Metabolisme Purin Dan Pirimidin
-
Upload
miyanursafita -
Category
Documents
-
view
278 -
download
23
description
Transcript of Metabolisme Purin Dan Pirimidin
METABOLISME PURIN DAN PIRIMIDIN
Disusun oleh :
Miya Nur Safita 12030234220 / Kimia B 2012
UNIVERSITAS NEGERI SURABAYA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
JURUSAN KIMIA
PRODI KIMIA
2015
Purin dan Pirimidin
• Makanan dalam bentuk nukleoprotein, didegradasi oleh enzim proteolitik menjadi
asam nukleat.
• Asam nukleat didegradasi oleh nuklease menjadi nukleotida.
• Mononukleotida dihidrolisis oleh nukleotidase dan fosfatase menjadi nukleosida yang
dapat diserap langsung atau dipecah lebih lanjut menjadi basa purin dan pirimidin
bebas.
• Pada manusia, purin dalam asam nukleat yg dikonsumsi langsung dikonversi menjadi
asam urat. Asam urat ini mungkin diabsorpsi atau diekskresikan melalui urin.
Struktur purin dan pirimidin
• Purin dan Pirimidin adalah:
- senyawa nukleotida, merupakan molekul intraseluler dengan BM rendah.
- berperan dalam berbagai proses biokimia
- sebagai prekursor monomer RNA dan DNA.
Metabolisme Purin dan Pirimidin
Biosintesis Purin
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.
2. Selanjutnya pembentukan senyawa 5-Phosphoribosilamin dari hasil reaksi PRPP
dengan glutamin. Reaksi ini menghasilkan pula asam amino glutamat + Ppi.
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 synthetase.
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. 5.
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.
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.
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
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.
Konversi IMP menjadi AMP dan GMP
Katabolisme Purin
Pada manusia hasil akhir katabolisme purin adalah asam urat. Sebagian mamalia (tidak
termasuk manusia) dapat mengoksidasi asam urat menjadi allantoin, yang selanjutnya dapat
didegradasi menjadi urea dan amonia.
Tahapan reaksi pembentukan asam urat adalah sebagai berikut:
1. Gugus amino akan dilepaskan dari AMP membentuk IMP, atau dari adenosin
membentuk inosin (hipoxantin).
2. IMP dan GMP oleh enzim 5’-nukleotidase akan diubah ke bentuk nukleosida, yaitu
inosin dan guanosin
3. Purine nukleosida fosforilase akan menubah inosin dan guanosin menjadi basa purin,
yaitu hipoxantin dan guanin.
4. Guanin akan mengalami deaminasi menjadi xantin.
5. Hipoxantin akan dioksidasi oleh enzim xantin oksidase membentuk xantin, yang
selanjutnya akan dioksidasi kembali oleh enzim yang sama menjadi asam urat, yang
merupakan produk akhir dari proses degradasi purin pada manusia. Asam urat akan
diekskresikan ke dalam urin.
Kelainan Metabolisme Purin
Asam urat adalah produk akhir katabolisme purin pada manusia, guanine yang berasal
dari guanosin dan hiposantin yang berasal dari adenosine melalui pembentukan santin,
keduanya dikonversi menjadi asm urat, reaksinya berturut-turur dikatalisis oleh enzim
guanose dan santin oksidase.
Metabolisme Pirimidin
Sebenarnya, biosintesis purin dan pirimidin memerlukan bahan pembentukan yang
sama, misalnya terdapat PRPP, glutamin, asam aspartate, dan koenzim tetrahidrofolat (FH4).
Tetapi, pada tahap penambahan gugus ribose-P. pada purin penambahan gugus
tersebut sudah berlangsung di awal, sedangkan pada biosintesis pirimidin berlangsung setelah
beberapa tahap lebiih jauh.
Biosintesis Pirimidin
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.
2. Berikutnya karbamoil-P berkondensasi dengan asam aspartat menghasilkan senyawa
karbamoil-asparta. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aspartat transkarbamoilase yang
merupakan enzim alosterik..
3. Berikutnya terjadi reaksi penutupan rantai sambil membebaskan H2O dari molekul N-
karbamoilaspartat sehingga dihasilkan asam dehidro orotat (DHOA= dihidroorotic
acid). Reaksi tersebut dikatalisis oleh enzim dihidroorotase.
4. Berikutnya melalui reaksi yang dikatalisis oleh enzim DHOA dehidrogenase dengan
koenzim NAD+, DHOA menghasilkan asam arotat (OA=orotic acid) dengan cara
oksidasi dan NAD+ berperan sebagai senyawa penerima elektron.
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).
6. Enzim orotidilat dikarboksilase mengkatalisis reaksi dikarboksilasi orotidilat dan
menghasilkan uridilat (uridin mono phosphate), yang selanjutnya difosfolirasi menjadi
UTP kemudian menerima gugus amino dari glutamin, membentuk sitidin trifosfat atau
CTP.
Katabolisme Pirimidin
Sitosin dan 5-metil sitosin diubah menjadi urasil dan timin. Ada kemungkinan bahwa
nantinya urasil dan timin direduksi menjadi turunan dihidro, yang pada saat cincinnya
terbuka akan kehilangan nitrogen dan karbon untuk membentuk β-alanin (dari dihidrourasil)
dan asam β-aminoisobutirat (dari dihidrotimin). Untuk asam β-aminoisobutirat, belum ada
penelitian lebih jauh tetapi telah diketahui bahwa senyawa tersebut terdapat dalam urin
manusia.
Katabolisme Pirimidin
Kelainan Metabolisme Pirimidin
1. Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO2, ammonia, betalanin dan propionate sangat
mudah larut dalam air bila overproduksi dan jarang didapati kelainan
2. Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP akan terjadi peningkatan nukleotidan dan
peningkatan eksresi dari betalanin
3. Defisiensi folat dan vitamin B12 dengan defisiensi TMP.
Daftar Pustaka
Harper. 2001. Biokimia Edisi Ke-27. Buku Kedokteran (EGC). Jakarta.
Lehninger, A. L. Biochemistry, 2d. Ed., New York : Worth Publisher, Inc.
Mathews, Christoper K. 1998. Biochemistry Third Edition. San Francisco: Addison-Wesley
Publishing Company.
Page, David S. 1997. Prinsip-prinsip Biokimia. Jakarta : Erlangga.
Schepartz, Cantarow. 1974. Biochemistry. Philadelphia: W. B. Saunders Company.
Soeharsono, Martoharsono. 2006. Biokimia 2. Yogyakarta : Gadjah mada University Press.
Yuliadi, Nano. 2013. Metabolisme Asam Nukleat.
http://nanoyuliadii.blogspot.com/2013/07/metabolisme-asam-nukleat.html (Diakses
pada tanggal 13 Februari 2015).