METABOLISME PURIN,PIRIMIDIN

1. DNA dan RNA;MetabolismePurindanPirimidin dr. DISSIE L.ARLINI, M.Mkes Posting: YOHANES MEOR

2. PENDAHULUAN • Manusiamengkonsumsimakanankayaakannukleoprotein→ basapurindanpirimidindrmakanantdkbisadiinkorporasiscrlgskedlmasamnukleatjar.tubuh. • Biosintesispurindanpirimidindlmtubuhdilakukandgnintermediatamfibolik (secara de novo)

3. Dlmtrak.intestinalis as.nukleatdannukleoproteinakandiuraimenjdmononukleotida (olehenzimribonuklease, deoksiribonuklease,polinukleotidase). Kmdenzimnukleotidasedanfosfatasemenghidrolisismononukleotidamenjdnukleosidaygbisadiserap/diuraiolehenzimfosforilase intestinal menjdbasapurindanpirimidin.

4. NUKLEOPROTEIN • Nukleoprotein → asamnukleat + protein • Asamnukleat → gabungannukleotida • Nukleotida → nukleosida + asamfosfat • Nukleosida → basapurin/pirimidin + pentosa • Hidrolisisnukleoprotein → protein, asamfosfat, pentosa, basapurinataubasapirimidin

5. PurindanPirimidinmerupakansenyawaheterosiklikadalahsenyawaberbentukcincin (siklik) ygmengandung atom karbondannonkarbon (hetero). Paling byk hetero ditemukandlmbiologiadalah nitrogen. • Derivatutamanyaadalahnukleosida,nukleotida. Keduanyamengandunggulaberbtksiklik (> gulapentosa) ygterikat pd atom hetero nitrogen melaluiikatanβ–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 Macamasamnukleat: • DNA (deoksiribonucleic acid) • RNA (ribonucleic acid)

13. MerupakanBasaheterosiklikadalahsenyawapurinadeninsertaguanindansenyawapirimidinsitosin,timindanurasil.MerupakanBasaheterosiklikadalahsenyawapurinadeninsertaguanindansenyawapirimidinsitosin,timindanurasil. • Semuaas.nukleatmengandungadenin, guanin,sitosin. • DNA (tetapitdk RNA) jugamengandungtimin. • RNA ( tetapitdk DNA) jugamengandungurasil.

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

16. NUKLEOSIDA ALAM • Adeninnukleotida /Adenosin Mono fosfat (AMP) • Guaninnukleotida /Guanosin Mono fosfat (GMP) • Hipoksantinnukleotida/Inosin Mono fosfat (IMP) • Urasilnukleotida/Uridin Mono fosfat (UMP) • Sitidinnukleotida/Sitidin Mono fosfat (SMP) • Timinnukleotida/Timidin Mono fosfat (TMP) • AdenosinTrifosfat (ATP) → ikatanenergitinggi • UridinTrifosfat (UTP) → ikatanenergitinggi

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

29. 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).

30. 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

32. BerbedadenganRNA berbentukuntaiantunggalygsebagianbesarterlibatdlmsintesis protein. • Susunannukleotidadlm RNA terdiriatas A,G,C serta U dangulanyaberuparibosa. • BEntuk-bentukutama RNA adalah : • RNA messenger (mRNA) • RNA ribosom (rRNA) • RNA transfer (tRNA)

33. MACAM RNA • mRNA (messenger RNA): membawakodegenetikdariintikeribosom (sebagaitempatsintesa protein), kodeterdiri 3 nukleotida yang disebutKodon • tRNA (transfer RNA): membawabahansintesa protein darisitoplasmakeribosom, sesuaikode yang dibawa mRNA, kodedalamrRNAdisebut: Antikodon • rRNA (ribosomal RNA): tempatsintesa protein

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

37. 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.

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

39. PURIN DAN PIRIMIDIN • IntiPurindanPirimidinadalahintidarisenyawakomponenmolekulnukleotidaasamnukleat RNA dan DNA • DerivatPurinberupasenyawa: AdenindanGuanin • DerivatPirimidinberupasenyawa: sitosin, urasildantimin

40. BasaPurin (adenin, guanin) • BasaPirimidin (sitosin, urasil, timin) • Nukleosidadiberinamasesuainamabasapembentuknya: adeninnukleisida (adenosin), guaninnukleisida (guanosin), urasilnukleosida (uridin), timinnukleisida (timidin), sitosinnukleisida (sitidin)

42. KATABOLISME PURIN • Adenosin → Inosin → Hiposantin → Santin → AsamUrat • Guanosin → Guanin → Santin → AsamUrat • Santinoksidaseadalahenzim yang merubahsantin → asamurat, enzimtsbbanyakterdapatdi: hati, ginjal, usushalus • Penyakit Gout (pirai) ditandaiolehtingginyaasamuratdalamtubuh, sehinggaterjadipenimbunandibawahkulitpadasendiberbentuktophi

43. 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

44. PENYAKIT GOUT • Gout adalahpenyakitartritisberulangpadasendiarticulatiomatatarsofalangealisakibatpeningkatankadarasamurat • Peningkatanasamuratdisebabkan: Produksimeningkat (leukemia, pneumonia), Ekskresimenurun (gangguanginjal) • Terapi: • Mengurangiproduksi (kolkisin, alopurinol)

45. TERIMA KASIH