HUBUNGAN ANTARA DEFISIENSI VITAMIN B 12 DENGAN GANGGUAN METABOLISME ASAM NUKLEAT Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biokimia Dosen Pengampu: dr. Ngakan Putu D S, M.Kes Disusun Oleh: Nama : Alivia Salma Lihayati NIM : 6411414164 Rombel : 06 JURUSAN ILMU KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
HUBUNGAN ANTARA DEFISIENSI VITAMIN B12 DENGAN
GANGGUAN METABOLISME ASAM NUKLEAT
Disusun untuk Memenuhi Tugas Mata Kuliah Biokimia
Dosen Pengampu: dr. Ngakan Putu D S, M.Kes
Disusun Oleh:
Nama : Alivia Salma Lihayati
NIM : 6411414164
Rombel : 06
JURUSAN ILMU KESEHATAN MASYARAKAT
FAKULTAS ILMU KEOLAHRAGAAN
UNIVERSITAS NEGERI SEMARANG
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur senantiasa saya panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa
yang telah memberikan rahmat serta hidayah-Nya sehingga dalam
penulisan makalah ini saya tidak mengalami kendala apapun hingga
terselesaikannya makalah ini.
Pada kesempatan ini, saya ingin mengungkapkan rasa terima kasih
saya kepada:
1. Kedua orang tua saya yang selalu memberikan dukungan kepada
saya.
2. Bapak dr. Ngakan Putu D S, M.Kes selaku Dosen Mata Kuliah
Biokimia yang telah memberikan arahan dan masukan dalam
pembuatan makalah ini.
3. Teman-teman seperjuangan yang selalu memberikan motivasi dalam
rangka pembuatan makalah ini.
4. Pihak-pihak terkait lainnya yang juga turut serta membantu saya
dalam pembuatan makalah ini.
Saya sangat menyadari tidak ada manusia yang sempurna begitu
juga dalam penulisan makalah ini. Apabila nantinya terdapat kekurangan
maupun kesalahan dalam makalah ini, saya selaku penulis sangat
berharap kepada seluruh pihak agar dapat memberikan kritik dan juga
saran.
Akhir kata, semoga makalah ini dapat memberikan manfaat dan
4. Untuk mengetahui definisi dan fungsi vitamin B12
5. Untuk mengetahui akibat defisiensi vitamin B12
BAB II
PEMBAHASAN
A. Definisi Asam Nukleat
Asam nukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas banyak
molekul nukleotida. Asam-asam nukleat terdapat pada jaringan-
jaringan tubuh selain nukleoprotein, yaitu gabungan antara asam
nukleat dengan protein. Untuk memperoleh asam nukleat dari
jaringan-jaringan tersebut, dapat dilakukan ekstraksi terhadap
nukleoprotein terlebih dahulu menggunakan larutan garam 1 M.
setelah nukleoprotein terlarut, dapat diuraikan atau dipecah menjadi
protei-protein dan asam nukleat dengan menambah asam-asam
lemah atau alkali secara hati-hati, atau dengan menambah NaCl
hingga larutan menjadi jenuh. Setelah terpisah dari protein yang
mengikatnya, asam nukleat dapat diendapkan dengan penambahan
alkohol perlahan-lahan. Di samping itu penambahan NaCl hingga
jenuh akan mengendapkan protein.
Cara lain untuk memisahkan asam nukleat dari protein ialah
menggunakan enzim pemecah protein, misalnya tripsin. Ekstraksi
terhadap jaringan-jaringan dengan asam triklorasetat, dapat pula
memisahkan asam nukleat. Denaturasi protein dalam campuran
dengan asam nukleat ini dapat pula menyebabkan terjadinya
denaturasi asam nukleat itu sendiri. Oleh karena asam nukleat itu
mengandung pentose, maka bila dipanasi dengan asam sulfat akan
terbentuk fulfural. Fulfural ini akan memberikan warna merah dengan
aniline asetat atau warna kuning dengan p-bromfenilhidrazina.
Apabila dipanasi dengan difenilamina dalam suasana asam, DNA
akan memberikan warna biru. Pada dasarnya reaksi-reaksi warna
untuk ribose dan deoksiribosa dapat digunakan untuk keperluan
identifikasi asam nukleat. (Anna Poedjiadi, 2009)
B. Klasifikasi Asam Nukleat
1. DNA (Deoxyribonucleic Acid)
Asam ini adalah polimer yang terdiri atas molekul-molekul
deoksiribonukleotida yang terikat satu sama lain, sehingga
membentuk rantai polinukleotida yang panjang. Molekul DNA yang
panjang ini terbentuk oleh ikatan antara atom C nomor 3 dengan
atom C nomor 5 pada molekul deoksiribosa dengan perantaraan
gugus fosfat. (Anna Poedjiadi, 2009)
Setiap nukleotida yang menyusun DNA terdiri atas gugusan
gula, asam fosfat, dan basa nitrogen. (Rohana Kusumawati, 2013)
a. Gugusan gula (gula pentose yang dikenal sebagai
deoksiribosa).
b. Asam fosfat (penghubung dua gugusan gula).
c. Basa nitrogen (adenine dan guanine dari golongan purin serta
sitosin dan timin dari golongan pirimidin).
DNA merupakan dua rantai polinukleotida yang saling terpilin
membentuk double helix. Dalam rantai DNA tersebut, sitosin (C)
selalu dihubungkan dengan guanine (G) oleh tiga ikatan hidrogen.
Adenine (A) selalu dihubungkan dengan timin (T) oleh dua ikatan
atom hidrogen.
Basa nitrogen membentuk rangkaian persenyawaan kimia
dengan deoksiribosa menjadi suatu molekul yang disebut
nukleosida atau deoksiribonukleosida. Nukleosida ini berperan
sebagai prekusor elementer untuk sintesis DNA. Nukleosida
bergabung dengan gugus fosfat untuk membentuk suatu
nukleotida atau deoksiribonukleotida. Beberapa nukleotida akan
bergabung membentuk suatu molekul DNA.
DNA dapat bersifat heterokatalitik atau autokatalitik. DNA
bersifat heterokatalitik karena mampu membentuk RNA melalui
sintesis protein. DNA bersifat autokatalitik karena dapat melakukan
replikasi menghasilkan DNA baru. Ada tiga hipotesis tentang
replikasi DNA:
a. Replikasi konservatif, bentuk double helix DNA lama tetap,
kemudian menghasilkan double helix baru.
b. Replikasi semikonservatif, double helix DNA memisahkan diri
dan setiap pita tunggal mencetak pita pasangannya.
c. Replikasi dispersive, double helix DNA terputus-putus,
kemudian segmen-segmen tersebut akan membentuk segmen
baru yang akan bergabung dengan segmen lama untuk
membentuk DNA baru.
Beberapa enzim yang berperan dalam replikasi DNA adalah
sebagai berikut:
a. Enzim helikase berfungsi untuk menghidrolisis rantai ganda
polinukleotida menjadi dua rantai mononukleotida.
b. Enzim polymerase berfungsi untuk merangkai rantai-rantai
mononukleotida untuk membentuk DNA baru.
c. Enzim ligase berfungsi untuk menyambung ulir DNA yang baru
terbentuk.
2. RNA (Ribonucleic Acid)
Asam ribonukleat adalah suatu polimer yang terdiri atas
molekul-molekul ribonukleotida. Seperti DNA, asam ribonukleat ini
terbentuk oleh adanya ikatan antara atom C nomor 3 dengan atom
C nomor 5 pada molekul ribose dengan perantaraan gugus fosfat.
Meskipun banyak persamaannya dengan DNA, RNA mempunyai
beberapa perbedaan dengan DNA yaitu (Anna Poedjiadi, 2009)
a. Bagian pentosa RNA adalah ribose, sedangkan bagian pentosa
DNA adalah deoksiribosa.
b. Bentuk molekul DNA ialah double helix. Bentuk molekul RNA
bukan double helix tetapi berupa rantai tunggal yang terlipat
sehingga menyerupai rantai ganda.
c. RNA mengandung basa adenin, guanin, dan sitosin seperti
DNA, tetapi tidak mengandung timin. Sebagai gantinya, RNA
mengandung urasil. Dengan demikian bagian basa pirimidin
RNA berbeda dengan bagian basa pirimidin DNA.
d. Jumlah guanin dalam molekul RNA tidak perlu sama dengan
sitosin, demikian pula jumlah adenin tidak harus sama dengan
urasil.
Ada tiga tipe RNA sebagai berikut (Rohana Kusumawati, 2013)
a. rRNA (Ribosomal RNA) atau ARN Ribosom
rRNA terdapat dalam sitoplasma dan berperan dalam
sintesis protein. rRNA dapat mencapai 80 % dari jumlah RNA
sel. rRNA berfungsi untuk mempermudah perekatan yang
spesifik antara antikodon tRNA dengan kodon mRNA selama
sintesis protein.
b. mRNA (Messenger RNA) atau ARN duta
mRNA berupa rantai tunggal yang relatif panjang. mRNA
dibentuk dalam nucleus dan berfungsi membawa kode genetic
(kodon) dari DNA ke ribosom.
c. tRNA (Transfer RNA) atau Rantai Terpendek
tRNA terdapat dalam sitoplasma dan berfungsi
menerjemahkan kodon dari mRNA menjadi asam amino. Asam
amino dibawa oleh tRNA ke ribosom. Pada salah satu ujung
tRNA terdapat tiga rangkaian basa pendek disebut antikodon.
Suatu asam amino tertentu akan melekat pada ujung tRNA
yang bersebrangan dengan ujung antikodon. Pelekatan ini
merupakan cara agar tRNA berfungsi. Pengurutan asam amino
sesuai dengan urutan kodon pada mRNA.
C. Definisi Vitamin
Vitamin adalah zat-zat organik kompleks yang dibutuhkan dalam
jumlah sangat kecil dan pada umumnya tidak dapat dibentuk oleh
tubuh. Oleh karena itu, harus didatangkan dari makanan. Vitamin
termasuk kelompok zat pengatur pertumbuhan dan pemeliharaan
kehidupan. Tiap vitamin mempunyai tugas spesifik di dalam tubuh.
Karena vitamin adalah zat organik maka vitamin dapat rusak karena
penyimpanan dan pengolahan.
Istilah vitamine pertama kali digunakan pada tahun 1912 oleh
Cashimir Funk di Polandia. Dalam upaya menemukan zat di dalam
dedak beras yang mampu meyembuhkan penyakit beri-beri, ia
mampu menyimpulkan bahwa penyakit tersebut disebabkan oleh
kekurangan suatu zat di dalam makanan sehari-hari. Zat ini
dibutuhkan untuk hidup (vita) dan mengandung unsure nitrogen
(amine), oleh sebab itu diberi nama vitamine. Penelitian selanjutnya
membuktikan bahwa ada beberapa jenis vitamine yang ternyata tidak
merupakan amine. Oleh sebab itu, istilah “vitamine” kemudian diubah
menjadi vitamin. (Sunita Almatsier, 2010)
Vitamin adalah senyawa-senyawa organik tertentu yang diperlukan
dalam jumlah kecil dalam diet seseorang tetapi esensial untuk reaksi
metabolisme dalam sel dan penting untuk melangsungkan
pertumbuhan normal serta memelihara kesehatan.
Kebanyakan vitamin-vitamin ini tidak dapat disintesis oleh tubuh.
Beberapa di antaranya masih dapat dibentuk oleh tubuh, namun
kecepatan pembentukannya sangat kecil sehingga jumlah yang
terbentuk tidak dapat memenuhi kebutuhan tubuh. Oleh karenanya
tubuh harus memperoleh vitamin dari makanan sehari-hari. Jadi
vitamin mengatur metabolisme, mengubah lemak dan karbohidrat
menjadi energi, dan ikut mengatur pembentukan tulang dan jaringan.
Sejarah penemuan vitamin dimulai oleh Eijkman yang pertama kali
mengemukakan adanya zat yang bertindak sebagai faktor diet
esensial dalam kasus penyakit beri-beri. Pada tahun 1897 ia
memberikan gambaran adanya suatu penyakit yang diderita oleh
anak ayam yang serupa dengan beri-beri pada manusia. Gejala
penyakit tersebut terjadi setelah binatang diberi makanan yang terdiri
atas beras giling murni. Ternyata penyakit ini dapat disembuhkan
dengan member makanan sisa gilingan beras yang berupa serbuk.
Hasil penemuan yang menyatakan bahwa dalam makanan ada faktor
lain yang penting selain karbohidrat, lemak dan protein sebagai
energi, mendorong para ahli untuk meneliti lebih kanjut tentang
vitamin, sehingga diperoleh konsep tentang vitamin yang dikenal
sekarang. Pada saat ini terdapat terdapat lebih dari 20 macam
vitamin. Polish kemudian memberi nama faktor diet esensial ini
dengan vitamin. Selanjutnya hasil pekerjaan Warburg tentang
koenzim (1932 – 1935) dan kemudian penyelidikan R Kuhn dan P
Kerrer menunjukkan adanya hubungan antara struktur kimia vitamin
dengan koenzim.
Vitamin diberi ke dalam dua golongan. Golongan pertama oleh
Kodicek (1971) disebut prakoenzim, dan bersifat larut dalam air, tidak
disimpan oleh tubuh, tidak beracun, diekskresi dalam urine. Yang
termasuk golongan ini adalah: tiamin, riboflavin, asam nikotinat,
piridoksin, asam kolat, biotin, asam pantotenat, vitamin B12 (disebut
golongan B) dan vitamin C. golongan kedua yang larut dalam lemak
disebut alosterin, dan dapat disimpan di dalam tubuh. Apabila vitamin
ini terlalu banyak dimakan, akan tersimpan dalam tubuh, dan
memberikan gejala penyakit tertentu, yang juga membahayakan.
Kekurangan vitamin mengakibatkan terjadinya penyakit defisiensi,
tetapi biasanya gejala penyakit akan hilang kembali apabila
kecukupan vitamin tersebut terpenuhi. (Anna Poedjiadi, 2009)
D. Definisi dan Fungsi Vitamin B12
Vitamin B12 adalah salah satu metabolit sekunder yang secara
eksklusif hanya diproduksi oleh beberapa jenis bakteri dan archaea
(Combs, 1998). Hewan (termasuk manusia) dan protista membutuhkan
vitamin B12 tetapi tidak dapat mensintesisnya. Sedangkan tumbuhan
dan jamur diperkirakan tidak mensintesis atau menggunakannya (Duda
dkk, 1967). Dengan demikian pemenuhan kebutuhan vitamin B12 12
oleh hewan dan manusia hanya dapat dicukupi dengan mengeksploitasi
bakteri penghasil vitamin B12 secara fermentasi.1
Vitamin B12 atau kobalamin terdiri atas cincin mirip-porfirin seperti
hem, yang mengandung kobalt serta terkait pada ribose dan asam
fosfat. Bentuk sintetik siano-kobalamin, terdapat dalam jumlah sedikit
dalam makanan dan jaringan tubuh. Bentuk utama vitamin B12 dalam
makanan adalah 5-deoksiadenosilkobalamin, metilkobalamin, dan
hidroksokobalamin.
Vitamin B12 adalah kristal merah yang larut air. Warna merah karena
kehadiran kobalt. Vitamin B12 secara perlahan rusak oleh asam encer,
alkali, cahaya, dan bahan-bahan pengoksidasi dan pereduksi. Pada
pemasakan, kurang lebih 70 % vitamin B12 dapat dipertahankan.
Sianokobalamin adalah bentuk paling stabil dan karena itu diproduksi
secara komersial dari fermentasi bakteri. (Sunita Almatsier, 2010)
Absorpsi intestinal vitamin B12 terjadi dengan perantaraan tempat-
tempat reseptor dalam ileum yang memerlukan pengikatan vitamin B12,
suatu glikoprotein yang sangat spesifik yaitu faktor intrinsik yang
disekresi sel-sel parietal pada mukosa lambung. Setelah diserap vitamin
B12 terikat dengan protein plasma, transkobalamin II untuk pengangkutan
ke dalam jaringan.2
Absorpsi vitamin B12 adalah kompleks. Proses absorpsi dimulai di
lambung dimana preformed B12 terikat pada protein pembawa yang
disebut faktor intrinsik. Vitamin B12 yang disintesa flora usus juga terikat
pada protein pembawa. Absorpsi di daerah distal ileum melalui
pembawa, walaupun mekanismenya belum jelas. Absorpsi vitamin B12
dapat juga terjadi di usus besar. Di dalam darah vitamin B12 terikat pada
transport protein.
1 Prosiding Seminar Nasional Rekayasa Kimia dan Proses 2004 ISSN: 1411 - 42162 Jurnal Kesehatan Masyarakat Universitas Andalas, September 2006, Vol. 1 No. 1, e-ISSN: 2442 - 6725
Vitamin B12 berfungsi sebagai koenzim pada reaksi yang memerlukan
5 deoxyadenosine atau berpartisipasi sebagai substrat pada reaksi
metilasi untuk membentuk metilkobalamin. Vitamin B12 diperlukan untuk
sintesis purin dan pirimidin (asam nukleat). 3
Vitamin ini diperlukan juga untuk mengubah folat menjadi bentuk aktif,
dan dalam fungsi normal metabolisme semua sel, terutama sel-sel
saluran cerna, sumsum tulang, dan jaringan saraf. Vitamin B12
merupakan kofaktor dua jenis enzim pada manusia, yaitu metionin
sintetase dan metilmalonil-KoA mutase.
Reaksi metionin sintetase melibatkan asam folat. Gugus metil 5-
metil tetrahidrofolat (5-metil-H4 folat) dipindahkan ke kobalamin untuk
membentuk metilkobalamin yang kemudian memberikan gugus metil ke
homosistein. Produk akhir adalah metionin, kobalamin, H4 folat, yang
dibutuhkan dalam pembentukan poliglutamil folat dan 5,10-metil-H4 folat,
yang merupakan kofaktor timidilat sintetase dan akhirnya untuk sintesis
DNA. Terjadinya anemia megaloblastik pada kekurangan vitamin B12 dan
folat terletak pada peranan vitamin B12 dalam reaksi yang dipengaruhi
oleh metionin sintetase ini.
Reaksi metilmalonil-KoA mutase terjadi dalam mitokondria sel dan
menggunakan deosiadenosilkobalamin sebagai kofaktor. Reaksi ini
mengubah metilmalonil-KoA menjadi suksinil-KoA. Reaksi-reaksi ini
diperlukan untuk degradasi asam propionate dan asam lemak rantai
ganjil terutama dalam sistem saraf. Diduga gangguan saraf pada
kekurangan vitamin B12 disebabkan oleh gangguan aktivitas enzim ini.