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
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
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
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
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
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
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
oleh GPT , dan kembali membentuk piruvat yang dapat digunakan kembali membentuk
glukosa – alanin.
4
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.
1.
5
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.
Arginin tentunya merupakan salah satu asam amino baku yang
ditemukan pada protein. Walaupun ornitin dan sitrulin juga merupakan asam α-
6
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+
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
7
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
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
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
9
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,
dalam kehidupan sehari-hari, banyak sekali racun (toxin) yang menyerang tubuh
kita. Racun yang masuk ke dalam tubuh kita biasanya berasal dari luar tubuh
10
(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
cabang (leusin, isoleusin, dan valin) sedikitnya 4 kali lebih besar daripada
kemampuan otot maupun hati (Strayer, 1995).
11
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.
Ada 2 jalur utama untuk memproduksi alanin otot yaitu:
1. Secara langsung melalui degradasi protein
12
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.
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
13
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.
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
14
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.
Pada suhu sedang, sebagian besar asam karboksilat tidak mengalami
dekarboksilasi tetapi hanya melebur atau mendidih. Yang termasuk perkecualian
15
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
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
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
Top Related