ASAM NUKLEAT

  • View
    126

  • Download
    5

Embed Size (px)

DESCRIPTION

ASAM NUKLEAT. Asam nukleat adalah senyawa yang tersusun dari: 1. Basa nitrogen Derivat purin seperti: Adenin dan guanin Derivat pirimidin seperti Sitosin, timin dan urasil 2. Karbohidrat –Pentosa - PowerPoint PPT Presentation

Text of ASAM NUKLEAT

  • *ASAM NUKLEATAsam nukleat adalah senyawa yang tersusun dari:1. Basa nitrogen Derivat purin seperti: Adenin dan guanin Derivat pirimidin seperti Sitosin, timin dan urasil 2. Karbohidrat Pentosa Dalam molukul Ribonucleoic Acid (RNA) berupa ribosa, didalam Deoxiribonucleoic acid DNA berupa deoksi ribosa 3 Asam fosfat. H3PO4

    Struktur kimia

  • *Berbagai basa turunan purin dan pirimidin

  • *Turunan RiboseContoh

  • *

  • *Asam nukleat Adenilat ( Adenosin monofosfat)

    Nukleosid adalah nukleotida yang dihilangkan asam fosfatnya. Sehingga tata nama:Asam adenilatAsam uridinilat.

  • *Fungsi nukleosid dan nukleotidaA.Sebagai nukleosid dan nukletid1.Penyusun ATP (adenosin Trifosfat), dan ADP atau Adenosin Difosfat. GTP = Guanosin Trifosfat, GDP = Guanosin Difosfat2. S-Adenosil metionin (metionin yang aktif), PADS = 3-fosfoadenosin-5-fosfosulfat = Sufat aktif. B. Sebagai senyawa yang bekerja sebagai koenzim: 1. Kodehidrogenase FAP(Flavine Adenosin Dinukleotida) NAD = Nikotinamid Adenosin Dinukleotida,: dan Nikotinamid Adenin Dinukleotid =NADP. 2. Koenzim A-SH (Pantetein berikatan dengan Adenosin 3 fosfat.

    AMP siklik dari ATP yang dikatalisis oleh adenilat siklase, berperan dalam glukogenolisis dan glukogenesi oleh hormon efinefrin

  • *Komponen penyususn Struktur kimia purin ADENOSIN Biosintesis purin Penelitiaanya menggunakan radio aktif. Dengan tahapan:1. Atom C no 6, intipurin berasal dari nolekul CO2 dari udara. 2. Atom (N=1), inti purin berasal nitrogen asam aspartat. 3. Atom C no.2, dan atom C no.8 adalah produk dari reaksi transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus for- mil, yang mengkaitnya koen- zim FH4 (tetrahidrofolat).

  • *4. Atom N (3), dan N (9), dari nitrogen gugus amida molekul glutamin.5. Atom C (4) dan C (5), dan N (7), merupakan molekul glisin seluruhnya. Tahapan reaksi sintesis purin sebagai berikut:1. Pembentukan PRPP (5-fosfo Ribosil Piro fosfat), dengan bantuan ATP, dan ion Mg++ sebagai aktivator2. Kemudian pembentukan 5fosforibosilamin dari reaksi PRPP, dengan glutamin akan menghasilkan asam glutamat dan Ppi.3. Berikutnya pembentukan Glisin Amid Ribosil-5P (GAR), hasilnya adalah Ribosilamin 5P, dengan glisin. Dalam reaksi ini dikatalisis oleh ATP dan aktivator Mg++., dan dibantu oleh enzim GAR-sintetase GAR menenpati posisi 4,5,7 dan 9 dari inti purin 4. GAR melakukan formilasi dikatalisis oleh enzim transformilase, dengan koenzim FH4. Dan senyawa donor gugus formil terjadi formil glisinamidinrebosil 5P.

  • *Atom C dari formil menduduki C-8 dari purin6. Formilamid-ribosil-5P mengalami aminasi pada ato C-4, dengan senyawa donor amin (glutamin), terbentuklah formil-glisinamid-ribosil-5P. Aminasi ini membentuk N (3) pada inti purin.6. Selanjutnya terjadi siklisasi, dengan membentuk amino-imidazol-ribosil-5P. Senyawa ini bereaksi dengan CO2 udara dengan biotin sebagai koenzim dan atom C menenpati C(6) pada intipurin. Dengan asam aspartat membentuk senyawa 5-amino-4-imidazol-N-suksinil-karboksamid-ribosil-5P.7. Senyawa 5-amino-4-imidazol-N-suksinil-karboksamid-ribosil-5P. Diubah menjadi 5-amino-4-imidazol-karboksamid -ribosil-5P, dan asam fumarat.dengan dikatalisisi oleh enzim adenosilsuksinase8. Senyawa5-amino-4-imidazol-karboksamid-ribosil-5P, mengalami formilasi, dengan pendonor FH4-dan terbentuk senyawa 5-formamido-4-imidazol-karboksamid-ribosil-5P. Gugus formil menempati C (8), inti purin.

  • *9. Tahap akir terjadi reaksi siklisasi cincin ke dua, dan terbentuk derivat purin pertamma yang dinamaan inosin monofosfat (IMP= asam inosinat), dinamakan juga hiposantin atau 6-oksi purin yang kemudian dapat diubah adenosin monofosfat (AMP atau GMP = Guanosin monofosfat.

  • *

  • *Inosin monofosfat

  • *Sususnan asam folat

  • *Transformasi metil

  • *Pengaturan Biosintesis Ribonukleotida

    Lintasan sintesis purin dan pirimidin de novo terutama diatur oleh konsentrasi produk-produknya. Bentuk pengaturan ini menjamin suplai nukleotida yang adekuat dan mencegah produksi yang berlebihan. Kedua lintasan juga dipengaruhi oleh konsentrasi PRPP. Besarnya mol PRPP terutama dipengaruhi oleh kecepatan sintesisnya melalui ribosa-fosfat pirofosfo kinase dan kecepatan pengunaannya oleh lintasan penyelamatan (Iihat bawah). Pada individu normal, ribosa-fosfat pirofosfokinase secara umpan-balik dihambat oleh nukleotida purin dan pirimidin (slide 16). Individu dengan bentuk ribosa-fosfat pirofosfokinase yang abnormal akan superaktif atau resisten terhadap penghambatan umpan-balik.

  • *

  • *Enzim pertama dan menghambat-kecepatan lintasan purin, glutamin PRPP amidotransferase, dihambat secara umpan-balik oleh sejurnlah nukleotida purin, yaitu IMP, ADP, GMP, dan GDP (slide 16)Akan tetapi, bila konsentrasi PRPP intraselular meningkat melampaui kadar normal, glutarnin PRPP amidotransferase terlepas dari penghambatan umpan-balik, dan pengaturan lintasan purin terganggu.

    Jadi, individu dengan bentuk ribosa-fosfat pirofosfokinase yang superaktif atau resisten terhadap umpan-balik membentuk nukleotida purin yang berlebihan. Pengatur tambahan pada lintasan purin mengatur pembentukan AMP dan GMP dari IMP. Nukleotida adenin dan guanin masing-masing menghambat pro duksinya sendiri. (Alosterik)

  • *Sintesis piridin terlihat bahwa Enzim pertama lintasan pirimidin, karbamiol fosfat sintase II, dihambat secara umpan-balik oleh UTP dan dirangsang oleh ATP. Jadi, bila kadar ATP meningkat, mereka merangsang peningkatan pernbentukan pirimidin. CTP sintase dihambat secara umpan-balik oleh produknya sendiri, yaitu CTP. Berbeda dengan biosintesis Deoksiribonukleotida yang diperlukan untuk sintesis DNA dibentuk dari ribo nukleotida oleh reduksi cincin pentosa pada posisi 2'.Salah satu enzim, ribonukleotida reduktase, yang mengkatalisis perubahan masing-masing ribonukleotida difosfat menjadi deoksiribonukleotida difosfat yang sesuai. NADPH menyumbangkan ekuivalen pereduksi yang digunakan pada reaksi ini melalui perantara yang tidak diketahui. (Slide 19)

  • *Enzim redukse RibonukleotidaSintesis deoksiribonukleotida dikatalisis oleh ribonukleo tida reduktase. Ekuivalen pereduksi yang digunakan pada reaksi ini disediakan oleh NADPH dan dipindahkan ke ribonu kleotida melalui karier yang tidak diketahui

  • *Aktivitas ribonukleotida reduktase diatur sehingga men jamin bahwa sintesis deoksiribonukleotida seimbang, yaitu, tidak satu pun deoksiribonukleotida disintesis dalam jumlah yang tidak sesuai dengan lainnya (yang diperlukan). Jenis pengaturan ini penting karena ketidak seimbangan pada pool deoksiribonukleotida akan menurunkan ketepatan sintesis DNA, dan akibatnya akan meningkatkan kecepatan mutasi. Ribonukleotida reduktase secara alosterik diatur oleh ATP, dTTP, dGTP, dan dATP ATP meningkatkan kecepatan enzim yang mengubah sitosin difosfat (CDP) dan uiridin difosfat (UDP) menjadi deoksiribonu kleotida yang sesuai. DeoksiUDP melalui beberapa langkah, diubah menjadi dTTP/.

  • *Yang terakhir ini menghambat ribonukleotida reduktase yang sesuai dengan CDP dan UDP tetapi mengaktifkannya ribonukleotida reduktase yang sesuai dengan guanosin difosfat (GDP) dan adenosin difosfat (ADP). Jadi, pirimidin deoksiribonukleotida secara umpan-balik menghambat pembentukannya sendiri dan merangsang sintesis purin. Hal yang sarna, dGTP menghambat produksinya sendiri' dan pirimidin merangsang pembentukan dATP. Akhirnya, dATP menghambat enzim yang sesuai dengan semua (keempat) substrat ribonukleotida, jadi memintas (shunt off) sintesis deoksiribonukleotida. Sebagai akibat lintasan penyelamatan yang overaktif, kelebihan dATP atau dGTP akan tertimbun. Penimbunan ini mencegah sintesis pirimidin deoksiribonukleotida, dengan akibat sintesis DNA dihambat.

  • *Pengaturan biosintesis purinDalam sintesis purin setelah terjadinya PRPP, kemudian menjadi IMP diperlukan (1)asam glutamat, (2) glisisn, (3) meteniltetrahidrfolat dan (4) adalah asam aspartat maupun CO2 sebagai prazat.Dalam sintesis itu memerlukan tenaga sangat besar, sehingga pengaturan sintesis purin kecepatannya perlu ada penga turan. Pengatur tunggal yang penting adalah PPR-ribosa-P, yang bergantung pada kecepatan sintesis, dan penggunaan.Kecepatan penggunaan PPRibose-P, sangat dipengaruhi oleh lintas penyelamatan fosforilasi hiposantin dan guanin menjadi ribonukletida, sehingga masing-masing dapat sebagai umpan balik penghambatan alosterik dalam sintesis PPR menjadi IMP yang bagannya sebagai berikut,

  • *Bagan pengaturan kecepatan sintesiss purin R5-P + ATP.

  • *Nukleotida yang mengandung timin berasal dari reaksi deoksiuridin monofosfat (dUMP) mengalami metilasi membentuk deoksitimidin monofosfat (dTMP) (slide 13). Timidilat sintase mengkatalisis pemindahan gugus metilen dari N5 ,N10 -metilen-H4folat ke dUMP dan serentak mereduksi gugus yang dipindahkan oleh kofaktor folat. Reaksi ini jarang terjadi pada reaksi yang memerIukan folat, karena dalam proses ini, kofaktor dioksidasi menjadi H2 folat. Sebelum H2 folat dapat digunakan kembali pada pemindahan satukarbon, ia harus direduksi oleh dihidrofolat reduktase.

  • * Reaksi katalitis purin

  • *Lintasan penyelamatan purinNukleotida dihidrolisis oleh 5nukleotidase akan dilepaskan Pi (