BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Manusia melakukan biosintesis purin dan pirimidin dalam asam nukleat jaringan tubuh. ATP,

NAD+, koenzim A dan lain-lain dari senyawa antara amfibolik. Namun demikian senyawa analog

purin dan pirimidin yang disuntikan, termasuk obat-obat yang potensial sebagai preparat anti

kanker dapat disatukan kedalam DNA. Biosintesis purin serta pirimidin oksi dan

deoksiribonukleotida (NTP dan dNTP), merupakan peristiwa yang diatur secara akurat serta

dikoordinasikan lewat mekanisme umpan balik yang menjamin produksi senyawa ini dengan

kuantitas yang tepat kadang-kadang disesuaikan menurut berbagai kebutuhan fisiologik (misalnya

pembelahan sel).

Penyakit manusia yang meliputi kelainan dalam metabolisme purin atau pirimidin mencakup

penyakit gout, sindrom lesch-Nyhan, defisiensi adenosin deaminase dan defisiensi fosforilase

nukleosida purin. Penyakit pada biosintesis pirimidin lebih langka dan mencakup asiduria orotat.

Karena, berbeda dengan urat, produk hasil katabolisme pirimidin bersifat sangat larut(karbon

dioksida, amonia dan β-aminoisobutirat), maka jumlah kelainan yang bermakna secara klinik pada

katabolisme pirimidin hanya beberapa.

Keadaan defisiensi purin pada manusia terutama disebabkan oleh defisiensi asam folat dan

kadang-kadang oleh defisiensi B12, kalau keadaan ini menimbulkan defisiensi sekunder deriva

folat .

B. RUMUSAN MASALAH

1. Apakah pengertian dari purin dan pirimidin?

2. Bagaimana struktur purin dan pirimidin?

3. Bagaimana biosintesis purin dan pirimidin?

4. Apa saja kelainan metabolisme purin dan pirimidin?

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 1

C. TUJUAN PENULISAN

1. Pengertian dari purin dan pirimidin

2. Struktur purin dan pirimidin

3. Biosintesis purin dan pirimidin

4. Kelainan metabolisme purin dan pirimidin

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 2

BAB II

PEMBAHASAN

A. Purin dan Pirimidin

Purin dan pirimidin merupakan inti dari senyawa komponen molekul nukleotida asam nukleat

RNA dan DNA.

Contoh Purin : Adenin, guanin, hipoxantin, xantin. Di metabolisme menjadi asam urat.

Contoh Pirimidin : Sitosin, urasil, timin. Dimetabolisme menjadi CO2 dan NH3.

Beda Dna dan Rna

B. Struktur Purin Dan Pirimidin

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 3

C. Biosintesis Purin dan Pirimidin

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 Purin

1. Sintesis purin diawali oleh reaksi pembentukan molekul PRPP (5-phospho ribosil pyro

phosphate) yang berasal dari ribosa-5P yang mengkaitkan ATP dan ion Mg²+ 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 Mg²+ 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.

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 4

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.

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 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 didalam sitosol. Berbeda dengan enzim karbamoil-P sinthase yang bekerjapada

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.

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 5

D. Kelainan Metabolisme Purin dan Pirimidin

Metabolisme Purin

Asam urat adalah produk akhir katabolisme purin pada manusia, guanin yang berasal dari

guanosin dan hiposantin yang berasal dari andenosin melalui pembentukan santin keduanya

dikonversi menjadi asam urat, reaksinya berturut-turut dikatalisis oleh enzim guanase dan santin

oksidase.

Masalah klinik metabolisme purin

1. Gout adalah suatu penyakit dimana terjadi penumpukan asam urat dalam tubuh secara

berlebihan, baik akibat produksi yang meningkat, pembuangan melalui ginjal yang menurun

atau peningkatan asupan makanan kaya purin

1) Gout terjadi ketika cairan tubuh sangat jenuh akan asam urat. Karna kadar nya yang tinggi.

2) Gout ditandai dengan :

Serangan berulang dari athritis yang akut, kadang disertai pembentukan kristal natrium urat

yang besar dinamakan tophus deformitas (kerusakan) sendi secara kronis, dan cedera pada

ginjal.

2. Sindrom Lesch-nyhan adalah suatu hiperurisemia over produksi yang sering disertai litiasis

asam urat serta sindrom self-mutilation terjadi karena tidak berfungsinya enzim hipoxantin-

guanin fosforibosil transferase yang merupakan enzim pada penyelamatan pada reaksi purin.

3. Penyakit von gierke adalah defisiensi glukosa fosfatase yang terjadi karena sekunder akibat

peningkatan atau pembentukan prekursor PRPP, ribosa 5-fosfat, disamping it asidosis laktat

yang menyertai akan menikan ambang ginjal untuk urat sehingga terjadi peningkatan total kadar

urat dalam tubuh.

Metabolisme Pirimidin

1. Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO2, 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.

Masalah klinik metabolisme pirimidin

Hasil akhir metabolisme pirimidin larut dalam air, tidak banyak kelainan yang disebabkannya.

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 6

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) overproduksi asam orotat

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 7

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

Purin dan pirimidin merupakan komponen utama RNA dan DNA. Purin terdiri dari Adenin,

guanin, hipoxantin, xantin. Di metabolisme menjadi asam urat sedangkan pirimidin yaitu Sitosin,

urasil, timin dimetabolisme menjadi CO2 dan NH3. Hasil penelitian dengan menggunakan

radioisotop, ternyata setiap komponen yang dijumpai dalam kerangka inti purin berasal dari

bermacam-macam antara lain atom C (6), atom N (1), atom C (2), atom N (3), atom C (4), atom C

(5) dan atom N (7). Dan tahapan purin diawali dengan pembentukan molekul PRPP(5-phospho

ribosil pyro phosphate) dan slanjutnya membentuk senyawa 5-phosphoribosilamin dari hasil PRPP

dan membentuk senyawa GAR kemudian GAR membentuk reaksi formilase yang dikatelisis oleh

enzim kemudian senyawa formil glisin amid ribosil 5P sehingga terjadi penutup rantai, senyawa 5

amino-4-imidazole-karboksamid- ribosil-5P akhir dari penutupan cicncin yang k-2.Sedangkn

biosintesis pirimidin memerlukan bahan pembentuk yang sama yaitu PRPP, glutamin, CO2, asam

aspartat dan FH4, adapun kelainan metabolisme purin yaitu gout, Sindrom Lesch-nyhan dan

Penyakit von gierke. Sedangkan pirimidin mempunyai kelainan kekurangan enzim. Metabolisme

pirimidin larut dalam air.

B. SARAN

Kami sebagai penulis menyadari dalam penyusunan makalah ini jauh dari sempurna,untuk itu

kami mengharapkan kritik dan saran yang membangun. Dan kami sebagai penulis berharap agar

makalah ini dapat berguna bagi para pembaca dan dapat menambah pengetahuan pembaca tentang

Biokimia dengan bahasan Purin dan Pirimidin. Serta makalah ini dapat dipergunakan dengan baik

dan benar sehingga bermanfaat bagi pembaca semua.

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 8

DAFTAR PUSTAKAHusada. Dian. 2011. Purin dan Pirimidin. File:///C:Users/user/Documents/agnes/SMSTR%202/purin

%20pirimidin/BIOKIMIA%20GIZI.htm. Di unduh pada tanggal 10 April 2013.

Dermawan, Fadle. 2013. Metabolisme Purin dan Pirimidin.

http://fadlihermawan12.blogspot.com/2013/02/metabolisme-purin-dan-pirimidin.html?m=1 . Di

unduh pada tanggal 10 April 2013

Bagus,Teguh. 2012. Metabolisme Purin dan Pirimidin. http://teguhbaguspribadi-

fkh12.web.unair.ac.id/arrtikel_detail-65401-Biokimia-%20METABOLISME%20PURIN%20DAN

%20PIRIMIDIN%20.html . Di unduh pada tanggal 9 April 2013.

Montgomery, Rex. dkk . 1993. Suatu Pendekatan Berorientasi kasus jilid 2. Jogjakarta : Gadjah

Mada Univercity Press.

BIOKIMIA (Purin dan Pirimidin) 9