Teks tersebut membahas tentang metabolisme purin dan pirimidin. Purin dan pirimidin merupakan senyawa nitrogen yang berperan penting dalam DNA dan RNA serta koenzim. Teks menjelaskan sintesis de novo dan katabolisme purin dan pirimidin serta penyakit yang berkaitan seperti gout.

1. Metabolisme
Purin Pirimidin
By :
Elni Sumarni, S.Si
SEKOLAH TINGGI ILMU KESEHATAN KOTA SUKABUMI
Program Study S1 Keperawatan
https://stikeskotasukabumi.wordpress.com

2. Purin
Pirimidin
Nukleosida
Nukleotida
?

3. PENDAHULUAN
Nukleotida purin dan pirimidin merupakan
senyawa kecil mengandung nitrogen yang
berperan sangat penting pada peranan
biologi
Basa purin dan pirimidin terdapat pada
nukleotida DNA atauRNA dan pada
koenzim (NAD, NADP, ATP)

4. Non-esensial
Mammalia dikatakan PROTOTROPHIC
untuk basa purin dan pirimidin karena
dapat mensintesa basa purin dan pirimidin
dan nukleotidanya, tidak tergantung dari
sumber luar dan absorbsi bahan-bahan
nukleotida
sintesa de novo (senyawa amfibolik)

6. Pada manusia pada umumnya asam nukleat
yang kita makan akan diubah jadi asam urat
tanpa diikatkan lebih dulu pada asam nukleat
dalam tubuh, berarti basa purin dan pirimidin
dalam makanan tidak bertindak sebagai
prazat/precursor langsung dari asam nukleat
dari jaringan

7. Fungsi Biokimia
Pemindahan fosfat ATP dan nuleosida trifosfat lain yang
mengerakan reaksi endergenik
Merupakan komponen pembentukan koenzim : NAD+
,
FAD, CoA
Sebagai intermediat berenergi tinggi
- UDP-glukosa----glikogen
- CDP-asilgliserol---fosfogliserin
Fungsi regulasi.
- cAMP melaksanakan fungsi messenger kedua
- ADP mengatur kecepatan alosterik
Sebagai prekusor monomer asam nukleat RNA dan
DNA
Kemotrafi kanker

8. Purin
Adenine = 6-amino purine
Guanine = 2-amino-6-oxy
purine
Hypoxanthine = 6-oxy
purine
Xanthine = 2,6-dioxy
purine

9. Pirimidin
Uracil = 2,4-dioxy
pyrimidine
Thymine = 2,4-dioxy-5-
methyl pyrimidine
Cytosine = 2-oxy-4-amino
pyrimidine
Orotic acid = 2,4-dioxy-6-
carboxy pyrimidine

10. Nucleoside
Adenosine
Guanosine
Inosine - the base in
inosine is hypoxanthine
Uridine
Thymidine
Cytidine

11. Nucleotide
 AMP = adenosine
monophosphate = adenylic
acid
 CDP = cytidine diphosphate
 dGTP = deoxy guanosine
triphosphate
 dTTP = deoxy thymidine
triphosphate (more commonly
designated TTP)
 cAMP = 3'-5' cyclic adenosine
monophosphate

12. Polinucleotide
Nucleotide-nucleotide di gabungkan oleh
ikatan 3'-5' phosphodiester

13. Biosintesis Purin de novo
1. pengalihan pirofosfat dari ATP kepada atom C-1 D-
ribosa-5-fosfat membentuk 5-fosforibosil-1-pirofosfat
(PRPP), yang merupakan zat antara.

14. De Novo Synthesis of Purine Nucleotides

15. 2. konversi PRPP dan glutamine menjadi 5-fosfo-β-D-
ribosilamin, meliputi pergeseran pirofosfat oleh nitrogen
amida glutamine. Peristiwa ini membentuk ikatan N-
glikosidat pada nukleotida akhir.
3 kondensasi glisin dengan 5-fosfo-β-D-ribosilamin untuk
membentuk glisinamida ribosil-5-fosfat. Menambah 3
atom menjadi atom C-4, C-5 dan N-7.
4. pengalihan gugus formil kepada senyawa glisinamida
ribosil-5-fosfat, membentuk formilglisinamida ribosil-5-
fosfat. Menambah C-8 pada basa purin

16. 5. amidasi senyawa formilglisnamida ribosil-5-fosfat oleh nitrogen
amida glutamine sekunder membentuk formil glisinamida ribosil-5-
fosfat. Dan menambahkan N-3 pada cincin purin.
6. penghilangan air disertai dengan penutupan cincin imidazol
membentuk aminoimidazol ribosil-5-fosfat.
7. penambahan CO2 kepada senyawa aminoimidazol ribosil-5-fosfat
membentuk aminoimidazol karboksilat ribosil-5-fosfat. Atom C
ditambahkan menjadi C-6 purin.
8. kondensasi aspartat dengan senyawa aminoimidazol karboksilat
ribosil-5-fosfat membentuk aminoimidazol suksinil karboksamida
ribosil-5-fosfat. Menambah N-1 cincin purin
9. gugus suksinil pada senyawa aminoimidazol suksinil karboksamida
ribosil-5-fosfat lepas sebagai fumarat membentuk, aminoimidazol
karboksamida ribosil-5-fosfat.

17. 10 formilasi aminoimidazol karboksamida
ribosil-5-fosfat oleh N10-formil THF
membentuk aminoimidazol
karboksamida ribosil-5-fosfat.
Penambahan C-2 inti purin.
11 penutupan cincin pada aminoimidazol
karboksamida ribosil-5-fosfat
membentuk nukleotida purin pertama
yaitu asam inosinat (inosin
monofosfat/IMP).

18. De Novo Synthesis of Purine Nucleotides

19. Konversi IMP menjadi AMP dan
GMP

20. 12. Penambahan aspartat pada IMP akan
membentuk senyawa adenilosuksinat
13. Pelepasan fumarat membentuk adenosin 5’-
monofosfat (AMP) dikatalis oleh
adenilosuksinase
14. Oksidasi IMP oleh NAD+
dikatalis oleh IMP
dehidrogenase mementuk senyawa xantosin
monofosfat (XMP)
15. Transamidasi gugus 6-okso pada XMP oleh
nitrogen amida senyawa glutamin menghasilkan
GMP

21. De Novo Synthesis of Purine Nucleotides

22. Kontrol sintesis nukleotida purin

23. Biosintesis NukleotidaPirimidin
Biosintesis de novo pirimidin dan purin melibatkan beberapa
prekusor bersama yaitu, PRPP, glutamine, CO2, aspartat dan
derivate THF.
1. sintesis cincin pirimidin dimulai dengan pembentukan karbamoil
fosfat dari glutamine, ATP dan CO2 katalis oleh karbamoil fosfat
sintetase dalam sitosol.
2. kondensasi karbamoil fosfat dengan aspartat membentuk
karbamoil aspartat.
3. penutupan cincin lewat hilangnya air dengan katalis hidrooratase
membentuk karbamoil aspartat.
4. pemisahan hydrogen dar C-4 dan C-5 oleh NAD+ memasukan
ikatan rangkap dengan membentuk asam oratot.
5. penambahan bagian ribosa fosfat yang berasal dari PRPP
membentuk ikatan N-glikosidat orotidin monofosfat (OMP).

24. De Novo Synthesis of Pyrimidine
Nucleotides

25. 6. dekarboksilasi orotidin membentuk uritidin difosfat (UMP), yaitu
ribonukleotida pertama pirimidin yang asli.
7. dan 8 pengalihan fosfat dari ATP menghasikan UTP dan UDP dan
sejumlah reaksi yang analog dengan reaksi untuk fosforilasi
monofosfat nukleosida purin.
9. UTP mengalami amilasi oleh menjadi CTP oleh glutamine dan
ATP
10. reduksi ribonukleotida difosfat (NDP)menjadi dNDP.
11 dUMP dapat menerima fosfat dari ATP membentuk dUTP.
12. metilasi dUMP pada C-5 oleh N5, N10 –metilen THF dikatalis
oleh timidilat sintetase menghasilkan timidin monofosfat (TMP).

26. De Novo Synthesis of Pyrimidine
Nucleotides

27. Katabolisme Purin
- Degradasi purin pada organisme tingkat tingggi
berkaitan dengan pembentukan asam urat.
- Produk metabolisme purin bermacan-macam
tergantung organismenya.
- primate,burung, reptile----asam urat
- mamlia ----- allantoin. Organisme ini memiliki
enzim uricase yang dapat mengubah asam urat
menjadi menjadi allantoin

28. Katabolisme purin

29. Katabolisme Purin
Hasil akhir katabolisme purin pada manusia adalah
asam urat
99% asam urat manusia didapat dari substrat oleh
nukleosida purin fosforilase (komponen penting pada
purin salvage pathway)
Guanin&hipoxantin guanase xantin oksidase
asam urat
Xantin oksidase:
- sangat aktif pada hati, usus halus, ginjal
- menghambat pembentukan asam urat
- pegang peranan penting pada keadaan hiperurikemia
dan gout

30. Pada orang normal (dalam jumlah kecil): asam urat
(berasal dari metabolisme asam nukleat oleh flora
bakteri dalam usus) diabsorbsi dan langsung diekskresi
Pada golongan primata rendah: terdapat enzim urikase
yang merubah asam urat menjadi allantoin yang sangat
mudah larut dalam air
Pada amfibi, burung dan reptil tidak mempunyai urikase
sehingga mereka mengekskresikannya dalam bentuk
asam urat dan guanin

31. 18-20 % dari asam urat yang hilang tidak diekskresi
dalam urine akan dipecah jadi CO2 dan amonia
diekskresi dalam empedu untuk masuk dalam usus dan
dipecah oleh flora usus
Pada manusia pemecahan asam urat menjadi CO2 +
NH3 tidak tergantung dari flora usus
Na urat pada manusia akan difiltrasi oleh glomerulus dan
direabsorbsi dan sebagian disekresikan pada tubulus
proximal loop dari Henle dan direabsorbsi lagi oleh
tubulus distalis
Total ekskresi asam urat manusia dalam 24 jam = 400-
600 mg
Aspirin (dosis tinggi): menghambat ekskresi dan
reabsorbsi asam urat

32. Purine Catabolism

33. Purine Catabolism

34. Katabolisme Pirimidin
. Basa pirimidin didegradasi akan
menghasilkan produk akhir NH3, CO2
propionat dan asam suksinat.
Pembebasan CO2 dari atom C 2 inti
pirimidin merupakan jalur utama pada
proses katabolisme urasil, sitosin dan
timin, produknya adalah β-alanin dan β-
isobutirat.

35. Terutama terjadi di hati dengan hasil
akhirnya berupa zat-zat yang mudah
larut dalam air (katabolisme purin
sukar larut)
Hasil akhirnya berupa beta alanin (dari
sitosin dan urasil) dan amino isobutirat
(dari timin)

36.  BAIB merupakan hasil akhir dari katabolisme timin pada manusia
dan hewan
 Ekskresi BAIB meningkat pada:
- leukemia menggambarkan adanya destruksi
- radiasi sinar X dari sel dan DNA
- pada orang normal (25%) dari orangorang keturunan Jepang dan
Cina
 BAIB bisa diubah menjadi metilmalonat semialdehida asam
propionat suksinat
 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

37. Katabolisme pirimidin

38. Senyawa analog purin pirimidin disintesis secara
kimiawi digunakan dalam kemotrapi penyekit
kanker, AIDS, sitem imun
Alopurinol --- hiperirisemia dan gout
Azatioprin --- menekan respon imun saat
trasplantasi organ
5-fluorourasil,5-iodo-2-deoksiuridin,6-tioguanin,
6-merkaptopurin, 6-azauridin dan
arabinosilsitosin --- menghambat pertumbuhan
sel kanker atau virus.

39. Chemotherapeutic Agents

40. HIV and antibiotics

41. Asam urat dibentuk dari metabolisme
purin
Asam urat diekskresi melalui ginjal
Jika produksi purin meningkat atau
ekskresi menurun → penumpukan asam
urat dalam darah → penyakit Gout
Asam urat

42. Gout
Gout adalah penyakit di mana terjadi penumpukan asam
urat dalam tubuh secara berlebihan, baik akibat produksi
yang meningkat, atau pembuangan melalui ginjal yang
menurun, atau akibat peningkatan asupan makanan
kaya purin.
Gout terjadi ketika cairan tubuh sangat jenuh akan asam
urat karena kadarnya yang tinggi.

43. Gout ditandai dengan:
Serangan berulang dari arthritis (peradangan
sendi) yang akut
kadang-kadang disertai pembentukan kristal
natrium urat besar yang dinamakan tophus
Deformitas (kerusakan) sendi secara kronis, dan
Cedera pada ginjal.
Hiperuricemia (kadar asam urat dalam darah
lebih dari 7,5 mg/dL)

44. hiperurikemia
Keadaan hiperurikemia dapat dibagi 2:
1. Ekskresi urat yang terganggu
gangguan pada ginjal menyebabkan peningkatan serum
urat walaupun produksinya normal
2. Ekskresi yang berlebihan dari asam urat
karena overproduksi:
a. sekunder karena penyakit lain, misal:
keganasan, psoriasis
b. gangguan enzim

45. Lesch-Nyhan syndrome
- Gangguan pada PP ribose P sintetase dan HGPRT
- Penyakit X linked resesif
- Ditandai cerebral palsy, choreoathetosis, spastis dan
over produksi hiperurikemia dan self mutilaton
- Ibu penderita pada umumnya heterozygote terhadap
defisiensi HGPRT dan menunjukkan adanya
hiperurikemia yang over produksi tanpa disertai
gangguan neurologis
- Pada penderita dengan defisiensi HGPRT sering disertai
peningkatan PP ribose P dalam sel karena gangguan
pada salvage pathway

46. KELAINAN METABOLISME PIRIMIDIN
Hasil akhir katabolisme pirimidin: CO2,
ammonia, beta alanin dan propionat
pada umumnya mudah larut dalam air (sehingga
bila terdapat over produksi pirimidin maka jarang
didapati kelainan-kelainan seperti halnya pada
purin)
Hiperurikemia dengan overproduksi PP ribose P
terjadi peningkatan ekskresi dari beta alanin
Defisiensi folat dan vitamin B12 terjadi defisiensi
TMP