MAKALAH
JASAD HIDUP
Oleh:
Kelompok 9
Dhina Puspitaningrum (141710101016)
Yogi Dwi Anggoro P (141710101049)
Syafrizal Fendiansyah (141710101028)
Rizka Dwi Khairunnisa (141710101103)
TEKNOLOGI HASIL PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS JEMBER
TAHUN 2014
1.Pengertian Protein, Asam amino, dan Metabolisme
1.1 Pengertian protein
Protein adalah suatu senyawa organik yang mempunyai ikatan peptida dan berasal dari
monomer asam amino. Protein merupakan salah satu dari biomolekul raksasa, selain polisakarida,
lipid, dan polinukleotida, yang merupakan penyusun utama makhluk hidup.
1.2 Pengertian Asam amino
Asam amino adalah asam karboksilat yang mempunyai gugus amino. Asam amino terbagi
atas 2 macam,yaitu :
a. Asam amino essensial adalah asam amino yang tidak dapat di sintesis oleh tubuh dan
berasal dari makanan yang kita makan. Contohnya : Histidin, Isoleusin, Leusin, Lysin,
Metionin, Fenilalanin, Treonin, Triftofan, Valin.
b. Asam amino non Essensial adalah asam amino yang dapat disintesis oleh tubuh dan
yang berasal dari tubuh. Contohnya : Alanin, Arginin, Asparagin, Asam aspartat,
Cysteine, Asam glutamat, Glutamine, Glycine, Proline, Serine, Tyrosine, Hydroxylysine,
Hydroxyproline.
Asam amino mempunyai 3 peranan dalam metabolisme, yaitu : berperan sebagai substrat
untuk sistesis protein, menyediakan nitrogen untuk sintesis senyawa yang mengandung nitrogen
lainnya, dan dikatabolisme sebagai energi.
1.3 Metabolisme
Matabolisme adalah segala proses kimia yang terjadi di dalam tubuh makhluk hidup. Proses
metabolisme terbagi menjadi dua,yaitu :
a. Anabolisme adalah proses sintesis molekul kimia kecil menjadi besar yang membutuhkan
energi (ATP).
b. Katabolisme adalah proses penguraian molekul besar menjadi molekul kecil yang
melepaskan energi (ATP).
2. Katabolisme asam amino
Proses katabolisme asam amino terjadi ketika makanan yang kita makan kebutuhannya
melampaui kebutuhan untuk proses sintesis protein dan lintasan anabolik lainnya. Sehingga akan
digunakan untuk proses katabolisme untuk pembentukan energi (ATP) dan diubah menjadi subtrat
untuk sintesis asam lemak. Satu perempat asam amino yang dilepaskan pada proses ini
dikatabolisme, bersama-sama dengan kelebihan asam amino dalam makanan dan sisanya akan
mengalami repolimerisasi menjadi protein.
Asam-asam amino tidak dapat disimpan oleh tubuh. Jika 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. Gugus amin ini kemudian dibuang karena bersifat toksik bagi tubuh. Ada 2
tahap pelepasan atau pemecahan gugus amin dari asam amino, yaitu:
a. Transaminasi
Transaminasi ialah proses katabolisme asam amino yang melibatkan pemindahan gugus
amino dari satu asam amino kepada asam amino lain. Dalam reaksi transaminasi ini
gugus amino dari suatu asam amino dipindahkan kepada salah satu dari tiga senyawa
keto, yaitu asam piruvat, a ketoglutarat atau oksaloasetat, sehingga senyawa keto ini
diubah menjadi asam amino, sedangkan asam amino semula diubah menjadi asam keto.
Dalam transaminasi ada dua enzim yang berperan penting sebagai katialis,yaitu Alanin
transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam piruvat-alanin
dan Alanin transaminase merupakan enzim yang mempunyai kekhasan terhadap asam
piruvat-alanin.
Reaksi transaminasi ini terjadi didalam mitokondria maupun dalam cairan
sitoplasma. Semua enzim transaminase tersebut dibantu oleh piridoksalfosfat sebagai
koenzim. Reaksi transaminasi bersifat reversible. Pada reaksi ini tidak ada gugus amino
yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino diterima oleh asam
keto. Reaksi transaminasi ini bersifat reversible (tidak dapat balik). Pada reaksi ini tidak
ada gugus amino yang hilang, karena gugus amino yang dilepaskan oleh asam amino
diterima oleh asam keto.
Berikut adalah contoh reaksi transaminasi. Perhatikan alanin mengalami
transaminasi menjadi glutamat. Pada reaksi ini dibutuhkan enzim alanin
aminotransferase.
b. Deaminasi Oksidatif
Deaminasi adalah suatu reaksi kimiawi pada metabolisme yang melepaskan gugus
amina dari molekul senyawa asam amino. Gugus amina yang terlepas akan terkonversi
menjadi amonia. Asam amino dengan reaksi transaminasi dapat diubah menjadi asam
glutamat.
Asam glutamat + NAD+ a ketoglutarat + NH4+ + NADH + H+
Dalam proses ini asam glutamat melepaskan gugus amino dalam bentuk NH4+. Selain
NAD+ glutamat dehidrogenase dapat pula menggunakan NADP+ sebagai aseptor
elektron. Oleh karena asam glutamat merupakan hasil akhir proses transaminasi, maka
glutamat dehidrogenase merupakan enzim yang penting dalam metabolisme asam
amino.
Proses deaminasi asam amino dapat terjadi secara Oksidatif contoh asam glutamat.
Reaksi degradasi asam gkutamat dikatalisis oleh enzim L-glutamat dehidrogenase yang
dibantu oleh NAD dan NADP. Berikut adalah contoh reaksi deaminasi oksidatif.
Perhatikan glutamat mengalami deaminasi menghasilkan amonium (NH4+ ).
Selanjutnya ion amonium masuk ke dalam siklus urea.
Setelah mengalami pelepasan gugus amin, asam-asam amino dapat memasuki siklus
asam sitrat melalui jalur yang beraneka ragam untuk menghasilkan energi.
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.
Deaminasi dan Transaminasi juga merupakan proses perubahan protein menjadi
zat yang dapat masuk kedalam siklus krebs. Zat-zat hasil deaminasi atau
transaminasi yang dapat masuk kedalam siklus krebs adalah alfa ketoglutarat,
suksinil ko-A, furmarat, oksaloasetat,dan sitrat.
Berikut ini adalah rangka karbon asam amino dikatabolisme menjadi piruvat,
asetil Ko-A, dan zat antara siklus asam sitrat.
3. Anabolisme Asam amino
Proses anabolisme atau sintesis protein secara garis besar dibagi dalam tiga tahap yaitu, tahap
pemrakarsaan (initiation), tahan pemanjangan (elongation), dan tahap penghentian (termination).
a. Tahap Initiation
Tahap ini merupakan tahap interaksi antara ribosom subunit besar dan subunit kecil.
Inisiator aminosil tRNA hanya dapat berikatan dengan kodon AUG yang disebut juga kodon
pemrakarsa, karena AUG adalah kode untuk asam amino metionin. Metionin ini akan
digandeng oleh inisiator aminoasil tRNA, shingga tRNA ini sering disebut dengan Met-
tRNA. Tahap inisiasi diawai dengan pemisahan ribosom sub unit besar dengan ribosom sub
unit kecil. Langkah kedua adalah Met-tRNA berinteraksi dengan GTP. Langkah ketiga
kombinasi Met-tRNA dan GTP akan bergabung dengan ribosom su-unit kecil. Dan ini akan
mengakibatkan langkah selanjutnya. Pada langkah keempat ribosom subunit kecil akan siap
bergabung dengan mRNA dalam satu reaksi kompleks yang melibatkan hidrolisis ATP.
Pada langkah ke lima terjadi penyatuan ribosom sub unit kecil dan ribosom subunit besar
yang disertai dengan hidrolisis GTP menjadi GDP. Tahap ini diakhiri dengan gabungnya
antara ribosom dengn mRNA dan Met-tRNA.
b. Tahap Pemanjangan (Elongasi)
Setelah terbentuk pemrakarsaan (initiating complex), maka ribosom subunit besar
akan menempel pada ribosom sub unit kecil.dengan diahului oleh hidrolisis terhadap
molekul GTP, sehingga dihasilkan dua tempat yang terpisah pada ribosom sub unti besar
yaitu sisi P (Pepetidil) dan sisi A (aminoasil). Pada proses elongasi ribosom akan bergerak
sepanjang mRNA untuk menerjemahkan pesan yang dibawa oleh mRNA dengan arah
gerakan dari 5’ ke 3’.
Langkah pertama dari proses elongasi adalah reaksi pengikatan aminoasil tRNA
(AA2) dengan GTP. Pada langkah sealnjutnya yaitu terjadi ikatan pada kompleks tersebut
pada ribosom sisi A. Pada langkah ketiga GTP dihidrolisis, Met RNA terdapat pada sisi P
dan aminoasil-tRNA (AA2) pada sisi A siap untuk membentuk rantai peptide pertama. Pada
langkah keempat metionin yang digandeng oleh tRNA inisiator pada sisi P mulai terikat
asam amino yang dibawa oleh tRNA pada sisi A dengan ikatan peptide yang membentuk
dipeptida. Sehingga sisi P ribosom menjadi kosong, reaksi ini dikatalis oleh peptidil
transferse yang dihasilkan oleh ribosom sub unit besar. Pada langkah terakhir ribososm
bergerak sepanjang mRNA menuju ke 3’ sehingga dipeptida yang sudah terbentuk dari sisi
A aka berganti menempati sisi P, sehingga sisi A menjadi kosong. Dan pada sisi A akan
terbuka kodon dan akan dimasuki tRNA. Setelah kedua tempat di ribosom terisi oleh tRNA
yang menggandeng asm amino masing-masing, asam amio akan sangat berdekatan, dan
akibatnya akan terjadi ikatan peptide diantara keduanya.
c. Tahap Penghentian (terminasi)
Pada tahap ini dikenal dengan tahap penghentian, Jadi tahap ini penejemahan kan
berhenti apabila kodon penghenti (UAA, UAG, atau UGA) masuk ke sisi A. Hal ini akan
terjadi jika tidak ada staupun tRNA yang memiliki anti kodon yang dapat berpasangan
dengn kodon-kodon penghenti. Setelah itu sebgai pengganti tRNA, masuklah factor
pembebas atau RF (Release Faktor) ke sisi A. Faktor ini bersama-sama dengan molekul
GTP, melepaskan rantai polipepetida yang telai usai dibentuk oleh tRNA. Setelah itu
RIbosom kembali terpisah menjadi unti besar dan unit kecil serta kembali ke sitosol untuk
kemudian akan berfungsi lagi sebagia penerjemah (Marianti, 2007).