materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

47
DNA dan RNA; DNA dan RNA; Metabolisme Purin Metabolisme Purin dan Pirimidin dan Pirimidin Posting oleh= yohanes meor

Transcript of materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Page 1: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

DNA dan RNA;DNA dan RNA;Metabolisme Purin dan Metabolisme Purin dan PirimidinPirimidin

Posting oleh= yohanes meor

Page 2: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

PENDAHULUANPENDAHULUANManusia 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)

Page 3: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

Page 4: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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

Page 5: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

Page 6: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

NUKLEOSIDANUKLEOSIDABasa 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.

Page 7: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

NukleotidaNukleotidaDisebut ribonukleotida atau

deoksiribonukleotida.Nukleotida adalah nukleosida yang

terfosforilasi.Mengalami fosforilasi tunggal pada

gugus hidroksil gulanya.Derivatnya banyak merupakan

KoenzimMerupakan asam polifungsionalMenyerap sinar ultraviolet (=serapan

(absorbansi) pd 260 nm)

Page 8: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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

Page 9: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

ASAM NUKLEATASAM NUKLEATAsam nukleat adalah polimer nukleotida

panjang yang berperan besar dalam proses penurunan sifat dan pembentukan berbagai protein.

Terdapat dua macam asam nukleat penting yaitu asam deoksiribonukleotida (deoxyribonucleic acid - DNA) dan asam ribonukleotida (ribonucleic acid-RNA).

Asam nukleat atau asam inti, dikatakan demikian karena asam tersebut pertama kali diketemukan didalam inti sel

Page 10: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

KATABOLISME ASAM NUKLEATNukleoprotein dalam pencernakan akan

dipecah jadi molekul yang lebih kecil → Nukleoprotein → asam nukleat + protein

Asam nukleat → Nukleotida → Nukleosida + asam fosfat

Nukleosida → basa purin/pirimidin + pentosa

Hidrolisis nukleoprotein → protein, asam fosfat, pentosa, basa purin atau basa pirimidin

Page 11: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

MACAM ASAM NUKLEATMACAM ASAM NUKLEAT

Macam asam nukleat: DNA (deoksiribonucleic acid)RNA (ribonucleic acid)

Page 13: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

Page 14: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Perbedaan DNA dan RNAPerbedaan DNA dan RNADNA:

◦Pentosa: deoksiribosa◦Basa: adenin, guanin, sitosin, timin

RNA:◦Pentosa: ribosa◦Basa: adenin, guanin, sitosin, urasil

Page 15: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Basa X=HBasa X=H NukleosidaNukleosidaX= ribosa atau X= ribosa atau deoksiribosadeoksiribosa

NukleotidaNukleotidaX=ribosa fosfatX=ribosa fosfat

AdeninAdeninAA

AdenosinAdenosinAA

Adenosin monofosfatAdenosin monofosfatAMPAMP

GuaninGuaninGG

GuanosinGuanosinGG

Guanosin monofosfatGuanosin monofosfatGMPGMP

SitosinSitosinCC

SitidinSitidinCC

Sitidin monofosfatSitidin monofosfatCMPCMP

UrasilUrasilUU

UridinUridinUU

Uridin momofosfatUridin momofosfatUMPUMP

TiminTiminTT

TimidinTimidinTT

Timidin monofosfatTimidin monofosfatTMPTMP

Page 16: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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

Page 17: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Jadi…BEDA DNA DAN RNAJadi…BEDA DNA DAN RNA

Page 18: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Fungsi NukleotidaFungsi Nukleotida Berperan pada fungsi fisiologik :

1. Sintesis protein2. Sintesis asam nukleat3. Kaskade regulatorik4. 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.

Page 19: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

1. Derivat Adenosin◦ ADP a& ATP merupakan substrat utk

fosforilasi oksidatif dan ATP berfungsi sbg transducer energi bebas biologik yg penting.

Page 20: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

2. Derivat Guanosin◦ Berperan dlm proses konversi suksinil

Ko-A menjd suksinat3. Derivat Urasil

◦ Derivat UDP Berperan dlm donor glukosil biosintesis glikogen serta disakarida glukosil

4. Derivat Sitosin◦ CTP diperlukan biosintesis senyawa

fosfogliserida dlm jar.tubuh hewan dan CDP-kolin membentuk sfingomielin.

Page 21: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

POLINUKLEOTIDAPOLINUKLEOTIDAMerupakan makromolekul

direksionalGugus 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.

Page 22: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Pada manusia nukleosida purin,adenosin dan guanin mengubah menjadi asam urat melalui serangkaian reaksi.

Adenosin → Inosin → Hipoxantin → Xantin

Guanosin → Guanin Asam urat

Page 23: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

STRUKTUR DAN FUNGSI ASAM STRUKTUR DAN FUNGSI ASAM NUKLEATNUKLEATDNA 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

Page 24: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

Page 25: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 26: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 27: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Struktur DNA

Page 28: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 29: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 30: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 31: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 32: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

fungsi DNA adalah 1. menjd cetakan bagi replikasi (DNA turunan

sbg informasi sel generasi)2. 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).

Page 33: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Struktur sekunder dan tersier Struktur sekunder dan tersier asam nukleat :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

Page 34: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 35: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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 :1. RNA messenger (mRNA)2. RNA ribosom (rRNA)3. RNA transfer (tRNA)

Page 36: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

MACAM RNAMACAM RNAmRNA (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

Page 37: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 38: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

FUNGSI RNAFUNGSI RNA1. ARN duta

menerima dan menyalin informasi genetik dari DNA. Proses ini dinamakan transkripsi dan berlangsung di dalam inti.

2. RNA transporBerfungsi mengikat asam amino yang terdapat dalam sitoplasmaARNt sebelum mengikat asam amino mendapat tambahan energi dari ATP, dan membawa asam amino ke ARNd yang berada dalam ribosom, sesuai urutan basa nitrogen. Proses ini disebut translasi

3. RNA ribosomberfungsi merakit asam-asam amino menjadi rangkaian polipeptida (protein

Page 39: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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.

Page 40: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

Untaian DNA◦Pengkode 5’ TTGGAATTGTGAGCGG◦Cetakan 3’ AACCTTAACACTCGCC

Transkrip◦RNA 5’ UUGGAAUUGUGAGCGG

Page 41: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

PURIN DAN PIRIMIDINPURIN DAN PIRIMIDINInti 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

Page 42: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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)

Page 43: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin
Page 44: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

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

Page 45: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

KATABOLISME PIRIMIDIN◦Sitosin → Urasil → Dihidrourasil → Asam β

ureidopropionat → CO2 + NH3◦Timin → Dihidrotimin → Asam β

ureidoisobutirat → CO2 + NH3◦Katabolisme pirimidin terutama

berlangsung di hatiASAM URAT

◦Asam urat dibentuk dari metabolisme purin◦Asam urat diekskresi melalui ginjal◦Jika produksi purin meningkat atau

ekskresi menurun → penumpukan asam urat dalam darah → penyakit Gout

Page 46: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin

PENYAKIT GOUTGout 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)

Page 47: materi tentang Dna,rna,metabolisme purin,pirimidin