5/24/2018 Met.asam Amino Protein

1/40

METABOLISME

PROTEIN-ASAM AMINO

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

2/40

DefenisiProtein : atau polipeptida yaitu gabungan

dari beberapa asam amino yang terikat satudengan yang lain melalui ikatan peptida,dapat mencapai ratusan sampai ribuan asamamino

Sintesis protein di ribosom, Ada 20 macam jenisasam amino untuk sintesis protein dihasilkanmelalui ekspresi gen (translasi)

Mekanismenya :

DNA RNA proteinTrankripsi Translasi

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

3/40

Ikatan peptida

Asam amino terikat dengan asam amino lainnya

melalui ikatan peptida

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

4/40

Struktur Protein : 1. Primer2. Sekunder3. Tersier4. Kwartener

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

5/40

Struktur protein

1. Struktur primer :

Uruten asam amino terikat secara kovalenmembentuk ikatan polipeptida

aa1-aa2-aa3-aa4-aa5-aa6-aa7-aa8-aa9-aa10

2. Struktur sekunder

Penataan ruang dari rantai polipeptida dalam1 dimensi, sudah terbentuk ikatan heliksakibat adanya ikatan kovalen dan hidrogen

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

6/40

3. Struktur tersier

Melipatnya rantai polipeptida dalam 3 dimensimembentuk struktur kompak (Prot. Globular)

4. Struktur kwartener

Rantai polipeptida mengadakan hubungan

satu sama lainnya membentuk lebih dari saturantai polipeptida

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

7/40

PEMBAGIAN PROTEIN1. Berdasarkan fungsi dibagi atas :

1. Protein dinamik :1. Protein Enzim2. Protein transport (hemoglobin)3. Protein cadangan (albumin)

4. Protein kontraktil (miosin)5. Protein pengatur (hormon)6. Protein pertahanan (antibodi)

2. Protein struktural

1. Kolagen2. Elastin3. Keratin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

8/40

2. Berdasarkan struktur 3 dimensi dibagi atas :

1. Protein fibrous : Kolagen, keratin2. Protein globular : Albumin, Hb

3. Bentuk antara globular dan fibrous

3. Berdasarkan hasil hidrolisis dibagi

1. Sederhana : hidrolisis protein hanyamenghasilkan asam amino saja

Misalnya : enzim ribonuklease2. Konjugat : hidrolisis protein menghasilkan

asam amino dan gugus prostetik

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

9/40

Ada 20 jenis asam amino penyusun struktur protein,asam amino tersebut dikelompokkan dalam

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

10/40

Metabolisme protein

75-80 % asam amino diubah kembali untuk

sintesis protein baru

1-2% protein total tubuh yang dipecah adalah dari

pemecahan otot Sisanya (20-25%)

N Urea

C Zat intermediat amfibolikasam amino glukogenik (KH)

asam amino ketogenik (L)

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

11/40

Metabolisme protein mencakup :

1. Biosintesis asam amino non esensial

2. Katabolisme N asam amino3. Katabolisme kerangka karbon

4. Konversi asam amino menjadi produk

khusus (zat aktif)

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

12/40

METABOLISME PROTEIN

Proteinmakanan

usus

Asamamino

SDM

Asamamino

Glukosa Asam lemak Asam amino

Glukosa

Piruvat Asetil koA

Asam lemak As.amino Protein

Glc 6P

SiklusKrebs

sitratoksaloasetat

Asam -keto

(Rangka karbon)

Badan

keton

N

NH4

Siklus

Urea

SenyawaAktif

-GABA

-Glutation

-Heme

-Melanin

-Melatonin

-Purin

-Pirimidin

Deaminasi

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

13/40

KESEIMBANGAN NITROGEN

1. Dewasa normal : N masuk = N keluar

Diperlukan cukup makan dan ekskresi terjasikarena : Pencernaan berlebihan danturnover normal

2. Keseimbangan N positip : N masuk > Nkeluar terjadi pada proses pertumbuhan,hamil dan penyembuhan

3. Keseimbangan N Negatif : N masuk < Nkeluar terjadi pada kelaparan dan penyakit(malnutrisi, kanker)

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

14/40

Gizi asam amino dibagi menjadi

2 golongan

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

15/40

Biosintesis asam amino non esensial

12 Asam amino nonesensial

9 asam amino zat intermediat

amfibolik

3 asam amino asam amino esensial

Enzim yang berperan :

1. Glutamat dehidrogenase

2. Glutamin sintetase3. Transaminase

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

16/40

Biosintesis asam amino Nonesensial

1. Dibentuk dari senyawa/zat perantara

amfibolik

2. Dibentuk dari asam amino non esensial

yang lain

3. Dibentuk dari asam amino esensial

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

17/40

Asam amino dari zat antara

amfibolik

1. ALANIN

Dibentuk dari piruvat mll

reaks transaminasi

2. ASPARTATDibentuk dari oksaloasetat mll

reaksi transaminasi

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

18/40

3. GlutamatTerbentuk dari -ketoglutarat

4. Glutamin

Sintesanya memerlukan ATP,

glutamin sintetase, NH4

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

19/40

5. Asparagin

Sintesisnya memerlukan : ATP,

asparagin sintetase, aspartat

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

20/40

6. Glisin

a. Transaminasi asam

glioksilat

b. Pemecahan SerinMemerlukan tetrahidrofolat

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

21/40

c. Pemecahan Treonin

d. Dari Kolin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

22/40

7. Serin

Dihasilkan dari 3-fosfogliserat

(zat antara glikolisis EM) dalam

2 reaksi yaitu :

a. P dilepaskan sehingga

dihasilkan asam gliserat

kemudian dioksidasi oleh enzimdehidrogenase menghasilkan

hidroksi piruvat.

b. Fosfogliserat langsung

dioksidasi sehingga membentuk

asam keto yang masih

mengandung P

sam am no yang entu ar asam am no

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

23/40

sam am no yang entu ar asam am noNon-esensial

1. Prolin

Dibentuk dari glutamat

2. Hidroksi Prolin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

24/40

Asam amino yang terbentuk dari asam amino

esensial

1. Sistein

Dibentuk dari

metionin. Metionin

terlebih dahuludiaktifkan menjadi

S-adenosil-metionin

yang labil yaitu

mudah melepasgugus metil

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

25/40

2. Tirosin

Dibentuk dari fenilalanin. Reaksi:

hidroksilasi(penambahan gugus

hidroksil). Diperlukan faktor

tetrahidrofolat.

3. Hidroksi LisinDibentuk dari lisin. Hampir

seluruhnya terdapat pada jaringan

kolagen.

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

26/40

Katabolisme Nitrogen asam amino

Dihasilkan amoniak (NH3)yang bersifat toksik terhadap

jaringan terutama sarafsehingga harus diubah menjadizat yang tidak toksik.

Pada mamalia amoniak diubahmenjadi urea (ureotelik)

Pada reptilia dan ampibia, sertaburung , amoniak diubahmenjadi asam urat (urikotelik)

Jenis ikan membentuk amoniak(NH4Cl) (amonotelik)

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

27/40

4 proses pemecahan asam amino

membentuk urea

1. Transaminasi

2. Deaminasi oksidatif

3. Transport amoniak

4. Sintesis urea

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

28/40

TRANSAMINASI

Suatu reaksi antara 2 pasang substrat yaitu asam alfa amino

dengan asam alfa keto

Enzim : transaminase (amino transferase), memerlukanpiridoksalfosfat.

Terjadi perubahan pada molekul piridoksal-P yaitu gugusaldehid dari piridoksal-P menerima gugus amin dari suatuasam amino sehingga asam aminonya berubah menjadi asamalfa keto. Piridoksal-P berubah menjadi Piridoksamin. Gugusamin dari piridoksal-P dipindahkan lagi ke asam alfa keto

sehingga dihasilkan asam amino baru.

Piridoksal P hanya bekerja sebagai carrrier NH2

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

29/40

2 Transaminasi mamalia

1. Glutamat-alfa ketoglutarattransaminase

2. Alanin-piruvat transaminase

Diantara kedua enzim tersebut yang

paling aktif adalah glutamat

transaminase, hampir semua asam

amino sebagai substrat, kecuali :

treonin, hidroksiprolin, prolin, lisin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

30/40

Deaminasi Oksidatif

Dilakukan oleh enzim :

1. L-amino acid oksidase 2. D-asam amino oksdase

Keduanya menggunakan

flavoprotein (FAD/FMN)

3. L glutamat dehidrogenase

menggunakan NADPH

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

31/40

Transport Amoniak

Amoniak selain dari deaminasioksidatif dapat juga dari : hasilkerja bakteri usus dan urea dalamcairan saluran pencernaan.

Amonia diserap usus ke venaporta ke hepar, NH3 dirubahmenjadi urea

Gangguan transpor NH3menyebabkan gangguan sarafpusat (pada serosis hepatis).

Pda otak, selain pembentukanurea, tjd pula pembentukanglutamin dari NH3. Tetapi dijaringan otak glutamat terbatasshg penyediaan diperoleh darialfa ketoglutarat yang bereaksidengan NH3 dan enzim glutamatdehidrogenase.

Pada ginjal terbentuk NH3, dariglutamin dengan bantuanglutaminase.

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

32/40

Siklus urea

NH3 yang terlepas dari asam amino bersifattoksik dalam tubuh dan dapat menyebabkankoma hepatikum.

Melalui proses detoksifikasi NH3 harus segeradiubah menjadi urea.

Prosesnya :1. NH3 + CO2 + ATP yang dikatalisis olehenzim karbamoil P sintetase karbamoil P

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

33/40

Karbamoil P berkondenasi dengan ornitin dibantuoleh enzim transkarbamoilase sitrulin

3. Kondensasi sitrulin + aspartat arginosuksinatdibantu enzim condensing enzyme dan ATP

4. Arginosuksinat arginin + fumarat dibantu enzimarginosuksinase

5. Akhirnya dengan bantuan enzim arginase argininurea + ornitin

6. Ornitin digunakan kembali untuk pembentukanurea kembali

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

34/40

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

35/40

Metabolisme kerangka atom karbon asam amino

1. Asam amino pembentuk asam piruvat :Hidroksiprolin, treonin, glisin, alanin, sisteindan serin

2. Asam amino pembentuk asetil koA : fenilalanin, lisindan triptopan

3. Asam amino pembentuk -ketoglutarat :Glutamat, prolin, arginin dan histidin

4. Asam amino pembentuk suksinil koA :metionin, isoleusin dan valin

5. Asam amino pembentuk oksaloasetat :Aspartat dan asparagin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

36/40

EFEK METABOLISME ASAM AMINO

1. Sistinuria

Meningkatnya sistin diurin dan diikutiekskresi lisin arginin dan ornitin yangmeningkat. Kadarnya bisa 30 kali dari orangnormal

Defek : Gagal reabsorpsi di ginjal karenasistin sukar larut batu ginjal

2. Sistinosis : Gagal reabsorpsi ginjal, terdapatkristal sistin di jaringan lunak

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

37/40

3. HomosistinuriaGangguan metabolisme metionin yang

menyebabkan : - Gejala trombosisis- Osteoporosis

- Mental menurun

4. PKU (Phenil Keton Uria)Disebabkan karena defisiensi enzim fenilalanin

hidroksilase yang mengubah phenilalanin

menjadi tirosin, sehingga fenil alanin banyakditemukan dalam urin

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

38/40

5. Tirosinemia tipe II

Disebabkan defek enzim tirosin aminotranferase, sehingga perubahan tirosinmenjadi para hidroksi fenil piruvatkurang baik.

6. Tirosinemia neonatal

Disebabkan defek enzim betha hidroksi fenilpiruvat hidroksilase yang mengubah parahidroksi fenil piruvat menjadi homogentisat

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

39/40

7. Alkaptonuria

Perubahan urin dari coklat menjadi hitam bilakontak dengan udara akibat defek enzimhomogentisat oksidase yang mengubah

homogentisat menjadi fumarilasetoasetat kurangbaik. Dalam waktu lama terjadi pigmentasi jaringanikat dan ada atritis

8. Tirosinemia tipe I

Disebabkan karena defek enzim fumarilasetoasetathidrolase yang mengubah fumarilasetoasetatmenjadi fumarat

5/24/2018 Met.asam Amino Protein

40/40