipurin. Sedangkan AMP dan GMP diturunkan dari IMP.
2. Tahapan
biosintesis pirimidin
2.1 Biosintesis pirimidin diawali oleh
reaksi pembentukan karbamoil-P yang dihasilkan dari reaksi antara glutamin, ATP
dan CO2 yang dikatalisis oleh enzim
karbamoil-P sintetase yang berlangsung didalam sitosol. Berbeda dengan enzim
karbamoil-P sinthase yang bekerjapada reaksi pembentukan urea, dimana reaksi
nya berlangsung bukan didalam sitosol melainkan didalam mitokondria.
2.2 Berikutnya karbamoil-P berkondensasi
dengan asam aspartat menghasilkan senyawa karbamoil-asparta. Reaksi ini
dikatalisis oleh enzim aspartat transkarbamoilase.
2.3 Berikutnya terjadi reaksi penutupan
rantai sambil membebaskan H2O dari molekul karbamoil-aspartat sehingga
dihasilkan asam dehidro orotat (DHOA= dihidroorotic acid). Reaksi tersebut
dikatalisis oleh enzim dihidroorotase.
2.4 Berikutnya melalui reaksi yang
dikatalisis oleh enzim DHOA dehidrogenase dengan koenzim NAD+, DHOA
menghasilkan asam arotat (OA=orotic acid).
2.5 Selanjutnya terjadi reaksi penambahan
gugus ribosa-P pada asam orotat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim orotat
fosforibosil transferase dan dihasilkan orotidilat OMP (orotidin mono
posphate).
2.6 Akhirnya enzim orotidilat
dikarboksilase mengkatalisis reaksi dikarboksilasi orotidilat dan menghasilkan
uridilat (uridin mono phosphate)yaitu produk nukleotida pertama pada
biosintesis pirimidin.
E. Kelainan
metabolime pirimidin
1. Metabolisme pirimidin
Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO2, ammonia, betalanin dan propionat sangat mudah larut
dalam air bila overproduksi dan jarang didapati kelainan.
Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP
akan terjadi peningkatan nukleotida dan peningkatan ekskresi dari betalanin.
Defisiensi folat dan vitamin B12 dengan
defisiensi TMP.
Masalah klinik metabolisme pirimidin
Hasil akhir metabolisme pirimidin larut
dalam air, tidak banyak kelainan yang disebabkannya.
Kelainan autosomal resesif
Hereditary orotic aciduria
tipe I:
-
tipe yang lebih sering def. orotat fosforibosil
transferase & orotidilat dekarboksilase
-
terjadi anemia megaloblastik, tdp kristal jingga dalam
urine.
Tipe II :
- krn defisiensi orotidilat
dekarboksilase
Reye’s Syndrome
Gangguan pada mitokondria hati
Orotikasiduria sekunder karena
ketidakmampuan mitokondri memakai karbamoil fosfat (pada defisiensi ornitin
trankarbamoilase) overproduksi asam orotat
BAB III
PENUTUP
Kesimpulan
Purin dan pirimidin merupakan komponen utama RNA dan DNA.
Purin terdiri dari Adenin, guanin, hipoxantin, xantin. Di metabolisme menjadi
asam urat sedangkan pirimidin yaitu Sitosin, urasil, timin. Dimetabolisme
menjadi CO2 dan NH3. Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata
setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari
bermacam-macam antara lain atom C (6), atom N (1), atom C (2), atom N (3), atom
C (4), atom C (5) dan atom N (7). Dan tahapan purin diawali dengan pembentukan
molekul PRPP(5-phospho ribosil pyro phosphate) dan slanjutnya membentuk senyawa
5-phosphoribosilamin dari hasil PRPP dan membentuk senyawa GAR kemudian GAR
membentuk reaksi formilase yang dikatelisis oleh enzim kemudian senyawa formil
glisin amid ribosil 5P sehingga terjadi penutup rantai, senyawa 5
amino-4-imidazole-karboksamid- ribosil-5P akhir dari penutupan cicncin yang
k-2.Sedangkn biosintesis pirimidin memerlukan bahan pembentuk yang sama yaitu
PRPP, glutamin, CO2, asam aspartat dan FH4, adapun kelainan metabolisme purin
yaitu gout, Sindrom Lesch-nyhan dan Penyakit von gierke. Sedangkan pirimidin
mempunyai kelainan kekurangan enzim. Metabolisme pirimidin larut dalam air.
DAFTAR PUSTAKA
Hardjasasmita, 1996. Ikhtisar Biokimi Dasar.
Jakarta: FKUI
Poedjiadi Anna, 1944. Dasar-Dasar Biokimia. Jakarta: UIP
http://dr-suparyanto.blogspot.com/2010/metabolisme purin dan pirimidin
http://google.com
