Materi Metabolisme purin dan pirimidin

1. DNA dan RNA;MetabolismePurindanPirimidin Dr. DISSIE L.ARLINI Posting oleh= yohanesmeor

2. PENDAHULUAN • Manusia mengkonsumsi makanan kaya akan nukleoprotein → basa purin dan pirimidin dr makanan tdk bisa diinkorporasi scr lgs kedlm asam nukleat jar.tubuh. • Biosintesis purin dan pirimidin dlm tubuh dilakukan dgn intermediat amfibolik (secara de novo)

3. Dlm trak.intestinalis  as.nukleat dan nukleoprotein akan diurai menjd mononukleotida (oleh enzim ribonuklease, deoksiribonuklease,polinukleotidase). Kmd enzim nukleotidase dan fosfatase menghidrolisis mononukleotida menjd nukleosida yg bisa diserap/diurai oleh enzim fosforilase intestinal menjd basa purin dan pirimidin.

4. NUKLEOPROTEIN • Nukleoprotein → asam nukleat + protein • Asam nukleat → gabungan nukleotida • Nukleotida → nukleosida + asam fosfat • Nukleosida → basa purin/pirimidin + pentosa • Hidrolisis nukleoprotein → protein, asam fosfat, pentosa, basa purin atau basa pirimidin

5. Purin dan Pirimidin merupakan senyawa heterosiklik adalah senyawa berbentuk cincin (siklik) yg mengandung atom karbon dan nonkarbon (hetero). Paling byk hetero ditemukan dlm biologi adalah nitrogen. • Derivat utamanya adalah nukleosida,nukleotida. Keduanya mengandung gula berbtk siklik (> gula pentosa) yg terikat pd atom hetero nitrogen melalui ikatan β–N-glikosidat.

6. NUKLEOSIDA • Basa purin atau pirimidin dan gula berbtk siklik, paling sering gula D-ribosa atau 2-deoksi-D-ribosa,yg terikat sebuah ikatan β–N-glikosidat ke N-9 basa purin atau pada N-1 basa pirimidin. • Nukleosida mengandung monosakarida.

7. Nukleotida • Disebut ribonukleotida atau deoksiribonukleotida. • Nukleotida adalah nukleosida yang terfosforilasi. • Mengalami fosforilasi tunggal pada gugus hidroksil gulanya. • Derivatnya banyak merupakan Koenzim • Merupakan asam polifungsional • Menyerap sinar ultraviolet (=serapan (absorbansi) pd 260 nm)

8. Nukleotida adalah molekul kompleks yang tersusun dari basa nitrogen, sebuah gula yang mengandung lima karbon dan gugus fosfat.

9. ASAM NUKLEAT • Asamnukleatadalahpolimernukleotidapanjang yang berperanbesardalamprosespenurunansifatdanpembentukanberbagai protein. • Terdapatduamacamasamnukleatpentingyaituasamdeoksiribonukleotida (deoxyribonucleic acid - DNA)danasamribonukleotida (ribonucleic acid-RNA). • Asamnukleatatauasaminti, dikatakandemikiankarenaasamtersebutpertama kali diketemukandidalamintisel

10. KATABOLISME ASAM NUKLEAT • Nukleoproteindalampencernakanakandipecahjadimolekul yang lebihkecil → Nukleoprotein → asamnukleat + protein • Asamnukleat → Nukleotida → Nukleosida + asamfosfat • Nukleosida → basapurin/pirimidin + pentosa • Hidrolisisnukleoprotein → protein, asamfosfat, pentosa, basapurinataubasapirimidin

11. MACAM ASAM NUKLEAT Macam asam nukleat: • DNA (deoksiribonucleic acid) • RNA (ribonucleic acid)

13. Merupakan Basa heterosiklik adalah senyawa purin adenin serta guanin dan senyawa pirimidin sitosin,timin dan urasil. • Semua as.nukleat mengandung adenin, guanin,sitosin. • DNA (tetapi tdk RNA) juga mengandung timin. • RNA ( tetapi tdk DNA) juga mengandung urasil.

14. Perbedaan DNA dan RNA • DNA: • Pentosa: deoksiribosa • Basa: adenin, guanin, sitosin, timin RNA: • Pentosa: ribosa • Basa: adenin, guanin, sitosin, urasil

16. NUKLEOSIDA ALAM • Adenin nukleotida /Adenosin Mono fosfat (AMP) • Guanin nukleotida /Guanosin Mono fosfat (GMP) • Hipoksantin nukleotida/Inosin Mono fosfat (IMP) • Urasil nukleotida/Uridin Mono fosfat (UMP) • Sitidin nukleotida/Sitidin Mono fosfat (SMP) • Timin nukleotida/Timidin Mono fosfat (TMP) • Adenosin Trifosfat (ATP) → ikatan energi tinggi • Uridin Trifosfat (UTP) → ikatan energi tinggi

17. Jadi…BEDA DNA DAN RNA

18. Fungsi Nukleotida • Berperan pada fungsi fisiologik : • Sintesis protein • Sintesis asam nukleat • Kaskade regulatorik • Lintasan transduksi sinyal intra serta antarsel • Derivatnya banyak merupakan Koenzim • Merupakan asam polifungsional • Menyerap sinar ultraviolet (=serapan (absorbansi) pd 260 nm) • Analog nukleotida sintetik utk keperluan kemoterapi (nukleosida sitarabin digunakan dlm kemoterapi penyakit kanker dan infeksi virus). Azatioprin (6-merkaptopurin) digunakan pd transplantansi ginjal utk menekan proses penolakan jaringan.

19. Peran Nukleosida Trifosfat memiliki potensi tinggi bagi pemindahan gugus. Reaksi tsb terjd pemecahan ikatan anhidrida asam dirangkaikan dengan proses sgt endergonik spt sintesis ikatan kovalen, contoh proses polimerasi nukleosida trifosfat bagi pembentukan asam nukleat. • Derivat Adenosin • ADP a& ATP merupakan substrat utk fosforilasi oksidatif dan ATP berfungsi sbg transducer energi bebas biologik yg penting.

20. Derivat Guanosin • Berperan dlm proses konversi suksinil Ko-A menjd suksinat • Derivat Urasil • Derivat UDP Berperan dlm donor glukosil biosintesis glikogen serta disakarida glukosil • Derivat Sitosin • CTP diperlukan biosintesis senyawa fosfogliserida dlm jar.tubuh hewan dan CDP-kolin membentuk sfingomielin.

21. POLINUKLEOTIDA • Merupakan makromolekul direksional • Gugus 5’-fosfat nukleotida mengalami satu esterifikasi dpt mengesterifikasi gugus fungsional alkohol kedua (-OH) shg terbentuk diester. JADI Mononukleotida Yg Terangkai Melalui Ikatan 3’ → 5’ fosfodiester Membentuk Polinukleotida.

22. Pada manusia nukleosida purin,adenosin dan guanin mengubah menjadi asam urat melalui serangkaian reaksi. • Adenosin → Inosin → Hipoxantin → Xantin • Guanosin → Guanin Asam urat

23. STRUKTUR DAN FUNGSI ASAM NUKLEAT • DNA merupakan dasr kimia hereditas dan diorganisasikan ke dlm gen, yg menjd unit dasar informasi genetik. Gen mengendalikan sintesis berbagai tipe RNA yg sebagian besar terlibat sintesis protein. • Asam nukleat DNA dan RNA merupakan molekul polimerik

24. DNA terdiri atas 4 basa : A (deoksiadenilat) ,G (deoksiguanilat), C (deoksisitidilat) , T (timidilat) yg dipertahankan dlm suatu susunan linier oleh ikatan fosfodiester melalui posisi 3’ dan 5’ deoksiribosa yg berdekatan. (STRUKTUR PRIMER) • Untai ini membentuk heliks ganda di sekeliling sumbu sentral. • Pasangan basa DNA yg berjumlah 3x109pada manusia diorganisasikan menjadi komplemen haploid 23 buah kromosom.

27. Struktur DNA

32. fungsi DNA adalah • menjd cetakan bagi replikasi (DNA turunan sbg informasi sel generasi) • Menjd cetakan transkripsi 100.000 gen yg mengkodekan beragam mol.RNA (sbg sintesis protein) • Denaturasi Asam nukleat/DNA utk menganalisa strukturnya. Dpt dipisahkan untai ganda DNA dengan meningkatkan suhu dan menurunkan konsentrasi garam. • DNA diorganisasikan menjd 2 untai pembentukan pasangan A dan T (2 ikatan hidrogen), G dan C (3 ikatan hidrogen).

33. Struktur sekunder dan tersier asam nukleat : Teori Watson dan Crick • Menggambarkan struktur heliks ganda DNA bentuk B • Lebar heliks ganda 2,0 nm, jarak setiap putiran penuh heliks ganda (secara vertikal) 3,4 nm • Satu putiran DNA B terdiri 10 pasangan basa • Terdiri antiparalel (A adenin,C sitosin,G guanin,T timin,P fosfat,S deoksiribosa) • Mempunyai alur utama/mayor dan alur tambahan/minor

35. Berbeda dengan RNA berbentuk untaian tunggal yg sebagian besar terlibat dlm sintesis protein. • Susunan nukleotida dlm RNA terdiri atas A,G,C serta U dan gulanya berupa ribosa. • BEntuk-bentuk utama RNA adalah : • RNA messenger (mRNA) • RNA ribosom (rRNA) • RNA transfer (tRNA)

36. MACAM RNA • mRNA (messenger RNA): membawa kode genetik dari inti ke ribosom (sebagai tempat sintesa protein), kode terdiri 3 nukleotida yang disebut Kodon • tRNA (transfer RNA): membawa bahan sintesa protein dari sitoplasma ke ribosom, sesuai kode yang dibawa mRNA, kode dalam rRNA disebut: Antikodon • rRNA (ribosomal RNA): tempat sintesa protein

38. FUNGSI RNA • ARN dutamenerimadanmenyalininformasigenetikdari DNA. Prosesinidinamakantranskripsidanberlangsungdidalaminti. • RNA transporBerfungsimengikatasam amino yang terdapatdalamsitoplasmaARNtsebelummengikatasam amino mendapattambahanenergidari ATP, danmembawaasam amino keARNd yang beradadalamribosom, sesuaiurutanbasa nitrogen. Prosesinidisebuttranslasi • RNA ribosomberfungsimerakitasam-asam amino menjadirangkaianpolipeptida (protein

39. Bentuk-bentuk ini berukuran beragam mulai dari tRNA terdiri 75 nukleotida, mRNA terdiri beberapa ribu nukleotida • Fungsi utama spesifik RNA adalah sintesis protein. • Rangkaian untai pengkode gen pada DNA ke transkrip RNA, kecuali U yg menggantikan T.

40. Untaian DNA • Pengkode 5’ TTGGAATTGTGAGCGG • Cetakan 3’ AACCTTAACACTCGCC • Transkrip • RNA 5’ UUGGAAUUGUGAGCGG

41. PURIN DAN PIRIMIDIN • Inti Purin dan Pirimidin adalah inti dari senyawa komponen molekul nukleotida asam nukleat RNA dan DNA • Derivat Purin berupa senyawa: Adenin dan Guanin • Derivat Pirimidin berupa senyawa: sitosin, urasil dan timin

42. Basa Purin (adenin, guanin) • Basa Pirimidin (sitosin, urasil, timin) • Nukleosida diberi nama sesuai nama basa pembentuknya: adenin nukleisida (adenosin), guanin nukleisida (guanosin), urasil nukleosida (uridin), timin nukleisida (timidin), sitosin nukleisida (sitidin)

44. KATABOLISME PURIN • Adenosin → Inosin → Hiposantin → Santin → Asam Urat • Guanosin → Guanin → Santin → Asam Urat • Santin oksidase adalah enzim yang merubah santin → asam urat, enzim tsb banyak terdapat di: hati, ginjal, usus halus • Penyakit Gout (pirai) ditandai oleh tingginya asam urat dalam tubuh, sehingga terjadi penimbunan dibawah kulit berbentuk tophi

45. KATABOLISME PIRIMIDIN • Sitosin → Urasil → Dihidrourasil → Asam β ureidopropionat → CO2 + NH3 • Timin → Dihidrotimin → Asam β ureidoisobutirat → CO2 + NH3 • Katabolismepirimidinterutamaberlangsungdihati • ASAM URAT • Asamuratdibentukdarimetabolismepurin • Asamuratdiekskresimelaluiginjal • Jikaproduksipurinmeningkatatauekskresimenurun → penumpukanasamuratdalamdarah → penyakit Gout

46. PENYAKIT GOUT • Gout adalah penyakit artritis berulang pada sendi articulatio matatarso falangealis akibat peningkatan kadar asam urat • Peningkatan asam urat disebabkan: Produksi meningkat (leukemia, pneumonia), Ekskresi menurun (gangguan ginjal) • Terapi: • Mengurangi produksi (kolkisin, alopurinol)

47. TERIMA KASIH