Metabolisme Protein Dan Aa

7/26/2019 Metabolisme Protein Dan Aa

1/28

MAKALAH BIOKIMIA II

METABOLISME PROTEIN DAN ASAM AMINO

DISUSUN OLEH KELOMPOK VII :

1. I Gusti Ayu Manik Bintari E1M!1"!"#$

". Er%in Kurnia%an E1M!1"!1&$

#. I Putu Satria 'irayu()a E1M!1"!"*$

*. Ri(a +itria E1M!1"!,-$

,. Tri Ariantini E1M!1"!-*$

-. Tutik Irani E1M!1"!-,$

/URUSAN PENDIDIKAN KIMIA

+AKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN

UNIVERSITAS MATARAM

"!1,

BAB I

PENDAHULUAN

1


2/28

A. Latar BelakangDi dalam tubuh manusia memiliki 4 makro molekul yang penting

dalam proses kehidupan. Keempat makro molekul tersebut berperan

penting dalam setiap reaksi yang terjadi di dalam tubuh. Keempat

makro molekul tersebut adalah karbohidrat, lipid, protein dan

nukleutida. Dalam proses metabolisme keempat makro molekul

tersebut akan menghasilkan energi dalam bentuk ATP serta CO.Protein berasal dari bahasa Yunani yaitu Protos yang berati yang paling utama.

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang merupakan

polimer dari monomer-monomer Asam amino yang dihubungkan satu sama lain dengan

ikatan peptida. Molekul Protein mengandung karbon (C) hidrogen (!) oksigen (")

nitrogen (#) dan kadang kala sul$ur (%) serta $os$or (P). Protein ber$ungsi sebagai &at

utama pembentuk dan pertumbuhan tubuh. %ebagai &at utama pembentuk maksudnya

Protein merupakan &at utama pembentuk sel-sel tubuh dan digunakan sebagai sumber

energi 'ika berkurang karbohidrat dan lemak di dalam tubuh. ebanyakan Protein

merupakan en&im atau subunit en&im.

Asam amino merupakan unit pembangun Protein yang dihubungkan melalui ikatan

peptida pada setiap u'ungnya. Protein tersusun dari atom C ! " dan # serta kadang-

kadang P dan %. ari keseluruhan Asam amino yang terdapat di alam hanya *+ Asam

amino yang yang biasa di'umpai pada protein. ,idak semua Asam amino terdapat di

dalam molekul Protein karena memiliki tugas lain. %ama halnya dengan proses

metabolisme pada komponen lain pada metabolisme Protein dan Asam amino 'uga

ter'adi anabolisme dan katabolisme yang 'uga membutuhkan peranan en&im. %ehingga

kita harus tahu bagaimana proses metabolisme dari Protein dan Asam amino. Maka dari

itu kami menyusun makalah ini yang di dalamnya kami berusaha memaparkan dan

men'elaskan seara rini bagaimana proses metabolisme Protein dan Asam amino.

%ehingga para pembaa dapat memahami seara 'elas proses metabolisme Protein dan

Asam amino.

!. Rumusan Masalah"1#!agaimanakah tahapan proses metabolisme protein$"#!agaimanakah tahapan proses metabolisme asam amino$

C. Tujuan"1#%endiskripsikan tahapan proses metabolisme protein.


3/28

"#%endiskripsikan tahapan proses metabolisme asam amino.

BAB IITINJAUAN PUSTAKA

Protein dalam bahan biologis biasanya terdapat dalam bentuk ikatan

&sis yang renggang maupun ikatan kimia'i yang lebih erat dengan lemak

atau karbohidrat. (katan)ikatan ini mempengaruhi penentuan si*at)si*at

&sis bahan, misalnya dalam system emulsi makanan. Pemanasan yang

+


4/28

perlu dilakukan untuk mempersiapkan bahan yang sesuai selera akan

berpengaruh terhadap protein yangterkandung didalamnya, serta

pemanasan yang berlebihan akan merusak nilai protein dipandang dari

sudut nilai gii "%orion, 1-/#.Di sistem pen0ernaan protein akan diuraikan menjadi peptida)

peptida yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. al ini

dilakukan dengan bantuan enim. Tubuh manusia memerlukan - asam

amino. Darah memba'a asam amino itu ke setiap sel tubuh. Kode untuk

asam amino tidak esensial dapat disintesa oleh D2A. (ni disebut dengan

D2A transkripsi. Kemudian m32A hasil transkripsi di proses lebih lanjut di

ribosom atau retikulum endoplasma, disebut sebagai translasi "ardia,

1--#.

Protein dalam bahan makanan yang dikonsumsi manusia akan

diserap oleh usus dalam bentuk asam amino. Kadang)kadang beberapa

asam amino yang nerupakan peptida dan merupakan molekul)molekul

protein ke0il dapat juga diserap melalui dinding usus, masuk ke dalam

pembuluh darah. al sema0am inilah yang akan menimbulkan reaksi)

reaksi alergik dalam tubuh yang sering kali timbul pada orang yang

makan bahan makanan yang mengandung protein seperti susu, ikan laut,

udang, telur, dan sebagainya "5inarno, //#.

%etabolisme meliputi proses sintesis dan proses penguraian

senya'a atau komponen dalam sel hidup. Proses sintesis itu disebut

anabolisme dan proses penguraian disebut katabolisme. 6emua reaksi

metablisme dikatalisis oleh enim, termasuk reaksi yang sederhana

seperti penguraian asam karbonat menjadi O dan CO. al lain yang

penting dari metabolisme adalah peranannya dalam proses pena'ar

ra0un atau detoksi&kasi, yaitu mekanisme reaksi pengubahan at yang

bera0un menjadi senya'a tak bera0un yang dapat dikeluarkan dari tubuh

"5irahadikusumah, 1-7#.

4


5/28

BAB IIIPEMBAHASAN

A. Pengertan Pr!ten Dan asam Amn!a. Protein

Protein adalah komponen penting atau utama bagi sel hewan atau manusia.

Protein adalah senyawa organik kompleks berbobot molekul tinggi yang

merupakan polimer dari monomer-monomer asam amino yang dihubungkan satu

sama lain dengan ikatan peptida. Molekul protein mengandung karbon hidrogen

oksigen nitrogen dan kadang kala sul$ur serta $os$or. Protein merupakan salah

satu dari biomolekul raksasa selain polisakarida lipid dan polinukleotida yang

merupakan penyusun utama makhluk hidup. %elain itu protein merupakan salah

satu molekul yang paling banyak diteliti dalam biokimia. Protein ditemukan oleh

/ns akob 0er&elius pada tahun 1232.

b. PeptonMerupakan senyawa organi. Protein oleh asam basa atau dapat dibentuk

setelah pepton protease. Protein penernaan di dalam perut salah satu produk

adalah pepton awal. Pepton kaya senyawa nitrogen organik 'uga mengandung

se'umlah 4itamin dan karbohidrat. alam lambung 5n&im pepsin. 5n&im ini

ber$ungsi untuk memeah protein men'adi pepton dan proteosa. eberadaan

en&im ini sangat penting. Makanan yang mengandung protein kompleks harus

dipeah men'adi molekul yang lebih sederhana yang disebut pepton agar mudah

diserap tubuh.

. Asam Amino

Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino.

0erdasarkan biosintesis Asam amino tebagi dua 'enis Asam amino yaitu 6

5ssential 6 !istidin 7soleusin 8eusin 8ysin Metionin 9enilalanin

,reonin ,ri$to$an :alin.

#onessential 6 Alanin Arginin Asparagin Asam aspartat Cysteine Asam

glutamat ;lutamine ;lyine Proline %erine ,yrosine !ydro


6/28

non essential adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan yang

berasal dari tubuh.

%umber asam amino 6

1. Protein dalam makanan

*. Proses synthesa asam amino nonessential (transaminasi terhadap

metabolite)

3. egradasi protein tubuh.

egunaan asam amino 6

1. Membentuk protein yang dibutuhkan

*. Membentuk glukosa

3. Membentuk badan-badan keton dll

=. Menghasilkan energy

>. Membentuk molekul nonprotein (deri4at asam amino).

!. Meta"!lsme Pr!tenMatabolisme adalah segala proses kimia yang ter'adi di dalam tubuh makhluk

hidup. Proses metabolisme terbagi men'adi dua yaitu Anabolisme dan atabolisme.

Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia keil men'adi besar yang

mebutuhkan energi (A,P) katabolisme adalah proses penguraian molekul besar

men'adi molekul keil yang melepaskan energi (A,P). 8intasan metabolisme dapat

digolongkan men'adi 3 kategori6

1. 8intasan anabolik (penyatuan?pembentukan)7ni merupakan lintasan yang digunakan pada sintesis senyawa pembentuk struktur

dan mesin tubuh. %alah satu ontoh dari kategori ini adalah sintesis protein.

. 8intasan katabolik (pemeahan)8intasan ini meliputi berbagai proses oksidasi yang melepaskan energi bebas

biasanya dalam bentuk $os$at energi tinggi atau unsur ekui4alen pereduksi seperti

rantai respirasi dan $os$orilasi oksidati$.+. 8intasan am$ibolik (persimpangan)

8intasan ini memiliki lebih dari satu $ungsi dan terdapat pada persimpangan

metabolisme sehingga beker'a sebagai penghubung antara lintasan anabolik dan

lintasan katabolik. Contoh dari lintasan ini adalah siklus asam sitrat (%iklus reb).

arbohidrat lipid dan protein sebagai makanan sumber energi harus dierna

men'adi molekul-molekul berukuran keil agar dapat diserap. 0erikut ini adalah

hasil akhir penernaan nutrien tersebut6

8


7/28

SIKLUS KREB

ENER#I

$%&

!asil penernaan karbohidrat6 monosakarida terutama glukosa

!asil penernaan lipid6 asam lemak gliserol dan gliserida

!asil penernaan protein6 asam amino

%emua hasil penernaan di atas diproses melalui lintasan metaboliknya

masing-masing men'adi Asetil oA yang kemudian akan dioksidasi seara

sempurna melalui siklus asam sitrat dan dihasilkan energi berupa adenosin

tri$os$at (A,P) dengan produk buangan karbondioksida (C"*).

Ilustrasi skematis dari lintasan metabolik dasar

$. Meta"!lsme Pr!tenAsam-asam amino dapat diperoleh dari protein yang kita makan atau dari hasil

degradasi protein di dalam tubuh kita. Metabolisme protein ter'adi didalam sistem

penernaan.

9


8/28

%etabolisme protein melalui jalur metaboli0 yaitu anabolisme dan

katabolisme, berikut penjelasan mengenai kedua jalur metabolism

protein tersebut :


9/28

'. Katabolisme ProteinProses Katalisis protein menjadi asam amino terjadi pada

saluran pen0ernaan di dalam tubuh. Proses pen0ernaan ini terjadi di

mulut, lambung, dan usus halus hingga asam amino di angkut ke

dalam darah. Di dalam mulut terjadi pen0ernaan protein se0ara

mekanik dan enimatis oleh enim saliva"0airan air ludah# menjadi

polipeptida protein, selanjutnya polipeptida protein di dalam

lambung dikatalisis oleh enim kelenjar lambung "pepsin, renin# dan

asam lambung "C;# menjadi oligopeptida, proteosa, dan pepton

yang selanjutnya dikatalisis oleh 0airan pankreas "tripsin,

kimotripsin, karboksipeptidase# 0airan empedua#

Lambung: "1# enim kelenjar lambung "pepsin, renin# = "# asam lambung "C;#

Usus Halus : "1# 0airan pankreas "tripsin, kimotripsin, karboksipeptidase# = "#0airan empedu


10/28

sampai ke dalam pembuluh darah. Proses absorpsi ini ialah proses transpor akti$

yang memerlukan energi. Asam-asam amino dikarboksilat atau asam diamino

diabsorpsi lebih lambat daripada asam amino netral.

egradasi protein (katabolisme) ter'adi dalam dua tahap yaitu 6

a. Protein mengalami modi$ikasi oksidati$ untuk menghilangkan akti4itas

en&imatis.

b. Penyerangan protease yaitu en&im yang ber$ungsi untuk mengkatalis

degradasi protein

Protein yang terdapat di dalam sel dan makanan didegradasi men'adi

monomer penyusunnya (asam amino) oleh en&im protease yang khas. Protease

tersebut dapat berada di dalam lisosom maupun dalam lambung dan usus.

atabolisme protein makanan pertama kali berlangsung di dalam lambung. i

tempat ini protease khas (pepsin) mendegradasi protein dengan memutuskan

ikatan peptida yang ada di sisi #!*bebas dari asam amino aromatik hidro$obik

atau dikarboksilat.

---phe---met---4al---lis---leu---tir---trp---arg---gli---ala---ile-asp-

emudian di dalam usus protein 'uga didegradasi oleh protease khas

seperti tripsin kimotripsin karboksipeptidase dan elastase. !asil pemeahan ini

adalah bagian-bagian keil polipeptida. %elan'utnya senyawa ini dipeah kembali

oleh akti4itas aminopeptidase men'adi asam-asam amino bebas. Produk ini

kemudian melalui dinding usus halus masuk ke dalam aliran darah menu'u ke

berbagai organ termasuk ke dalam sel. Pepsin kimotripsin tripsin termasuk

golongan en&im protease endopeptidase. ;olongan en&im ini menyerang protein dari

tengah molekul dan sering 'uga disebut sebagai en&im proteinase karena menyerang

polipeptida tinggi atau protein. ,ripsin menyerang ikatan lisil dan ikatan arginil

sehingga peptida yang dihasilkan mempunyai u'ung lisin atau arginin pada terminal

karboksil. Pepsin bersi$at kurang khas namun lebih mengutamakan serangan pada

titik asam amino aromatik atau asam amino asam. asil degradasi

1/


11/28

golongan enim endopeptidase ini adalah oligopeptida atau

*ragmen ke0il protein. 6edangkan enim karboksilase 0lan

aminopeptidase merupakan golongan enim protease

eksopeptidase yang menyerang ujung dan pangkal oligopeptidaatau *ragmen ke0il protein. ?olongan enim ini hanya

membebaskan asam)asam amino pada ujung oligopeptida.

Karboksipeptidase membebaskan asam amino pada ujung COO

*ragmen ke0il protein sedangkan aminopeptidase membebaskan

ujung amino pada oligopeptida. Degradasi golongan enim ini

menghasilkan berbagai asam amino penyusun protein.

Mekanisme degradasi pada 'asad hidup tingkat rendah kebanyakan 'uga dilakukan

dengan ara yang sama. an en&im- en&im yang digunakan 'uga serupa. @alaupun

demikian masing- masing en&im mempunyai spesi$itas yang berbeda. protein.

;olongan en&im ini hanya membebaskan asam-asam amino pada u'ung oligopeptida.

arboksipeptidase membebaskan asam amino pada u'ung C""! $ragmen keil

protein sedangkan aminopeptidase membebaskan u'ung amino pada oligopeptida.

egradasi golongan en&im ini menghasilkan berbagai asam amino penyusun protein.

alam proses katabolisme protein maka akan dihasilkan amonia sebagai hasil

(0ainasi 2ksi(ati3 &at ini merupakan bahan yang bersi$at raun dan harus

dikeluarkan dari tubuh. Pada makhluk hidup sebagian besar dikeluarkan melalui dua

'alan keil dalam tubuhnya yaitu 6

(1) Amonia dengan asam glutamat dalam hati untuk membentuk glutamin

membutuhkan A,P ditrans$er ke gin'al dan kemudian dipisahkan kembali men'adi

glutamat dan amonia. Akhirnya dieksresikan ke urine sebagai garam amonium

(#!=.)

+&, Amonia dengan karbondioksida untuk membentuk arbamil yang kemudian

di$os$orilasi men'adi karbokmoil $os$at sebuah reaksi yang membutuhkan dua

A,P. arbamoil $os$at kemudian masuk ke dalam siklus ornithin urea.

11


12/28

&. Ana"!lsme Pr!ten%intesis protein melibatkan #A sebagai pembuat rantai polipeptida.

Meskipun begitu #A tidak dapat seara langsung menyusun rantai polipeptida

karena harus melalui B#A. %eperti yang telah kita ketahui bahwa #A merupakan

bahan in$ormasi genetik yang dapat diwariskan dari generasi ke generasi. 7n$ormasi

yang dikode di dalam gen diter'emahkan men'adi urutan asam amino selama sintesis

protein. 7n$ormasi ditrans$er seara akurat dari #A melalui B#A untuk

menghasilkan polipeptida dari urutan asam amino yang spesi$ik.

%uatu konsep dasar hereditas yang mampu menentukan iri spesi$ik suatu 'enis

makhluk menun'ukkan adanya aliran in$ormasi bahan genetik dari #A ke asam

amino (protein). onsep tersebut dikenal dengan (24a 40n0tik. ,ahap pertama

dogma genetik dikenal sebagai proses transkripsi #A men'adi mB#A. ,ahap kedua

dogma genetik adalah proses translasi atau pener'emahan kode genetik pada B#A

men'adi urutan asam amino.

1


13/28

,ranslasi adalah proses pener'emahan kode genetik oleh tB#A ke dalam

urutan asam amino. ,ranslasi terdiri dari tiga tahap yaitu inisiasi 052n4asi6 dan

t0rinasi. %emua tahapan ini memerlukan $aktor-$aktor protein yang membantu

mB#A tB#A dan ribosom selama proses translasi. 7nisiasi dan elongasi rantai

polipeptida 'uga membutuhkan se'umlah energi. 5nergi ini disediakan oleh ;,P

(guanosin triphosphat) suatu molekul yang mirip dengan A,P.

a. Inisiasi

,ahap inisiasi ter'adi karena adanya tiga komponen yaitu mB#A sebuah tB#A

yang memuat asam amino pertama dari polipeptida dan dua sub unit ribosom.

mB#A yang keluar dari nukleus menu'u sitoplasma didatangi oleh ribosom

kemudian mB#A masuk ke dalam elah ribosom. etika mB#A masuk ke

ribosom ribosom membaa kodon yang masuk. Pembaaan dilakukan untuk

setiap 3 urutan basa hingga selesai seluruhnya. %ebagai atatan ribosom yang

datang untuk mebaa kodon biasanya tidak hanya satu melainkan beberapa

ribosom yang dikenal sebagai polisom membentuk rangkaian mirip tusuk satu di

mana tusuknya adalah mB#A dan daging adalah ribosomnya. engan

demikian proses pembaaan kodon dapat berlangsung seara berurutan. etika

kodon 7 terbaa ribosom (misal kodonnya A;) tB#A yang membawa antikodon

AC dan asam amino metionin datang. tB#A masuk ke elah ribosom.

Bibosom di sini ber$ungsi untuk memudahkan perlekatan yang spesi$ik antara

antikodon tB#A dengan kodon mB#A selama sintesis protein. %ub unit ribosom

dibangun oleh protein-protein dan molekul-molekul B#A ribosomal.

7. E52n4asi

Pada tahap elongasi dari translasi asam amino-asam amino ditambahkan satu

per satu pada asam amino pertama (metionin). Bibosom terus bergeser agar mB#A

lebih masuk guna membaa kodon 77. Misalnya kodon 77 CA yang segera

diter'emahkan oleh tB#A berarti kodon A; sambil membawa asam amino serine.

i dalam ribosom metionin yang pertama kali masuk dirangkaikan dengan serine

membentuk dipeptida.

Bibosom terus bergeser membaa kodon 777. Misalkan kodon 777 ;A; segera

diter'emahkan oleh antikodon CC sambil membawa asam amino glisin. tB#A

tersebut masuk ke ribosom. Asam amino glisin dirangkaikan dengan dipeptida yang

telah terbentuk sehingga membentuk tripeptida. emikian seterusnya proses

pembaaan kode genetika itu berlangsung di dalam ribobom yang diter'emahkan ke

dalam bentuk asam amino guna dirangkai men'adi polipeptida.

1+


14/28

odon mB#A pada ribosom membentuk ikatan hidrogen dengan antikodon

molekul tB#A yang baru masuk yang membawa asam amino yang tepat. Molekul

mB#A yang telah melepaskan asam amino akan kembali ke sitoplasma untuk

mengulangi kembali pengangkutan asam amino. Molekul rB#A dari sub unit ribosom

besar ber$ungsi sebagai en&im yaitu mengkatalisis pembentukan ikatan peptida yang

menggabungkan polipeptida yang meman'ang ke asam amino yang baru tiba.

8. T0rinasi

,ahap akhir translasi adalah terminasi. 5longasi berlan'ut hingga kodon stop

menapai ribosom. ,riplet basa kodon stop adalah AA A; dan ;A. odon

stop tidak mengkode suatu asam amino melainkan bertindak sinyal untuk

menghentikan translasi. Polipeptida yang dibentuk kemudian diproses men'adi

protein.0erikut gambar dari proses biosintesa Protein.

14


15/28

D. M0ta725is0 Asa Ain2Protein dierna men'adi asam-asam amino. %elan'utnya asam-asam amino

tersebut masuk ke 'alur metabolism men'adi piru4at asetil oA atau langsung masuk

ke 'alur siklus rebs. alur metabolik utama dari asam-asam amino terdiri atas

pertama produksi asam amino dari pembongkaran protein tubuh digesti protein diet

serta sintesis asam amino di hati. edua pengambilan nitrogen dari asam amino.

%edangkan ketiga adalah katabolisme asam amino men'adi energi melalui siklus asam

serta siklus urea sebagai proses pengolahan hasil sampingan pemeahan asam amino.

17


16/28

eempat adalah sintesis protein dari asam-asam amino. Metabolisme asam amino

dibagi men'adi dua 'alur metaboli yaitu anabolisme dan katabolisme.

0erikut pen'elasan mengenai kedua 'alur metaboli diatas 6

'. Kata"!lsme Asam Amn! Asam)asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. @ika

jumlah asam amino berlebihan atau terjadi kekurangan sumber

energi lain "karbohidrat dan protein#, tubuh akan menggunakan

asam amino sebagai sumber energi. Tidak seperti karbohidrat

dan lipid, asam amino memerlukan pelepasan gugus amin.

?ugus amin ini kemudian dibuang karena bersi*at toksik bagi

tubuh.

18


17/28

Ada tahap pelepasan gugus amin dari asam amino, yaitu:

1# TransamnasProses transaminasi adalah proses pemindahan gugus amino dari suatu asam

amino ke senyawa lain. alam reaksi ini gugus amino dari suatu asam amino

dipindahkan dari salah satu dari ketiga senyawa keto yaitu asam piru4at D-

ketoglutarat atau oksaloasetat sehingga senyawa-senyawa keto ini diubah

men'adi asam amino sedangkan asam amino semula diubah men'adi asam

keto. Beaksi transminasi ter'adi dalam mitokondria maupun dalam airan

sitoplasma dan dipengaruhi oleh en&im alanin transaminase (aminotrans$erase)

dan glutamate trasminase yang kesemuanya dibantu oleh piridoksal$os$at

sebagai koen&im. Contoh dari proses transmisi 6

Contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami

transaminasi menjadi glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim

alanin aminotransferase

&, Deamnas !ks)at-Pelepasan amin dari glutamat menghasilkan ion amonium

19


18/28

#lutamat juga )a(at memn)ahkan amn ke ranta

kar"!n lanna/ menghaslkan asam amn! "aru.

Contoh reaksi deaminasi oksidatif. Perhatikan glutamat

mengalami deaminasi menghasilkan amonium (NH4+

).elanjutn!a ion amonium masuk ke dalam siklus urea.

"ingkasan skematik mengenai reaksi transaminasi dan

deaminasi oksidatif

6etelah mengalami pelepasan gugus amin, asam)asam amino

dapat memasuki siklus asam sitrat melalui jalur yang beraneka

ragam. Katabolisme kerangka atom karbon ( C ) asam amino. erangka karbon (C)dari suatu asam amino akan diubah men'adi senyawa am$ibolik. %enyawa am$ibolik itu

merupakan senyawa antara yang dapat diubah-ubah menurut apa yang diperlukan. ari

senyawa am$ibolik ini dapat digunakan untuk reaksi-reaksi yang akan menghasilkan

energi. Misalnya siklus asam sitrat kemudian masuk ke rantai respirasi akan

dihasilkan energi berupa A,P.

erangka atom C asam amino akan mengalami katabolisme men'adi E

senyawa am$ibolik yaitu6 Piru4at %uksinil CoA Asetyl CoA 9umarat Asetoasetyl

1


19/28

CoA "ksaloasetat dan D-ketoglutarat. Bangka atom karbon masing-masing asam

amino tersebut akan diubah men'adi &at antara am$ibolik yang membentuk antara lain 6

1. Asam amino glikogenik atau glikogen adalah asam amino yang kerangka atom C nya dapat

membentuk piru4at suksinil o-A D-ketoglutarat $umarat dan oksaloasetat yang selan'utnya

dapat diubah men'adi glikogen atau glukosa yaitu6 alanin arginin aspartat sistin glutamat

glisin histidin hidroksiprolin metionin prolin serin treonin 4alin.

*. Asam amino ketogenik (lemak) adalah asam amino yang kerangka atom C nya

dapat membentuk asetil o-A atau asetoasetil o-A yang selan'utnya diubah

men'adi badan keton atau lemak yaitu6 leusin.

3. 0ersi$at ampuran ketogenik dan glikogenik ter'adi pemutusan kerangka atom C

dimana satu $ragmen bersi$at ketogenik dan $ragmen yang lain bersi$at glikogenik

yaitu6 isoleusin lisin $enilalanin tripto$an tirosin.

#em$at%tem$at masukn!a asam amino ke dalam sikulus asam sitrat untuk

$roduksi energi

?ugus)gugus amin dilepaskan menjadi ion amonium

"24# 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:

a. Dengan peran enim karbamoil *os*at sintase (, ion

amonium bereaksi dengan CO menghasilkan karbamoil

*os*at. Dalam raksi ini diperlukan energi dari ATP.

1-


20/28

b. Dengan peran enim ornitin transkarbamoilase, karbamoil

*os*at bereaksi dengan ;)ornitin menghasilkan ;)sitrulin dan

gugus *os*at dilepaskan.0. Dengan peran enim argininosuksinat sintase, ;)sitrulin

bereaksi dengan ;)aspartat menghasilkan ;)

argininosuksinat. 3eaksi ini membutuhkan energi dari ATP.d. Dengan peran enim argininosuksinat liase, ;)

argininosuksinat dipe0ah menjadi *umarat dan ;)arginin.e. Dengan peran enim arginase, penambahan O terhadap

;)arginin akan menghasilkan ;)ornitin dan urea.

#aha$an%taha$an $roses !ang terjadi di dalam siklus urea#!3 merupakan raun bagi tubuh tetapi tidak dapat dibuang oleh

gin'al. #!3terlebih dahulu harus diubah men'adi urea di dalam hati sehingga

gin'al dapat mengeluarkannya dalam bentuk urine.

". Ana725is0 Asa Ain2 6emua 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. 3angka karbon umumnya diubah menjadi karbohidrat

/


21/28

melalui jalur glukoneogenesis, atau menjadi asam lemak melalui

jalur sintesis asam lemak. !erkaitan dengan hal ini, asam amino

dikelompokkan menjadi + kategori yaitu asam amino glukogenik,

ketogenik serta glukogenik dan ketogenik.Asam amino glukogenik adalah asam)asam amino yang dapat

masuk ke jalur produksi piru>at atau intermediat siklus asam

sitrat seperti B)ketoglutarat atau oksaloasetat. 6emua asam

amino ini merupakan prekursor untuk glukosa melalui jalur

glukoneogenesis. 6emua asam amino ke0uali lisin dan leusin

mengandung si*at glukogenik. ;isin dan leusin adalah asam

amino yang semata)mata ketogenik, yang hanya dapat masuk ke

intermediat asetil KoA atau asetoasetil KoA.6ekelompok ke0il asam amino yaitu isoleusin, *enilalanin,

threonin, tripto*an, dan tirosin bersi*at glukogenik dan ketogenik.

Akhirnya, seharusnya kita kenal bah'a ada + kemungkinan

penggunaan asam amino. 6elama keadaan kelaparan

pengurangan rangka karbon digunakan untuk menghasilkan

energi, dengan proses oksidasi menjadi COdan O.Dari / 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.

6elebihnya adalah asam amino yang dapat disintesis dari asam

amino lain. Asam amino ini dinamakan asam amino non)esensial.

a. B!sntess glutamat )an as(artat?lutamat dan aspartat disintesis dari asam B)keto dengan

reaksi tranaminasi sederhana. Katalisator reaksi ini adalah

1

Asam

amn!

n!n0

esensal

Alanine, Asparagine, Aspartate, Cysteine, ?lutamate,

?lutamine, ?ly0ine, Proline, 6erine, Tyrosine

Asam

amn!

esensal

Arginine, istidine, (soleu0ine, ;eu0ine, ;ysine,

%ethionine, Phenylalanine, Threonine, Tyrptophan,

aline


22/28

enim glutamat dehidrogenase dan selanjutnya oleh

aspartat aminotrans*erase, A6T.

"eaksi biosintesis glutamat

Aspartat juga diturunkan dari asparagin dengan bantuan

asparaginase. Peran penting glutamat adalah sebagai

donor amino intraseluler utama untuk reaksi transaminasi.

6edangkan aspartat adalah sebagai prekursor ornitin untuk

siklus urea.

". B!sntess alannAlanin dipindahkan ke sirkulasi oleh berbagai jaringan,

tetapi umumnya oleh otot. Alanin dibentuk dari piru>at.

ati mengakumulasi alanin plasma, kebalikan transaminasi

yang terjadi di otot dan se0ara 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. itur

kun0i dari siklus ini adalah bah'a dalam 1 molekul, alanin,

jaringan peri*er mengekspor piru>at dan amonia ke hati, di

mana rangka karbon didaur ulang dan mayoritas nitrogen

dieliminir.

Ada jalur utama untuk memproduksi alanin otot yaitu:

"1#6e0ara langsung melalui degradasi protein"#%elalui transaminasi piru>at dengan bantuan enim

alanin transaminase, A;T "juga dikenal sebagai serum

glutamat)piru>at transaminase, 6?PT#.

?lutamat piru>at EEB)ketoglutarat alanin


23/28

iklus glukosa%alanin

*. B!sntess ssten6ul*ur untuk sintesis sistein berasal dari metionin.

Kondensasi dari ATP dan metionin dikatalisis oleh enim

metionin adenosiltrans*rease menghasilkan 6)

adenosilmetionin "6A%#.

&iosintesis %adenosilmetionin (')

6A% merupakan pre0ursor untuk sejumlah reaksi

trans*er metil "misalnya kon>ersi norepine*rin menjadi

epine*rin#. Akibat dari tran*er metil adalah perubahan 6A%

menjadi 6)adenosilhomosistein. 6)adenosilhomosistein

selanjutnya berubah menjadi homosistein dan adenosin

dengan bantuan enim adenosilhomosisteinase. omosistein

dapat diubah kembali menjadi metionin oleh metionin sintase.

+


24/28

3eaksi transmetilasi melibatkan 6A% sangatlah penting,

tetapi dalam kasus ini peran 6)adenosilmetionin dalam

transmetilasi adalah sekunder untuk produksi homosistein

"se0ara esensial oleh produk dari akti>itas transmetilase#.Dalam produksi 6A%, semua *os*at dari ATP hilang: 1 sebagai

Pi dan sebagai Ppi. Adenosin diubah menjadi metionin bukan

A%P.

Dalam sintesis sistein, homosistein berkondensasi

dengan serin menghasilkan sistationin dengan bantuan enim

sistationase. 6elanjutnya dengan bantuan enim sistationin

liase sistationin diubah menjadi sistein dan B)ketobutirat.

?abungan dari reaksi terakhir ini dikenal sebagai trans)

sul*urasi.

Peran metionin dalam sintesis sistein

). B!sntess tr!snTirosin diproduksi di dalam sel dengan hidroksilasi

*enilalanin. 6etengah dari *enilalanin dibutuhkan untuk

4


25/28

memproduksi tirosin. @ika diet kita kaya tirosin, hal ini akan

mengurangi kebutuhan *enilalanin sampai dengan 7/F. enilalanin hidroksilase adalah 0ampuran *ungsi

oksigenase: 1 atom oksigen digabungkan ke air dan lainnya

ke gugus hidroksil dari tirosin. 3eduktan yang dihasilkan

adalah tetrahidro*olat ko*aktor tetrahidrobiopterin, yang

dipertahankan dalam status tereduksi oleh 2AD)

dependent enyme dihydropteridine redu0tase "DP3#.

&iosintesis tirosin dari fenilalanin

e. B!sntess !rntn )an (r!ln?lutamat adalah prekursor ornitin dan prolin. Dengan

glutamat semialdehid menjadi intermediat titik 0abang

menjadi satu dari produk atau lainnya. Ornitin bukan

salah satu dari / asam amino yang digunakan untuksintesis protein. Ornitin memainkan peran signi&kan

sebagai akseptor karbamoil *os*at dalam siklus urea.

Ornitin memiliki peran penting tambahan sebagai prekursor

untuk sintesis poliamin. Produksi ornitin dari glutamat

penting ketika diet arginin sebagai sumber lain untuk

ornitin terbatas.Penggunaan glutamat semialdehid tergantung kepada

kondisi seluler. Produksi ornitin dari semialdehid melalui

7


26/28

reaksi glutamat)dependen transaminasi. ketika konsentrasi

arginin meningkat, ornitin didapatkan dari siklus urea

ditambah dari glutamat semialdehid yang menghambat

reaksi aminotrans*erase. asilnya adalah akumulasisemialdehid. 6emialdehid didaur se0ara spontan menjadi

G1pyrroline)7)0arboHylate yang kemudian direduksi menjadi

prolin oleh 2ADP)dependent redu0tase.

-. B!sntess sern@alur utama untuk serin dimulai dari intermediat

glikolitik +)*os*ogliserat. 2AD)linked dehidrogenase

mengubah +)*os*ogliserat menjadi sebuah asam keto yaitu

+)*os*opiru>at, sesuai untuk transaminasi subsekuen.

Akti>itas aminotrans*erase dengan glutamat sebagai

donor menghasilkan +)*os*oserin, yang diubah menjadi

serin oleh *os*oserin *os*atase.

g. B!sntess glsn

@alur utama untuk glisin adalah 1 tahap reaksi yangdikatalisis oleh serin hidroksimetiltrans*erase. 3eaksi ini

melibatkan trans*er gugus hidroksimetil dari serin untuk

ko*aktor tetrahidro*olat "T#, menghasilkan glisin dan 27,

21/)metilen)T.

h. B!sntess as(artat/ as(aragn/ glutamat )an

glutamn?lutamat disintesis dengan aminasi redukti* B)

ketoglutarat yang dikatalisis oleh glutamat dehidrogenase

yang merupakan reaksi nitrogen)&Hing. ?lutamat juga

dihasilkan oleh reaksi aminotran*erase, yang dalam hal ini

nitrogen amino diberikan oleh sejumlah asam amino lain.

6ehingga, glutamat merupakan kolektor umum nitrogen

amino.

8


27/28

Aspartat dibentuk dalam reaksi transaminasi yang

dikatalisis oleh aspartat transaminase, A6T. 3eaksi ini

menggunakan analog asam B)keto aspartat, oksaloasetat,

dan glutamat sebagai donor amino. Aspartat juga dapatdibentuk dengan deaminasi asparagin yang dikatalisis oleh

asparaginase.Asparagin sintetase dan glutamin sintetase

mengkatalisis produksi asparagin dan glutamin dari asam

B)amino yang sesuai. ?lutamin dihasilkan dari glutamat

dengan inkorporasi langsung amonia dan ini merupakan

reaksi &Hing nitrogen lain. Tetapi asparagin terbentuk oleh

reaksi amidotrans*erase.

BAB I1PENUTUP

2.' Kesm(ulan

Adapun kesimpulan yang dapat diambil dari pembahasan tentang

metabolisme protein pada makalah ini, antara lain :

"1#%etabolisme terdiri dari proses katabolisme "penguraian# dan

proses anabolisme "pembentukan#=

"#Proses katabolisme protein menjadi asam amino terjadi pada

tahap pen0ernaan, meliputi mulut, lambung dan usus halus="+#Proses anabolisme protein melibatkan r32A, m32A dan t32A

sehingga menghasilkan sebuah protein="4#Terdapat tahap pelepasan gugus amino dari asam amino, yaitu

transaminasi dan deaminasi oksidati*="7#2+hasil katabolisme asam amino diubah menjadi urea di dalam

hati sehingga ginjal dapat mengeluarkannya dalam bentuk urine=

"8#Asam amino terdiri dari asam amino esensial dan asam aminonon esensial=

9


28/28

"9#Asam amino esensial terdiri dari : Arginine, istidine, (soleu0ine,

;eu0ine, ;ysine, %ethionine, Phenylalanine, Threonine,

Tyrptophan, dan alin="#Asam amino 2on)Isensial terdiri dari : Alanine, Asparagine,

Aspartate, Cysteine, ?lutamate, ?lutamine, ?ly0ine, Proline,

6erine, dan Tyrosine= serta"-#Asam amino yang dapat disintesis di dalam tubuh adalah asam

amino non)esensial.

DA3TAR PUSTAKA

ardia, 6. 1--. %ikrobiologi Pangan 1. ?ramedia Pustaka Jtama, @akarta.

%orion. 1-/. K(%(A DA2 TIK2O;O?( P3OTI(2. PAJ dan ?ii J?%,

ogyakarta.

5inarno, . ?. //. K(%(A PA2?A2 DA2 ?(L(. %) !3(O P3I66, !ogor.

5irahadikusumah, %. 1-7. !(OK(%(A %ITA!O;(6%I I2I3?(,

KA3!O(D3AT, DA2 ;(P(D. (T!, !andung.

Metabolisme Protein Dan Aa

Documents

Transcript of Metabolisme Protein Dan Aa