Makalah Metabolisme Protein Diah

41
METABOLISME PROTEIN MAKALAH Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Biokimia disusun oleh: Diah Anggraeni P17331112012

Transcript of Makalah Metabolisme Protein Diah

Page 1: Makalah Metabolisme Protein Diah

METABOLISME PROTEIN

MAKALAH

Diajukan untuk memenuhi salah satu tugas Mata Kuliah Biokimia

disusun oleh:

Diah Anggraeni

P17331112012

JURUSAN GIZI

POLITEKNIK KESEHATAN KEMENKES BANDUNG

TAHUN AJARAN 2013/2014

Page 2: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 3: Makalah Metabolisme Protein Diah

Segala puja dan puji syukur kepada Allah swt atas karunianyapenyusun bisa

menyelesaikan tugas makalah ini dengan baik yang berjudul Metabolisme protein.

Makalah ini bertujuan agar kalangan mahasiswa dapat mempelajari tema diatas sebagai

pembahasan mata kuliah dengan mudah.

Dalam penulisan makalah ini sedikit atau banyaknya mungkin masih terdapat

kesalahan dan kekurangan dalam penulisan, jadi kami sebagai penulis mohon maaf yang

sebesar besarnya atas kesalahan dan kekurangan yang ada.

Bandung, 19 September 2013

DIAH ANGGRAENI

i

KATA PENGANTAR

Page 4: Makalah Metabolisme Protein Diah

KATA PENGANTAR............................................................................................................................. i

DAFTAR ISI........................................................................................................................................ ii

BAB 1................................................................................................................................................1

PENDAHULUAN................................................................................................................................1

1.1 LATAR BELAKANG...................................................................................................................1

1.2 RUMUSAN MASALAH.............................................................................................................2

1.3 TUJUAN..................................................................................................................................2

BAB 2................................................................................................................................................3

PEMBAHASAN..................................................................................................................................3

2.1 Percernaan dan absorbsi asam amino....................................................................................3

2.2 Transaminasi dan deaminasi.................................................................................................4

2.3 Metabolisme Amonia Di Hati.................................................................................................6

2.4 Tahap Siklus Urea...................................................................................................................7

2.5 Siklus glukosa-alanin............................................................................................................12

2.6 Metabolisme Asam Amino Untuk Masuk Siklus Kreb...........................................................13

2.7 Katabolisme asam amino.....................................................................................................13

2.8 Anabolisme asam amino non essensial................................................................................14

2.9 Pengertian dan reaksi umum dekarboksilat.........................................................................15

BAB 3..............................................................................................................................................17

KESIMPULAN..................................................................................................................................17

DAFTAR PUSTAKA..........................................................................................................................18

ii

DAFTAR ISI

Page 5: Makalah Metabolisme Protein Diah

iii

Page 6: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 7: Makalah Metabolisme Protein Diah

1

1.1 LATAR BELAKANG

Protein tersusun atas sejumlah asam amino yang membentuk suatu untaian

(polimer) dengan ikatan peptida. Selain itu, protein juga memiliki gugus amina (NH2)

dan gugus karboksil (COOH). Berdasarkan banyaknya asam amino dapat dibedakan

menjadi:

1. Peptida jika terdiri atas untaian pendek asam amino (2 - 10 asam amino).

2. Polipeptida jika terdiri atas 10 - 100 asam amino.

3. Protein jika terdiri atas untaian panjang lebih dari 100 asam amino.

Beberapa jenis protein antara lain:

1. Glikoprotein yaitu protein yang mengandung karbohidrat.

2. Lipoprotein yaitu protein yang mengandung lipid.

Asam amino esensial adalah golongan asam amino yang harus tersedia dalam diet

karena tidak dapat disintesis oleh tubuh, sedangkan asam amino non-esensial adalah

golongan asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh (dalam hati). Terdapat 8 jenis

asam amnio esensial yaitu: Isoleucin, Leucin, Lysin, Phenylalanine, Threonine,

Tryptophan, Valine, dan Methionin (mengandung unsur sulfur).

Protein dalam tubuh digunakan untuk keperluan:

1. Pembentukan jaringan baru seperti: rambut, kuku.

2. Mengganti jaringan yang rusak seperti: pengelupasan mukosa usus.

3. Mengganti asam amino yang hilang misalnya lewat urin.

4. Mensintesis asam amino nonesensial dengan menggabungkan asam keto melalui

proses transaminasi oleh hati.

5. Mensintesis molekul fungsional seperti; hormon, enzim dsb.

BAB 1

PENDAHULUAN

Page 8: Makalah Metabolisme Protein Diah

2

Page 9: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 10: Makalah Metabolisme Protein Diah

1.2 RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana proses pencernaan dan absorbsi asam amino?

2. Apa yang dimaksud dengan tranksaminasi dan deaminasi?

3. Bagaimana metabolisme amonia di hati?

4. Bagaimana urutan dari siklus urea?

5. Bagaimana urutan siklus glukosa-alanin?

6. Bagaimana proses metabolisme asam amino untuk masuk siklus kreb?

7. Apa yang dimaksud katabolisme asam amino?

8. Apa yang dimaksud anabolisme asam amino non esensial?

9. Apa pengertian dan reaksi umum dekarboksilasi?

1.3 TUJUAN

1. Mengetahui proses pencernaan dan absorbsi asam amino

2. Mengetahui proses tranksaminasi dan deaminasi

3. Mengetahui metabolisme amonia di hati

4. Mengetahui siklus urea

5. Mengetahui siklus glukosa-alanin

6. Mengetahui metabolisme asam amino untuk masuk siklus kreb

7. Mengetahui katabolisme asam amino

8. Mengetahui anabolisme asam amino non esensial

9. Mengetahui pengertian dan reaksi umum dekarboksilasi

2

Page 11: Makalah Metabolisme Protein Diah

3

Page 12: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 13: Makalah Metabolisme Protein Diah

3

2.1 Percernaan dan absorbsi asam amino

Protein dari makanan adalah sumber utama nitrogen terfiksasi bagi hewan tingkat

tinggi. Dalam pencernaan , protein di hidrolisis oleh serangkainan enzim hidrolisis dalam

perut dan usus halus menjadi peptida dan asam amino yang diserap dari lumen pada jalur

gastrointestinal. Enzim – enzim ini dikenal sebagai enzim proteolitik atau protease yang

termasuk dalam kelompok enzim yang disebut hidrolase.

Protein dalam makanan tidak dapat diserap oleh mukosa usus, akan tetapi setelah dalam

bentuk asam amino dapat diserap dengan baik.

1. Pencernaan protein di mulut: secara mekanis, sedangkan secara enzimatis

belum.

2. Pencernaan protein di lambung: sel mukosa lambung yaitu sel parietal (Chief

cell) mensekresikan asam lambung (HCl), sedangkan sel zymogen

mensekresikan proenzim pepsinogen. Proenzim pepsinogen oleh HCl diaktifkan

menjadi enzim pepsin. Protein setelah didenaturasi (dirusak) oleh HCl, kemudian

dihidrolisis oleh enzim pepsin menjadi peptida sederhana.

3. Pencernaan di usus halus: cairan pankreas mengandung proenzim trypsinogen

dan chymotrypsinogen. Proenzim trypsinogen dan chymotrypsinogen diaktifkan

menjadi enzim trypsin dan chymotrypsin oleh enzim enterokinase yang

dihasilkan oleh sel-sel mukosa usus halus. Enzim trypsin dan chymotrypsin

berperan memecah polipeptida menjadi peptida sederhana. Selanjutnya peptide

tersebut dipecah menjadi asam amino oleh enzim peptidase (erepsin). Enzim

peptidase dapat dibedakan menjadi 2 macam berdasarkan aktivitasnya yaitu

enzim aminopeptidase memecah gugus amina dari polipeptida dan

karboksipeptidase memecah gugus karboksil dari polipeptida. Nuklease

memecah asam nukleat (DNA dan RNA) menjadi nukleotida.

BAB 2

PEMBAHASAN

Page 14: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 15: Makalah Metabolisme Protein Diah

4. Absorpsi protein: setelah menjadi asam amino selanjutnya diabsorpsi dengan

cara difusi fasilitasi melalui mukosa yeyenum dan ileum. Asam amino yang

berasal dari makanan

(diet) dan dari pemecahan protein tubuh selanjut dibawa oleh sirkulasi darah ke

dalam amino acid pool (gudang penimbunan asam amino) yaitu darah dan cairan

jaringan (i

nterseluler). Asam amino selanjutnya digunakan untuk: biosintesis protein tubuh di

dalam ribosom, mengganti jaringan yang rusak, dan jika diperlukan dapat diubah

menjadi sumber energi.

2.2 Transaminasi dan deaminasi

Dalam metabolisme asam-amino ada dua macam reaksi yang penting dan

hampir selalu terlibat, baik dalam katabolisme maupun anabolisme asam amino,

yaitu reaksi transminasi dan deaminasi. Kedua reaksi ini merupakan cara tubuh

untk membuang ata memindahkan gugus amina dari asam-asam amino , sehingga

akan diperoleh asam asam keto pasangannya , atau sebaliknya . dalam reaksi

transminasi , gugus amina akan dipindahkan dari asam amino ke asam keto,

sehingga asam amino semula akan berubah menjadi keto dan sebaliknya asam

keto semula akan berubah menjadi asam amino.

Ada dua enzim transsaminase utama yang berperan dalam metabolisme

asam asam amino, yaitu GOT (glutamat Oksaloasetat transaminase) yang disebut

juga aspartat aminotransfetse , dan GP (Glutamat Piruvat Transaminase) atau

yang di sebut juga alanin aminotransferase.

Enzim GPT (alanin transaminase) memiliki peran penting dalam ekstrasi nitrogen dari sel

sel otot rangka . Nitrogen yang berasal dari asam asam amino yang dikatabolisme di otot

rangka diinkoorporasikan ke dalam asam piruvat , yang sebagian besar merupakan hasil

glikolisis , melalui reaksi transaminasi dengan katalisator enzim GPT membentuk alanin.

Kemudian alanin di angkut kehati melalui sirkulasi darah di dalam sel-sel hati alanin

akan melepaskan gugus amino tersebut , juga melalui reaksi transaminasi yang dikatalisis

4

Page 16: Makalah Metabolisme Protein Diah

oleh GPT , dan kembali membentuk piruvat yang dapat digunakan kembali membentuk

glukosa – alanin.

Dalam reaksi deaminasi, gugus amina akan dikeluarkan sebagai NH3 atau NH4+.

Ada beberapa enzim deaminase yang bekerja spesifik hanya untuk asam asam amino

tertentu saja, oleh sebab itu perannya tidak seluas dan dapat dikatakan tidak vital. Satu-

satunya enzim deaminase yang terdapat sangat berlimpah didalam sel sel di hati dan

memiliki peran vital dan meluas dalam metabolisme asam asam amino adalah glutamat

dehidrogenase. Enzim ini bekerja melepaskan gugus amina dari asam glutamat dengan

NAD atau NADP sebagaikofaktor.

Transaminasi adalah proses perubahan asam amino menjadi jenis asam

amino lain. Proses transaminasi didahului oleh perubahan asam amino menjadi

bentuk asam keto, secara skematik digambarkan sebagai berikut:

Alanin + α-ketoglutarat ↔ piruvat + glutamat

Transaminasi terjadi pada berbagai jaringan. Selain itu, transaminasi juga

terjadi di dalam sirkulasi darah akibat adanya kerusakan pada jaringan karena

proses patologik, sebagai contoh SGOT (serum glutamic-oxaloacetic

transaminase) yang

meningkat akibat infark miokard (kerusakan otot jantung karena adanya sumbatan

pembuluh darah yang mensuplai kebutuhan otot jantung).

Deaminasi oksidatif adalah proses pemecahan (hidrolisis) asam amino menjadi

asam keto dan ammonia (NH4+), secara skematik digambarkan sebagai berikut:

Deaminasi menghasilkan 2 senyawa penting yaitu senyawa nitrogen dan

nonnitrogen.

5

Page 17: Makalah Metabolisme Protein Diah

1.

2. Senyawa nonnitrogen yang mengandung gugus C, H, dan O selanjutnya diubah

menjadi asetil Co-A untuk sumber energi melalui jalur siklus Kreb’s atau

disimpan dalam bentuk glikogen.

3. Senyawa nitrogen dikeluarkan lewat urin setelah diubah lebih dahulu menjadi

ureum (diagram 2).

4. Proses deaminasi kebanyakan terjadi di hati, oleh karena itu pada gangguan

fungsi hati (liver) kadar NH3 meningkat. Pengeluaran (ekskresi) urea melalui

ginjal dikeluarkan bersama urin.

2.3 Metabolisme Amonia Di Hati

Amonia merupakan produk dari reaksi deaminasi oksidatif yang bersifat

toksik. Pada manusia, kegagalan salah satu jenjang pada siklus urea dapat

berakibat fatal, karena tidak terdapat lintasan alternatif untuk menghilangkan sifat

toksik tersebut selain mengubahnya menjadi urea. Defisiensi enzimatik pada

siklus ini dapat mengakibatkan simtoma hiperamonemia yang dapat berujung

pada kelainan mental, kerusakan hati dan kematian. Sirosis pada hati yang

diakibatkan oleh konsumsi alkohol berlebih terjadi akibat defisiensi enzim yang

menghasilkan Sarbamil fosfat pada jenjang reaksi pertama pada siklus ini. Ikan

mempunyai rasio amonia yang rendah di dalam darah, karena amonia diekskresi

sebagai gugus amida dalam senyawa glutamina. Reaksi hidrolisis pada glutamina

akan menkonversinya menjadi asam glutamat dan melepaskan gugus amonia.

Sedangkan manusia hanya mengekskresi sedikit sekali amonia, yang dikonversi

oleh asam di dalam urin menjadi ion NH4+, sebagai respon terhadap asidosis

karena amonia memiliki kapasitas seperti larutan penyangga yang menjaga pH

darah dengan menetralkan kadar asam yang berlebih (Poedjiadi, 1994).

Krebs dan Henseleit menemukan bahwa kecepatan pembentukan urea

dari ammonia oleh irisan tipis hati yang disuspensikan di dalam medium buffer

aerobic dipercepat oleh penambahan salah satu dari tiga senyawa spesifik,

ornitin, sitrulin, atau arginin.

6

Page 18: Makalah Metabolisme Protein Diah

Arginin tentunya merupakan salah satu asam amino baku yang

ditemukan pada protein. Walaupun ornitin dan sitrulin juga merupakan asam  α-

amino, golongan ini tidak terdapat sebagai unit pembangun molekul protein.

Ketiga senyawa ini merangsang aktivitas sintesis urea jauh melampaui aktivitas

senyawa bernitrogen umum lainnya yang diuji. Struktur ketiga senyawa aktif ini

memperlihatkan bahwa ketiganya mungkin berhubungan satu sama lain dalam

satu urutan, dengan ornitin sebagai pemula sitrulin dan selanjutnya sitrulin

menjadi pemula arginin. Arginin telah lama diketahui dapat terhidrolisa menjadi

ornitin dan urea oleh kerja enzim arginase (Faqih, 2012 )

Krebs menyimpulkan bahwa suatu proses siklik terjadi, dengan ornitin

memegang peranan serupa dengan oksalaasetat di dalam siklus asam sitrat.

Molekul ornitin bergabung dengan satu molekul NH3  dan satu CO2 membentuk

sitrulin. Molekul kedua ammonia ditambahkan ke sitrulin, membentuk arginin,

yang lalu terhidrolisis menghasilkan urea, dengan pembentukan  kembali molekul

ornitin. Semua organisme  yang mampu melakukan biosintesis arginin dapat

mengkatalisis reaksi-reaksi ini sampai ke titik arginin, tetapi hanya hewan

ureotelik yang dilengkapi sejumlah besar enzim arginase, yang mengkatalisis

hidrolisis tak  dapat balik arginin, membentuk urea dan ornitrin. Ornitrin yang

diregenerasi ini lalu siap untuk memulai putaran selanjutnya siklus urea ini

(Strayer, 1995).

Ammonia bersifat toksik, jadi tidak diangkut dalam bentuk bebas dari

jaringan ekstrahepatik. Mekanisme utama yang terjadi pada kebanyakan jaringan

adalah glutamin sintetase akan mengubah ammonia menjadi glutamin yang

nontoksik.                                      

glu + NH4+ + ATP  Glutamin Sintase            gln + H2O + ADP + Pi

Glutamin didapat dari a-ketoglutarat (tca cycle) melalui reaksi

transaminasi dengan asam amino lain. Glutamin  diangkut dlm darah kehati,

ginjal dan gut (usus). Dalam  hati glutamin dihidrolisis untuk melepas ammonia

yg akan masuk siklus urea

                        gln +H2O         Glutaminase          glu + NH 4+

7

Page 19: Makalah Metabolisme Protein Diah

2.4 Tahap Siklus Urea

Hans Krebs dan Kurt Henseleit pada tahun 1932 mengemukakan

serangkain reaksi kimia proses pembentukan urea. Mereka berpendapat urea

terbentuk dari amonia dan karbondioksida melalui serangkaian reaksi yang

berupa siklus (siklus urea). Pembentukan urea ini terutama terjadi di hati karena

enzim-enzim yang bekerja sebagai katalis terutama terdapat pada mitokondianya.

Urea adalah suatu senyawa yang mudah larut dalam air, bersifat netral, yang

mana terdapat dalam urine (Poedjiadi, 1994).

   Siklus Urea Terdiri Atas Beberapa Tahap Kompleks. Gugus amino pertama yang

memasuki siklus urea muncul dalam bentuk ammonia bebas, oleh deasimenasi oksidatif

glutamate di dalam mitokondria sel hati. Reaksi ini dikatalisis oleh glutamate

dehidrogenase, yang memerlukan NAD+.

Glutamat- + NAD+ + H2O ↔ α-ketoglutarat2- + NH4+ + NADH + H+

Gugus-gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium (NH4+) yang selanjutnya

masuk ke dalam siklus urea di hati. Dalam siklus ini dihasilkan urea yang

selanjutnya dibuang melalui ginjal berupa urin. Proses yang terjadi di dalam

siklus urea digambarkan terdiri atas beberapa tahap yaitu:

1. Dengan peran enzim karbamoil fosfat sintase I, ion amonium bereaksi dengan CO2

menghasilkan karbamoil fosfat. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP

2. Dengan peran enzim ornitin transkarbamoilase, karbamoil fosfat bereaksi dengan L-

ornitin menghasilkan L-sitrulin dan gugus fosfat dilepaskan

3. Dengan peran enzim argininosuksinat sintase, L-sitrulin bereaksi dengan L-aspartat

menghasilkan L-argininosuksinat. Reaksi ini membutuhkan energi dari ATP

4. Dengan peran enzim argininosuksinat liase, L-argininosuksinat dipecah menjadi

fumarat dan L-arginin

5. Dengan peran enzim arginase, penambahan H2O terhadap L-arginin akan

menghasilkan L-ornitin dan urea.

8

Page 20: Makalah Metabolisme Protein Diah

Tahapan-tahapan proses yang terjadi di dalam siklus urea

Reaksi dari siklus urea yaitu:

1. Reaksi pada sintesis karbamil fosfat

Amonia bebas yang terbentuk segera dipergunakan, bersama-sama

dengan karbon dioksida yang dihasilkan di dalam mitokondria oleh respirasi,

untuk membentuk karbamoil fosfat di dalam matriks, pada suatu reaksi yang 

bergantung kepada ATP, yang dikatalisis oleh enzim karbamoil fosfat sintetase I.

Angka Romawi ini menunjukkan bentuk mitokondria enzim ini, untuk

membendakannya dari bentuk sitosolnya (II). Dalam reaksi pembentukan

karbamil fosfat ini, satu mol ammonia bereaksi dengan satu mol karbondioksida

dengan bantuan enzim karbamilfosfat sintetase. Reaksi ini membutuhkan energy,

karenanya reaksi ini melibatkan dua mol ATP yang diubah menjadi ADP.

Disamping itu sebagai kofaktor dibutuhkan Mg2+ dan N-asetil-glutamat.

Karbamoil fosfat sintetase I merupakan enzim pengatur, enzim ini

memerlukan N-asetilglutamat sebagai modulator positif atau perangsangnya.

Karbamoil fosfat merupakan senyawa berenergi  tinggi, molekul ini dapat

dipandang sebagai suatu pemberi gugus karbamoil yang telah diaktifkan.

Perhatikan bahwa gugus fosfat ujung dari dua molekul ATP dipergunakan untuk

membentuk satu molekul karbamoil fosfat (Strayer, 1995).

2.   Reaksi pada pembentukan siturulin 11

9

Page 21: Makalah Metabolisme Protein Diah

Pada tahap selanjutnya dari siklus urea, karbamoil fosfat memberikan

gugus karbamoilnya kepada ornitin untuk membentuk sitrulin dan membebaskan

fosfatnya, dalam suatu reaksi yang dikatalisis oleh ornitin transkarbamoilase yang

terdapat pada bagian mitokondria sel hati, yakni enzim mitokondria yang

memerlukan Mg2+.

Karbamoil fosfat + ornitin → sitrulin + Pi + H+

Sitrulin yang terbentuk sekarang meninggalkan mitokondria dan

menuju ke dalam sitosol sel hati. Gugus amino yang kedua  sekarang datang

dalam bentuk L-aspartat, yang sebaliknya diberikan dari L-glutamat oleh kerja

aspartat transaminase.

Oksalasetat + L-glutamat ↔ L-aspartat + α-ketoglutarat

L-Glutamat tentunya menerima gugus amino dari kebanyakan asam amino

umum lainnya oleh transaminasi menjadi α-ketoglutarat. Pemindahan gugus

amino kedua ke sitrulin terjadi dengan reaksi pemadatan di antara gugus amino

aspartat dan karbon karbonil sitrulin dengan adanya ATP, untuk membentuk

agininosuksinat. Reaksi ini dikatalisa oleh arginosuksinat sintetase sitosol hati,

suatu enzim yang tergantung kepada Mg2+ (Faqih, 2012).

3. Reaksi pada asam argininosuksinat 12 

Selanjutnya siturulin bereaksi dengan asam aspartat membentuk asam

argininosuksinat. Reaksi ini berlangsung dengan bantuan enzim argininosuksinat 

sintese. Dalam reaksi tersebut ATP merupakan sumber energy dengan jalan

melepaskan gugus fosfat dan berubah menjadi AMP (Faqih, 2012).

Sitrulin + aspartat + ATP → argininosuksinat + AMP + PPi + H+

Hubungan Antar organ

Tubuh manusia memiliki mekanisme detoksifikasi yang mengeluarkan

racun-racun dari dalam tubuh. Liver berfungsi sebagai pusat detoksifikasi

alamiah yang mampu menetralisirkan semua racun di dalam tubuh. Liver, organ

paling utama dalam proses detoks di dalam tubuh, melakukan detoksifikasi setiap

hari (Aryati, 2009). Detoksifikasi adalah sebuah untuk membersihkan tubuh

dengan menghilangkan racun yang mengendap dalam tubuh. Tanpa kita sadari,

10

Page 22: Makalah Metabolisme Protein Diah

dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali racun (toxin) yang menyerang tubuh

kita. Racun yang masuk ke dalam tubuh kita biasanya berasal dari luar tubuh

(exotoxin), baik yang masuk mulut atau dari makanan maupun dari hidung

berupa udara.

Detoksifikasi secara alamiah dilakukan tubuh untuk mengusir penyakit

keluar tubuh melalui cairan keringat, tinja, urine juga pernapasan. Di samping

mengusir racun keluar dari tubuh, detoksifikasi juga berguna untuk meningkatkan

imunitas dan membuat kulit mulus. Zat-zat yang bersifat racun berasal dari

ampas makanan karena tidak tercena dengan baik, zat makanan aditif, alkohol,

udara tercemar bahkan pikiran dan emosi negatif harus dikeluarkan segera dari

dalam tubuh. Zat-zat tadi bersifat racun karena itu secara teratur setiap hari

dibuang melalui sistem pembuangan tubuh.

a. Otot

Alanin dan glutamin merupakan 50% dari total nitrogen asam α amino

yang dilepaskan dari jaringan otot. Sebaliknya otot secara konsisten mengambil

sejumlah kecil serin, sistein, dan glutamat dari sirkulasi darah

b. Hati dan Usus

Hati dan usus (jaringan splanknikus) secara konsisten mengambil dari

darah sejumlah besar alanin dan glutamin, asam-asam amino utama yang

dilepaskan oleh otot. Hati merupakan tempat primer pengambilan alanin,

sementara usus untuk pengambilan glutamin. Dalam usus, kebanyakan gugus

amino pada glutamin dilepaskan dari jaringan tersebut dalam bentuk alanin atau

amonia bebas. Serin juga diekstraksi baik oleh jaringan splanknikus maupun

jaringan otot (Strayer, 1995).

c. Ginjal

Ginjal merupakan sumber utama pelepasan serin, selain itu ginjal

melepaskan alanin dalam jumlah sedikit tapi cukup berarti. Ginjal mengambil

glutamin, prolin, dan glisisn dari sirkulasi darah.

d. Otak

Pengambilan valin oleh otak melampaui pengambilan asam amino

lainnya, dan kemampuan otak tikus untuk mengoksidasi asam-asam amino rantai

11

Page 23: Makalah Metabolisme Protein Diah

cabang (leusin, isoleusin, dan valin) sedikitnya 4 kali lebih besar daripada

kemampuan otot maupun hati (Strayer, 1995).

NH3 dihasilkan dari hasil katabolisme nitrogen asam amino di jaringan

tubuh, dan hasil kerja bakteri usus terhadap sisa protein/ asam amino dalam

makanan dan urea dalam sekresi usus. Akibatnya kadar ammonia dalam vena

porta lebih besar dibandingkan di  dalam darah sistemik. Ammonia akan diubah

menjadi urea di hati. Pada cirrhosis hati kadar ammonia darah meningkat, apalagi

bila disertai perdarahan gastrointestinal. Ammonia bersifat toksik terutama pada

sistem saraf:  terjadi gangguan penglihatan, gangguan bicara, flapping tremor,

coma sampai kematian. Sedangkan pada kerusakan ginjal berat: terjadi uremia

(kadar ureum meningkat) (Martoharsono,1976).

Amonia (NH3), hasil pembongkaran/pemecahan protein, merupakan zat

yang beracun bagi sel. Oleh karena itu, zat ini harus dikeluarkan dari tubuh.

Namun demikian, jika untuk sementara disimpan dalam tubuh zat tersebut akan

dirombak menjadi zat yang kurang beracun, yaitu dalam bentuk urea. Zat warna

empedu adalah sisa hasil perombakan sel darah merah yang dilaksanakan oleh

hati dan disimpan pada kantong empedu. Zat inilah yang akan dioksidasi jadi

urobilinogen yang berguna memberi warna pada tinja dan urin.Asam urat

merupakan sisa metabolisme yang mengandung nitrogen (sama dengan amonia)

dan mempunyai daya racun lebih rendah dibandingkan amonia, karena daya

larutnya di dalam air rendah (Sherwood,2001).   

2.5 Siklus glukosa-alanin

Alanin dipindahkan ke sirkulasi oleh berbagai jaringan, tetapi umumnya oleh

otot. Alanin dibentuk dari piruvat. Hati mengakumulasi alanin plasma, kebalikan

transaminasi yang terjadi di otot dan secara proporsional meningkatkan produksi

urea. Alanin dipindahkan dari otot ke hati bersamaan dengan transportasi glukosa

dari hati kembali ke otot. Proses ini dinamakan siklus glukosa-alanin. Fitur kunci

dari siklus ini adalah bahwa dalam 1 molekul, alanin, jaringan perifer

mengekspor piruvat dan amonia ke hati, di mana rangka karbon didaur ulang dan

mayoritas nitrogen dieliminir.

12

Page 24: Makalah Metabolisme Protein Diah

Ada 2 jalur utama untuk memproduksi alanin otot yaitu:

1. Secara langsung melalui degradasi protein

2. Melalui transaminasi piruvat dengan bantuan enzim alanin transaminase, ALT (juga

dikenal sebagai serum glutamat-piruvat transaminase, SGPT).

Glutamat + piruvat α-ketoglutarat + alanin

Siklus glukosa-alanin

2.6 Metabolisme Asam Amino Untuk Masuk Siklus Kreb

Metabolisme protein dimulai setelah protein di pecah menjadi asam

amino. Asam amino akan memasuki siklus TCA bila dibutuhkan sebagai sumber

energi atau bila berada dalam jumlah berlebih dari yang di butuhkan untuk

sintesisi protein . mula-mula asam amino akan mengalami deaminase ,

yaitumelepas gugus amino. Proses ini memerlukan vitamin B6 dalam bentuk

PLP. Asam aminokemudian dikatabolisme melalui tiga cara . Kira-kira separuh

dari asam amino yaitu alanin, serin, glisin, sistein, metionin, dan triptofan diubah

menjadi piruvat. Kurang lebih lebih separuh lagi yaitu fenilalainin, tirosin,

leusin,isoleusin,dan lisin, seperti asam lemak diubh menjadi asetil KoA. Sisa

asam amino kecuali asam aspartat diubah menjadi asam glutamat , dideminase

dan langsung memasuki siklus TCA.

13

Page 25: Makalah Metabolisme Protein Diah

2.7 Katabolisme asam amino

Jalur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas tiga jalur,

pertama produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh, digesti protein

diet serta sintesis asam amino di hati. Kedua, pengambilan nitrogen dari asam

amino. Sedangkan ketiga adalah katabolisme asam amino menjadi energi melalui

siklus asam serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan

pemecahan asam amino. Keempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino.

Reaksi metabolisme asam amino melalui proses pelepasan gugus amino

dan kemudian baru perubahan kerangka karbon pada molekul asam amino.

Proses pelepasan gugus amino tersebut meliputi reaksi transaminasi dan

deaminasi. Transaminasi merupakan proses katabolisme asam amino yang

melibatkan pemindahan gugus amino dari satu asam amino pada asam amino

lain. Asam amino tersebut dipindahkan pada salah satu dari tiga senyawa keto

(asam piruvat, α ketoglutarat atau oksaloasetat) sehingga senyawa keto tersebut

diubah menjadi asam amino. Deaminasi oksidatif pelepasan amin dari glutamat

menghasilkan ion ammonium.

2.8 Anabolisme asam amino non essensial

Semua jaringan memiliki kemampuan untuk men-sintesis asam amino non

esensial, melakukan remodeling asam amino, serta mengubah rangka karbon non

asam amino menjadi asam amino dan turunan lain yang mengandung nitrogen.

Tetapi, hati merupakan tempat utama metabolisme nitrogen. Dalam kondisi

surplus diet, nitrogen toksik potensial dari asam amino dikeluarkan melalui

transaminasi, deaminasi dan pembentukan urea. Rangka karbon umumnya diubah

menjadi karbohidrat melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak

melalui jalur sintesis asam lemak. Berkaitan dengan hal ini, asam amino

dikelompokkan menjadi 3 kategori yaitu asam amino glukogenik, ketogenik serta

glukogenik dan ketogenik.

14

Page 26: Makalah Metabolisme Protein Diah

Asam amino glukogenik adalah asam-asam amino yang dapat masuk ke jalur

produksi piruvat atau intermediat siklus asam sitrat seperti α-ketoglutarat atau

oksaloasetat. Semua asam amino ini merupakan prekursor untuk glukosa melalui jalur

glukoneogenesis. Semua asam amino kecuali lisin dan leusin mengandung sifat

glukogenik. Lisin dan leusin adalah asam amino yang semata-mata ketogenik, yang

hanya dapat masuk ke intermediat asetil KoA atau asetoasetil KoA

Sekelompok kecil asam amino yaitu isoleusin, fenilalanin, threonin,

triptofan, dan tirosin bersifat glukogenik dan ketogenik. Akhirnya, seharusnya

kita kenal bahwa ada 3 kemungkinan penggunaan asam amino. Selama keadaan

kelaparan pengurangan rangka karbon digunakan untuk menghasilkan energi,

dengan proses oksidasi menjadi CO2 dan H2O.

Dari 20 jenis asam amino, ada yang tidak dapat disintesis oleh tubuh kita

sehingga harus ada di dalam makanan yang kita makan. Asam amino ini

dinamakan asam amino esensial. Selebihnya adalah asam amino yang dapat

disintesis dari asam amino lain. Asam amino ini dinamakan asam amino non-

esensial.

Asam amino

non-esensial

Alanine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, Glutamate, Glutamine,

Glycine, Proline, Serine, Tyrosine

2.9 Pengertian dan reaksi umum dekarboksilat

Dekarboksilasi oksidatif adalah reaksi yang mengubah asam piruvat yang

beratom 3 C menjadi senyawa baru yang beratom C dua buah, yaitu asetil

koenzim-A (asetil ko-A). Reaksi dekarboksilasi oksidatif ini (disingkat DO)

sering juga disebut sebagai tahap persiapan untuk masuk ke siklus Krebs. Reaksi

DO berlangsung di intermembran mitokondria

Dekarboksilasi adalah lepasnya CO2 dari gugus karboksil suatu senyawa.

Hampir semua asam karboksilat jika dipanaskan pada suhu tinggi mengalami

reaksi dekarboksilasi termal.

15

Page 27: Makalah Metabolisme Protein Diah

Pada suhu sedang, sebagian besar asam karboksilat tidak mengalami

dekarboksilasi tetapi hanya melebur atau mendidih. Yang termasuk perkecualian

adalah asam karboksilat yang mengandung gugus karbonil pada posisi β. Asam

dengan tipe ini mengalami dekarboksilasi dengan cepat pada suhu sedang.

Reaksi dekarboksilasi seperti di atas merupakan sifat unik dari asam 3-

oksokarboksilat (suatu asam β-keto) karena memang tidak dijumpai pada asam-

asam β-keto yang Lain.

Keberadaan gugus karbonil yang berposisi β mempermudah

dekarboksilasi, termasuk pula pada gugus -COOH atau -COOR (ester). Sebagai

contoh, asam malonat dan asam malonat yang tersubstitusi akan mengalami

dekarboksilasi bila dipanaskan pada suhu sedikit di atas titik leburnya.

16

Page 28: Makalah Metabolisme Protein Diah

17

Page 29: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 30: Makalah Metabolisme Protein Diah

17

Jadi protein merupakan komponen terbesar yang membangun tubuh kita, di

dalam tubuh, protein di cerna mulai dari mulut( mekanik) ,lambung, usus, lalu proses

penyerapan yang melibatkan enzim enzim yang saling bersinergi. Di dalam metabolisme

asam amino juga terdapat reaksi reaksi yang dapat menstabilkan tubuh. Jika ada

perubahan atau kesalahan dalam proses metabolisme nya akan terjadi kelainan atau

dampak terhada tubuh karena dalam proses ini semua komponen saling

berkesinambungan dan bersinergi satusama lain.

BAB 3

KESIMPULAN

Page 31: Makalah Metabolisme Protein Diah
Page 32: Makalah Metabolisme Protein Diah

Campbell, dkk. 2003. Biology Jilid I. Jakarta: Erlangga.

Poedjiadi, Anna. 1994. Dasar-dasar Biokimia Untuk Mahasiswa Keperawatan. Jakarta :

UI Press.

dan A. Djaeni Sediaoetama. 1973. Ilmu Gizi. Jakarta : Dian Rakyat.

Syaifuddin. 2009. Fisiologi Tubuh Manusia. Jakarta : Salemba Medika.

Toha, Abdul Hamid A. 2005. Biokimia : Metabolisme Biomolekul. Bandung : Alfabeta.

http://www.biology.arizona.edu\biochemistry, 2003, The Biology Project-Biochemistry

http://www.bioweb.wku.edu\courses\BIOL115\Wyatt, 2008, WKU Bio 113 Biochemistry

http://www.gwu.edu\_mpb, 1998, The Metabolic Pathways of Biochemistry, Karl J. Miller

http://www.ull.chemistry.uakron.edu\genobc, 2008, General, Organic and Biochemistry

http://www.wiley.com\legacy\college\boyer\0470003790\animations\electron_transport, 2008, Interactive Concepts in Biochemistry: Oxidative Phosphorylation

Murray RK, Granner DK, Mayes PA, Rodwell VW, 2003, Biokimia Harper, Edisi XXV, Penerjemah Hartono Andry, Jakarta: EGC

Stryer L, 1996, Biokimia, Edisi IV, Penerjemah: Sadikin dkk (Tim Penerjemah Bagian Biokimia FKUI), Jakarta: EGC

Supardan, 1989, Metabolisme Lemak, Malang: Lab. Biokimia Universitas Brawijaya

DAFTAR PUSTAKA