BIOKIMIA

Laboratorium Fisiologi dan Biokimia

FakultasPeternakan Universitas Padjadjaran

METABOLISME PROTEIN

Metabolisme Protein

• Diawali dengan penguraian protein dalam tubuh, Asam amino dari proses katabolisme protein dalam hati, dibawa ke jaringan untuk digunakan

• Asam amino berasal dari 3 sumber yaitu :

• - Dari absorbsi melalui dinding usus

• - Hasil penguraian protein dalam sel

• - Hasil sintesis asam amino dalam sel

Metabolisme Asam Amino

• Proses dekarboksilasi (Decarboxylation Process) y.i. Memisahkan gugusan karboksil dari asam amino, sehingga terjadi ikatan baru yang merupakan zat antara yang masih mengandung N.

REAKSI METABOLISME ASAM AMINOREAKSI METABOLISME ASAM AMINO

TAHAP AWAL REAKSI METABOLISME ASAM AMINOPELEPASAN GUGUS AMINOPERUBAHAN KERANGKA KARBON PADA MOLEKUL AA

A. TRANSMINASIADALAH PROSES KATABOLISME AA YANG MELIBATKAN PEMINDAHAN GUGUS AMINO DARI SATU ASAM AMINO PADA ASAM AMINO LAIN. GUGUS AMINO DARI SUATU AA DIPINDAHKAN PADA SALAH SATU DARI TIGA SENYAWA KETON, YAITU ASAM PIRUVAT, α KETOGLUTARAT ATAU OKSALOASETAT, SEHINGGA SENYAWA KETO DIUBAH MENJADI AA, SEDANGKAN AA SEMULA DIUBAH MENJADI ASAM KETO.DUA ENZIM PENTING DALAM REAKSI TRANSAMINASI:

ALANIN TRANSAMINASIGLUTAMAT TRANSAMINASI

DUA ENZIM PENTING DALAM REAKSI TRANSAMINASI YANG BEKERJA SEBAGAI KATALIS TERLIHAT DALAM REAKSI BERIKUT:

Alanin TransaminaseASAM AMINO + ASAM PIRUVAT ASAM α KETO + ALANIN

Glutamat TransaminaseASAM AMINO + ASAM α KETOGLUTARAT ASAM α KETO +

ASAM GLUTAMAT

REAKSI TRASAMINASI TIDAK ADA GUGUS AMINO YANG HILANG KARENA GUGUS YANG DILEPASKAN OLEH AA DITERIMA OLEH ASAM KETOALANIN TRANSAMINASE MERUPAKAN ENZIM YG MEMPUNYAI KEKHASAN TERHADAP ASAM PIRUVAT-ALANIN SEBAGAI SATU PASANG SUBSTRAT, TETAPI TIDAK TERHADAP ASAM-ASAM AMINO YANG LAINGLUTAMAT TRASAMNIASE MERUPAKAN ENZIM YG MEMPUNYAI KEKHASAN THD GLUTAMAT-KETOGLUTARAT SBG SATU PASANG SUBSTRATALANIN TRANSAMINASE TERDAPAT DALAM JUMLAH BANYAK, MAKA ALANIN YANG DIHASILKAN DARI REAKSI TRANSAMINASE AKAN DIUBAH MENJADI ASAM GLUTAMAT

ALANIN + ASAM α KETOGLUTARAT ASAM PIRUVAT + ASAM GLUTAMAT

ENZIM YANG BEKERJA SBG KATALIS DLM REAKSI TERSEBUT ADALAH ALANIN- GLUTAMAT TRANSAMINASEDARI REAKSI DIATAS DAPAT DILIHAT BAHWA WALAUPUN ADA BEBERAPA JALUR REAKSI TRANSAMINASE, NAMUN ASAM KETOGLUTARAT MERUPAKAN AKSEPTOR GUGUS AMINO YG TERAKHIR, DENGAN DEMIKIAN HASIL REAKSI TRANSAMINASI KESELURUHAN IALAH ASAM GLUTAMATREAKSI TRANSAMINASI TERJADI DALAM MITOKONDRIA MAUPUN DALAM SITOPLASMA SEMUA ENZIM TRANSAMINASI DIBANTU OLEH PIRIDOKSALFOSFAT SEBAGAI KOENZIM

• B. Proses deaminasi oksidatif (Deamination Process) yaitu Memisahkan gugusan amino (NH2) dari suatu asam amino. Biasanya diikuti produksi asam alfa keto yang bila dioksidasi sempurna menjadi CO2+H2O atau disintesa menjadi aseto asetat

Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam glutamat

DALAM BEBERAPA SEL MISALNYA DALAM BAKTERI, ASAM GLUTAMAT DAPAT

– MENGALAMI PROSES DEAMINASI OKSIDATIF YANG MENGGUNAKAN – GLUTAMAT DEHIDROGENASE SEBAGAI KATALIS

• ASAM GLUTAMAT + NAD⁺ -------------- ASAM α KETOGLUTARAT + NH₄⁺ + NADH + H •

DALAM PROSES INI ASAM GLUTAMAT MELEPASKAN GUGUS AMINO DALAM BENTUK NH₄ . SELAIN ⁺ NAD⁺ GLUTAMAT DEHIDROGENASE DAPAT PULA MENGGUNAKAN NADP⁺ SEBAGAI AKSEPTOR ELEKTRON

• Asam amino dapat mengalami reaksi y ang dapat mengakibatkan berubahnya rantai karbon, yang dikaitkan dengan siklus asam sitrat

• Asetil ko A merupakan senyawa penghubung antara metabolisme asam amino dengan siklus asam sitrat

• Dua jalur metabolik pembentukan asetil ko A yaitu melalui asam piruvat dan asetoasetat

Hewan melakukan degradasi oksidatif pada kondisi

• Selama sintesis normal dan degradasi protein seluler (protein turnover) as. Amino yg dilepas dr pemecahan protein tidak digunakan untuk sintesa protein baru.

• Asupan makanan kaya akan protein as. Amino yg masuk melebihi kebutuhan tubuh utk sintesis protein.

Kelaparan atau diabetes militus. Karbohidrat tidak cukup atau tidak dapat digunakan. protein tubuh digunakan sbg sumber energi

Proses transaminasi : proses yang mana suatu gugus

Katabolisme Asam Amino

METABOLISME ASAM-ASAM AMINO

Siklus Urea

• Dari uraian metabolisme asam amino , diketahui bahwa NH3 dapat dilepaskan dari asam amino melalui trans aminase dan deaminase

• Amonia dengan kadar tinggi merupakan racun bagi tubuh

• Urea terbentuk dari amonia dan karbon dioksida melalui serangkaian reaksi kimia , disebut siklus urea

Hubungan Jalur Siklus Urea – Krebs CycleHubungan Jalur Siklus Urea – Krebs Cycle

PROSES KIMIA DALAM SIKLUS UREA INI TERJADI DALAM HATI KARENA ENZIM-ENZIM YANG BEKERJA SEBAGAI KATALIS TERUTAMA TERDAPAT PADA MITOKONDRIA

REAKSI KESELURUHAN SIKLUS UREA INI IALAH SEBAGAI BERIKUT 2NH3 + CO2 + 3ATP + 2H2O UREA + 2ADP +AMP + 2Pi + Ppi

OLEH KARENA PIROFOSFAT YANG TERBENTUK DALAM REAKSI INI (PPi) TERHIDROLISIS LEBIH LANJUT MENJADI FOSFAT, MAKA PEMBENTUKAN SATU MOLEKUL UREA MEMBUTUHKAN EMPAT IKATAN FOSFAT BERENERGI TINGGI

• Transport ammonia ke hati• Pengubahan ammonia menjadi urea terjadi di dalam hati• Ammonia menjadi glutamin transport ke hati• Glutamin tidak toksik, bersifat netral dan dapat lewat

melalui sel membran secara langsung.• ammonia shg tdpt di dlm darah lebih tinggi dr a. Amino yg lain jg berfungsi untuk sumber gugus amino pada

berbagai reaksi biosintesis  • Mengapa bukan glutamate? merupakan bentuk utama utk transpor

• Asam Amino Ketogenik :• Yaitu asam amino yang dapat diubah menjadi

keton oleh proses ketogenesis.• Beberapa asam amino bisa diubah menjadi

asetil KoA. Asetil KoA kadang-kadang dikonversi menjadi asetoasetat.

• Saat glukosa darah berada pada level rendah, asetoasetat dikonsumsi oleh otak sebagai sumber energi.

• A amino lisin (lycine) dan leusin adalah satu-satunya asam amino ketogenik karena tidak dapat menghasilkan glukosa sama sekali.

Asam amino yang termasuk dalam golongan asam amino glukogenik diantaranya :

• treonin, asparagin, glisin, alanin, valin, arginin, metionin, aspartat, histidin, sistein dan tirosin.

• Golongan glukogenik dan ketogenik. :Fenilalanin, triptofan, tirosin, isoleusin dan treonin

Asam amino glukogenik

• yaitu asam amino yang bisa diubah menjadi glukosa dengan proses glukoneogenesis.

• Asam amino glukogenik berubah menjadi piruvat yang kemudian dikonversi menjadi glukosa.

BIOSINTESIS PROTEINBIOSINTESIS PROTEIN

BIOSINTESIS PROTEIN YANG TERJADI DALAM SEL MERUPAKAN REAKSI KIMIA YANG KOMPLEKS DAN MELIBATKAN BEBERAPA SENYAWA PENTING, TERUTAMA DNA & RNA

MOLEKUL DNA MERUPAKAN RANTAI POLINUKLEOTIDA YANG MEMPUNYAI BEBERAPA JENIS BASAPURIN DAN PIRIMIDIN DAN BERBENTUK HELIKS GANDA

MOLEKUL DNA YANG BERBENTUK HELIKS GANDA INI MEMPUNYAI SIFAT DAPAT MEMBELAH DIRI DAN MASING-MASING RANTAI POLINUKLEOTIDA MAMPU MEMBENTUK RANTAI BARU YANG MERUPAKAN PASANGANNYA.

• Dalam proses biosintesis protein , mol DNA berperan sebagai cetakan untuk terbentuknya RNA, sedang mol RNAmengarahkan urutan asam aminodalam pembentukan mol proteinyang berlangsung di ribosom

2 tahap Sintesis Proteinprotein

• 1. Transkripsi, yaitu pembentukan mol RNA sesuai pesan yang diberikan oleh DNA

• 2. Translasi yaitu Mol RNA menerjemahkan informasi genetika ke dalam proses pembentukan protein. Pada tahap iniasam-asam amino secara beurutan diikat satu dengan yang lain sesuai pesan yang diberikan DNA