KATABOLISME C ASAM AMINO

Sebagai senyawa antara amfibolik Siklus Krebs.

Kelainan akibat defek enzim dapat menimbulkan cacat metabolik dengan gejala yang khas.

Asam amino dikatabolisasi menjadi substrat bagi biosintesis karbohidrat (glikogenik) dan lemak (ketogenik).

Penggolongan asam amino

Glikogenik Ketogenik Glikogenik dan ketogenik

Ala, Arg, Asp, Cys, Glu, Gly, His, Hyp, Met. Pro, Ser, Thr, Va.

Leu Ile, Lys, Phe, Trp, Tyr.

AA masuk ke Siklus Krebs melalui jalur :

1. Oksaloasetat (mis : Asn, Asp).

2. -Ketoglutarat (mis : Glu, Gln, Pro, Arg, His).

3. Piruvat (mis : Gly, Ser, Ala, Cys, Thr, Hyp).

4. Asetil KoA (mis : Tyr, Phe, Trp, Lys)

5. Suksinil KoA (mis : Met, Ile, Va).

Tiap katabolisme AA perlu dipelajari : Proses katabolisme. Enzim-enzim yang berperan. Defek enzim atau gangguan. Penumpukan senyawa atau gejala lain.

1. Jalur Oksaloasetat

Asn Asp OksaloasetatAsparaginase Transaminase

Defek enzim : jarang terjadi.

2. Jalur -ketoglutarat

Glu Gln -KGGlutaminase Transaminase

Defek enzim : jarang terjadi.

Pro Glu –semialdehid Glu -KGPro-Dhase (1) Gsa Dhase (2)

Defek enzim : 1. Hiperprolinemia I (katabolisme Hyp tdk

terganggu)2. Hiperprolinemi II (katabolisme Hyp terganggu dan urin mengandung katabolit

Hyp yaitu 1-pirolin-3-hidroksi-5 –karboksilat.

Arg Ornitin Glu –semialdehid Orn-transaminase (1)

Glu -KG.

Defek enzim : 1. Atrofi girat retina (penglihatan teropong /

tunnel vision, buta)2. Sindr. Hiperornitin-hiperamonemia (ggn pengangkutan ornitin pd siklus urea / antiporter ornitin-sitrulin)

His Urokanat 4-imidazol- Histidase (1) Urokanase (2)

5-propionat N-formiminoglutamat

(Figlu) Glu -KG.*

* Perubahan Figlu mjd Glu butuh folat sehingga def. folat akan menyebabkan Figlu diekskresi lewat urin.

Defek enzim :

1. Histidenemia (kenaikan kadar histidin di urin dan darah)

2. Asiduria urokanat .

3. Jalur Piruvat

Glisin Serin Piruvat

Glisin CO2 +NH4Glisin sintase

+ N5N10 tetrahidrofolatDefek :

1. Glisinuria (ggn reabsorbsi renal).2. Hiperoksaluria (ggn katabolisme glioksalat

shg teroksidasi menjadi oksalat).

Ala Piruvat Transaminase

Defek enzim : jarang terjadi.

Sistin Sistein Piruvat Sistin reduktase

Sistein : 1. Lintasan oksidasi langsung (pembentukan

sistein sulfinat piruvat) 2. Lintasan transaminasi (pembentukan 3-

merkaptopiruvat3-merkaptolaktat &piruvat )

Defek : 1. Sistinuria (ggn reabsorbsi renal) 2. Sistinosis (ggn penyimpanan sistin,

dpt menyebabkan gagal ginjal akut). 3. Homosistinuria (ggn katab. metionin,

gejala lain trombosis, osteoporosis, dislokasi lensa mata, retardasi mental)

Thr glisin serin piruvat Thr aldolase

Defek enzim : jarang terjadi.

Hyp Hidroksiprolin Dehidrogenase (1)

1-pirolin-3-hidroksi-5 –karboksilat

Piruvat + glikosilat.

Defek enzim : 1. Hiperhidroksiprolinemia.

4. Jalur Asetil KoA

Tyr (1) hidroksifenilpiruvat (2)homogentisat (3)Maleilasetoasetat

(4)fumarilasetoasetat (5)fumarat + asetoasetat (6)asetil KoA + asetat.

Enzim yang berperan : 1. Tirosin transaminase 2. Hidroksifenilpiruvat hidroksilase 3. Homogentisat oksidase 4. Maleilasetoasetat cis trans isomerase 5. Fumarilasetoasetat hidrolase 6. Ketotiolase

Defek enzim : 1. Tirosinemia I (Tirosinosis)

Defek enzim no 4 atau 5,

Gejala : diare, vomitus, bau mirip “kubis”, gangguan tumbuh kembang, kematian.

2. Tirosinemia II (Sindrom Richner-Hanhart)

Defek enzim no 1,

Gejala : lesi mata, kulit, retardasi mental.

3. Tirosinemia neonatal

Defisiensi enzim no 2, 4. Alkaptonuria

Defek enzim no 3,

Gejala : urin menjadi gelap, okronosis (pigmentasi jaringan ikat), artritis,

Tetrahidrobiopterin dihidrobiopterin

Phe Tyr Fenilalanin hidroksilase

Defek enzim : 1. Hiperfenilalaninemia I (PKU =

Phenilketonuria)Defek enzim fenilalanin hidroksilase Gejala : kejang, psikosis, ekzem, bau seperti “tikus”.

2. Hiperfenilalaninemia II dan III

Defek enzim dihidrobiopterin reduktase. 3. Hiperfenilalaninemia IV dan V

Defek pada biosintesis dihidrobiopterin.

Lys sakaropin alfa-aminodipatalfa-ketodipat glutaril KoA.

Defek : 1. Hiperlisinemia periodik dgn hiperamonemia

(gangguan pd enzim arginase di hati). 2. Hiperlisinemia persisten tanpa

hiperamonemia (gangguan perubahan lisin menjadi sakaropin dan gangguan pemecahan sakaropin).

Trp (1) Formilkinurenin (2)Kinurenin (3) hidroksikinurenin (4) hidroksiantranilat (5) 2-akroleil-3-aminofumarat 2-amino cis, cis mukonat semialdehid Oksalokrotonat -ketodipat

Enzim yang berperan : 1. Triptofan oksigenase 2. Kinurenin formilase 3. Kinurenin hidroksilase 4. Kinureninase 5. 3-Hidroksiantranilat oksidase

Defek : 1. Peningkatan Xanturenat (defisiensi B6).

Vitamin ini diperlukan dalam kerja enzim kinureninase sehingga hidroksikinurenin tidak diubah menjadi hidroksiantranilat tapi menjadi xanturenat.

2. Penyakit Hartnup (gangguan pengangkutan asam amino ke ginjal dan usus, dengan gejala peningkatan ekskresi indol).

5. Jalur Suksinil KoA

Metionin -ketobutirat

Isoleusin Propionil KoA

Valin Metil malonil KoA

Suksinil KoA

Metionin S-adenosil metionin (metionin aktif)

s-adenosil homosistein

Homosistein

Sistationin

-ketobutirat

Propionil KoA

Defek : 1. Penyakit Maple Syrup Urin (defek

enzim dekarboksilase asam -keto) Gejala : urin bau syrup maple (gula

gosong), bayi sulit menyusu, muntah, letargi .

2. Ketonuria rantai cabang intermitten (varian no 1).

3. Asidemia isovalerat (defek enzim isovaleril KoA dehidrogenase shg isovaleril KoA menumpuk.

Gejala : bau napas dan cairan tuubh seperti “keju”, vomitus, asidosis, koma.

4. Asiduria metilmalonat (defisiensi B12). 5. Asidemia propionat (defisinesi propionil

KoA karboksilase ).

IV PERUBAHAN ASAM AMINO MENJADI PRODUK KHUSUS

GLISIN : PENYUSUN HEME, PURIN GLISIN KONJUGATE( ASAM GLIKOKOLAT, ASAM HIPURAT) DAN KREATIN ; SARKOSIN.

ALPHA ALANIN -- ASAM AMINO UTAMA PLASMA

KARNOSIN - B ALANIN DIPEPTIDA ; B ALANIN DIPEPTIDA ANSERIN- AKTIVITAS KONTRAKTIL OTOT

B ALANIN KARNOSIN ; OTOT SKELET

Jalur METabolisme b alanin dipeptida : Karnosin -- b alanin + l histidin

( karnisinase) HOMOKARNOSIN ---(dipeptida system

saraf pusat) ( sintesis di Jaringan Otak) SERIN - mebtk sfingosin, purin dan

pirimidin. S adenosilmetionin -- spermin dan

spermidin

HISTIDIN mbtk HISTAMIN Ornitin dan arginin membentuk poliamin,

penting untuk pertumbuhan sel dan jaringan KATABOLIT POLIAMIN DIEKSKRESI

LEWAT URIN (NH4+ dan CO2) Triptophan membentuk SEROTONIN

( vasokonstriktor potensial dan stimulator kontraksi otot polos)

SEROTONIN mbtk MELANOTONIN Metabolit triptophan dikeluarkan lewat urin

dan feses MELANIN mrpk POLIMER katabolit TIROSIN

Tirosin hidroksilase memuali pembentukan eumelanin dan pheomelanin

Gangguan biosintesis melanin -- albinisme (hipomelanosis); terutama melanosit kulit dan mata

Tirosin mbt epinephrine dan norepinephrin, ( sel neuron an adrenal medulla) precursor hormon tiroid.

Ekskresi keratin menggambarkan fungsi masa otot

Keratin dan menyediakan energi mbt keratin pospat tdp di otak otot dan darah

SINTESIS GAMA AMINO BUTIRAT (GABA) mrp transmitter, dr asam amino: Glutamat dan ornitinKATABOLISME GABA mjd suksinat semialdehid-gama hidroksibutirat- oksidasi mjd suksinat - siklus krebs CO2 dan H2O.