780 likes | 3.04k Views
Artharini I. ASAM NUKLEAT Fungsi , Struktur dan Metabolismenya. Nukleosida Nukleotida Asam nukleat. ?. Asam Nukleat :.
E N D
Artharini I ASAM NUKLEATFungsi, StrukturdanMetabolismenya
Nukleosida Nukleotida Asam nukleat ?
AsamNukleat : • Penamaanmolekulasamnukelatdidasarkanpadasifatmolekulnyayaituasamdantempatpertama kali molekuliniditemukanyaitudidalamintiselataunukleus = nukleat
FungsiAsamNukleat : Menyimpan, mentransmisidanmentranslasi: • informasigenetik • metabolismeantara (intermedier metabolism) • reaksi-reaksiinformasienergi • koenzimpembawaenergi • koenzimpemindahasamasetat, zatgula, senyawa amino danbiomolekullainnya • koenzimreaksioksidasireduksi
Struktur : • Asamnukleatbaik DNA maupun RNA, tersusunatas monomer nukleotida (mononukleotida) • Nukleotidatersusunatasgugusfosfat, basa nitrogen dangulapentosa
Struktur : • Basa nitrogen berasaldarikelompokpurindanpirimidin • Purinutamaasamnukleatadalahadenindanguanin, sedangkanpirimidinnyaadalahsitosin, timindanurasil • Basa nitrogen dangulapentosamelaluiikatanglikosidamembentukmolekulnukleosidadimanaikatankovaleniniterjadiantara atom C-1 gulapentosadengan atom N-1 pirimidinatau N-9 purin
Nukleotida • merupakannukleosida yang gugusgulapadaposisi 5 – nyamengikatgugusfosfatdenganikatan ester Berdasarkankandungangulapentosanyaada 2 jenisnukleotidayaitu: 1.Nukleotida yang memilikigugusgularibosa 2.Nukleotida yang memilikigugusguladeoksiribosa • Keduajenisnukleotidainibisamenjadi monomer polymer asamnukleat, RNA dan DNA
Beberapanukleotida lain terdapatbebasdanmempuyaifungsipentingdalamsel, misalnya: • Adenosin 5’-monofosfat (AMP), Adenosin 5’-difosfat (ADP) danAdenosin 5’-trifosfat (ATP) yang berperanpentingdalam transfer gugusfosfatuntukmenerimadanmengantarenergi. • Nukleotida lain yang berbentuksiklikseperti: • Adenosin 3’-5’- siklikmonofosfat (AMP siklikataucAMP) berperansebagaikurirsekunderdalammengendalikanmetabolismehormon adrenalin • Nukleotidabebas lain adalah: guanosinsiklikmonofosfat (GMP siklik=cGMP) yang berfungsisebagaipenghambatenzim yang dirangsangolehcAMP
Beberapatrifosfonukleotidaberperandalamberbagaireaksidalamsel, contoh: CTP : terlibatdalambiosintesis lipid UTP : berperandalambiosintesis KH CTP dan UTP : jugadigunakandalambiosintesis RNA dan DNA
Hampirsemuaorganismemampumensintesisnukleotidadrprekursoryglebihsederhana jalur de novountuknukleotida miriputksetiaporganisme • Nukleotidajugadapatdisintesisdarihasilpemecahannukleotida yang telahada salvage pathway (recycle) yaitudaridegradasipirimidindanpurin darisel yang mati (regenerasi) ataudarimakanan
5-Phospho- -D-ribosyl-1-pyrophosphate (PRPP) • Intermediet untuk baik proses de novo and salvage pathway • Berasal dari ribosa 5 phosphat
IMP synthase GAR synthetase AICAR transformylase GAR transformylase SAICAR lyase FGAR amidotransferase SAICAR synthetase FGAM cyclase AIR karboksilase
Hal-hal penting dalam sintesis de novo purin: • Sangat tergantung pada “pool” ribosa • Gugus amina didonor oleh glutamin dgn enzim amidotransferase • Glisin dan fumarat donor ring dlm nukleotida • Daur reaksi dikontrol secara alosterik dgn AMP, ADP, GMP dan GDP. bekerja pada PRPP amidotransferase
Daurdiawalidgnperubahan PRPP IMP • IMP = Inosinemonofosfatmrpknbentuknukleotidapurin yang pertamadibentukdlmdaurini • Sebagaibasaadalahhypoxanthin
DAUR dr IMP AMP & GMP Adenilosuksinat synthetase IMP dehidrogenase XMP aminase Adenilosuksinat lyase
Metabolisme de novo nukleotida pirimidine CP synthetase Aspartat transcarbomoylase Dihidrooratate DH dihydrorotase
Orotat fosforibosiltransferase Orotidilate dekarboksilase CTP synthetase UMP kinase Nukleosida diphosphat kinase
Hal-halpentingdalamsintesis de novo pirimidine: • cincinpirimidinedisintesisterpisahdrgularibosanya • Daurpirimidine de novo tidakbercabangprodukakhirdrdauradalah UMP yang mrpknbahandariCMP • Reaksipertama pembtkankarbamoylaspartatedr asp dancarbomyl-P titikregulasiygpentingdlmdaurtsb • Aspartattranscarbomoylase(ATCase) diaktivasiolehdiaktivasioleh ATP dandihambatoleh CTP sbgprodukakhir
ProsesKatabolisme: • AsamNukleatakandipecahmenjadimolekul-molekul yang lebihkecilolehberbagaienzim yang terdapatdalamsaluranpencernaan • DNA dan RNA dipecahdalamgetahususolehenzimpolinukleotidaseataufosfodiesterasemenjadimononukleotida. mononukleosidase • Mononukleotida -------------------> Nukleosida nukleosidase • Nukleosida ---------------------> guladanbasapurin/pirimidin
Degradasi nukleotida • Di dalam usus halus tjd pemutusan ikatan fosfodiester oleh endonuklease (pankreas) oligonukleotida • Dipecah lebih lanjut dg fosfodiesterase (ensim exonuclease non spesifik) monofosfat • Dipecah lbh lanjut fosfomonoesterase dikenal sebagai nukleotidase menghasilkan nukleosida and orthophosphate. • Nucleosida phosphorylase menghasilkan basa dan and ribose-1-phosphate.
Jika basa atau nukleosida tidak digunakan kembali utk salvage pathways, basa akan lebih lanjut didegradasi asam uratureidopropionat (purin) (pyrimidine).
Degradasi purine • Produk akhir katabolisme purin : asam urat
Vertebrata terestrial urea ureotelic Burung & reptil asam urat uricotelic Binatang di air ammoniaammonotelic
Merupakan proses metabolisme informasi, yang berbeda dgn metabolisme-metabolisme yang telah dipelajari sebelumnya: metabolisme intermediate ensim berperanan dlm setiap reaksi yg terjadi. • Proses perlekatan substrat dan menghasilkan produk • Metabolisme informasi ada cetakan yang perlu diterjemahkan menjadi produk. • Cetakan DNA atau RNA, proses juga melibatkan berbagai enzim
Proses utama dlm metabolisme informasi: • Replikasi DNA berperan sbg cetakan untuk sintesisnya sdr • Transkripsi Informasi yang ada pada DNA menentukan RNA yang diproduksi • Translasi RNA berperan sbg cetakan untuk sintesis suatu rantai polipeptida ttt
Replikasi dan transkripsi hanya menggunakan 4 nukleotida • Translasi mengubah bahasa nukleotida yg terdiri dari 4 nukleotida menjadi bahasa protein yang terdiri dari 20 huruf asam amino • Persamaan replikasi, transkripsi dan translasi membutuhkan cetakan proses terdiri dari inisiasi, elongasi dan terminasi
Replikasi Secara konsep sederhana Proses mekanismenya komplek Kesederhanaannya krn konsep dr Watson & Crick Transfer informasi melibatkan pembukaan double helix DNA yang diikuti secara bersamaan dengan pembentukan dua pita baru pasangan dari pita DNA yang lama
Transkripsi DNA • Suatuprosesuntukmembacainformasi yang disimpandalamurutannukleotida DNA RNA • RNA sintesismembutuhkanensim RNA polimerase • Mekanismedibagimenjadi 3 • Inisiasi • Elongasi • Terminasi
Translasi adalahprosesmembacakodondanmenggabungkanasam amino yang sesuaibersama-samadenganikatanpeptida. Komponenprosestranslasi Translasi DNA • mRNA consist of genetic code • Ribosome • tRNA together with a.a • Enzymes
Initiation • Elongation • Termination Translation process consists of 3 main stages Initiation Activation of amino acids for incorporation into proteins.
Translation is accomplished by the anticodon loop of tRNA forming base pairs with the codon of mRNA in ribosomes