REAKSI-REAKSI SPESIFIK PADA NUKLEOTIDA
            Nukleotida ialah monomer asam nukleat (building block) yang dalam metabolisme seluler mempunyai banyak fungsi. Nukleotida juga berfungsi sebagai tempat informasi ginetik. Terdapat dua jenis asam nukleat yakni asamdeoksiribonukleat atau deoxyribonucleic acid (DNA) dan asam ribonukleat atau ribonucleic acid (RNA).
            Nukleotida mempunyai beberapa fungsi. Yang pertama, nukleotida mempunyai fungsi sebagai sumber energi dalam bentuk bahan kimia. Ini merupakan ATP atau adenosin trifosfat juga CAM siklik adenosin monofosfat. selanjutnya, nukleotida digunakan sebagai sel sinyal melalui CGM siklik guanosin monofosfat dan CAM. Selain itu, nukleotida digunakan sebagai kofaktor dari reaksi enzim antara lain seperti flavin mononukleotida, koenzim-A, flavin adenin dinukleotida.
            Terdapat 3 karakteritik komponen dari nukleotida yaitu basa nitrogen heterosiklik, gula pentosa dan gugus fosfat. Molekul dari nukleotida yang jika gugus fosfatnya di hidrolisis disebut dengan nukleosida. Sedangkan untuk basa maupun gula pentosa adalah bentuk senyawa heterosiklik.
            Basa nitrogen heterosiklik purin dan pirimidin merupakan penyusun nukleotida. Terdapat empat jenis basa nitrogen yang menyusun DNA yaitu adenin (A), guanin (G), sitosin (C) dan timin (T). Untuk pembentuk RNA terdapat adenin (A), guanin (G), sitosin  (C) dan urasil (U). Basa nitrogen yang jenis purin diantaranya adenin dan guanin sedang untuk yang pirimidin diantaranya ialah timin, urasil dan sitosin. Selanjutnya untuk gula pentosa yang menyusun nukleotida berbentuk furanosa.
            Jika ribosa atau deoksi ribosa ditambahkan ke dalam basa nitrogen senyawa yang dihasilkan ini dinamakan nukleosida. Molekul nukleosida terdiri dari pentosa (deoksiribosa ataupun ribose) yang terikat dengan suatu basa (purin ataupun pirimidin). Sehingga jika suatu nukleoprotein dihidrolisis sempurna akan menghasilkan protein, asam fosfat, pentosa dan juga basa purin atau pirimidin.

- Polinukleotida
            Polinukleotida mampu terbentuk ketika nukleotida terikat dengan 3’-5’ fosfodiester. Polimerisasai dari deoksi ribonukletida akan menghasilkan DNA, namun jika terjadi pada ribonukleotida akan menghasilkan RNA.

- De Novo sintesa purin nukleotida
            Gambar tersebut merupakan struktur dari purin, nomor yang dimiliki cincin purin, komposisi dan juga sumber pembentuk. Dimana N-1 hasil dari Aspartat, C-2 hasil dari 10 Formiltetrahidrofolat (10-FTHF), N-3 didapat dari gugus amida glutamin, C-4, C-5 hasil dari  glisin, C-6 dihasilkan dari CO2, N-7 didapat dari glisin, C-8 hasil dari 10-FTHF, N-9 hasil dari gugus amida glutamin.
            Basa purin dihasilkan dalam bentuk nukleotidanya, yakni terikat bersama ribosa 5 fosfat. Diawali dimana ribosa 5 fosfat bersama ATP akan menghasilkan 5-fosforibosil 1 pirofosfat (PRPP). Enzim yang membantu ialah PRPP sintase.
            Reaksi ini berlangsung pada banyak jaringan, hal ini dikarenakan pada PRPP terdapat beberapa fungsi antara lain: pembentukan NAD dan NADP, pada sintesa dari nukleotida pirimidin, dan “daur ulang” (salvage pathway).
            De Novo sintesa purin nukleotida tahapan yang kemudian sangat aktif pada sitosol sel hepar, pada saat ini semua enzim berada pada suatu agregasi (polimer) makromolekuler.

- Pembentukan IMP
            Terdapat 10 tahapan pembentukan IMP. Kesepuluh tahap tersebut antara lain sebagai berikut:
1. PRPP dengan glutamin menghasilkan 5-fosforibosilamin (PRA)(glutamin-PRPP amidotransferase).
2. Terjadi asilasi oleh glisin pada gugus amino sehingga dihasilkan glisinamid ribonukleotida (GAR) (GAR sintase)
3. Transfer gugus formil dari 10-formiltetrahidrofolat kepada N-7 dihasilkan Formilglisinamid ribonukleotida (FGAR) ( GAR transformilase)
4. Terjadi perubahan amida  menjadi amidin, diperlukan ATP, glutamin yang merupakan sumber N jadi formilglisinamidin ribonukleotida (FGAM) (FGAM sintase)
5. Ditutupnya cincin (5), diperlukan ATP membentuk aminoimidazol ribonukletida (AIR) (AIR sintase)
6. CO2 akan diikat pada C-5, akan dihasilkan C-4, dihasilkan suatu karboksiamino Imidzolribonukleotida (CAIR) (AIR karboksilase). Tidak perlu adanya biotin. Diikatnya CO2 pada awal yakni dengan N-3, selanjutnya dipindah terikat kepada C-5. Diperlu adanya ATP.
7 dan 8 Kondensasi terjadi pada aspartat dengan karboksilat yang baru terbentuk dihasilkan amida, aminoimidazol suksinilokarboksamida ribonukleotida (SAICAR) (SAICAR sintase).
Dengan enzim adenilosuksinat liase fumatrat mengalami pemecahan dan membentuk amino-imidazol karboksamida ribonukleotida (AICAR)(Adenilosuksinat liase)
9. Nitrogen yang berasal dari amida terkondensasi dengan suatu gugus formil, dan menutupi cincin (6) purin (IMP siklohidrolase).
- Pembentukan AMP dan GMP
            IMP dapat mengalami suatu perubahan dan dihasilkan AMP atau GMP. Untuk dapat menghasilkan suatu GMP,  IMP mula-mula mengalami oksidasi sehingga berubah menjadi XMP yang mana juga dibutuhkan NAD+. Selanjutnya oksigen yang ada di posisi 2 mengalami pergantian dengan Nitrogen yang asalnya dari amida glutamin, rekasi ini berlangsung dengan adnya ATP.

            Pada ketika menghasilkan AMP, IMP memperoleh N yang posisinya mengganti O pada tempat 6 dari suatu aspartat. Pada reaksi ini dibutuhkan suatu energi yang di dapatkan dari GTP. Dan diakhiri dengan lepasnya fumarat.
            Sintesa pada nukleotida purin dari suatu basa purin dan nuikleosida purin dinamakan dengan istilah “salvage pathways” (daur penyelamatan atau daur ulang). Basa purin bebas adenin, guanin, dan hiposantin dapat mengalami perubahan kembali ke bentuk nukleotidanya masing-masing. Terdapat dua buah enzim kunci  transferase terlibat pada thap daur ini. Pertama adeninfosforibosiltransferase (APRT) yang menjadi katalis reaksi berikut :
PRPP + Adenin ↔ PPi + AMP
Enzim kedua yakni, hiposantin-guanin fosforibosiltransferase (HGPRT), yang berperan sebagai katalis reaksi berikut ini:
PRPP + Hiposantin ↔ PPi + IMP
PRPP + Guanin ↔ PPi + AMP
- Daur ulang (salvaging) = penyelamatan pirimidin nukleotida
            Tipe kedua daur ulang (salvage pathway) = penyelamatan terdapat dua tahap yang merupakan jalur utama “salvaging” pirimidin.
(Tipe pertama : enzim orotat PRT dapat menggunakan pirimidin yang lain sehingga dihasilkan suatu  nukleosida yang sesuai)
Ribosa 1-fosfat +  Basa ↔  Pi +  Nukleosida
(nukleosida fosforilase)
ATP + Nukleosida ↔ ADP + Nukleotida
(nukleosida kinase)
Permasalahan 
1. Terdapat 3 karakteritik komponen dari nukleotida yaitu basa nitrogen heterosiklik, gula pentosa dan gugus fosfat. Tolong jelasakan tentang gula pentosa dan apa saja yang penting dari gula pentosa?
2. Vukleotida digunakan sebagai kofaktor dari reaksi enzim antara lain seperti flavin mononukleotida, mohon dijelaskan tentang flavin mononukleotida?
3. Basa purin dihasilkan dalam bentuk nukleotidanya, yakni terikat bersama ribosa 5 fosfat. Diawali dimana ribosa 5 fosfat bersama ATP akan menghasilkan 5-fosforibosil 1 pirofosfat (PRPP).Tolong dielasakan apa-apa saja fungsi dari ATP?

Komentar

  1. Jelpapo Putra Yanto15.37

    Baiklah fauzan saya akan menjawab permasalahan anda no 1 :
    Pentosa adalah monosakarida (gula sederhana) yang mengandung lima atom karbon dalam molekul. Contohnya termasuk adalah ribosa dan deoksiribosa yang merupakan konstituen penting dari asam nukleat RNA dan DNA. Pentosa juga membuat berbagai polisakarida tanaman, seperti pektin dan gula arabic.

    Pentosa dapat dibagi dalam dua gugus. Aldopentosa memiliki gugus fungsional aldehida pada posisi
    > Ketopentosa memiliki gugus fungsional keton pada posisi 2 atau 3.
    Gugus fungsi aldehida dan keton pada karbohidrat ini bereaksi dengan gugus fungsi hidroksil sebelahnya membentuk hemiasetal atau hemiketal intramolekular, berturut-turut. Struktur cincin yang dihasilkan berkaitan dengan furan, dan disebut sebagai furanosa.
    Cincin ini terbuka dan tertutup secara spontan, sehingga memunginkan terjadinya perputaran ikatan antara gugus karbonil dan atom karbon tetangganya – menghasilkan dua konfigurasi yang berbeda (α dan β). Proses ini disebut sebagai mutarotasi.

    Gula pentosa terdiri atas dua jenis yaitu D-ribosa dalam bentuk D-ribofuranosa terdapat di RNA dan 2-deoksiribosa dalam bentuk D-furanosa terdapat pada DNA. Perbedaan kedua tipe gula dalam asam nukleat kelihatannya kecil tetapi mempunyai efek yang sangat besar baik dalam sifat kimia maupun struktur sel dari asam nukleat karena adanya gugus hidroksil yang berukuran relatif besar pada posisi kedua dari rantai gula. Selain itu terdapat pula perbedaan lain yaitu hilangnya satu oksigen dari atom C2 pada gula deoksiribosa.

    BalasHapus
  2. Unknown19.27

    Saya akan mencoba menjawab pertanyaan nomor 2, yaitu:
    Vukleotida digunakan sebagai kofaktor dari reaksi enzim antara lain seperti flavin mononukleotida, mohon dijelaskan tentang flavin mononukleotida?

    Flavin (dari bahasa Latin flavus, "kuning") adalah nama umum untuk gugus senyawa organik berbasis pteridina, yang dibentuk oleh the isoaloksazin heterosiklis trisiklik. Sumber biokimianya adalah vitamin riboflavin. Gugus fungsi flavin seringkali berikatan dengan adenosin trifosfat membentuk flavin adenina dinukleotida (FAD), dan, dalam suasana lain, dijumpai sebagai flavin mononukleotida (atau FMN), suatu bentuk riboflavin terfosforilasi.
    Flavin mononukleotida adalah gugus prostetik yang dijumpai dalam NADH dehidrogenase, E.coli nitroreduktase dan enzim kuning tua.

    BalasHapus
  3. Unknown07.21

    baiklah saya akan menjawab pertanyaan no 3

    Energi ATP dilepaskan melalui hidrolisis (pemecahan melalui reaksi dengan air) dari fosfat berenergi tinggi-ikatan fosfat. Enzim ATPase, membantu dalam pemecahan ikatan antara gugus fosfat kedua dan ketiga, seperti ATP diubah menjadi ADP. Hidrolisis menghasilkan fosfat anorganik dan ADP. Meskipun hal ini dapat mengakibatkan ion fosfat bebas, biasanya kelompok fosfat ditransfer ke molekul lain dalam proses yang disebut fosforilasi.

    Energi juga dilepaskan ketika pemecahan ikatan antara gugus fosfat pertama dan kedua, seperti ADP diubah menjadi AMP. Artinya, ADP dapat dipecah lebih lanjut untuk fosfat anorganik lain dan AMP. ATP juga dapat dipecah langsung ke AMP, dengan pembentukan pirofosfat (PPi). Reaksi terakhir ini memiliki keuntungan karena terjadi proses secara efektif ireversibel dalam larutan air.

    BalasHapus

Posting Komentar

Postingan populer dari blog ini

Gambar
Pembentukan Disakarida dan polisakarida A. Disakarida              Disakarida diartikan sebagai dua unit monosakarida bergabung menjadi satu. Jika suatu disakarida di hidrolisis oleh suatu asam atau enzim maka akan dihasilkan dua molekul monosakarida. Disakarida antara lain maltosa, laktosa, sukrosa dan selulosa. a.         Maltosa              Pada maltosa diatas, unit monosakarida yang terletak di kiri awal-awal berbentuk hemiasetal, setelah terjadi reaksi dengan gugus hidroksil pada C-4 dari bagian kedua maka unit sebelah kiri itu dihasilkan suatu asetal. Ikatan antara keduanya tersebut berkonfigurasi α. Bagian glukosa yang terletak disebelah kanan ialah hemiasetal dalam bentuk α-nya. Hemiasetal pada saat kesetimbangan dalam bentuk rantai yang terbuka dan dapat mengalami oksidasi dengan Cu² ⁺ (aq). Maltosa ialah suatu gul...
Baca selengkapnya
Gambar
Beberapa Monosakarida dan penentuan stereokimia             Salah satu polimer alami yang ada adalah karbohidrat. Karbohidrat merujuk pada kata karbon (C) dan hidrat yang memiliki makna air (H 2 O). Sehingga karbohidrat akan terjadi pemisahan jika mengalami pemanasan yakni menjadi karbon (C) dan air (H 2 O). Karbohidrat dapat dibagi menjadi 3 yakni monosakarid, oligosakarida, dan polisakarida.             Monosakarida yakni adalah karbohidrat yang paling sederhana yang hanya terdiri dari satu unit sakarida. Atau dapat dikatakan sakarida yang paling sederhana sehingga tidak mampu mengalami proses hidrolisis untuk dihasilkan molekul lagi. a. Pembagian Monosakarida       Monosakarida mampu dibedakan berdasarkan gugus karbonil yang dimilikinya. Monosakarida yang mengandung gugus aldehid – COH disebut dengan aldosa,   sedangkan ketosa –CO– ...
Baca selengkapnya