BIOKIMIA

VITAMIN

Oleh :

D IV Keperawatan Tingkat 1

KELOMPOK 3

1) Ni Putu Amelia Rosalita Dewi (P07120214003)

2) Ni Komang Ayu Risna Muliantini (P07120214011)

3) Made Wahyu Riantini (P07120214024)

4) Putu Jana Yanti Putri (P07120214028)

5) Luh Agustina Rahayu (P07120214030)

6) I Gusti Ayu Indah Juliari (P07120214031)

7) I Gusti Ayu Ari Dewi (P07120214037)

KEMENTERIAN KESEHATAN RI

POLITEKNIK KESEHATAN DENPASAR

TAHUN PELAJARAN 2014/2015

A. Pengertian Pirimidin

Pirimidin merupakan komponen utama DNA, RNA, koenzim (NAD,

NADP, ATP, UDPG). Inti purin dan pirimidin adalah inti dari senyawa

komponen molekul nukleotida asam nukleat RNA dan DNA. Contoh

Pirimidin: (sitosin, urasil, timin) → dimetabolisme jadi CO2 dan NH3.

Golongan basa nitrogen pada DNA/ RNA

Derivat Pirimidin berupa senyawa sitosin, urasil dan timin.

Nukleosida diberi nama sesuai nama basa pembentuknya yaitu adenin

nukleisida (adenosin), guanin nukleisida (guanosin), urasil nukleosida

(uridin), timin nukleisida (timidin), sitosin nukleisida (sitidin).

B. Bentuk dan Struktur Pirimidin

Pirimidin adalah salah satu dari dua keluarga yang penting secara

biologis molekul yang mengandung nitrogen disebut basa nitrogen.

Pirimidin dapat diidentifikasi dengan struktur enam atom dalam bentuk

cincin. Cincin ini dikenal sebagai cincin pirimidin. Cincin pirimidin adalah

senyawa heterosiklik, yang berarti mengandung atom dari setidaknya dua

unsur yang berbeda. Senyawa homosiklik, di sisi lain, mengandung atom

dari satu unsur. Pikirkan ‘heteros’, kata Yunani untuk lain atau berbeda,

mengingat ada dua unsur dalam senyawa heterosiklik.

Seperti ditunjukkan dalam diagram bola dan tongkat, cincin

pirimidin terdiri dari dua atom nitrogen dan empat atom karbon. Atom

nitrogen dan karbon dalam cincin pirimidin selalu diatur dengan cara yang

sama, dengan dua atom nitrogen dipisahkan oleh satu atom karbon dan tiga

posisi lain yang tersedia ditempati oleh atom karbon. Empat atom hidrogen

yang melekat pada bagian luar cincin pirimidin untuk menstabilkan listrik.

(Dalam diagram ini, atom karbon berwarna abu-abu, atom nitrogen biru,

dan atom hidrogen berwarna putih.) Pirimidin yang berbeda dibentuk

Halaman 1

dengan menempatkan atom yang berbeda di berbagai posisi di sekitar cincin

pirimidin.

Cincin pirimidin menyediakan tulang punggung untuk sejumlah

molekul alami dan sintetis. Misalnya, tiamin, atau vitamin B1, didasarkan

pada cincin pirimidin. Banyak antibiotik alami (bleomisin, misalnya) dan

bermacam-macam alkaloid dari tanaman dan organisme laut juga berasal

dari pirimidin. Alkaloid berbasis pirimidin memenuhi berbagai fungsi dalam

organisme hidup, termasuk perlindungan dari predator, parasit dan infeksi.

Mengambil petunjuk mereka dari alam, para ilmuwan telah

mengembangkan berbagai macam agen farmakologis yang didasarkan pada

cincin pirimidin. Fluorouracil (obat anti-kanker), AZT (obat anti-HIV),

Pentothal (obat bius), dan trimetoprim (antibiotik) ini adalah beberapa

contoh.

1. Basa pirimidin

Basa pirimidin dalam DNA adalah timin dan sitosin, sedangkan

dalam RNA adalah urasil dan sitosin. Ketiga jenis basa ini berbeda

dalam tipe dan posisi gugus kimia yang terikat pada cincin.

Timin adalah: 5 metil-2,4-dioksipirimidin

Sitosin adalah: 2-oksi-4-aminopirimidin

Urasil adalah: 2,4-dioksipirimidin

Berikut adalah struktur kimia dari ketiga jenis basa nitrogen tersebut

Gambar Struktur Timin, sitosin dan urasil.

Halaman 2

2. Kelainan Metabolisme Pirimidin

a) Metabolisme Pirimidin

1) Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO, ammonia, betalanin

dan propionat sangat mudah larut dalam air bila

overproduksi dan jarang didapati kelainan.

2) Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP akan terjadi

peningkatan nukleotida dan peningkatan ekskresi dari

betalanin.

3) Defisiensi folat dan vitamin B12 dengan defisiensi TMP.

b) Masalah klinik metabolisme pirimidin

Hasil akhir metabolisme pirimidin larut dalam air, tidak banyak

kelainan yang disebabkannya.

c) Kelainan autosomal resesif

1) Hereditary orotic aciduria

Tipe I:

a) tipe yang lebih sering def. orotat fosforibosil

transferase & orotidilat dekarboksilase

b) terjadi anemia megaloblastik, tdp kristal jingga dalam

urine.

Tipe II :

Karena defisiensi orotidilat dekarboksilas.

2) Reye’s Syndrome

a) Gangguan pada mitokondria hati

b) Orotikasiduria sekunder karena ketidakmampuan

mitokondri memakai karbamoil fosfat (pada defisiensi

ornitin trankarbamoilase) over produksi asam orotat

Halaman 3

C. Fungsi Pirimidin

Fungsi yang paling penting dari pirimidin adalah dalam

pembangunan asam deoksiribonukleat (DNA) dan asam ribonukleat (RNA).

Materi genetik ini, yang memandu sel dan menjamin reproduksi setiap

makhluk hidup di bumi, tidak akan ada tanpa pirimidin. Ketika dipasangkan

dengan purin, pirimidin berfungsi sebagai blok bangunan untuk DNA, yang

merupakan dasar untuk gen dan kromosom. Ketika dimasukkan ke dalam

Halaman 4

RNA, pirimidin berpartisipasi dalam mekanisme yang menghasilkan semua

protein dalam sel.

Tiga basa pirimidin (timin, sitosin, dan urasil) dan dua basis purin

(adenin dan guanin).

Basa pirimidin :

1. Sitosin, sitosin dimulai sebagai pirimidin campuran cincin tunggal,

dan tambahan oksigen, nitrogen, dan dua atom hidrogen yang

melekat pada cincin. Sitosin sangat tidak stabil, dan dapat

mengubah bentuk jika dibiarkan sendiri terlalu lama.

2. Timin, timin juga dimulai sebagai pirimidin cincin tunggal, tetapi

memiliki dua atom oksigen tambahan terpasang, sebagai gantinya.

3. Urasil, urasil hanya ditemukan di RNA (asam ribonukleat), bukan

DNA. Dimulai sebagai pirimidin campuran cincin tunggal, dan

memiliki dua atom oksigen ekstra terpasang seperti timin.

Pencocokan satu basa pirimidin dengan satu basa purin membentuk

pasangan basa. Pasangan basa ini bergabung dengan satu sama lain untuk

membentuk yang panjang, rantai untai ganda DNA. gulungan Rantai DNA

untuk membentuk kromosom. Meskipun setiap pasangan basa dalam DNA

selalu terdiri dari satu basa pirimidin dan satu basa purin, penataan ulang

hasil pasangan basa dalam urutan DNA yang berbeda. Perbedaan urutan

DNA membuat masing-masing spesies di alam yang unik. (setiap pasangan

basa dalam DNA terdiri dari satu basa pirimidin dan satu basa purin.)

Halaman 5

Demikian pula, pirimidin dan purin yang digunakan untuk membentuk

rantai untai tunggal RNA.

D. Metabolisme Pirimidin

1. Biosintesis Pirimidin

Umumnya, biosintesis pirimidin dan purin memerlukan bahan

pembentuk 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 (yang pada biosintesis purin,

penambahan gugus ribosa-P tersebut sudah berlangsung di tahap awal,

sedangkan pada biosintesis pirimidin berlangsungnya setelah berjalan

beberapa tahap lebih jauh).

Tahapan 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 di dalam sitosol. Berbeda dengan enzim

karbamoil-P sinthase yang bekerja pada reaksi pembentukan

urea, di mana reaksinya berlangsung bukan di dalam sitosol

melainkan di dalam mitokondria.

2. Berikutnya karbamoil-P berkondensasi dengan asam aspartat

menghasilkan senyawa karbamoil-aspartat. Reaksi ini

dikatalisis oleh enzim aspartat transkarbamoilase.

3. Berikutnya, terjadi reaksi penutupan rantai sambil

membebaskan H2O dari molekul karbamoil-aspartat sehingga

dihasilkan asam dihidroorotat (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 orotat (OA=orotic acid)

Halaman 6

5. Selanjutnya terjadi reaksi penambahan gugus ribosa-P pada

asam orotat. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim orotat

fosforibosil transferase, dan dihasilkan orotidilat (orotidin

mono phosphate=OMP)

6. Akhirnya, enzim orotidilat dikarboksilase mengkatalisis reaksi

dikarboksilasi orotidilat dan menghasilkan uridilat (uridin

mono phosphate), yaitu produk nukleotida pertama pada

biosintesis pirimidin.

2. Katabolisme Pirimidin

Sitosin → Urasil → Dihidrourasil → Asam β ureidopropionat →

CO2 + NH3

Timin → Dihidrotimin → Asam β ureidoisobutirat → CO2 +

NH3

Katabolisme pirimidin terutama berlangsung di hati.

Pada katabolisme Pirimidin, ekskresi aminoisobutirat meningkat

pada leukemia dan radiasi sinar X akibat peningkatan destruksi sel dan

Halaman 7

DNA nya. Ekskresi aminoisobutirat juga meningkat pada 25% orang

normal dari etnis Cina dan Jepang.

Untuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada

mekanisme hidrolisa atau fosforilasi untuk nukleosida ini menjadi basa

pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan sebagai

pseudouridin dalam urine manusia. Hasil akhir katabolisme pirimidin

berupa CO2, ammonia, beta alanin dan propionat serta mudah larut

dalam air.

Ciri-ciri Katabolisme Pirimidin :

1. Ekskresi asam amino isobutirat meningkat pada leukemia dan

radiasi sinar X, akibat peningkatan destruksi sel dan DNA nya.

2. Ekskresi asam amino isobutirat juga meningkat pada 25% orang

normal dari etnis Cina dan Jepang.

3. Untuk pseudouridin yang terdapat dalam tRNA, tidak ada

mekanisme hidrolisa atau fosforilasi untuk nukleosida ini menjadi

basa pirimidinnya (urasil), sehingga pseudouridin diekskresikan

sebagai pseudouridin dalam urine manusia.

E. Kelainan Pirimidin

Gangguan atau Kelainan Katabolisme Pirimidin

1. Asiduria Orotat

Asiduria Orotat yang menyertai syndrom Reye mungkin terjadi

akibat kerusakan parah mitokondria sehingga tidak mampu

menggunakan karbomoil fosfat sehingga terjadi pembentukan

asanorotat sistolik secara berlebihan.

2. Defisiensi suatu enzim siklus urea menyebabkan ekskresi precursor

pirimidin. Peningkatan ekskresi asam orotat urasil dan uridin menyerti

defisiensi ornitin transkarbamoilase hepar. Karbomil fosat yang

berlebihan kemudia keluar kesitosol dan merangsang biosisntesis

nukleotida pirimidin.

Halaman 8

3. Hiperurikemia dengan overproduksi PPRP, yaitu peningkatan

nukleotida dan peningkatan ekskresi dari beta alanin

4. Defisiensi folat dan vitamin B12 defisiensi TMP

5. Aminoisobutirat Aciduria, yaitu kelainan autosomal resesif. Sifatnya

diturunkan, terutama pada orang-orang asia dan tidak ada

hubungannya dengan penyakit lain.

6. Reyes Syndrome yaitu gangguan pada mitokondria hati

Gangguan pada mitokondria hati Orotikasiduria sekunder karena

ketidakmampuan mitokondria memakai karbamoil fosfat (pada

defisiensi ornitin trankarbamoilase) overproduksi asam orotat

7. Orotikasiduria sekunder karena ketidakmampuan mitokondria

memakai karbamoil fosfat (pada defisiensi ornitin trankarbamoilase)

dan overproduksi asam orotat

8. Defisiensi ornitin transkarbamoilase (enzim dalam mitokondria hati

untuk sintesa urea dan arginin) yaitu terjadi peningkatan ekskresi dari

asam orotat, urasil, dan uridin. Karena blok enzim sehingga terjadi

akumulasi enzim tersebut dalam mitokondria. Enzim ini dapat

berdifusi keluardari sitosol dan katalisa intesis pirimidin.

Halaman 9

DAFTAR PUSTAKA

Krisnaufal,Robby. 2012. Pirimidin. (Online). Available:

http://krishnaufalanugrahrobby.blogspot.com/2012/05/pirimidin.html

(Diakses pada Selasa, 24 Maret 2015 pukul 18.00 wita)

Suprayanto.2010. Metabolisme Purin dan Pirimidin. (Online) Available: http://dr-

suparyanto.blogspot.com/2010/01/metabolisme-purin-dan-pirimidin.html,

(Diakses pada Selasa, 24 Maret 2015 pukul :19.55 wita)

Anonim.2012.Gangguan Purin dan Pirimidin. (online) Available:

http://www.scribd.com/doc/49620074/Metabolisme-Purin-Pirimidin#scribd

(Diakses pada Selasa, 24 Maret 2015 pukul : 16.16 wita)

Yunita, Tito.2010.Pirimidin. (Online) Available:

http://titoyunita.blogdetik.com/2010/10/24/pirimidin/ (Diakses pada Selasa,

24 Maret 2015 pukul : 16.27 wita)

Anonim.2011.Purin dan Pirimidin. (Online) Avaiable:

http://purindanpirimidin.blogspot.com/ (Diakses pada Selasa, 24 Maret 2015

pukul : 16.42 wita)

Hartanto, Huriyawati. 1995. Resensi Ilmu Laboratorium Klinis. Jakarta : EGC

Indriani, Novi. 2014. Struktur Fungsi Pirimidin. (Online).Avalable :

http://www.sridianti.com/struktur-fungsi-pirimidin.html. (Diakses pada

Selasa, 4 Maret 2015, pukul 14.00 wita)

Hardjasasmita, Drs. Dr. H. Pantjita. 2006. Ikhtisar Biokimia Dasar B. Jakarta :

Balai Penerbit FKUI

Halaman 10