paper pirimidin.docx
TRANSCRIPT
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