Metabolisme Purin Pirimidin

30
Metabolisme Purin Pirimidin SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI Program Study S1 Keperawatan https://stikeskotasukabumi.wordpress.com

Transcript of Metabolisme Purin Pirimidin

Page 1: Metabolisme Purin Pirimidin

Metabolisme Purin Pirimidin

SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI

Program Study S1 Keperawatan

https://stikeskotasukabumi.wordpress.com

Page 2: Metabolisme Purin Pirimidin

Purin

Pirimidin

Nukleosida

Nukleotida

PurinPirimidin

Nukloesidanukleotida ?

Page 3: Metabolisme Purin Pirimidin

PENDAHULUAN

Nukleotida purin dan pirimidinmerupakan senyawa kecilmengandung nitrogen yang berperan sangat penting padaperanan biologi

Basa purin dan pirimidin terdapat pada nukleotida DNA atauRNA dan pada koenzim yang penting pada metabolisme

Page 4: Metabolisme Purin Pirimidin

Non-esensial

Mammalia dikatakan PROTOTROPHIC

untuk basa purin dan pirimidin karena

dapat mensintesa basa purin dan

pirimidin dan nukleotidanya, tidak

tergantung dari sumber luar dan absorbsi

bahan-bahan nukleotida

sintesa de novo (senyawa amfibolik)

Page 5: Metabolisme Purin Pirimidin

FUNGSI BIOKIMIA

Pemindahan fosfat ATP dan nuleosida trifosfat lain yang mengerakan reaksi endergenik

Merupakan komponen pembentukan koenzim : NAD+, FAD, CoA

Sebagai intermediat berenergi tinggi- UDP-glukosa----glikogen- CDP-asilgliserol---fosfogliserin

Fungsi regulasi.- cAMP melaksanakan fungsi messenger kedua- ADP mengatur kecepatan alosterik

Sebagai prekusor monomer asam nukleat RNA danDNA

Kemotrafi kanker

Page 6: Metabolisme Purin Pirimidin

PURIN

Adenine = 6-amino

purine

Guanine = 2-amino-6-

oxy purine

Hypoxanthine = 6-oxy

purine

Xanthine = 2,6-dioxy

purine

Page 7: Metabolisme Purin Pirimidin

PIRIMIDIN

Uracil = 2,4-dioxy

pyrimidine

Thymine = 2,4-dioxy-5-

methyl pyrimidine

Cytosine = 2-oxy-4-

amino pyrimidine

Orotic acid = 2,4-dioxy-

6-carboxy pyrimidine

Page 8: Metabolisme Purin Pirimidin

N U K L E O S I D A

* BASA PURIN / PIRIMIDIN

* GULA PENTOSA

(RIBOSA / DEOKSI RIBOSA)

IKATAN β-N-GLIKO-

SIDA pada N9 / N1

ADENOSIN = ADENIN + D-RIBOSA, dg ikataan pada N9

GUANOSIN = GUANIN + D-RIBOSA, dg ikataan pada N9

SITIDIN = SITOSIN + D-RIBOSA, dg ikataan pada N1

URIDIN = URASIL + D-RIBOSA, dg ikataan pada N1

+

Page 9: Metabolisme Purin Pirimidin

NUKLEOTIDA : ( NUKLEOSIDA TERFOSFORILASI )

□ ADENOSIN MONO FOSFAT = AMP = AS. ADENILAT

= ADENIN + RIBOSA + FOSFAT

□ TIMIDIN MONO FOSFAT = TMP = AS. TIMIDILAT

= TIMIN + 2-DEOKSIRIBOSA + FOSFAT

□ URIDIN MONO FOSFAT = UMP = AS. URIDILAT

= URASIL + RIBOSA + FOSFAT

NUKLEOSIDA + gugus FOSFAT

Page 10: Metabolisme Purin Pirimidin

N N 9

CH2

O

HO – P – O – P– O – P

O O O

0 O O

HO OH

N

N

NH2

Adenosin 5’-monofosfat ( AMP )

Adenosin 5’-difosfat ( ADP )

Adenosin 5’-trifosfat ( ATP )

ADENOSIN

RIBOSA

1’

O

Page 11: Metabolisme Purin Pirimidin

POLINUKLEOTIDA = ASAM NUKLEAT

☻MERUPAKAN GABUNGAN / RANGKAIAN dari BANYAK

NUKLEOTIDA, YANG SATU SAMA LAIN DIHUBUNGKAN DENGAN

IKATAN DIESTER FOSFAT POLIMER NUKLEOTIDA

☻ASAM ORGANIK YANG ADA DIDALAM INTI SEL / NUKLEUS ,

BERGABUNG DENGAN PROTEIN NUKLEOPROETEIN.

☻ MACAMNYA : -. DNA = ASAM DEOKSI RIBO NUKLEAT

-. RNA = ASAM RIBO NUKLEAT

-. C1 DARI GUGUS GULA BERIKATAN DENGAN N9 / N1

DARI BASA PURIN atau PIRIMIDIN

-. IKATAN NUKLEOTIDA SATU SAMA LAIN BERHU –

BUNGAN melalui IKATAN DIESTER FOSFAT ANTA-

RA C3 DARI GUGUS GULA PERTAMA dengan C5 dari

GUGUS GULA BERIKUTNYA.

Page 12: Metabolisme Purin Pirimidin

METABOLISME

NUKLEOTIDA PURIN dan PIRIMIDIN

* KONSUMSI NUKLEOTIDA KEBANYAKAN BERUPA

NUKLEOPROTEIN.

* MANUSIA MAMPU MENSINTESIS NUKLEOTIDA SECA

RA DE NOVO DARI SENYAWA AMFIBOLIK.

PENCERNAAN NUKLEOTIDA PURIN dan PIRIMIDIN :

■ NUKLEOTIDA PURIN dan PIRIMIDIN DIPECAH

OLEH ENZIM-ENZIM DALAM Tr. DIGESTIVUS.

■ HASIL AKHIRNYA :

-. ASAM URAT

-. CO2, NH3 dan ASAM β- ISOBUTIRAT

Page 13: Metabolisme Purin Pirimidin

NUKLEOPROTEIN dari MAKANAN

POLINUKLEOTIDA = ASAM NUKLEAT + PROTEIN

( MONO ) NUKLEOTIDA

NUKLEOSIDA + FOSFAT

PURIN dan PIRIMIDIN + PENTOSA

( RIBOSA / DEOKSIRIBOSA )

ASAM URAT CO2 + NH3 + ASAM-β-ISOBUTIRAT

ENZIM PROTYEOLITIK &

DNAase & RNAase

POLINUKLEOTIDASE

NUKLEOTIDASE & FOSFATASE

NUKLEOSIDASE

Page 14: Metabolisme Purin Pirimidin

BIOSINTESIS PURIN

SUMBER ATOM-ATOM

PURIN :C

C C

C C

N

N

C

N

CO2 PERNAPASAN

GLISIN

N5N10METE-

NIL TETRA-

HIDRO FOLAT

Amida dari GLUTAMIN

ASPARTAT

N10-FORMIL-

TETRA-HIDRO-

FOLAT

REAKSI SINTESIS PURIN :

1. PEMBENTUKAN FOSFORIBOSIL PIRO FOSFAT = PRPPATP AMP

RIBOSA-5-P 5-FOSFORIBOSIL-1-PIRO FOSFAT

( PRPP )PRPP - SINTASE

PRPP JUGA PRAZAT UNTUK PIRIMIDIN, NAD dan NADP

2. PEMBENTUKAN 5-FOSFO- β –RIBOSILAMIN :

6

7

1 5 8

2 4 9

3

Page 15: Metabolisme Purin Pirimidin

PRPP 5-FOSFO- β -RIBOSIL AMIN

GLUTAMIN GLUTAMAT

H20 PPi

PRPP-GLUTAMIN AMIDO TRANSFERASE

ATP AMP

3. 5-FOSFO- β -RIBOSIL AMIN + GLISIN GLISIN AMIDA

RIBOSIL-5-FOSFAT ( GAR )GAR-SINTASE

4. GLISIN AMIDA RIBO-

SIL-5-FOSFAT (GAR)

FORMIL GLISIN AMI-

DA RIBOSIL FOSFAT (

FGAR )

Metenil-tetra

hidro folat Tetra hidro folat

GAR FORMIL TRANS-

FERASE

5. FORMIL GLISIN AMIDA

RIBOSIL FOSFAT (FGAR)

FORMIL GLISIN AMI

DIN RIBOSIL FOSFAT

GLUTAMINGLUTAMAT

ATP ADP

6. FORMIL GLISIN AMIDIN

RIBOSIL FOSFAT

AMINO IMIDAZOL

RI-BOSIL-5-FOSFATATP ADP

H2O

Page 16: Metabolisme Purin Pirimidin

7. AMINO IMIDAZOL RIBO-

SIL -5-FOSFAT

AMINO IMIDAZOL KARBOK-

SIAMIDA RIBOSIL-5 P

CO2

8. AMINO IMIDAZOL KARBOK-

SIAMIDA RIBOSIL-5 P

AMINO IMIDAZOL SUK-

SINIL KARBOKSI RIBO-

SIL-5-P

H2O

ASPARTAT

9. AMINO IMIDAZOL SUKSI-

NIL KARBOKSI RIBOSIL-5-P

AMINO IMIDAZOL KARBOK

SIAMIDA RIBOSIL-5-P

FUMARAT

10. AMINO IMIDAZOL KARBOK

SIAMIDA RIBOSIL-5-P

FORMIMIDO IMIDA-

ZOL ARBOKSIAMI-

DA RIBOSIL-5-P

N10Formil tetra

hidro folat Tetra hidro

folat

11. FORMIMIDO IMIDAZOL

KARBOKSIAMIDA RIBOSIL-5-P

INOSIN MONO

FOSFAT ( IMP )

SELANJUTNYA IMP DIUBAH MENJADI AMP dan GMP

Page 17: Metabolisme Purin Pirimidin

I M P ADENILO SUKSINAT

( AMPS )

A M P

(ADENOSIN

MONO

PHOSPHAT )

AMPS-SINTASE

ADENILO SUKSINASE

NAD+

NADH +

H+

H2O

IMP-DEHIDROGENASE

XANTOSIN MONO FOSFAT

( X M P )

GUANOSIN MONO

PHOSPHAT ( G M P )

GLUTAMIN

GLUTAMAT

ATP

SENYAWA / OBAT YANG DAPAT MENGHAMBAT SINTESIS

PURIN : . ANTI FOLAT REAKSI 4 ( TETRA HIDRO FOLAT )

. AZASERIN REAKSI 5

. DIAZANORLEUSIN REAKSI 2

. 6-MERKAPTOPURIN REAKSI 13 & 14

. ASAM MIKOFENOLAT REAKSI 14

Page 18: Metabolisme Purin Pirimidin

DE NOVO SYNTHESIS OF PURINE

NUCLEOTIDES

Page 19: Metabolisme Purin Pirimidin

KATABOLISME PURIN HASIL AKHIR KATABOLISME PURIN ADALAH ASAM URAT.

± 99 % ASAM URAT MERUPAKAN HASIL PEMECAHAN OLEH

ENZIM NUKLEOSIDA PURIN FOSFORILASE .

REAKSINYA :

ADENOSIN GUANOSIN

INOSIN GUANIN

HIPOXANTIN XANTIN

ASAM URAT

( SUKAR LARUT )

ADENOSIN

DEAMINASE

PURIN -

NUKLEOSIDA -

FOSFORILASE

PURIN NUKLEOSIDA

OKSIDASE

GUANASE

XANTIN OKSIDASEXANTIN -

OKSIDASE

Page 20: Metabolisme Purin Pirimidin

BIOSINTESIS PIRIMIDIN :PADA BIOSINTESIS PURIN dan PIRIMIDIN TERDAPAT BEBERAPA

PRECURSOR YANG SAMA, YAITU PRPP, GLUTAMIN,CO2 & ASPARTAT

REAKSINYA :

1. CO2 + GLUTAMIN + ATP KARBAMOIL-PKARBAMOIL-P SINTASE II

2. KARBAMOIL-P + ASPARTAT KARBAMOIL-ASPARTAT

ASPARTAT TRANSKARBAMOILASE

3. KARBAMOIL-ASPARTAT AS. DEHIDRO OROTAT

( DHOA )

DEHIDRO OROTASE

4. AS. DEHIDRO OROTAT + NAD+ ASAM OROTATDEHIDROGENASE

5. ASAM OROTAT + PRPP OROTIDIN MONOFOSFAT

( OMP )

OROTAT FOSFO RIBOSIL TRANSFERASE

6. OROTIDIN MONOFOSFAT URIDIN MONOFOSFAT ( UMP )

CO2

OROTODILAT DEKARBOKSILASE

Page 21: Metabolisme Purin Pirimidin

7. UMP UDP UTP CTP

ATP ADP ATP ADP GLUTAMIN

CTP SINTASE

dUDP dUMP T M P

NADPH + H+

NADP+

H2O Pi Metilen H4folat Folat

TIMIDILAT

SINTASE

REDUKTASE

Page 22: Metabolisme Purin Pirimidin

DE NOVO SYNTHESIS OF

PYRIMIDINE NUCLEOTIDES

Page 23: Metabolisme Purin Pirimidin

KATABOLISME PIRIMIDIN :

HASIL AKHIRNYA adalah CO2, NH3 dan ASAM β- AMINO

BUTIRAT, YANG MUDAH LARUT.

SITOSIN TIMIN

URASIL DIHIDROTIMIN

DIHIDROURASIL β-URIDOISOBUTIRAT

ASAM UREIDOPROPIONAT

CO2 + NH3

β- AMINO BUTIRAT

H2OALANIN

H2O

NH3

NADPH + H+

NADP+

Page 24: Metabolisme Purin Pirimidin

KELAINAN METABOLISME PURIN

Gout : Hiperurikemia, NaUrat mengendap dalamcairan sinovial inflamasi, artritis.

Lesch-Nyhan sindrom: gejala gout, mal-

fungsi syaraf (retardasi mental), pada yg parah “self-mutilation”. Meninggal sebelum mencapaiusia 20 th.

Kehilangan fungsi gene HGPRT. Aktivitas enzim

< 1%. Sex-linked. Ekskresi urat > 6x. Sintesapurin de novo +++ (Hiposantin dan guanin urat, PRPP de novo sintesa (bisa untuk“salvage”.

Page 25: Metabolisme Purin Pirimidin

KELAINAN METABOLISME PIRIMIDIN

Hasil akhir metabolisme pirimidin larutdalam air, tidak banyak kelainan yang disebabkannya. Ada dua penyakit bawaan(mempengaruhi sintesa pirimidin) ↑ eksresi asam orotat (orotat

aciduria). Kelainan ini disebabkan karena

kekurangan enzim yang mempunyaidua fungsi sebagai :

Orotat fosforibosil transferaseOMP dekarboksilase

Page 26: Metabolisme Purin Pirimidin

Gejala dan tanda-tanda :

hambatan pertumbuhan (retarded growth)

anemia berat hipokhromik

sumsum tulang megaloblastik

(megaloblastic bone marrow).

Leukopeni juga sering dijumpai.

Kelainan ini bisa diobati dengan uridin dan atau

sitidin. Uridin &/ sitidin ↑ UMP (nukleosida

kinase). UMP akan menghambat CPS II, dengan

demikian mengurangi pembentukan asam

orotat.

Page 27: Metabolisme Purin Pirimidin

KHEMOTERAPI

Kanker, pembelahan sel tak terkontrol

Khemoterapi : menghentikan pembelahan

dan membunuh sel

5-fluoro deoksiuridin monofosfat ( FdUMP ) menghambat timidilat sintase (thydimidylatesynthase) secara irriversibel. Tapi karena FdUMPbermuatan, senyawa ini tidak bisa masuk kedalam sel.

Yang diberikan pada pasien adalah 5-fluoro urasil ( FUra) atau 5-fluorodeoksiuridin (FdUrd). Setelah FUra dan FdUrd massuk kedalam selakan diubah menjadi FdUMP melalui jalur“salvage”.

Page 28: Metabolisme Purin Pirimidin
Page 29: Metabolisme Purin Pirimidin

Metotreksat (methotrexate= 4-amino, 10-

methyl folic acid) dan aminopterin ( 4-

amino folic acid) adalah analog

asam folat.

Dapat menghambat

dihidrofolat reduktase.

menghambat sintesa de novo

nukleotida purin dan dTMP.

Kedua senyawa tersebut sangat toksik

dan diberikan dibawah pengawasan yang

ketat.

Page 30: Metabolisme Purin Pirimidin

CHEMOTHERAPEUTIC AGENTS