Metabolisme Protein

 

METABOLISME PROTEIN Asam amino alfa adalah unit terkecil dari molekul protein. Berdasarkan metaolism nitro!en asam amini alfa" maka dikenal # macam kelompok he$an% a. &rikotilik" &rikotilik" he$an he$an 'an! hasil akhir akhir metaolism metaolism protein protein adalah adalah asam urat . &reitilik" &reitilik" he$an 'an! 'an! produk produk akhir dari metaolism metaolism proteinn'a proteinn'a adalah adalah urea urea 



Metaolisme asam amino ersifat leih komplek diandin! metaolisme karohidrat karohidr at ( lipid" karena tidak han'a nasi atom ) sa*a 'an! harus diperhatikan" tetapi *u!a nasi nitro!en +N,. Bila asam amino sudah tdk diperlukan untuk sintesis protein" maka N diuah men*adi urea urea di hepar" sedan!kan sedan!kan atom ) dioksidasi men*adi men*adi )O# ( -#O oleh se*umlah *arin!an.  enis/*enis asam asam amino alfa% a. Berdas Berdasark arkan an struk struktur tur kimi kimia a Netral % men!andun! 0 !u!us amino +/N-1, dan 0 !u!us karoksil +/ )OO-, Asam % memiliki I !u!us amino +/N-1, dan # !u!us karoksil +/ •

•

)OO-, Basa % memiliki # !u!us amino +/N-1, dan 0 !u!us karoksil +/ )OO-, . Berdasa Berdasarkan rkan kepent kepentin!a in!an n di dalam dalam tuuh tuuh Asam amino esensial % asam amino 'an! san!at diutuhkan diutuhkan oleh tuuh" tetapi tida* dapat disintesis oleh tuuh" didapatkan dari luar tuuh. Asam amino semi esensial % asam amino 'an! ias disintesis tuuh" tetapi hasiln'a tidak mencukupi utnuk keutuhan tuuh. Asam amino non/esensial % asam amino 'an! diperlukan diperlukan tuuh dan dapat disintesis oleh tuuh. c. Berdasa Berdasarkan rkan *alur *alur metaolis metaolism m 'an! ditempuh ditempuh •

•

•

•

• •

•

2eto!enik% 2eto!e nik% asam amino 'an! dioksidasi den!an oksidasi lemak sa*a 3likoketo!enik % asam amino 'an! dioksidasi den!an oksidasi 3likoketo!enik karohidrat karohidr at dan oksidasi lemak 3liko!enik % asam amino 'an! dioksidasi den!an oksidasi karohidrat sa*a.

Reaksi/reaksi dasar metaolism asam amino% 0. Reaksi 4eamin 4eaminasi asi % dikatal dikatalisis isis oleh oleh en5im en5im oksidase oksidase )ontoh% 4/asam amino oksidase   Misaln'a !lisin oksidase" terutama di hati dan !in*al. #. Reaksi Reaksi oksidatif oksidatif deaminasi deaminasi +den!an en5im !lutamat !lutamat dehidro!i dehidro!inase, nase, Merupakan reaksi kopel dehidro!enase den!an transminase !lutamate men!hasilkan reaksi oksidatif deaminasi 'an! searah dan erlaku pada L/ asam amino pada umumn'a.

 

6. Reaksi eaksi trans transami aminas nasii  Reaksi pemindahan !u!us amina +/N-1, ke asam keto/7 sea!ai reseptor !u!us +/N-1, dan dihasilkan asam amino 7 'an! aru dan asam keto 7 'an! aru pula.  Adalah pemindahan asam N dari suatu asam amino ke 7/ keto!lutarat  Akiatn'a 7/keto!lutarat men*adi !lutamate" sedan!akan asama amino asal eruah men*adi asam keto/7 Bersifat re8ersile   En5im reaksi ini adalah transaminase transaminase +aminotransferase, 'an! ada di sitoplasma  4ialami semua asam amino" kecuali kecuali lisin dan treonin

9. Reaksi eaksi deka dekar roks oksila ilasi si 4ikatalisis oleh en5im dekaroksilase" !u!us karoksil +/)OO-, memeaskan )O1 dan men!hasilkan sen'a$a amina primer. :. Reaksi transa transamidin midinasi asi dan reaks reaksii transmetila transmetilasi si 2edua reaksi ini di*umpai pada reaksi iointesis keratin di !in*al dan hati.  3in*al % melalui sintesis transamidinasi antara ar!inin +sen'a$a donor !u!us amida, dan !lisin +sen'a$a reseptor reseptor !u!us amida, men!hasilkan !uanidoasetat +ditransfer ke hati, ; ornitin  -ati % ter*adi reaksi transmetilasi transmetilasi sen'a$a !uanidoasetat oleh :/ adenosil/metionin adenosil/metion in +sea!ai sen'a$a donor !u!us metil, 'an! dikatalisis oleh en5im transmetilase dan men!hasilkan keratin ; :/ adenosil/homosistein

 

Pada keadaan asam amino dari makanan erleihan" asam amino ini di!unakan untuk sintesis protein" untuk sintesis produk khusus seperti serotonin dan lain < lain dan sisan'a akan dikataolisme. Pada kataolisme kataolisme asam amino ini nitro!en diruah men*adi urea dan dieksresikan pada urine. Ran!ka karon di!unakan di!unaka n untuk sintesis sen'a$a intermediet am=olik +misaln'a an!!ota siklus asam sitrat 'an! di!unakan untuk memetuk ATP," ATP," sintesis lemak dan sintesis !liko!en. Pada keadaan kelaparan" kataolisme asam amino menin!kat. Nitro!en diruah men*adi urea" ran!ka karon di!unakan untuk sintesis sen'a$a intermediet am=olik untuk pementukan ener!i dan sintesis !lukosa. Reaksi dasar 'an! terkait dalam metaolism komponen nitro!en adalah reaksi deaminasi asam amino 7" komponen nitro!en akan diuah men*adi ammonia +N->,. 4i hati ammonia akan didetokdikasi men*adi urea" selan*utn'a urea akan di ekresikan melalui !in*al. Pementukan urea dan ammonia ini erlan!sun! melalui siklus urea +siklus kres -ansenlest,. 2eseiman!an Nitro!en Protein dalam tuuh ersifat dinamis" selalu ada sintesis dan de!radasi. 4en!an men!ukur *umlah nitro!en 'an! masuk dan oleh keluar kita dapat memperkirakan kondisi metaolisme protein tuuh" karena nitro!en terutama terdapat pada protein. Nitro!en masuk tuuh le$at makanan dan keluar tuuh le$at urin" kerin!at dan feces. 2eseiman!an nitro!en tuuh dikatakan positif ila nitro!en 'an! masuk tuuh leih an'ak dari nitro!en 'an! keluar dari tuuh. -al ini erarti sintesis protein leih an'ak dari kataolismen'a. kataolisme n'a. 2eseiman!an nitro!en 'an! positif ini ter*adi misaln'a pada masa pen'emuhan" masa pertumuhan dan masa hamil. 2eseiman!an nitro!en 'an! ne!atif  erarti kataolisme protein leih an'ak dari sintesisn'a. 2eseiman!an nitro!en 'an! ne!atif ini ter*adi misaln'a pada $aktu 



kelaparan dan sakit. 2eseiman!an nitro!en 'an! setiman! terdapat pada oran! de$asa normal dan sehat.

SI2L&S &REA 

Produk ekskretorik N utama adalah urea 'an! dikeluarkan melalui urin.



Nitro!en memasuki daur urea 'an! terdapat dalam sel/ sel hepar sea!ai N-9; ( aspartat.



4alam mitokondria ter*adi? / N-9; ; )O# 

///@ karamoil fosfat

 



4alam sitosol ter*adi%  

Aspartat ; sitrulin ///@ ar!inosuksinat ar!inosuksinat

BIOSINTESIS

 

Mekanisme utama :  Terjadi pada kebanyakan jaringan % 





3lutamat sintetase akan men!uah amonia men*adi !lutamin 'an! nontoksik. ;

3lutamat ; -N9    3lutamin ; -#O ; A4P ; Pi 3lutamin sintetase 3lutamat didapat dari 7/keto!lutarat +T)A )'cle, melalui reaksi transaminasi den!an asam amino lain.  

3lutamin dian!kut dalam darah ke hati" !in*al dan usus

Biosinteis &reum 

Biosintesis ureum dia!i dalam 9 tahap % +0, Transaminasi" +#, 4eaminasi oksidatif !lutamat" +6, Pen!an!kutan  transport amonia" +9, Reaksi pada siklus ureum.



Ammonia den!an *umlah renik sekalipun akan ersifat toksik a!i s'stem saraf pusat. adi tidak dian!kut dalam entuk eas dari *arin!an ekstrahepatik.



4alam -ati 3lutamin dihidrolisis untuk melepaskan amonia 'an! akan masuk siklus urea 3lutamin ; -#O  3lutamat ; N-9;  3lutaminase



4alam !in*al 3lutaminase memeaskan amonia untuk dieksresikan den!an keleihan asam dari darah. Biosistesis Asam Amino 7 0. Al Alan anin in dan dan asp aspar arta tatt

 

4i*umpai di semua or!anism" kedun'a dihasilkan melalui reaksi transaminasii 'an! dikatalisis transaminas dikatalisis oleh en5im transaminase #. 3lut lutam amat ate e 4i*umpai di semua or!anism" dihasilkan melalui reaksi dehidro!inase 'an! dikatalisis oleh en5im !lutamate dehidro!inase. 6. As Aspar para!i a!in n !luta !lutamin mine e 3lutamate akan diuah diuah men*adi !lutamine 'an! 'an! dikatalisis dikatalisis oleh en5im !lutamine sintase . aspartat akan diuah men*adi aspara!in 'an! dikatalisis oleh en5im aspara!in sintase. 9. Serin 4apat ditempuh melalui # *alur 'an! era$al dari 4/6 fosfo!liserat" fosfo!liserat" peredaann'a pada saat erlan!sun!n'a reaksi defosforilasi +sudah selesai di a$al reaksi atau diakhir reaksi, :. 3lisin terdapat eerpa *alur pementukan !lisin" dua terpentin! 'aitu dari kolin dan rennin. C. Prolin disintesis dari !lutamate D. -i -idr drok oksi sipr prol olin in hidroksi prolin dan lisin erturut/turut diatalisis oleh en5im prolindehidro!inase dan lisin hidroklase. -idroklase erlan!sun! di mikrosom sel *arin!an kulit" hati" paru dan *antun!. 2edua en5im ini akan aktif ila prolin dan lisin erada dalam ikatan peptide den!an residu polipeptida dari en5im 'an! ersan!kutan. . Sistein erlan!sun! erlan!su n! melalui # *alur" dimana keduan'a men!hasilkan men!hasilkan asam amino alfa metionin dan serin. F. Tir iro osin dihidrolisis oleh asam amino esensial fenil alanin. 0G.Ar!inin  Ter!olon!  Ter!olon! semi esensial" akan men*adi fumarat 'an! dikatalisis dikatalisis oleh en5im ar!inosukrase. 00.-istidin ter!olon! semi esensial" akteri di kolon akan mensintesis histidin" sehin!!a merupakan sumer histidin 'an! tidak disadari.

ME2ANISME PA4A OTOT 

6GH dari amino nitro!en 'an! dientuk dari kataolisme protein dikirim ke hati sea!ai alanin alanin +sea!aimana +sea!aimana *u!a !lutamin,. !lutamin,.



Siklus !lukosa < alanin %

 



3likolisis pada otot men!hasilkan piru8at. Piru8at dapat men!alami transaminasii mementuk alanin +piru8at ; !lutamat  alanin ; 7/ transaminas keto!lutarat,.



3lutamat 'an! di!unakan pada reaksi transaminasi terseut dientuk dari 7/ keto!lutarat dan N-9; 'an! erasal dari kataolisme asam < asam amino" den!an katalisis !lutamat dehidro!enase.



2emudian alanin akan dian!kut ke hati. 4i hati ter*adi reaksi 'an! sealikn'a. 7/ keto!lutarat ; alanin  !lutamat ; piru8at.



3lutamat 'an! terentuk kemudian men!alami deaminasi oksidatif mementuk ammonia dan 7/ keto!lutarat. Amonia akan diuah men*adi urea melalui siklus urea



Piru8at 'an! terentuk kemudian dapat diuah men*adi !lukosa melalui !lukoneo!enesis di hati" kemudian !lukosa dian!kut dalam darah kemali ke otot.



Pada kelaparan sumer utama !lukoneo!enesis di hati adalah asam < asam amino hasil pemecahan protein otot.



Ban'ak asam amino dalam otot 'an! kataolismen'a kataolismen'a men!hasilkan piru8at. Piru8at dari otot ini akan dian!kut ke hati sea!ai alanin. PENIN32IRAN ATOM )ARBON Nasi atom ) daripada asam amino ter!antun! pada keadaan% 0. Puasa ran!ka ) di hepar akan mementuk !lukosa" adan keton" dan )O #  #. 2en'an!

 

 hepar dapat men!uah 5at antara dalam metaolisme asam amino men*adi !liko!en dan triasil!liserol. triasil!lise rol.



-epar adalah satu/satun'a *arin!an 'an! memiliki semua *alur untuk mementuk ( men!uraikan asam amino.



Setelah N disin!kirkan" rantai ) dari asam amino '! erleih dapat men!alami / dioksidasi men*adi )O# ( -#O / diuah men*adi !lukosa +!luko!enik, / diuah men*adi 5at/5at keton +keto!enik, +keto!enik, / diuah men*adi !lukosa ( 5at/5at keton