purin dan pirimidin

TUGAS BIOKIMIA

METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN

Oleh

Kelompok V

1. Lusmawardin larosa

2. Moldianto

3. Paisal Ansori

Dosen pembimbing : B. NAINGGOLAN

PROGRAM STUDI ILMU KEPERAWATAN (PSIK) JALUR B

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN (STIKes)

MUTIARA INDONESIA MEDAN

2011

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-Nya penulis dapat menyelesaikan makalah BIOKIMIA yang berjudul : Metabolisme Purin dan Pirimidin.

Penulis juga mengucapkan terimah kasih kepada bapak B. Nainggolan selaku pembimbing dan semua pihak yang telah membantu sehingga makalah ini dapat diselesaikan tepat pada waktunya.

Makalah ini masih jauh dari semppurna, oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini. Semoga makalah ini dapat memberikan informasi bagi masyarakat dan bermanfaat untuk pengembangan wawasan dan peningkatan ilmu pengetahuan bagi kita semua.

Akhir kata penulis mengucapakan banyak terima kasih.

Penulis, 04 feb 2011

Kelompok V

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR........................................................................................... i

DAFTAR ISI.......................................................................................................... `ii

BAB I PENDAHULUAN....................................................................................... 1

Latar belakang.............................................................................................. 1

BAB II TINJAUAN TEORITIS.............................................................................. 2

A. Metabolisme purin dan pirimidin.......................................................... 2

B. Struktur Purin dan pirimidin................................................................. 2

C. Biosintesis Purin dan Pirimidin............................................................. 3

D. Tahapan biosintesis purin dan pirimidin............................................... 3

E. Kelainan metabolime purin dan pirimidin............................................ 5

BAB III PENUTUP................................................................................................ 8

Kesimpulan.................................................................................................. 8

DAFTAR PUSTAKA

BAB I

PENDAHULUAN

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 purin dan 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 Purin dan pirimidin

C. Biosintesis Purin dan Pirimidin

1. Purin

Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari bermacam-macam sumber diantara lain :

1.1 Atom C (6) inti purin berasal dari atom karbon molekul CO2 udara pernafasan.

1.2 Atom N (1) inti purin bersal dari atom nitrogen gugus amino (-NH2) molekul aspartat.

1.3 Atom C (2) dan atom C (8) inti purin adalah produk reaksi transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus formil yang mengakibatkn koenzim FH4 (tetra hidro folat).

1.4 Atom N (3) dan atom N (9) berasal dari nitrogen gugus amida molekul glutamin.

1.5 Atom C (4) atom C (5) dan atom N (7) merupakan molekul glisin.

2. 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 purin dan pirimidin

1. metabolisme purin

Asam urat adalah produk akhir katabolisme purin pada manusia, guanin yang berasal dari guanosin dan hiposantin. Yang berasal dari andenosin melalui pembentukan santin keduanya dikonversi menjadi asam urat, reaksinya berturut-turut dikatalisis oleh enzim guanase dan santin oksidase.

Masalah klinik metabolisme purin

v Gout adalah suatu penyakit dimana terjadi penumpukan asam urat dalam tubuh secara berlebihan, baik akibat produksi yang meningkat, pembuangan melalui ginjal yang menurun atau peningkatan asupan makanan kaya purin

§ Gout terjadi ketika cairan tubuh sangat jenuh akan asam urat. Karna kadar nya yang tinggi.

§ Gout ditandai dengan :

Serangan berulang dari athritis yang akut, kadang disertai pembentukan kristal natrium urat yang besar dinamakan tophus deformitas (kerusakan) sendi secara kronis, dan cedera pada ginjal.

v Sindrom Lesch-nyhan adalah suatu hiperurisemia over produksi yang sering disertai litiasis asam urat serta sindrom self-mutilation terjadi karena tidak berfungsinya enzim hipoxantin-guanin fosforibosil transferase yang merupakan enzim pada penyelamatan pada reaksi purin.

v Penyakit von gierke adalah defisiensi glukosa fosfatase yang terjadi karena sekunder akibat peningkatan atau pembentukan prekursor PRPP, ribosa 5-fosfat, disamping it asidosis laktat yang menyertai akan menikan ambang ginjal untuk urat sehingga terjadi peningkatan total kadar urat dalam tubuh.

2. Metabolisme pirimidin

Ø Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO2, ammonia, betalanin dan propionat sangat mudah larut dalam air bila overproduksi dan jarang didapati kelainan.

Ø Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP akan terjadi peningkatan nukleotida dan peningkatan ekskresi dari betalanin.

Ø Defisiensi folat dan vitamin B12 dengan defisiensi TMP.

Masalah klinik metabolisme pirimidin

v Hasil akhir metabolisme pirimidin larut dalam air, tidak banyak kelainan yang disebabkannya.

v Kelainan autosomal resesif

Ø 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

Ø 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

Minggu, 27 Februari 2011