BIOKIMIABIOSINTESIS NUKLEOTIDA

Nama Anggota :1. Finky oktavia Firdausy (13040013)2. Gina Masropah (13040014)3. Hanif Fajar Ramadhani (13040015)4. Herlin Ramadhani Yahya (13040016)5. Huriana (13040017)6. Indah choirunisaq (13040018)7. Inggri Imar Sari (13040019)8. Jovita Almira (13040020)9. Linda Kristianingsih (13040022)10. Mala Oktaviani (13040023)

Sekolah Tinggi Farmasi Muhammadiyah TangerangTahun Pelajaran 2015-2016

KATA PENGANTAR

Puji syukur kami panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmatnya sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah ini yang membahas tentang BIOSINTESIS NUKLEOTIDA. Makalah ini merupakan hasil diskusi kelompok kami.Pembahasan di dalamnya kami dapatkan dari kuliah, browsing internet, diskusi anggota, dll. Dengan pemahaman berdasarkan pokok bahasan masalah Biosintesis Nukleotida.Kami sadari makalah ini masih jauh dari kesempurnaan. Kritik dan saran yang membangun dari semua pihak sangat kami harapkan demi kesempurnaan makalah yang selanjutnya. Demikian yang dapat kami sampaikan, semoga makalah ini dapat bermanfaat khususnya bagi kami yang sedang menempuh pendidikan dan dapat dijadikan pelajaran bagi teman-teman dan kami khususnya.

Tangerang, 2 Mei 2015

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTARDAFTAR ISIBAB I. PENDAHULUAN1.1 Latar Belakang.11.2 Tujuan Penulisan...2BAB II. PEMBAHASAN2.1 Deskripsi Biosintesis Nukleotida 32.1.2 Tata Nama72.2 Bentuk Struktur Purin dan Pirimidin72.2.1.1 Biosintesis Purin.92.2.1.2 Biosintesis Pirimidin.132.4 Kelainan Metabolisme Purin dan Pirimidin.17BAB III. PENUTUPA. Kesimpulan.19B. Saran19DAFTAR PUSTAKA.......................................................................................................20

BAB IPENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Purin dan 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. Sedangkan contoh Purin adalah Adenin dan Guanin. Purin dan Pirimidin merupakan unsur yang nonesensial secara dietetik artinya manusia dapat mensintesis nukleotida secara denovo (dari senyawa intermediet anfibolik), meskipun tidak mengkonsumsi asam nukleat. Sintesis purin terjadi di hati. Sintesis dari nukleotida purin dimulai dengan PRPP dan mengarah ke penuh pertama terbentuk nukleotida, inosine 5-monophosphate (IMP). jalur ini adalah diagram di bawah ini. Basis purin tanpa terikat pada molekul ribosa terlampir adalah Hipoxantina. Basis purin dibangun di atas ribosa dengan beberapa amidotransferase dan reaksi transformylation. Sintesis IMP membutuhkan lima mol ATP, dua mol glutamin, satu mol glisin, satu mol CO 2, satu mol aspartate dan dua mol formate. Para moieties formil dilakukan pada tetrahydrofolate (THF) dalam bentuk N 5, N 10-methenyl-THFdan N 10-formil-THF.Sintesis AMP dan GMP dari IMPSintesis pertama terbentuk sepenuhnya nukleotida purin, monophosphate inosine, IMP dimulai dengan 5-phospho--ribosyl-1-pirofosfat, PRPP. Melalui serangkaian reaksi menggunakan ATP, tetrahydrofolate (THF) derivatif, glutamin, glisin dan aspartate ini menghasilkan jalur IMP. Tingkat membatasi reaksi ini dikatalisis oleh glutamin amidotransferase PRPP, enzim ditunjukkan oleh 1 pada Gambar tersebut. Struktur nucleobase dari IMP (Hipoxantina) akan muncul.IMP merupakan titik cabang untuk biosintesis purin, karena dapat dikonversi menjadi baik AMP atau GMP melalui dua jalur reaksi yang berbeda. jalur yang mengarah ke AMP memerlukan energi dalam bentuk GTP; yang mengarah ke GMP memerlukan energi dalam bentuk ATP. Pemanfaatan GTP dalam jalur untuk sintesis AMP memungkinkan sel untuk mengontrol proporsi AMP dan GMP untuk dekat kesetaraan. GTP akumulasi kelebihan akan menyebabkan sintesis AMP dipercepat dari IMP sebaliknya, dengan mengorbankan sintesis GMP. Sebaliknya, sejak konversi IMP untuk GMP memerlukan ATP, akumulasi kelebihan ATP menyebabkan sintesis percepatan GMP atas yang AMP. Sintesis dari pirimidin kurang kompleks dibandingkan dengan purin, karena dasar jauh lebih sederhana. Basis menyelesaikan pertama adalah berasal dari 1 mol glutamin, salah satu mol ATP dan satu mol CO 2 (yang merupakan karbamoilfosfat) dan satu mol aspartate. Sebuah mol tambahan glutamin dan ATP yang diperlukan dalam konversi UTP untuk CTP adalah. Jalur biosintesis pirimidin yang digambarkan di bawah ini. Karbamoilfosfat digunakan untuk sintesis nukleotida pirimidin berasal dari glutamin dan bikarbonat, dalam sitosol, yang bertentangan dengan siklus karbamoil fosfat urea berasal dari amonia dan bikarbonat dalam mitokondria. Reaksi siklus urea dikatalisis oleh sintetase karbamoilfosfat I (CPS-I) sedangkan prekursor nukleotida pirimidin disintesis oleh CPS-II. karbamoilfosfat kemudian kental dengan aspartat dalam reaksi dikatalisis oleh enzim yang membatasi laju biosintesis nukleotida pirimidin, transcarbamoylase aspartate (ATCase).

1.2. Tujuan

a. Dapat mengetahui deskripsi biosintesis nukleotida.b. Dapat mengetahui dan menjelaskan mekanisme biosintesis nukleotida.c. Dapat mengetahui dan menjelaskan reaksi biosintesis nukleotida.d. Mengetahui fungsi Nukleotida.

BAB IIPEMBAHASAN

2.1. Deskripsi Biosintesis Nukleotida

Biosintesis adalah enzim-dikatalisis proses dalam sel hidup organisme dimana substrat yang lebih kompleks dikonversi ke produk . Proses biosintesis sering terdiri dari beberapa langkah enzimatik di mana produk dari satu langkah digunakan sebagai substrat pada langkah berikut. Contoh seperti multi-langkah jalur biosintesis adalah untuk produksi asam amino , asam lemak , dan produk alami . Biosintesis memainkan peran utama dalam semua sel, dan banyak yang berdedikasi metabolik merupakan gabungan rute metabolisme umum. Prasyarat untuk biosintesis adalah prekursor senyawa, energi kimia (seperti dalam bentuk ATP ), dan katalitik enzim , yang mungkin memerlukan pengurangan setara (misalnya, dalam bentuk NADH , NADPH ). Produk yang kompleks Umumnya dikenal biosintesis termasuk protein , vitamin , dan antibiotik . Sebagian besar senyawa organik pada organisme hidup dibangun di jalur biosintesis.Nukleotida adalah molekul yang tersusun dari gugus basa heterosiklik, gula, dan satu atau lebih gugus fosfat. Basa penyusun nukleotida biasanya adalah berupa purina atau pirimidina sementara gulanya adalah pentosa (ribosa), baik berupa deoksiribosa maupun ribosa.Nukleotida adalah monomer penyusun RNA, DNA, dan beberapa kofaktor, seperti CoA, FAD, FMN, NAD, dan NADP. Dalam sel, kofaktor ini memainkan peran penting dalam fiksasi energi (misalnya fotosintesis), metabolisme, dan transduksi sinyal selular.Struktur Asam Nukleat

2.2. Mekanisme Biosintesis Nukleotida

A. Biosintesis Nukleotida Purin Hasil penelitian dengan menggunakan radioisotop, ternyata setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari bermacam-macam sumber diantara lain :1. Atom C (6) inti purin berasal dari atom karbon molekul CO2 udara pernafasan.2. Atom N (1) inti purin bersal dari atom nitrogen gugus amino (-NH2) molekul aspartat.3. Atom C (2) dan atom C (8) inti purin adalah produk reaksi transformilasi yang berasal dari senyawa donor gugus formil yang mengakibatkn koenzim FH4 (tetra hidro folat).4. Atom N (3) dan atom N (9) berasal dari nitrogen gugus amida molekul glutamin.5. Atom C (4) atom C (5) dan atom N (7) merupakan molekul glisin.

Tahapan biosintesis Purin1. Sintesis purin diawali oleh reaksi pembentukan molekul PRPP (5-phospho ribosil pyro phosphate) yang berasal dari ribosa-5P yang mengkaitkan ATP dan ion Mg+ 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 Mg+ sebagai aktivator dan yang dikatalisis oleh enzim GAR syn-thetase.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. 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.

B. Biosintesis Pirimidin

Umumnya biosintesis pirimidin dan purin memerlukan bahan pembentukan 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 (pada biosintesis purin), penambahan gugus ribosa-P tersebut sudah berlangsung ditahap awal. Sedangkan pada biosintesis pirimidin berlangsung setelah perjalanan beberapa tahap lebih jauh.

Tahapan biosintesis pirimidin1. 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. Berbeda dengan enzim karbamoil-P sinthase yang bekerja pada reaksi pembentukan urea, dimana reaksi nya berlangsung bukan didalam sitosol melainkan didalam mitokondria.2. Berikutnya karbamoil-P berkondensasi dengan asam aspartat menghasilkan senyawa karbamoil-asparta. Reaksi ini dikatalisis oleh enzim aspartat transkarbamoilase.3. Berikutnya terjadi reaksi penutupan rantai sambil membebaskan H2O dari molekul karbamoil-aspartat 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).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. Akhirnya enzim orotidilat dikarboksilase mengkatalisis reaksi dikarboksilasi orotidilat dan menghasilkan uridilat (uridin mono phosphate)yaitu produk nukleotida pertama pada biosintesis pirimidin.7. Pada reaksi (12) adalah satu-satunya reaksi biosintesis nukleotida pirimidin yang membutuhkan turunan tetrahidrofolat. Gugus metilen pada N5, N10 metilen-tetrahidrofolat direduksi menjadi gugus metal yang ditransfer dan tetrahidrofolat dioksidasi menjadi dihidrofolat. Agar sintesis pirimidin dapat berlangsung dihidrofolat harus direduksi kembali menjadi tetrahidrofolat, reaksi ini dikatalisis oleh dehidrofolatreduktase. Oleh karena itu, sel yang sedang membelah, yang harus mengasilkan TMP dan dihidrofolat.

Gambar skema biosintesis pirimidin

2.3. Reaksi Biosintesis Nukleotida

2.4. Fungsi NukleotidaA. Sebagai pembawa energiNukleotida yang penting : AMP, ADP, ATP penting dalam penyimpanan dan pemanfaatan energi selama metabolisme sel. ATP pembawa energi utama dalam sel : ADP + Pa ATP (fosforilase oksidatif) EnergiATP + H2O ADP + Pa (as. fosfat) + energi (hidrolisis)

B. Pembawa bahan pembentuk dasar suatu molekulContoh :- Nukleotida Uridin Difosfat (UDP) untuk sintesis glikogen- Kolin Sitidin Difosfat sintesis kolin fosfolipid.- Nukleotida trifosfat (NTP) sintesis DNA dan RNA

C. Sebagai ko enzim

Nikotamida Mono Nukleotida (NMN), merupakan vitamin. Flavin Mono Nukleotida (FMN) koenzim proses oksidasi reduksi pada respirasi sel. Nikotinamida Adenin Dinukleotida (NAD), Nikotinamida Adenin Dinukleotida Fosfat (NADP),Flavin Adenin Dinukleotida (FAD) koenzimproses oksidasi reduksi.BAB III PENUTUP3.1. Kesimpulan

Purin dan 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. Sedangkan contoh Purin adalah Adenin dan Guanin. Purin dan Pirimidin merupakan unsur yang nonesensial secara dietetik artinya manusia dapat mensintesis nukleotida secara denovo (dari senyawa intermediet anfibolik), meskipun tidak mengkonsumsi asam nukleat.

3.2. Saran1. Diharapkan kepada seluruh mahasiswi untuk dapat memehami isi dari materi ini.2. Diharapkan setelah mempelajari materi ini mahasiswi bisa menambah wawasannya mengenai materi ini.

DAFTAR PUSTAKA